Способ получения тетрагидродициклопентадиена Советский патент 1979 года по МПК C07C13/54 

1

Изобрегение огносигся к химико-фар- мацевгической промьпдленности, к способу получения теграгидроцшшопентаднена, и можег быть использовано в производстве лекарственных препаратов адамантано вого ряда.

Известен способ получения тетрагидродициклопентаднена путем гидрирования дициклопентадиена (трицикло ,/5.2,1.О /дека-2,7-Диена) в стадионйрной системе на никельхромовом катализаторе при температуре 50-120 С, давлении 100 атм и расходе катализатора 15% l.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения тет- рагищэодидиклопентадиена каталитическим гидрированием дициклопентадиена в проточной системе при повышенной температуре и давлении,- .

Процесс проводят при температуре 5012О С, Давлении 50 атм на микрогкдри- рующей установке проточного типа при объемной скорости исходного сырья 0,3-

0,5 ч и расходе водорода 300 л/ч на никель-офомовом катализаторе. Гвдрогенизат подвергают ректификации на колонне с числом т.г. 20. Выделяют фракцию 1802ОО С. Выход 90% от гидрогенизата.

Однако известный способ гидрирования дициклопентадиена имеет ряд серьезных недостатков, препятствующих его исполь зованию в химико-фармацевтической промышленности.

Гидрирование в проточном реакторе требует фавнитёдыю высокого давления (50 атм) и большого контактного времени (2-3 ч), в результате чего низкая производительность способа (ниже 5О г/

/Л,ГЧ).

Верхний предел температуры в реакторе должен быть ниже 120С (ввиду разложения дициклопентадиена в отсутствии растворителя), нто препятствует достижению высокой скорости реакции.

Цел1зЮ изобретения является повьпиение производительности процесса. Постевлемная цель достигается onma.J .способом, получения тетрагндроди- диклопентаднена каталитическим гвдряр&- ванием дициклопентадиена в проточной сй стеме при гемперагуре 140«170 С, цьгр™ куляцин водорода через кагалигическгШ слой со скоростью 5О-10р -ч ( /л,ч Эффективный литр на лйгр-объема катализатора в час;., Лдф количество лит ров сжатого газа под давлением Р атм при этом л(я„орм/р) да количество литров газа при нормальном давлении) и подачей исходного дидйклопенгади ена на гидрирование в виде раствора в JH- гексане, пиклогексане или И гептане. Предпочтительно процесс проводить при давлении 1О«20 атм к температуре 1вО 165 С. В качестве катализатора предпо- чтвтельно использовать никель-хромовый катализатор или палладии на угле, Повышение температуры процесса обео печивает повышение сжорости реакаии и тем самым повышение производительноо ти, однако, эта высокая температура мо« жет быть применена только при разбавле НИИ днкиклопентадиена растворителем и применением интенсивной циркуляции га за. Интенсивная циркуляция обеспечивает также уменьшение диффузионного торможения реакции. Применение низкого давления (10 20 атм) водорода при гидрировании обесп чивает улучшение условий труда. Основной экономический эффект дает увеличение производительности от 50 г/ известными способами до 800 г/ ч предлагаемым способом. Кроме того, предлагаемый способ не требует применения установок компремирования водорода, а в случае применения водорода из баллонов обеспечивает экономию водорода, так как при использовании известных способов в баллонах остается примерно 67% водорода (используется 15О-100атм Bi баллоне), а предлагаемым способом 10% (iSO-15 атм в баллоне). Уменьшение рабочего давления позволяет применять аппаратуру для малых давлений (до 16атм) Процесс является непрерывным, легко поддается автоматизации, что соответствует требованиям химической промышленности. Пример 1.В рёакиионную трубку внутреннего диаметра 25 мм загружают 20О мл никель-хромового катализа гора. После уплотнения установки подают водород до давления 16 атм. Включают обогрев реактора и циркуляцию водорода газоциркуляционным насосом, со скороотью 10 Лдф/ч, чему соответствует 5О л.,/4 л. По достижении 160 С в реак- горе начинают- подавать дозирующим насосом в верхнюю часть реактора 5О%-ный раствор дидиклопентйдаана в; и-гексане (плотность о,82 г/см ) со скоростью 405 мл/ч. По мере расходования водорода, (о чем судят по снижению давления) его дополняют до давления 16 атм в ре акторе, Гидрогенизат из нижней части реактора через холодильник попадает в сепаратор где отделяется от водорода и периодически вьгаускается в сборник, находящийся под атмосферным давлением. Тетрагидродицшшопентадиен из гидрогенизата выделяют простой перегонкой или используют непосредственно в виде раствора. Гексан используют для приготовления исходного раствора. Данный катализатор проработал 10О ч без снижения выхода тетрагидро- дициклопентадиена ниже 99% от теоретически возможного. Израсходовано 16,0 кг дициклопентадиена и получено 16,4 кг тетрагидродициклопентадиена (т. пл. т. кип. 193С), чему соответствует пройзаодительность 820 г/л,. ч. Пример 2. В реактор с никельхромовым катализатором, применяемым в примере 1, подают вррород до давления 10 атм. Включают обо1рев реактора и циркуляцию водорода газоциркуляционным насосом со скоростью 2О , чему соответствует 100 л . По достиже- НИИ 140°С в реактор дозирующим насосом подают раствор дициклопен- тадиена в циклогексане со скоростью 400 мл/ч. По мере расходования водорода его дополняют из баллона до давления 10 атм в реакторе. Выделение гидрогенн зата как. в примере 1. Выход тетрагидродициклопентадиена 97% от теоретически возможного, произво- дительность 824 . Пример 3. В реактор, применяемый в примерах 1 и 2, с катализатором КДФ (палладий, нанесенный на акт1юиро- ванный уголь) подают водород до давления 18 атм. Включают обогрев реактора и циркулядию водорода со скоростью , чему соответствует 75 л ./ч л. По достижении 165 С в реактор подают 5О%- ный раствор днциклопентадиена в н- гепта- не со скоростью 380 мл/ч. По мере раоходования водорода его дополняют до давления 18 атм в реакторе. Выделение гидрогенизата как в примерах 1 и 2. 56

Выход геграгидродвдиклопенгадиенавора в н- гэксане, циклог«ксанв или Н -

95% от георегичесжи возможного, провэ -гепгане.

водигельность 750 .2, Способ по п. 1, отличаюФормула изобретения 5Давлении агм и температуре 16О1. Способ получения тетраги фодидик-3. Способ поп. 1,отличаюлопентадиена каталитическим гидрщ)овани-щ и Я с я тем, что в качестве катализаем дидиклопенгадиена в проточной систе-тора используют никель-офомовый катали-

ме при повышенной температуре и давле- юзатор или палладий на угле, НИИ, отличающийся тем, что.Источники информации, принятые во

с целью повышения производительностивнимание при экспертизе процесса, последний проводят при 140 -1. Марданов М. А. и др. Гидрирование

170°С при циркуляции водорода через ка-нефтяного дшслопентадиена, его димера и

талитический слой со скоростью 50 - 15побочных продуктов производства - Азер100 л /л -ч и подачей исходного дицнк-байджанский хим. журнал, 1969, №-4,

Фл л

лопенгадиена на гидрирование в виде раст-с. 41.

679564

щий с я гем, чго процесс проводят при

165 С.