Способ получения гидрохинона

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

2 85646

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Кл. 12q, 14/02

Заявлено 25Х1.1969 (№ 1342470/23-4) Приоритет 25Х1.1968 (№ 9437/68, Швейцария)

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень ¹ 33

МПК С 07с 39/08

С 07с 37, 00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДK 547.565.2.07 (088.8) Дата опубликования описания 8.1.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Пьеро Пино, Жузеппе Брача и Глаучо Сбрана (Италия) Иностранная фирма

«Лонца АГ» (Швейцария) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДPOXHHOHA

Изобретение относится к получению гидрохинона, который широко применяется в различных отраслях производства.

Известен способ получения гидрохинона из ацетилена, окиси углерода и водорода в среде органического растворителя в присутствии тримерного тетракарбонила рутения в качестве катализатора. Реакция протекает при 100—

250 С и общем давлении 100 — 350 ат,к, причем молекулярное соотношение окиси углерода и водорода составляет 0,2 — 10. Выход целевого продукта при этих условиях достигает порядка 30%.

По этому способу реакцию с исходными компонентами проводят до конца, во время реакции для сохранения определенного стехиометрического отношения один из компонентов добавочно вводят в реакционный объем.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта приблизительно в

2 раза.

Предлагаемый способ отличается тем, что реакцию проводят при парциальном давлении водорода 1 — 15 атя, приведенном к нормальным условиям, и что установленное в начале реакции отношение парци альных давлений поддерживают последующим добавлением смеси окиси углерода и водорода в стехиометрическом отношении 2:1 по мере их расходования в процессе.

Процесс проводят преимущественно при парциальном давлении водорода 5 — 10 ат.н, приведенном к нормальным условиям.

Молярпое соо гношение окиси углерода и

5 водорода в начале реакции целесообразно принимать 10 — 60, преимущественно 12 — 28.

Катализатор применяют преимущественно в количестве 0,5 — 1 г/л раствора.

Тримерный тетракарбонил рутения может

10 также образовываться в процессе течения реакции из соединений, которые при условиях реакции могут перейти в этот карбонил, нагример пз ацетилацетоната рутения плп же основного ацетата рутения.

15 В качестве растворителя применяются углеводороды, например бензол, кетоны — ацетон, метилалкилкетон; эфиры--дпоксан, тетрагпдрофуран, этилацетат; оксиэфиры — 2-метокспэтанол, 2-этоксиэтанол.

20 Хотя количество растворителя для проведения реакции не является критическим, на практике молярное отношение растворителя к введенному ацетилену должно по возможности поддерживаться от 2 до 15.

25 После окончания реакции органический растворитель и образованный в зависимости от условий тот плп иной нпзкокипящий продукт реакции разделяют разгопкой. Гидрохпнон отделяют от высококипягцего остатка, который 30 практически пе растворим в воде и содержит

285646

Пар циальное давление Н, при 20 С, атм

К Парциальное оличество давление СО, С2Н2> моль при 20 С, атм

Время реакции, мин.

Температура, - С

,Выход, 9, Пример

128

127

125

0,237

0,239

0,242

0,234

0,235

0,239

3,5

7

53,2

58,7

45,4

42,3

56,2

50,2

180

56

540

Предмет изобретения

Составитель Л. Крючкова

Редактор О. Н. Кузнецова Корректор Н, Л. Бронская

Заказ 3780717 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсге Министров СССР

Москва, 4(-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2 введенный катализатор, экстракцией горячей водой.

Было найдено, что рутениевый катализатор, находящийся в остатке после экстракции гидрохинона горячей водой, является активным.

При этом осадок может применяться непосредтвенно для дальнейших превращений. Выход гидрохинона имеет то же значение, что и в случае добавления свежеприготовленного тримерного карбонилового рутения.

Рутений, находящийся в осадке после экстракции, может быть выделен также при обработке осадка соляной кислотой, гидроокисью натрия, нитратом натрия, серной кислотой, броматом натрия или путем сжигания осадка на воздухе в виде RuClz, RuO,", RuO,. или же

RuO>. Получаемые соединения рутения после этого снова могут быть переведены в тетракарбонил рутения известным способом.

Пример 1. Во встряхиваемый автоклав из кислотостойкого материала с емкостью 485 слй вводят стеклянную палочку, капиллярное острие которой расположено выше растворителя и которая содержит 0,1 г тримерного тетракарбонила рутения, а также вводят шарик из кислотостойкого материала (стали). Автоклав охлаждают. После удаления воздуха в автоклав вводят 177 г тетрагидрофурана и 5,55 нл

1. Способ получения гидрохинона из ацетилена, окиси углерода и водорода в присутствии тримерного тетракарбонила рутения в качестве катализатора в среде органического растворителя при 100 †2 С и давлении 100—

350 атм с выделением целевого продукта, отлича ощийся тем, что, с целью увеличения выацетилена, подают водород до давления 10 атм и после этого окись углерода до давления

130 атм. Автоклав при встряхивании нагревают до 200 С, при этом давление поднимается до

5 212 атм. Затем автоклав переворачивают, пз-за чего содержащая катализатор стеклянная трубочка разламывается. Автоклав подключают к устройству, содержащему под давлением смесь СО и 14 в соотношении 2:1, после этого

10 указанное давление поддерживают постоянным. Тотчас же начинается реакция. Через

268 мин автоклав быстро охлаждают и сбрасывают давление, Выделяющиеся газы анализируют; при этом содержание На может сос15 тавлять 11%, соответственно )1 атм (при комнатной температуре). жидкую реакционную смесь отбирают из автоклава и дистиллируют при нормальном давлении. Остаток после отгонки (13,96 г) рас20 творяют в метаноле и гидрохинон определяют с помощью анализа NMR, бензол в качестве стандарта. Выход составляет 58,5в/о.

Пример ы 2 — 7. Опыты проводят по примеру 1, причем в качестве катализатора при25 меняют 0,1 г тримерного тетракарбонила рутения, а в качестве растворителя 177 г тетрагидрофурана. Результаты опытов приведены в. таблице. хода целевого продукта, процесс ведут при

30 парциальном давлении водорода 1 — 15 атм, приведенном к нормальным условиям, и при постоянном стехиометрическом соотношении окиси углерода и водорода, равном 2:1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

35 процесс ведут при парциальном давлении водорода 5 — 10 атм, приведенном к нормальным условиям.