Способ получения 1,2,3,4-тетрагидрохинолина Советский патент 1993 года по МПК C07D215/00 

Изобретение относится к способам получения продуктов гидрирования хинолина, широко используемых в органическом синтезе, в частности, к способам получения 1,2,3,4-тетрагидрохинолина, используемого в производстве эффективного реппелента- -ацетил-1,2,3,4-тетрагидрохинолина.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта, упрощение технологии процесса, улучшение экологии и условий труда.

Поставленная цель достигается проведением процесса электрохимического восстановления хинолина в щелочной среде в присутствии катализатора на основе переходного металла (Nl, Co. Fe) при плотности тока 2-8кА/м2.

Существенными отличиями предлагаемого способа является использование для электрохимического восстановления хинолина катализатора на основе металла с низким перенапряжением по водороду и проведение процесса в щелочной среде.

Наличие катализатора гидрогенизации на основе металла низким перенапряжением по водороду позволяет увеличить выход тетрагидрохинолина и срок службы катализатора, поскольку в этих условиях образование димерных продуктов исключено.

Высокоразвитая поверхность порошкового катализатора и высокая каталитиче- скаяактивность дает возможность поднять рабочие плотности тока до 8 кА/м2 при 80- 98% коэффициенте использования водорода, что обеспечивет повышение производительности электролизера по сравнению с прототипом более чем в 2 раза.

Проведение процесса в щелочной среде исключает стадию нейтрализации и образование твердых отходов, димерных продуктов, что упрощает технологию процесса, улучшает экологию и условия труда.

Заявляемый способ характеризуется 98% выходом 1,2,3,4-тетрагидрохинолина при 99% чистоте целевого продукта и 100%

Ё

00

ю

{ь

со

О

XI

степени конверсии, простотой и малоотход- ностью технологического оформления.

Пример 1. В электроячейку загружают 0,5 г (0,01 кг скелетного никеля на 1 дм2 поверхности катода), 0,05 дм3 водного раствора едкого натра (концентрации 2 мас.%) и 3,25 г (0,5 моль/л) хинолина; анолит - 20% водный раствор гидроксида натрия. Скелетный никель готовят выщелачиванием 50% никель-алюминиевого сплава водным раствором гидроксида натрия (20 мае. %) в тече- ние 2 ч на кипящей водяной бане с последующей промывкой деминерализованной водой.

Восстановление проводят при 30°С и плотности тока 2 кА/м2. Коэффициент использования водорода 98%. По окончании электролиза католит сливают, проводят экстракцию бензолом с последующей разгонкой. Получают 3,2 г тетрагидрохинолина с температурой кипения 115°С, п20 1,593. Чистота 99%. Навеска катализатора используется семикратно без регенерации.

Пример 2. Восстановление 3,25 г хинолина проводят по п.1 при плотности тока 4 кА/м2. Выход ТГХ 98%, чистота 99%.

Пример 3. Восстановление 6,50 г хинолина (1,0 моль/л) проводят по п.1 при плотности тока 8 кА/м . Выход ТГХ 96%, чистота 97%.

Пример 4. Восстановление 3,25 г хинолина по п. 1, но в присутствие скелетного кобальта 0,01 кг на 1 дм2 поверхности

0

5

0.

5

0

катода. Выход ТГХ 98% при 100% степени конверсии. Катализатор используется пятикратно.

Пример 5. Восстановление 3,25 г хинолина по п.1 в присутствие скелетного железа (0,02 кг на 1 дм поверхности катода). Выход ТГХ 96% при четырехкратном ис-. пользовании указанной навески катализатора. Степень конверсии 100%.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: увеличение выхода целевого продукта на 21-24 мас.%; повышение степени конверсии; упрощение технологии за счет исключения стадий нейтрализации и разгонки; улучшение условий труда и экологии, выражающиеся в замене электролита (вместо 4 н серной кислоты используется 0,5 н гидроксида натрия) и устранения условий образования твердых отходов полимерных продуктов; увеличение срока службы катализатора.

Формула изобретения Способ получения 1,2,3.4-тетрагидрохино- лина электрохимическим восстановлением хинолина, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода, упрощения технологии, улучшения экологии и условий труда, процесс проводят в щелочной среде в присутствии катализатора на основе металла с низким перенапряжением по водороду при плотности тока 2-8 кА/м .