Способ очистки 1-нитронафталина

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ 1-НИТРОНАФТАЛИНА С применением перекристаллизации из водно-спиртовых смесей, о тличаюЕцийс я тем, что, с целью упрощения технологии очистки и увеличения въ2хода очищенного продукта, очистку 1-нитронафталина проводят путем двухкратной перекристаллизации из смеси метилового или этилового, спирта и воды с концентрацией спирта в смеси .90-96 мае.% при массовом соотношении 1-нитронафталин-: смесь спирта и воды 1:2,5-3, с последующим разбавлением фильтрата после перекристаллизации водой до содержания спирта 78-82 мае. %, выделением и возвращением 1-нитронафталина на перекристаллиз цию . О) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5g С 07 С 79 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИК ИЗОБРК.ПНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 34 22393m/40-23 (22) 12. 04. 82 (46) 23.08.83. Бюл, В 31, (72) .Б.М.Фельдман, Л.И.Бляхман, Н.И.Шулева и Н.И.Сидорова (53) 547.653.6(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР

В 284983, кл. С 07 С 79/08, 1967.

2, Авторское свидетельство СССР

В 783299, кл. С 07 С 79/10, 1978.

3, Авторское свидетельство СССР

В 170044, кл. С 07 С 79/10,.1963 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ 1-НИТРОНАФТАЛИНА с применением перекристаллиза-

„„я()„„1036721 ции из водно-спиртовых смесей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью .упрощения технологии очистки и увеличения выхода очищенного продукта, очистку 1-нитронафталина проводят путем двухкратной перекристаллизации из смеси метилового нли этилового, спирта и воды с концентрацией спирта . в смеси 90-96 мас.Ъ при массовом соотношении 1-нитронафталин: смесь спирта и воды 1:2,5-3, с последукщим разбавлением фильтрата после перекристаллизации водой до содержания спирта 78-82 мас. Ъ, выделением и возвращением 1-нитронафталина на перекристаллизацию. е

1036721

Изобретение относится к способу очистки 1-нитронафталина, применяемого для получения 1-нафтиламина — полупродукта в производстве красителей.

Известен. способ очистки 1-нитронафталина, заключающийся в обработке технического продукта 80Ъ-ной уксусной кислотой при 60-65 С в количесто ве, недостаточном для полного растворения нитронафталина, с последующим охлаждением массы, фильтрацией 10 продукта и перекристаллизацией из

80Ъ-ной уксусной кислоты. Выход очищенного нитронафталина 60-80Ъ. Температура кристаллизации 55,856,2 С (1). 15

Недостатками способа очистки

1-нитронафталина являются отсутствие полноты очистки от 2-нитронафталина (содержание 2-изомера 0,1-0,4Ъ) и низкий выход очИщенного продукта.

Известен способ очистки 1-нитронафталина кристаллизацией расплавленного исходного вещества с образованием слоев высоко- и низкоплавных компонентов и фракционного плавления последних с подводом тепла со стороны слоя низкоплавких компонентов (2).

Недостатками способа очистки

1-нитронафталина являются сложность технологии, низкий выход очищенного продукта (80,4%) и низкая степень очистки (содержание 2-.нитронафталина 0,2 мас.%).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки

1-нитронафталина, согласно которому технический продукт расплавляют в водном 5%-ном растворе кальцинированной соды при 90-95 С затем массу 40 охлаждают, фильтруют, а осадок промывают на фильтре водой и 5%-ным спиртовым раствором. Далее полученный продукт подвергают пятикратной перекристаллизации соответственно иэ 4, 45

3, 2 и 1Ъ-ного спиртового (метанольного) раствора с активированным углем марки БАУ, причем на каждую перекристаллизацию берут 1-нитронафталин и растворитель в соотношении

1:2 — 2,1 и после каждой перекристаллизации проводят двойную промывку метанолом . Продукт после последней кристаллиэации сушат при 90-100 С и давлении 20 мм рт.ст. в течение 6 ч.

Получают очищенный 1-нитронафталин с температурой плавления 57-58,5 С о (соответствующая температура кристаллизации 56,1-56,2 С )(3).

