Изобретение относится к способу получения 1-нитраантрахинона, который является промежуточным продуктом При получении антрахиноновых красителей,
: Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 1-нитроантрахинона, заключ-ающийся в том, что антрахинон обрабатывают; азотной кислотой с концентрацией 90-115%, взятой в избытке; оптимальная температура процесса 20-25 с, время реакции 12100 ч.
Однако известные условия процесса обуславливают длительность нитрования 12-100 ч, что исключает возможность проводить нитрование непрерывно. .
Целью изобретения является сокра(ение времени реакции при получении 1-нитроантрахинона и повышение чистоты продукта.
Поставленнс1Я цель достигается способом получения 1-нитроантрахинона, состоящим в том, что антрахинон обрабатывают азотной кислотой концентрацией 90-99,5% при соотношении реагирующих веществ: на 1 моль
антрахинона 20-200 моль азотной кис-, лоты.
Процесс ведут при температуре :от -40 до +35°С. Предпочтительными яв-ляются концентрация азотной кислоты 94% и особенно 97%, избыток кислоты 24-50 моль на моль антрахинона.
Оптимальная температура процесса от -10 до +25°С. При применении приблизительно 98%-ной азотной кислоты в молекулярном соотношении 40:1 для антрахинона и при температуре около 15° С время реакции составляет около 20 мин и может быть сокращено или увеличено посредством регулирования концентрации азотной кислоты, ее молекулярного соотношения к антрахинону и температуры реакции. Может быть достигнуто время реации 10 мин и менае.
Сокращение времени реакции позволяет проводить процесс нитрования непрерывно. В конце реакции нит.рования 1-нитроантрахинон может быть осажден путем разбавления реакционной смеси до содержания кислоты 60-85% и отфильтрован, а фильтрат после регенерации известными приемами возвргицен в процесс. Предлагаемый способ позволяет получ ть 1итроантресхинон высокой чистоты с ысоким выходом.
Пример 1. 300 частей азотой кислоты концентрацией 97,7% хлаждают до , в. течение 2-3 миН
вводят 25 частей антрахинона ( раз- . j олотого. Температуру поддерживают 13-15°С. Через 20 мин в течение 3-5 мин вводят 85,5 частей льда. Осадок перемешивают 15-30 мин, затем фильтруют через стеклянный нутч-jQ фильтр G-4 при 15-20 0. Осадой промывают до нейтральной реакции и сушат.
Выход 22,1 частей с чистотой 89%.
64,4% 1-нитроантрахинона от теории.
Пример 2. 300 частей 98%ной азотной кислоты, содержащей 0,3% / охлаждают до температуры - 5°С, затем вводят 25 частей размолотого антрахинона. Через 12 мин 20 в реакционную смесь вводят 120 частей льда в течение 1-2 мин. Суспензию охлаждают до и фильтруют. Осадок промлвают до нейтральной реакции и -сушат. 25
Выход 26,5 частей. Состав 79% 1-нитроантрахинона.
17% антрахинона. 2% - 1,5-1,8-динитроантрахинона.
Пример 3. 125 частейjQ
98,0%-ной азотной кислоты, содержащей 0,08% , при температуре смешивают с 10,4 частями антрахи нона (величина зерен 0,5-2,5 мм). Реакционную смесь незначительно охлаждают так, чтобы реакция протекала практически адиабатичес15,и; температурный режим: 2 мин 0°С, после 10 мин , 17 мин , 23,5 мин
.
Через 24 мин (обмен 96%) нитро- 4 вание прекращают добавлением льда 38,5 частей.
Суспензию охлаждают до 20 С и фльтруют; осадок промывают водой.
Получают 10,25 частей продукта 45 следующего состава, %:
1-Нитроантрахинон 91,9
Антрахинон1,1
Динитроантрахинон 7
Выход 1-нитроантрахинона 74,5% 50 от теории.
П IP и ме р 4. Количество реагентов и температуру процесса применяют по примеру 3.
.;Через 17 мин нитрование прекращаЛт (обмен 85%) добавлением 50 частей льда.
Получают 11 частей продукта следующего состава,%:йО 1-.Нитроантрахинон60 Антрахинон15 Динитроантрахинон2,3 Выход 1-нитроантрахинона69,5% от теории.65
Пример 5. в 250 частей 99,5%-ной азотной кислоты с содержанием МаО50,2% вводят 20,8 частей антрахинона (величина зерен около 0,5 мм). Температуру реакционной сме поддерживают . Через 16 мин при сдержании антрахинона 4% от первоначального количества Собмен 96%) нитрование прекращают добавлением 81,5 частей льда.
