Способ получения 3,4,8,9-дибенз-пирен-5,10-хинона

 

О П

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саоз Советских

8l0662

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 17.02.78 (21) 2580886/23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 09.04.81 (51) 11. Кл С 07 С 50/22

//С 09 В 3/52

Государственный комитет

IIo делам изабретений и открытий (53) УДК 547.567.3.07 (088.8) (72) Автор ы изобретения

А. Б. Тарасенко, В. П. Есип, Н. H. Кузьменко

В. И. Дьяченко и В. М. Ильмушкин

61. Е0

NTt>TN- T с -: 1;1,-1

Рубеж а иски и филиал Ворошиловградского машиностроительного института (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

3,4,8,9-ДИБЕНЗПИРЕН-5,10-ХИ ИОНА

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хинона, используемого как краситель Кубовый золотисто-желтый ЖХ в текстильной, лакокрасочпой промышленности, в производстве пластмасс и для производства Кубового золотисто-желтого КХ. Кубовый золотисто-желтый )КХ является одним из ценнейших кубовых красителей, дает яркие хкелтые окраски, устойчивые к свету, трению и мокрым обработкам, Он находит широкое применение для крашения хлопка, вискозы, для печати по хлопку, вискозе и натуральному шелку, для крашения пластических масс и для приготовления красок.

Известен ряд способов получения 3,4,8,9дибензпирен-5,10-хинона. Наибольшее значение имеют способы на основе 1,5-дибензоилнафталина, получаемого бензоилированием нафталина в присутствии хлористого алюминия (1).

Способ заключается в том, что 1,5-дибензоилнафталин циклизуют в расплаве хлористого алюминия и хлористого натрия в присутствии различных окислителей солей и окислов металлов (2, 5, 10), кислорода, воздуха (4, 8, 12), ароматических нитросоединеппи (3, 6, 7, 9, 11). Полученный продукт выделяют, выливая план в годкпсленную воду, отфильтровывают, очи.цают хлором или гипохлоритом натрия, фильтруют и направляют на приготовление выпускной формы Кубового золотистожелтого ВАКХ или на переработку в Кубовый золотисто-желтый КХ пли кубозоль. Выход количественный.

Недостатками способа являются применение значительного избытка хлористого алюминия (25 — 30 л оль на 1 л оль 1,5-дибензоилнафталина), использование кислорода и зоздуха, повышающее пожароопасность процесса, применение солей и окислов металлов, что затрудняет очисгку продукта и приводит к образованию большого количества минерализованных стоков.

Наиболее близким по технической с щ ости к предлагаемому способу является способ получения 3,4,8,9-дибензипирен-5,10хинона, заключаюгцийся в циклизации 1,5дибензоилнафт: лина в расплаье хлор стого алюми и хлористого натрия, который понижает температуру плавления смеси, при мольном соотношении 1,5-дибензоилпафталпн: хлорнстый алюминий: хлористый натрий, равном 1: 18: 8,.6 при 128—

132 С в присутствии 2,4-динитрохлорбензола с последующей обработкой известными способами (13, 14).

810662

Недостатками этого способа являются большой расход хлористого алюминия (свышс 7 т па 1 т готового продукта), длительность производственного цикла (около

100 ч), большое количество стоков (до

600 1I" на 1 г готового продукта) и газовых выбросов.

Целью изобретения является упрощение гроцесса и уменьшение количества сточных вод и газовых ьыбросов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения 3,4,8,9-дибензпирен5,10-хинона путем циклизации 1,5-дибензоилнафталина в присутствии хлористого алюминия, 2,4-динитрохлорбензола и компонента, понижающего температуру плавления хлористого алюминия, в качестве компонента, понижающего температуру плавления хлористого алюминия, используют смесь хлоридов щелочных металлов или органический амин или амид.