Способ позволяет практически полностью удалить 2-изомер, однако не- Ю достаткамй его являются многостадийность и сложность технологии очистки, а также низкий выход очищенного про" дукта (51% от исходного технического

1-нитронафталина). 65

Целью изобретения является упрощение технологии очистки и увеличение выхода очищенного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки 1-нитронафталина с применением перекристаллиэации иэ водно-спиртовых смесей, очистку 1-нитронафталина проводят путем двухкратной перекристаллизации из смеси метилового или этилового спирта и воды с концентрацией спирта в смеси 90-96 мас,Ъ при массовом соотношении 1-нитронафталин: смесь спирта и воды 1:2,5-3, с последующим

1 азбавлением фильтрата после кристаллизации водой до содержания спирта

78-82 мас.Ъ выделением и возвращением 1-нитронафталина на перекристаллизацию.

Способ осуществляется следующим образом.

Технический 1-нитронафталин растворяют в смеси спирта и воды (с концентрацией спирта 90-96 мас.Ъ) при нагревании до 65-.70 С. Раствор охлаждают до 20 С, полученную суспензию отфильтровывают, кристаллы промывают смесью спирта и воды и направляют на вторую перекристаллизацию. Вторую перекристаллизацию проводят аналогично.

Полученную суспензию отфильтровывают, кристаллы промывают смесью спирта и воды, а затем водой для удаления спирта.

Для снижения необходимого количества растворителя перекристаллизацию 1-нитронафталина проводят, направляя противотоком кристаллы и маточные растворы.

В фильтрат, полученный после первой перекристаллизации, добавляют воду до концентрации спирта 78-82 мас.Ъ.

Выпавший осадок направляют на первую перекристаллизацию.

Двухкратной перекристаллизации технического 1-нитронафталина из 90-96Ъного водного спирта, взятого в количестве 2,5-3 по отношению к 1-нитронафталину, достаточно для практически полной очистки от 2-изомера (отсутствие последнего в пределах чувствительности анализа 0,01 мас.Ъ).

При разбавлении образующего при перекристаллиэации фильтрата водсь до концентрации спирта в смеси 7882 мас.Ъ выделяется осадок 1-нитронафталина с содержанием 2-изомера на уровне технического продукта, который возвращают на стадию перекристаллизации.

Общий выход очищенного продукта при этом составляет 90%.

При содержании спирта в водноспиртовой смеси менее 90 мас,Ъ значительно снижается растворимость

2-нитронафталина и выпадающие кристаллы 1-нитронафталина загрязнены

1036721

2-изомером. При повышении концентрации спирта более 96 мас.% резко увеличивается растворимость 1-нитронафталина,,что ведет к снижению выхода очищенного продукта.

При снижении соотношения водно- 5 спиртовая смесь: 1-нитронафталин менее 2,5 степень очистки резко уменьшается за счет образования при охлаждении раствора (во время перекристаллизации) не суспензии, а эмульсии, из которой при дальнейшем охлаждении выпадают кристаллы 1-нитронафталина, содержащие до 0,5% 2-изомера. Увеличение соотношения водно-спиртовая смесь: нитронафталин более 3 приводит к большим потерям 1-нитронафталина с фильтратом.

Использование в качестве растворителя для перекристаллизации 1-нитронафталине водно-спиртовой смеси с концентрацией спирта 90-96 мас.Ъ при соотношении водно-спиртовая смесь:

1-нитронафталин 2,5-3:1 позволяет повысить выход очищенного продукта за счет выделения дополнительного количества 1-нитронафталина из фильтрата путем разбавления его водой.

При этом разбавление фильтрата до концентрации спирта менее 78 мас.Ъ ведет к выделению 1-нитронафталина, сильно загрязненного 2-изомером, а разбавление фильтрата до концентрации спирта более 82 мас.Ъ связано с большими потерями 1-нитронафталина.

Пример 1. В аппарат. снаб- . 35 женный мешалкой, рубашкой для обогрева, змеевиком для охлаждения и обратным холодильником, загружают 502,8 ч.

