Способ получения 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина Советский патент 1983 года по МПК C07C143/60 C09B49/04 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина, которая находит применение в производстве красителей.

Известны электрохимические способы получения 1-амино-3,б,8-трисульфокислоты нафталина, например, восстановлением 1-нитро-З,6,8-трисульфокислоты нафталина в сернокислой среде в цилиндрическом электролизере с диафрагмой из неглазурованного фосфора на свинцовом катоде при постоянной плотности тока 3 А/дм, температуре 30-40 С и поддерживании разности уровней католита и анолита до 20 см для получения высоких превращений исходных веществ до 98% и достижения выхода по току 70-75% от теории 1.

Недостатками данного способа являются использование громоздкой аппаратуры, вследствие использования толстых фарфоровых диафрагм, цилиндрической конструкции электролизера, а также усложнение аппаратуры, связанное с необходимостью поддержания различных уровней в катодном и анодном пространстве.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 1-амино-З,

б,8-трисульфокислоты нафтсшина, заключакицийся в том, что 1-нитро-З,б, 8-трисульфокислоту нафталина подвер.гают электрохимическому врсстановлению в сернокислой среде в элёктролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами при понижении плотности тока от 10 А/дм до 2 A/дм и темпе10ратуре 35-70°С. Выход по току 70-85%, по веществу - до 98%, длительность процесса - 3,5 ч 12.

Недостатком известного способа яв15ляется относительная длительность процесса. Цель изобретения - интенсификация

процесса.

Поставленная цель достигается схэгласно способу получения 1-амино-З,б, 8-трисульфокислоты нафталина электрохимическим восстановлением 1-нитро-3,6,8-трисульфокислоты нафталина

25 в сернокислой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами на свинцовом катоде при температуре 80-90°С и постоянной плотности тока 10-50 А/дм. Выход по веществу до 98,5%, по току - 70-90%, длительность процесса - 0,54-2 ч. Процесс восстановления проводят при 80-90 С (предельная температура процесса восстановления ограничивает ся термической устойчивостью используемых катионообменных мембран) и по вышенных плотностях тока 10 А/дм 50 А/дм без снижения выхода по веществу (98%) и обеспечении высокого выхода по току (70-90%) . Дальнейшее покушение катодной плотности .тока нецелесообразно, так как это приводит к снижению выхода по току. Использование повышенных катодных плотностей тока в сочетании с повы.щенной температурой направлено на ;обеспечение необходимого для восстановления эффективного потенциала катода (0,54-0,68 В относительно хлорсеребряного электрода). в прототипе для достижения указанной величины потенциала катода используется прием постепенного понижения плотности i-OKa от 10 А/дм до 2 А/дм в интервале. 35-70°С, Однако средняя плотность тока по прототипу составляет всего 5 А/дм, что делает процесс восстановления малопроизводи тельным. Таким образом, применение высоких плотностей тока и Повышенных температур существенно ускоряет процесс электролиза и тем самЕлм повышает про изводительность электролизера. Пример 1. 120 мл водного раствора, содержащего 20,1 г 1-нитро -3,6,8-трисульфокислоты нафталина и около 17,6% серной кислоты, загружают в катодную секцию электролизера щелевого типа, моделирующего фильтрпрессную конструкцию. В анодную секцию, отделенную от катодной секции катионообменной мембраной типа МК-40 загружают 40%-ную серную кислоту до уровня раствора в катодной секции. В качестве катода используют перфорированную свинцовую пластину с рабо чей поверхностью 0,38 дм. Анодом ел жит пластина той же поверхности из стойкого к анолиту свинцового сплава При интенсивном перемешивании и температуре в ходе электролиза под держивают постоянную плотность тока 10 А/дм . Выход 1-амино-З,6,8-трисул фокислоты нафталина 97,6%, по току 90%. Продолжительность процесса 2,0 1-амино-З,6,8Игрйсульфокислоту нафта лина выделяют .из реакционной массы путем высаливания хлористым натрием, . дйздавая концентрацию последнего в растворе 50-80 г/л. Пример 2. Процессвосстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 20 А/дм. При этом выход по веществу составляет 98,0%, Г1О TOKVf - 80,4%. Продолжительность процесса 1,15 ч. Пример 3. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 30 А/дм-. При этом выход по веществу составляет 98%, по току - 78,0%. Продолжительность процесса 0,77ч.. Пример 4. Процесс восстановления иройодят аналогично примеру. 1 при плотности тока 40 А/дм. При этом выход по веществу составляет 98,5%, по току - 72,2%. Продолжительность процесса 0,64 ч. Пример 5. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 50 А/дм. При этом выход по веществу составляет 98,2%, по току - 70%. Продолжительность процесса 0,54 ч. Пример 6. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 50 А/дм и температуре . При этом выход по веществу составляет 98,0%, по току 74,0%. Продолжительность процесса 0,49 ч. Экспериментальные результаты представлены в таблице. Из таблицы видно, что при (средней температуре для интервала 3570 С, приведенного в прототипе) повышение плотности тока значительно увеличивает производительность процесса восстановления, однако выход по току при этом снижается от 67,2% до 56%, т.е. ниже, чем в прототипе (70%). При в интервале плотностей тока 10-50 А/дм выход по току изменяется от 70,0% до 90,0%, при этом производительность процесса по 1-амино-3,6,8-трисульфокислоте нафталина оказывается выше по сравнению с прототипом в 2-7 раз и достигает 23,587,0 г 1-амино-З,6,8-трйсульфокислоты нафталина с 1 дм катода в час. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить высокий выход (98-98,5%) 1-амино-З,6,8-трисульфокислоты нафталина по веществу и по току (70,0-90%) при упрощении технологии и существенном повышении производительности электросинтеза.

Примеры из прототипа. Формула изобретения

Способ получения 1-амино-3,б,8-трисульфокислоты нафталина электрохимическим восстановлением 1-нитро-3,6,8-трисульфокислоты нафталина в сернокислой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами на свинцовом катоде при нагревании , отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесг

са, последний проводят при температуре ВО-ЭО С и постоянной плотности тока 10-50 А/дм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Патент Японии , 1255, сб. И, 676, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2608040/23-04, кл. С 07 С 143/60, 24.04.78 (прототип) .