Дальнейшие операции проводят как в примере 3. Состав и выход конечног продукта как в примере 3.
Пример 6. В 250 частей 98,5%-ной азотной кислоты, содержащей 0,25% , вводят 30 частей антрахинона (величина зерен около 0,5 мм), температуру реакционной смеси поддерживают 20°С. Через 20 мин при содержании антрахинона 5% от первоначального количества (обмен 95%) нитрование прекращают добавлением 69 частей льда. Дальнейшие приеьи проводят аналогично примеру 3.
Получают 28,1 частей продукта следующего состава, %:
1-Нитроантрахинона 91,1
Антрахинон1
Динит;роантрахинона 8
Пример 7 (непрерывный .способ). Реакцию проводят в каскаде реакторов, состоящем из смешивающего сосуда М емкостью 250 об.ч., из трех реакционных сосудов R R и R, каждый емкостью 3000 об.ч., и из одного сосуда разведения Д, следующим образом: 98%-ную азотную кислоту с содержанием ,2% пропускают через сосуд К предварительного охлаждения охлаждается до температуры -10 С. Охлажденную азотную кислоту подают в смешивающий сосуд М, в который одновременно вводят непрерывно антрахинон в весовом соотношении к азотной кислоте 1:12. в смешивающем сосуде М антрахинон и азотную кислоту смешивают в суспензию. Реакционную смесь переводят из смешивающего сосуда М в реакционный каскад, где в реакционном сосуде R,поддерживают температуру +7 С, а в реакционных сосудах R2. и температуру +3°С. пребывания при одном протекании со скоростью 14 л/ч составляет 39,7 мин.
Затем реакционную смесь вводят непрерывно в сосуд разведения Д, где посредством разведения реакционной смеси до содержания кислоть 78% продукты нитрования большей частью осаждают. Суспензию фильтруют при 23°С. Полученный твердый продукт составляет 64,4% продукта нитрования, содержит 92,7% 1-нитроантрахинона ( 59,7% в отношении к o6iaeiviy количеству продукта нитрования), что соответствует выходу 1-нитроантрахинона 59,2% от теории. Посредством дальнейшего разбавления маточного раствора могут быть получены еще 35,6% продукта нитрования, содержащего..49, О 1-нитроантрахинона (17,5% в отношении к об1цему количеству продук та нитрования), что соответствует вы ходу 1-нитроантрахинона 17,3% от теории. Общий выход 1-нитроантрахинона составляет 76,5 от теории. Пример 8. Поступают, как указано в примере 7, причем в реакци онных сосудах R , R 2. поддерживают температуру,°С: -1 R,, +1 I R; +1ГПротекание регулируют на 14 л/час и время пребывания на 39,7 .мин. После первой фильтрации получают 67,8% продукта нитрования с содержанием 89% 1-нитроантрахинона (60,2% в отношении к общему количеству продукта нитрования), что соответствует выходу 61,6% от теории. После дальнейшего разбавления и фильтрования получают еще 32,2% продукта нитрования, содержащего 49,0% 1-нитроантрахинона 115,8% в отношении к общему количеству продукта нит рования) , что соответствует выходу 16,2% от теории. Общий выход 1-нитро антрахинона составляет 77,8% от теории. Пример 9. В стеклянный сосуд вводят 187,5 частей 98%-ной азот ной кислоты и охлаждают до температуры . При этой температуре и хорошем перемешивании добавляют в течение 1 мин 15,6 частей антрахинона. Через 12,5 мин быстрым добавлением 35 частей льда прерывают нитрование (HNOg - концентрации 83%). При этом температура поднимается от 12 до 3ft. Затем снаружи охлаждают таким образом, чтобы при добавлении 40 частей воды, проведенном в течение 30 NMH, температура не поднималась свыше . После добавления воды реакционную массу охлаждают до (HNOа концентрация 70%). Затем кристаллы отфильтровывают и -промлвают 330 частями водц до нейтральной реакции. Выход: 16,3 части продукта со следующим составом (.газохроматографический анализ) ,%: Антрахинон29 2-Нитроантрахинон 0,5 1-Нитроантрахинон 65,6 Динитроантрахинон 0,6 Формула изобретения Способ получения 1-нитррантрахинона путем обработки антрахинона азотной кислЬтой с концентрацией 90-99,5%, взятой в избытке, используют избыток азотной кислоты 20200 моль на 1 моль антрахинона, и процесс ведут при температуре от -40 до +35°С.
