Способ получения тетрагидроантрахинона или его алкилпроизводного

 

Сущность: продукт - тетрагидроантрахинон или его алкилпроизводное. Реагент 1: антрахинон или его алкилпроизводное. Реагент 2 : водород. Условия реакции: в присутствии никелевого катализатора, который предварительно обрабатывают щелочью при 107 - 140^oС, одноатомного C₂ - C₈ спирта с последующим окислением и охлаждением полученной суспензии до температуры от - 10 до + 20^oC со скоростью охлаждения 0,3-1,5 с/мин. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению тетрагидроантрахинона и его алкилпроизводных, и может быть использовано в химической промышленности в особенности в производстве перекиси водорода антрахинонным методом.

Известен способ получения тетрагидроантрахинона и его алкилпроизводных, заключающийся в гидрировании антрахинона или его алкилпроизводных в органическом растворителе в присутствии пористого никелевого гидрирования при давлении 0,1-0,3 МПа и температуре 20-75^oC до поглощения 3 молей водорода на 1 моль антрахинона. (Патент США N 2 495 229, 1950 г.). (Прототип) При этом выход целевого продукта составляет 84-85% от теории. Чистота готового продукта охарактеризована температурой плавления, равной для тетрагидроантрахинона 158,5-159,5^oC и после перекристаллизации 159,5-160,5^oC.

Однако хроматографический анализ (неизвестный во время разработки описанного метода) получаемого этим способом перекристаллизованного продукта показал, что содержание основного вещества в тетрагидроантрахиноне не превышает 80% в нем обнаружены примеси: исходного антрахинона до 8-10% октагидроантрахинона до 10-12% а также ряд неидентифицированных продуктов - до 1% Таким образом, оказалось, что тетрагидроантрахинон не обладает достаточной чистотой, что и является основным недостатком этого способа его получения.

Другим его недостатком является повышенная пожаро-взрывоопасность используемого органического растворителя (диоксана), температура вспышки которого равна +5^oC, а концентрационные пределы составляют 1,97-22,5 об.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения чистоты тетрагидроантрахинона и его алкилопроизводных и снижение пожаро-взрывоопасности способа.

Поставленная цель достигается способом, включающим смешение антрахинона или его алкилпроизводного с органическим растворителем и никелевым катализатором гидрирования, обработку полученной смеси водородом и отделение катализатора, отличающийся тем, что после отделения катализатора смесь обрабатывают кислородом или воздухом, затем смесь охлаждают до температуры от -10 до +20^oC при скорости охлаждения 0,3-1,5^oC/мин, в качестве органического растворителя используют одноатомный спирт жирного ряда состава C₂-C₈, а никелевый катализатор гидрирования при приготовлении обрабатывают щелочью при температуре 107-140^oC, а в качестве алкилпроизводного антрахинона используют 2-этилантрахинон или 2-метилантрахинон, или 2-пропилантрахинон, или 2-бутилантрахинон, 2-амилантрахинон.

Заявленный способ подтверждается конкретными примерами выполнения.

Пример. 10 г антрахинона смешивают с 125 мл изопропилового спирта, имеющим температуру вспышки 23^oC и концентрационные пределы воспламенения 2,1-13,5 об. и 20 г никелевого катализатора гидрирования, подвергнутого щелочной обработке при 107^oC, и обрабатывают до поглощения 3 молей водорода на 1 моль антрахинона при температуре 50^oC и давлении 0,3 МПа, после отделения катализатора полученный раствор тетрагидроантрагидрохинона обрабатывают кислородом при температуре 50^oC и давлении 0,1 МПа до прекращения поглощения кислорода, образовавшуюся суспензию тетрагидроантрахинона охлаждают со скоростью 1,5^oC/мин до температуры 20^oC, отфильтровывают осадок и сушат, по данным хроматографического анализа полученный тетрагидроантрахинон содержит 88,2% основного вещества, 5,6% антрахинона, 5,5% октагидроантрахинона и 0,7% неидентифицированных продуктов.

Остальные примеры приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что заявленный способ в указанных в формуле условиях его осуществления обеспечивает получение целевых продуктов более высоко качества (примеры 1-7) в сравнении со способом по прототипу (пример 8).

Из таблицы также видно, что предлагаемые в качестве органического растворителя спирты жирного ряда состава C₂-C₈ обладают лучшими характеристиками по их пожаро-взрывоопасности сравнительно с растворителем, описанным в прототипе.

Осуществление заявленного способа в различных комбинациях заявленных условий (антрахинон и его алкилпроизводные, спирты состава С₂-C₈, окисляющий агент и режимы осуществления способа) дают практически одинаковые результаты по качеству получаемых целевых продуктов.

При выходе за заявленные условия указанная цель не достигается.

Формула изобретения

1. Способ получения тетрагидроантрахинона или его алкилпроизводного гидрированием антрахинона или его алкилпроизводного в органическом растворителе в присутствии никелевого катализатора, отделением последнего и проведением окисления реакционного раствора, отличающийся тем, что никелевый катализатор предварительно обрабатывают щелочью при 107 150^oС, в качестве органического растворителя используют одноатомный спирт жирного ряда состава С₂ С₈, а реакционный раствор после стадии гидрирования и отделения катализатора обрабатывают кислородом или воздухом с последующим охлаждением полученной суспензии до температуры от -10^oС до +20^oС со скоростью охлаждения 0,3 1,5^oС/мин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве алкилпроизводного антрахинона используют 2-этилантрахинон, или 2-метилантрахинон, или 2-пропилантрахинон, или 2-бутилантрахинон, или 2-амилантрахинон.

РИСУНКИ

Рисунок 1