Способ получения нафталин-2,6-дикарбоновой кислоты

 

тю к

I"

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >53б1б3

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.75 (21) 2149547/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 25.01.77 (51) М Кa г С 07 С 63/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 547.665.6. .053.1. 07 (088.8) :(72) Авторы изобретения

В. Н. Кулаков, И. М. Никифоров, Н. Н. Дрюкова, А, Г. Артюх, Л. В. Чуркина, Е. В. Алитовская и Н. В. Щельцына

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАФТАЛИН-2,6-ДИКАРБОНОВОй КИСЛОТЫ

2 Рт. COOK

Кт K

СаОН вЂ” -

OOK

KzCOç ° нго+ со, (2) 2

COOK Р,t С00К кт Коос

+ . (3) СООН Р " X COOK X (4) кгсоз кт кООс qO+cOz соок соон

KOOC

+ 1z Îí HCOC - r + KzSO+ (5) Изобретение касается способа получения

2,6-нафталиндикарбоновой кислоты — мономера для полиэфиров с волокнообразующими свойствами, термостойкость которых выше, чем у соответствующих полиэфиров терефталевой кислоты, а введение 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты в состав полиэфира улучшает .прочность,и накрашиваемость волокна.

Известен ряд способов получения ароматических дикарбоновых кислот, например нафталин-2,6-дикарбоновой кислоты (2,6НДК), по реакции Хенкеля, по которой диспропорционирование безводной калиевой соли нафталинмонокарбоновой кислоты (реакция 1) или смеси нафталинмонокарбоновой кислоты с поташом (реакции 2 — 4),ведут при высоком давлении углекислого газа и температуре 400 — 450 С в присутствии катализатора диспропорционирования (соли кадмия или окиси кадмия) с последующим выделением ароматической дикарбоновой кислоты из реакционной смеси об работкой минеральной кислотой (реакция 5):

536163 — СООК 570- Sa e

2 ° но— г

+ K.qc0>+ со, (g) Для предотвращения возможности попадания влаги в реакционную зону исходное сырье перед загрузкой в реактор тщательно высушивают, так как в присутствии влаги

Известен ряд способо в для связывания 5 воды, выделяющейся по реакции (2 — 4). Например, в исходную смесь реагентов добавляют вещества, связывающие воду, но не влияющие на основную реакцию, в частности карбиды, нитриды или бромиды щелочных или щелочно-земельных металлов, или ще",ORHhIe KBP60HBTbI, B 3HB IHTC;IhHbiX I40.tIH9PCTвах — 50 — 80 вес. % от исходной нафталин-монокарбоновой кислоты 12). I=

Известен также способ получения 2,6-нафталиндикарооновой кислоты диспропорционированием высушенного при 110 — 130 С (38 ч) нафтоата калия при 350 — 500 С в присутствии катализаторо в дисп ропорционирования— 20 ,например соединений кадмия (CdC1.), цинка, в атмосфере инертного газа или углекислого при соответствующем давлении с выходом — 72% (3).

Однако в связи с расширением производства 2,6-нафталин дикарбоновой кислоты возникает необходимость разработки непрерывности осуществления этого процесса, а также выявление всех его особенностей для обеспечения эффективности и высокой производительности.

ЗО

Для упрощения процесса предложенный способ ведут в непрерывном потоке углекислого или инертного газа, содержащего

0,00001 — 0,1 вес. % влаги.

Это позволяет исключить необходимость тщательной осушки исходного сырья, т. е. содержание влаги в .нем может преимущественно составлять 1 — 4,вес. %

По исследованиям, проведенным согласно предложенному способу, для отлувки нафталина,B непрерывном процессе количество углекислого газа, по сравнению с периодическим процессом, возрастает в тысячи раз, поэтому содержание, влаги в инертном или уг- 45 лекислом газе начинает играть существенну)о роль. Так, содержание влаги в газе до 1% снижает выход основного продукта (2,6НДК) íà 50% (см. график).

