1
Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения тетралина гидрированием нафталина.
Тетралин представляет интерес как растворитель в лакокрасочном производстве, компонент моторных топлив, а также сырье для производства некоторых лекарственных веществ.
Известен способ получения тетралина путем гидрирования нафталина в присутствии катализатора - никель на носителе. В частности на СГлОа при 120-200 С и давлении 10-500 а.ти f 1.
Недостатками этого способа является невысокая (87-92%) селективность процесса, наличие побочных реакций гвдрогенолиза, вызывающих расрдепление циклов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения тетралина гидрированием нафталина в растворе амида карбс2
новой кислоты общей формулы R С(0)Н(СНз)2, где R-H или СН в присутствии катализатора комплексного соединения родия (Ос N- фенилантраниловой кислотой. В процесс берут 40 мг катализатора 50 мг нафталина и 10 кл растворителя. Удельная активность катализатора составляет 0,116 мл lijj/ /2-атом Rh ммоль нафталина в минуту 2J.
Недостатком этого способа являетtoся низкий выход тетралина на единицу веса катализатора, составлякщий 0,}31(Г молей тетралина на I-атом Rh в час, низкая удельная активность, что связано с разрушением катализаV5тора и выпадением свободного металла, который не является катализатором гидрирования. Увеличить время работы катализатора в этих условиях невозможно, так как гидрируемое вещество
20 (в данном случае нафталин), осаждаясь в большом избытке на активных центрах катализатора, разрушает сольватную оболочку катализатора, состоящую из молекул растворителя (в данном случае амида) и стабилизирующую активный комплекс, катализатор начинает коагулировать в более крупные конгломераты и выпадать в осадок. Цель изобретения - увеличение вых да тетралииа на единицу веса катализатора. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения тетра лина гвдрированием нафталина в растворе карбоиовой кислоты общей формул R С{0) N(CH)2,, где R-H .или CH.J в присутствии катализатора комплексного соединения родия (I) с N-фенил-. антраниловой кислоты, дополнительно вводят ци :логексан, причем компоненты реакционной смеси берут в следующем соотношении, вес.%; Катализатор 0,03-0,15 Нафталин0,3-2 Циклогексан 2,12-96,85 Амид карбоновой кислотыОстальное Удельная активность катализатора в данном способе при pH/j 1 атмосфера составляет: минимальная 247,3 а максимальная 2050 мл Н /г-атом Rh ммоль субстрата в минуту. Активностью катализатора является количество тетралина, полученное на единицу веса катализатора, что в значительной степени зависит от соотношения циклогексан :амид, В табл, 1 приведены соотношения концентраций циклогексана амида при нормальном и повышенном давлении. Способ получения тетралина гвдри- рованием нафталина в указанной двухфазной системе позволяет увеличить активность катализатора, его стабиль ность в работе и, следовательно, выход целевого продукта на единциу веса катализатора в 10-17 раз по сра нению .с известньм. Катализатор (Rh-N-фенилантраниловая кислота) растворим в амиде, но совершенно не растворим в циклогексане. Нафталин и продукт реакции тетралин лучше растворимы, в циклогексане, чем в амиде, поэтому их кон центрации в амидной фазе значительно ниже, чем в растворе в целом. Это 94 позволяет избежать отравления катализатора субстратом (нафталином) и продуктом реакции (тетралином), комплексообразование с избыточными количествами которых приводит к гибели катализатора, Активность катализатора в двухфазной системе возрастает, соответственно, увеличивается выход целевого продукта на единицу веса катализатора, причем максимум каталитической активности наблюдается при содержании в реакционной смеси 5-25 вес.% В предлагаемом способе дополнительно вводят циклогексан. Примеры 1-8. 5 г каталитически активного раствора, состоящего из циклогексана, амида и катализатора, обрабатывают водородом в течение 10 мин, добавляют 3-10 молей нафталина и затем в стеклянной утке гидрируют 1 ч при 20 С и давлении водорода 1 атм. Продукт реакции - тетралин, В табл, 2 приведены данные опытов, Примеры 9-16. 5 г каталитически активного раствора, состоящего из циклогексана, амида и катализатора, продувают в течение 5 мин инертным газом, добавляют 3 10 молей нафталина и затем в стеклянной ампуле помещают в автоклав, заполняют водородом нужного давления и проводят реакцию 1 ч при , Продукт реакции - тетрйлин. Данные опытов при давлении водорода 50 атм приведены в табл, 3. Предлагаемый способ получения тетралина из нафталина по сравнению с существующими способами обеспечивает увеличение в 10-17 раз выхода целевого продукта на единицу веса катализатора за счет увеличения его активности от 116 до 1500-2050 мл Ндг-атом Rh ммоль субстрата в минуту при атмосферном давлении и в 30-35 раз при давлении водорода 50 атм. Позволяет избежать образования побочных продуктов за счет проведения процесса при комнатной температуре. Кроме того, процесс протекает селективно с образованием единственного продукта - тетралина.
4,6 12080
19,2 5,83 0,8 8812
7,84 0,8 99,5 0,5
Тлблмк 2
Формула изобретения
Способ получения тетралина путем гидрирования нафталина в растворе амида карбоновой кислоты общей формулы R С(0) Н{СНз) R-H или CHj, в присутствии катализатора-комплексного соединения родия (J) с N-фенилантраниловой кислотой, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, процесс проводят при дополнительном введении в реакционную смесь циклогексана при следующем содержании компонентов реакционной смеси -. вес.%:
t a б ЛЯ в a 13
Катализатор 0,03-0,15 Нафталин0,3-2
Циклогексан 2,12-96,85 Амид карбоновой кислоты Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
М., Химия, 1975, 36.
2,Ефимов О.Н., Еременко О.Н., Овчаренко А.Г., Хидекель М.Л. и Чекрий П.С, Катализ переноса водорода методами сходными с ферментативными. Серия Химия, изд-во АН СССР, 1969, 4, 855 (прототип).
