СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОТИОФЕНА Советский патент 1967 года по МПК C07D333/54 

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза получения бензотиофена, обладающего инсектицидными и фунгицидными свойствами и применяемого для выделения стойких красителей.

Известно получение бензотиофена взаимодействием этилбензола и двуокиси серы при нагревании (375°С) в присутствии катализатора-хрома на окиси алюминия или никеля на окиси алюминия. Выход бензотиофена 17-18%. При иовышении температуры выход увеличивается, но активность катализатора резко Надает.

С целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, предложено вести взаимодействие этилбензола с двуокисью серы в реакторе из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т или углеродистой стали 20.

Реактор из указанных сталей может служить катализатором. Проведение процесса без добавления катализатора дает возможность поднять температуру до 700°С и соответственно повысить выход целевого продукта.

инертной стеклянной насадкой из стекла пиреке.

Верхняя часть трубы служит зоной испарения и нагрева сырья. Длина зоны испарения 500 мм. Нижняя часть трубы служит зоной реакции. Длина зоны реакции около 600 мм. Снаружи труба имеет две секции электрообогрева, одну - для зоны испарения, другую - для зоны реакции. Тем пературу в любой точке испарителя и реактора замеряют хромель-алюмелевой термопарой и запиеывают на потенциометре ЭПП-09. Термонару помещают в карман, представляющий собой заваренную снизу трубку, выполненную из

той же стали, что и реактор. Наружный диаметр кармана 100 мм, толщина стенки 1 мм. Газообразную двуокись серы из баллона и жидкий этилбензол из капельницы при комнатной темлературе непрерывно подают в

верхнюю часть зоны испарения. Расход двуокиси серы определяют с помощью реометра. Расход этилбензола определяют по количеству капель в единицу времени.

В зоне испарения этилбензол испаряется,

пары этилбензола смешиваются с двуокисью серы, и смесь, нагретая на выходе из зоны испарения до температуры реакции, поступает в зону реакции, где образуются бензотиофен и стирол. Продукты реакции поступают в два охлаждаемых снаружи водой со льдом. В лриемниках конденсируется непрореагировавший этилбензол и образовавшиеся бензотиофен, стирол, толуол, бензол и вода. Непрореагировавшая двуокись серы и образовавшиеся газы из iBTOporo лриемника поступают в поглотитель со ш,елочыо и через газовый счетчик сбрасываются в атмосферу. Жидкие продукты реакции из обоих приемников объединяют вместе, отстоявшуюся воду сливают. Освобожденные от воды жидкие продукты реакции, т. е. катализат, защелачизают для удаления растворенной двуокиси серы, сушат хлористым кальцием, фильтруют и взвешивают. Обработанный таким образом катализат анализируют на газожидкостном хроматографе УХ-1. Для выделения бензотиофена катализат разгоняют под (Вакуумом на колонке четкой ректификации с числом теоретических тарелок, равном 25. Чистота выделенного таким образом бензотиофена составляет 96-98%. Методом перекристаллизации в этаноле получают бензотиофен чистотой 99,9%. Выход катализата около 92 вес. % от пропущенного углеводородного сырья. Режим и условия Проведения процесса следуюш;ие:Давлениеатмосферное Температура реакции, °С500-700 Содержание этилбензола в смеси этилбензола с рециркулируемЫМ стиролом, % 0-100 Молекулярное соотношение двуокиси серы и этилбензола в исходной смесиот 1 : 1 до 8 : 1 Время реакции, секот 1 до 40 Выход бензотиофена за проход, мол. %до 40 на пропушенноесырье Пример 1. Через реактор из стали 1Х18Н9Т пропускают 208 г этилбензола при температуре 642°С, время реакции 11,2 сек, соотношение S02: этилбензол 2:1. Получают 192 г катализата следующего состава, вес. %. 16,0 бензотиофен 62,8 0,8 этилбензол 1,7 2,0 2,7 14,0

Выход бензотиофена 11,7 мол. % на оропу-бензотиофен

щенное и 28,5 мол. % на прореагировавшее60стирол

сырье.этилбензол

28,3

59,9

следы лучают 212 3 катализата следующего состава, вес. ,%: бензотиофен этилбензол Выход бензотиофена 21,6 мол. % па пропущенное и 41,2 мол. % на прореагировавшее сырье. Пример 3. Через реактор из стали 1Х18Н9Т пропускают 180 г этилбензола при температуре 642°С, времени реакции 23 сек. и соотношении SOg: этилбензол 4:1. Получают 166 г катализата следующего состава, вес. %: бензотиофен этилбензол Выход бензотиофена 34,3 мол. % на пропущенное и 44,0 мол. % на ирореагировавшее сырье. Пример 4. Через реактор из углеродистой стали (сталь 20) пропускают 241 г этилбензола при температуре 642°С, времени реакции 11,2 сек и соотношении SOa: этилбензол 2:1. Получают 217 г катализата следующего состава, вес. %: бензотиофен этилбензол Выход бензотиофена 28 мол. % на пропущенное и 42,5 мол. % на прореагировавшее сырье, т. е. выход бензотиофена в реакторе из углеродистой стали в два раза больше, чем в реакторе из легированной. Пример 5. Через реактор из стали 1Х18Н9Т пропускают 213 г смеси, состоящей из 20% этилбензола и 80% стирола, при температуре 642°С, времени реакции 11,2 сек, соотношении SOg: углерод 4:1. Получают 196 г катализата следующего состава, вес. %: 5 Выход бензотиофеаа 20,2 мол. % на пущенпое и 39,4 мол. % на npopearnpoBaomv сырье. т-г , Предмет изооретения 1. Способ получения бепзотиофена взаимодействием этилбеизола и сероводорода прч нагревании в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения вы6хода целевого продукта и упрощения процес.а, в качест-ве катализатора применяют ржавеющую Сталь марки 1Х18Н9Т или одистую сталь 20 и процесс Ведут при ,. ратуре до 700°С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют реактор из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т или углеродистой стали 20.