Осуществление непрерывного процесса с противотоком реагентов и углекислого газа исключает необходимось в предварительном высушивании до постоянного веса исходного сырья, так как исходное сырье с,весьма низ- 5 кой теплопроводностью, попав в реактор любой конструкции, прогревается медленно, т. е. проходит как бы зону низких температур и при 100 — 125 С теряет воду, которая уносится из реактора вместе с отдуваемыми газами го и не попадает в зону реакции — в зону выкалиевая соль монокарбоновой кислоты декарбоксилируетси до нафталина (реакция 6) соких температур, при которых идет,декарбсксилирование по реакции 6, Предлагаемый способ состоит в том, что таблетированную смесь исходного сырья без предварительного высушивания до постоянного веса (такая смесь обычно содержит 1 — 4 вес. % <влаги) непрерывно загружают через шлюзовые дозаторы в непрерывнодействующий реактор диспропорционирования, в котором поддерживаются установленные давление газа и температура в зоне реакции, Противотоком к исходному сырью в реактор непреpbIBHo подается углекислый или инертный газ с содержанием влаги не более 0,1 который сначала проходит через зону реакции, а затем через зону пониженных температур,,в которой происходит предварительный разогрев и подсушивание исходного .сырья, и совместно с гарами нафталина и воды непрерывно выводится из реактора через,дроссельный вентиль, с помощью которого, регулируется и поддерживается необходимое давление в реакторе, Исходное сырье, пройдя зону реакции, в виде продуктов реакции в твердом состоянии непрерывно выгружается из реактора через шлюзовые разгрузочные камеры. Время пребывания твердых реагентов,в зоне реакции (30 — 45 мин) регулируется скоростью транспортирующих устройств внутри реактора.

Из твердых продуктов реакции выделяют конечный продукт — 2,6-НДК известными способами, например, подкислением. Выход

2 6-НДК 73 — 74%

П р,и м е р 1. В лабораторный реактор загружают 10 г таблетированной смеси, состоящей из 93,2% калиевой соли 2-нафтойной кислоты, 4,8% окиси кадмия, 2% влати, реактор закрывают и из баллона через осушитель, заполненный силикателем, .подают углекислый газ с давлением 20 атм и влажностью 0,88%.

С помощью дроссельного вентиля, расположенного после ловушки нафталина, создают проток СО, через реактор со скоростью 0,5—

1 л)мин. Расход газа замеряют газовыми часами.

Реактор нагревают с помощью электрической спирали до 430 — 440 С и реакционную смесь выдерживают при этой температуре

30 — 40 мин. Затем реактор охлаждают до

40 С. Получают 6,1 г продуктов диспропорционирования с содержанием 2,6-НДК 58,3%.

Выход 2,6-НДК 73,47% от теоретического.

Пример 2. В реактор загружают 10 г исходной смеси, состоящей из 95% калиевой соли 2-нафтойной кислоты и 5% окиси кадмия. Реакцию диспропорционирования прово536163

Формула изобретения

Ъ о о еь е ф и g (ggr„, О, /

Составитель Г. Андион

Техред Е. Петрова

Корректор В. Гутман

Редактор Т, Загребельная

Заказ П54/1747 Изд. № 334 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент» дят в присутствии углекислого газа, влажность которого 0,08%. Реактор нагревают до

430- — 440 С,,реакционную смесь выдерживают при этой температуре 30 — 40 мин. Реактор охлаждают и получают 6,1 г продукта с содержанием 2,6-НДК 59,2%. Выход 2,6-НДК

74,63% от теоретического.

1. Способ получения нафталин-2,6-дикарбоновой кислоты диспропорционированием калиевой соли на фталинмонокарбоновой кислоты или смеси этой кислоты с поташом в присутствии катализатора диспропорционирования, например соединения кадмия, при температуре 350 — 500 С и давлении в атмосфере инертного или углекислого газа с последующим выделением целевого продукта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, последний ведут в непрерывном потоке углекислого или инертного газа, содержащего 0,00001 — 0,1 вес. % влаги.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в процессе используют калиевую соль нафталинмонокар боновой кислоты, содержа10 щую 1 — 4% влаги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1247290, кл. 12о, 14, 1967.

15 2. Патент США № 2823231, кл. 260 — 515, 1958.

3. Патент Японии № 7737, кл. 16 D 416, 1970 (прототип).