Очистка метадинитробензола Советский патент 1934 года по МПК C07C201/16 C07C205/04 C07C205/06 

Получение технического ыета-динитробенэола высокой степени чистоты, свободного от орто-и пара-изомеров, имеет большое значение в анилино-Ерасочной промышленности для производства мета-фенилендиамина, так как известно, что применение мета-диамина, содержащего небольшие примеси орто-и паравзомеров, вызывает резкое падение выходов азокрасителей. Например, падение выхода красителя Анил-коричневый ДЗГ достигнет 30%, Анил-черный .

Применение сырого мета-динитробензола, содержащего орто-и пара-изомеры, крайне неблагоприятно отражается также и в других производствах; например, падение выхода мета-нитро-анилина в этом случае достигает 30-35%.

Вследствие такого влияния орто-и параизомеров применение сырого мета-динитробензола (содержащего обычно изомеров около 14-15%) приводит к значительным материальным потерям в ряде производств анилинр-красочной промышленности.

В настоящее время известны два технических способа очистки сырого динитробензола. Способ Беттенгаузера, рекомендуемый герм. пат. № 72253 от 1893 г., основан па наблюдениях Лаубенгеймера (Вег. 9,771,1876) над превращением хлоро-яроизводных ортодинитробензола в арилированные хлоро-нитроанилины при нагревании их в автоклаве с первичными и вторичными аминами; этот способ никогда не применялся ни в зарубежной, ни в союзной авидиво-красоФой промыщлвввостя

(Н)

по причине очевидной нерациональности. Второй способ Ив. Губельмана и Вейланда, рекомендуемый амер. пат. № 1665005 от 1928 г., основан также на наблюдениях Лаубенгеймера (Вег. 9, 1828, 1876) над превращением орто-и пара-изомеров динитробензола при кипячении их с водными растворами едких и карбонатных щелочей.

Температура п.11авления мета-динитробензола, очищенного этим способом, повышается лишь с 80 до 84-85°, содерзкание орто-и параизомеров при этом снижается с 14 до 7%.

Этот способ лищь в незначительной степени устраняет отмеченные выше падения выходов. Качество получаемого таким путем технического мета-динитробензола остается значительно ниже требования аниливо-красочной промышленности. Опыт показал, что осуществление этого способа в производстве вызывает массовое отравление работающих парами динитробензола.

Таким образом, оба указанных способу не дают удовлетворительного решения вопроса.

Из наблюдений Нецкого (Вег. 29, стр. 2448, 1896) и Вейля и Вассермана (Вег. 55, стр. 2537, 1922 г.) над условиями образования сульфаминовых кислот при действии солей сернистой кислоты на мета- динитробензол и из наблюдений Лаубенгеймера (Вег. 15, 597, 1882) над условиями образования хлор-витросульфо-кислот бензола при действии тех же солей сернпстой.кислоты на хлоропроизводвые opxQ (в ) дгвитробевзола было цзвество,

что все три изомернйе динитробензолы вступают в реакцию с солями сернистой кислоты. с образовавием вышеуказанных водор1астворнмых соединевий при почти совпадающих условиях, а именно.- мета-изомер реагирует с солями сернистой кислоты при 80° и выше, орто-и пара-изомеры вступают в реакцию при кипячении.

Это совпадение -условий реакции для всех трех изомеров не позволяло до сих пор .использовать крайне важные наблюдения Лаубенгеймера для разработки технического способа очистки сырого мета-динитробензо ла от сопутствующих изомеров (ср., например, работы Вюлера-Helv. сЫш. Acta15, стр. 23, 1932 г.).

Исследования автора настоящего изобретения пад условиями реакции показали, что как мета-, так и орто-и пара-изомеры- динитробензола легко и почти количественно реагируют с солями сернистой кислоты уже при 70°, однако, если процесс вести при температуре 65-70°, а сульфита брать в количестве, отвечающем содержанию орто-и параизомеров в смеси, то при непрерывном энергичном помешивании реакция образования водорастворимых нитросульфокислот и ортои пара-изомеров проходит количественно и заканчивается через 2-3 часа, мета-изомер же. в этих условиях в реакцию пе вовлекается.

После 3-4-кратной промывки реакционной массы водой получается технический метадинитробензол с количественным выходом мета-изомера, обладающий температурой плавления 89,5-90° и почти свободный от ортои пара-изомеров.

Пример. 1 мол. технического мета-дипитробензола, как он получается непосредственно после нит ования, гранулируют в деревянном

чану в 200 д воды, доводят температуру-при энергичном помешивании до 65-70°, затем спускают 0,15 мол. приготовленного заранее сульфита натрия, делают выдержку при этой температуре до тех пор, пока проба, взятая из чана, хорошо отмытая и высушенная в лаборатории, .не даст температуру застывания 89-90°. для этого достаточна выдержка в 2-3 часа (если в исходном продукте сумма орто-и пара-изомеров больп е 14-15%, то количество сульфита нужно соответственно увеличить).

По достижении нужной точки застывания массу расхолаживают добавкой воды и основательно промывают сначала путем декантации, а иод конец на нутче до бесцветного вытека фильтвата.

Ясно, что вместо сульфита натрия можно применять и другие соли сернисто кислоты, а процесс очистки можно вести как путем приливания сульфита в нагретую массу динитробензола, так и обратным способом, внося динитробензол в нагретый до 65-70° раствор сульфита.

Пред-мет изобретения.

Способ очистки мета-динитробензола с помощью сернисто-кислых солей, отличающийся тем, что технический мета-динитробензол, содержащий орто-и пара-изомеры, обрабатывают при температурах 70 или ниже водный раствором какбго-либо сульфита, взятого в количестве, необходимом для превращения в нитросульфокислоты бензола содержащихся техническом продукте орто-и пара-динитробензолов, после чего, отделив от водного раствора неизменный мета-динитробенэол, промывают его водой.