:95Ъ-ного этилового спирта и 27,9 ч. воды (содержание спирта в получаемой 40 смеси 90 мас ° %). При работающей мешалке добавляют 193 ч. технологического 1-нитронафталина, содержащего

3,6% 2-нитронафталина (весовое соотношение 1-нитронафталин водчо-спиртовая смесь 1:2,75). о

Массу нагревают до 65-70 С и перемешивают до полного растворения

1-нитронафталина, затем медленно ох- gp лаждают до 20 С, подавая в змеевик холодную воду. Образующуюся суспенэию фильтруют и получают фильтрат (фильтрат I) и кристаллы 1-нитронафталина, которые промывают, суспендируя с 475 ч ° 90%-ного этилового спирта. После фильтрации суспензии получают фильтрат II а промытые .кристаллы 1-нитронафталина подвергают второй .перекристаллизации, которую проводят аналогично, используя 450 ч. 60

90Ъ-ного этилового спирта. После фильтрации суспеизии от второй перекристаллизации получают фильтрат III и кристаллы, которые промывают 403 ч.

90%-ного этилового спирта. 65

После промывки получают фильтрат

1У. Кристаллы 1-нитронафталина промывают 248 ч, воды для удаления спирта.

Получают 1-нитронафталин, не содержащий 2-нитронафталин (отсутствие последнего в пределах чувствительнос ти анализа 0 01 мас.%).

Температура кристаллизации 56,2 С. о

Вторую и последующие операции перекристаллизации технического 1-нитронафталина проводят, используя для первой перекристаллизации фильтрат

II, для промывки — фильтрат III для второй перекристаллизации - фильтрат

ХУ, а для промывки после второй перекристаллизации свежий 90%-ный этиловый спирт.

Фильтрат Х (от первой перекристаллизации) разбавляют водой до концентрации спирта 78 мас.% ° При этом выпадает осадок 1-нитронафталина (с содержанием 3,5Ъ 2-изомера), который добавляют к техническому продукту, поступаквцему на первую перекристаллизацию.

Общий выход очищенного 1-нитронафталина 90,,1Ъ.

Пример 2. 231 ч. технического 1-нитронафталина, содержащего

3,6Ъ 2-нитронафталина подвергают двухкратной перекристаллиэации с промежуточными промывками аналогично примеру 1.

На промывку после второй перекристаллизации используют 554,4 ч. метилового спирта и 23,1 ч. воды (концентрация спирта в водно-спиртовой смеси

96 мас.Ъ) . Соотношение 1-нитронафталин:-водно-спиртовая смесь 1:2,5.

Получают 1-нитронафталина, не содержащий 2-нитронафталин.

Температура кристаллизации 56,2ОС.

Фильтрат обрабатывают аналогично примеру 1, разбавляя его водой до содержания спирта 80 мас.Ъ.

Выход очищенного 1-нитронафталина 89,5Ъ.

П р и я а р 3. 122 ч. технического 1-нитронафталина, содержащего

6% 2-нитронафталина подвергают двухкратной пврекристаллизации с промежуточными промывками аналигично примеру 1 °

На промЫвку после второй перекристаллизации используют 348 ч. метилового спирта и 18 ч. воды (концентрация спирта в водно=спиртовой смеси

95 мас.Ъ) . Соотношение 1-нитронафталин: водно-спитравая смесь 1:3.

Получают 1-нитронафталин, не содержащий 2-нитронафталин. о

Темйература кристаллизации 56,2 С.

Фильтрат обрабатывают аналогично примеру 1, разбавляя его водой до содержания спирта 82 мас.Ъ.

Выход очищенного 1-нитронафталина 89,8Ъ.. 1036721

Составитель A.Aíäðèåâñêèé

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Метелева

Корректор k, Тяско

Заказ 5934/24 . Тираж 418

i ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская ыаб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г .Ужгород, ул.Проектная, 4

Таким образом, основным преимуществом предлагаемого способа очистки

1-нитронафталина по сравнению с известным является значительное повышение выхода .очищенногО продукта (до90% против 51%) при практически полном удалении 2-нитронафталина.

Кроме того, существенно упрощен технологический процесс: сокращено число ступеней перекристаллиэации с пяти до двух, исключен активированный уголь и связанные с его применением стадии горячего фильтрования, исключены предварительные стадии расплавления технического продукта в водном растворе кальциниройанной со" лы, фильтрация и промывки его.