Способ получения пиридина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз СоВРТсННх

Социалистических

Республик! 5783 IO (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2157436 23-04 с присоединением заявки ¹ —— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 04.01.78 (5! ) Ч.К.!. - С 07D 213/16

Гасударстеенный комитет

Саеета 1иинистрае СССР на делам изобретений и ".ткрытий (53) УДК 547.82.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б, В. Суворов, И. И. Кан и Л. К. Глубоковских

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук

АН Казахской ССР (71) 3 аявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П И Р ИДИ НД

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения пиридина — важного продукта органического синтеза.

Известен ряд способов получения пиридина: например путем окислительного расщепления 2-пиколина при повышенной температуре над окисными катализаторами, приготовленным либо пропиткой кизельгура растворами солей — ванадата аммония или алюмин 3та натрия с соляной кислотой и хлористым марганцем, либо спечением кизельгура с молибдатом аммония. Выход пиридина составляет 40% (1).

С таким же выходом пиридин получают при пзрофазном окислении 2-пиколина в присутствии ванадиевотитанового катализатора молярного состава V201 . 16Т10 12).

Также известен двухстадийный способ получения пиридина парофазным окислением

2-николина в присутствии аммиакз над смешанным,ванадиевотитановым катализатором при температуре 345 — 375 С с последующим гидролизом образовавшегося 2-цианпиридина до пиколиновой кислоты при одновременном декарбоксилировании последней. Первая стадия процесса — окислительный аммонолиз— осуществляется в реакторе проточного типа.

Продукты реакции улавливаются в скрубберах,и направляются в автоклавы, работающие под давлением 20 — 50 атм. В них и осу2 ществляется 2 стадия процесса — гидролиз и декарбоксилирование. Выход пиридина—

78 — 87% (3).

Цель изобретения — упрощение процесса за

5 счет проведения его в присутствии паров воды и применения нового катализатора— плавленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве 0,01 — 0,05 моль на

10 1 моль пятиокиси ванадия, что позволяет сделать процесс одностадийным, Iиквидировать стадии гидролпза пиколпнонитрила и декарбоксилирования пиколиновой кислоты, улучшить условия труда за счет вывода из !

5 процесса аммиака — токсичного газа (ПДК 0,02 мг/л) и избежать применения работающих под давлением автоклавов, По предлагаемому способу 2-николин подвергают парофазному окислению при темпера20 туре 300 — 360 С кислородом воздуха в присутствии паров воды и катализатора — плавленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве 0,01 — 0,05 моль на 1 моль

25 пятиокиси ванадия.

Процесс парофазного каталитического окисления проводят в реакторе проточного типа из нержавеющей стали. Через слой катализатора при повышенной температуре про3Q пускают пары 2-пиколина и воды в смеси с

578310

Составитель Г. Коннова

Техреду И. Карандашова

Рсдак; ор А. Соловьева

Корректор О Тюрина

Изд. Ха 872 Тираж 563 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и отк>рытий

113035, Москва, 5Ê-35, Рауигская наб., д. 4/5

Заказ 8339

МОТ, Загорский филиал воздухом преимущественно в молярном сооlношении 2-пиколина, Н О и 02 (в виде воздуха), равном 1: 15 — 45: 10 — 20. Продукты окисления улавливают в скрубберах, орошаемых водой, и анализируют методом газовой хроматографии. Пиридин из скруббер ой жидкости выделяют экстракцией органическими растворителями или азеотропной перегонкой, с последующей ректификацией. Выход пиридипа составляет 82 — 87 /о от теоретически возможного в расчете на пода>нный

2-николин.

Пример 1. Парофазное окисление 2-пиколина проводят в реакторе проточного типа с реакционной трубкой длиной 1200 мм и диаметром 20 мм. Трубку заполняют 100—

150 мл гранулированного катализатора (размер зерен 3 — 5 мм), представляющего собой пятиокись ванадия, промотированную 0,05 моль двуокиси титана. Смесь паров 2-пиколина и воды пропускают через реакционную каме ру при температуре 300+5 С. Скорость подачи 2-николина 4 r/÷, воды — 14,7 г/ч.

Воздух пропускают со скоростью 46 л!ч.

Время контакта равно 0,6 с. Продолжительность опыта 10 ч. В катализате найдено

25,5 г пиридина, что составляет 82,5%, другие и р оду кт ы отсутствуют.

После экстракцип хлороформом и рсктпфнкацин выделено 24,5 г llllpllyIIIIa, что составляет 79,3%. Выделенный пиридин имеет т. кип. 115 С, и,",1,5092. В контактных газах найдены окись и двуокись углерода в количестве 3,3 и 10,7 /о соответственно.

Пример 2. Реакцию окисления 2-николина проводят в аппаратуре, описанной в примере 1. Катализатор представляет собой г ятиокись ванадия, промотированную 0,01 моль двуокиси титана, Скорость подачи 2-николина 26,7 г, воды 150 г на 1 л катализатора в

1 ч. Воздух пропускают со скоростью 46 л/ч.

Температуру реакции поддерживают 320 +4

5 >, ь1земя контакта — — 0> (сск. 11родо. Ikêklтельность опыта 10 ч.

Выход пиридина составляет 86%. После высаливания из водного раствора и рсктификации получено 18,5 r пиридина, что составляет 81,5% от теоретически возможного.

Пример 3. Реакцию окисления 2-николина проводят в аппаратуре, описанной в примере 1. Катализатор представляет собой плав1о леную пятиокись ванадия. Скорость подачи

2-пиколина 3,75 г/ч, воды — 33,7 г/ч, воздуха — 43,3 л/ч.

Температуру реакции поддерживают

340+ 5 С, время контакта — 0,8 сек. Продол15 жительность опыта 10 ч. Выход пиридина—

88,0% (25,0 г) . После азеотропной перегонки и ректификации пиридин выделен в количестве 24,5 r, что составляет 86,5% нз поданный 2-пиколин.

20 Формула изобретения

Способ получения пиридина парофазным окислением 2-пиколина при 300 †3 С в присутствии катализатора, отличающийся

25 тем, что, с целью упрощения процесса, его проводят в присутствии паров воды и на катализаторе из плавленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве 0,0130 0,05 моль на 1 моль пятиокиси ванадия.

Исто гники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Старой Германии ха 733298, кл. 12р 1/01, опубл. 1943.

2. Суворов Б. В, Способ получения пиридина. «Известия АН Казахской ССР, серия хим», 1974, М 3.

3. Авторское свидет=льство СССР ха 315436, кл. С 07г1 31/20, 1969,