Целесообразно в качестве смеси хлорпдов щелочных металлов использовать смесь хлористого натрия и хлористого калия и прог:,есс вести при молярном соотношении 1,5дибензои.чнафталин: хлористый алюминий:

: хлористый натрии: хлористый калий, равном 1: 11,7 — 13,7: 1,9 — 2,3: 1,3: 1,5, а в качестве органического амида использовать мочсвину и процесс вести при молярном соотношении 1,5-дибензоилнафтал IH: хлористый алюминий: мочевина, равном

1: 13--13,7: 3 — 3,7.

Выбор соотношения хлористый алюминий: хлористый натрий: хлористый калий обусловлен низкой температурой плавлсния тройной смеси, а выбор мочевины— ее растворимостью и легкой усвояемостью микроорганизмами при биологической очистке стоков.

Установлено, что образующийся при добавлении хлористого натрия к хлористому алюмиIIIIIo комплекс 1чаЛ1С14 не обладает в данных условиях каталитическим действием (1,5-дибензоилнафталин не циклизуется в плаве 20 лоль хлористого алюминия и 20 моль хлористого натрия), т. е. в обычIIo применяемых плавах катализатором является только свободный хлористый алюминий. Применение предлагаемых смесей и соединений позволяет при общей уменьшенной загрузке увеличить содержание свободного хлористого алюминия в плаве. С уменьшением общей загрузки хлористого алюминггя соответственно уменьшаются необходимое количество воды при выделении,следовательно, количество стоков и выделение хлористого водорода. Получаемый по предлагаемому способу плав более подвижен, что интенсифицирует как сам процесс приготовления плава (4 — 5 ч вместо 10 — 12 по известному способу), так и процесс циклизации.

II р и м е р 1. В колбу емкостью 200 л4л, снабженную мешалкой и термометром, за25

65 гружают 74,5 г (0,56 люль) хлористого алюминия, 5,8 г (0,10 моль) хлористого натрия, 4,6 г (0,06 моль) хлористого калия, нагревают до 140 С, при размешиваиии загружают 14,3 г (0,04 моль) 1,5-дибензоилнафалина и в течение 3 ч 6,6 г (0,03 моль) 2,4динитрохлорбензола. Массу размешивают ! ч и после проверки на конец циклизации выливают на 700 л л воды, подкисленной

2,0 л.г серной кислоты. Выделившийся пр дукт отфильтровывают, промывают то нейтральной реакции по бумаге Конго. Пасту продукта вносят в колбу емкостью 300 лл, снабженную термометром и мешалкой, на раствор щелочи (180 г/л) и при 75 — 90" С пропускают хлор до получения ярко-оранжсвой суспензии (12 ч). Продукт отфильтровывают и сушат.

Получают 14,1 г 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хинона, Ilo чистоте и оттенку соответствующего типовому. Выход 1000 .

Пример 2. В колбу емкостью 200 лл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 73,6 г (0,55 л о гь) хлористого алюмппия и постепенно вносят 7,7 г (0,13 лю,гь) мочевины. При этом температура самопроизвольно повышается до 130 С. При необходимости включают подогрев, при 130 С загружают при размешивании 14,3 г (0,04

iI o,гь) 1,5-дибензоилнафталина, B течение

2 ч прибавляют 8,6 г (0,04 моль) 2,4-дини рохлорбензола и размешивают массу 0,5 ч.

Плав при размешивании выливают в 700 лл воды, подкисленной 2,0 мл серной кислоты.

Выделившийся продукт отфильтровывают и промывают теплой (50 — 60 С) водой до нейтральной реакции по бумаге Конго. Технический продукт очищают в условиях npu 1cIlа 1.

Получают 14,1 г 3,4,8,9-дибензопирен5,10-хинона, по чистоте и оттенку соответствующего типовому. Выход 100 .

Пример 3. Опыт проводят в условиях примера 2, но вместо мочевины загружают 9,5 г (0,12 люль) пиридина и далее прп выделении для подкисления берут 8 мл серной кислоты.

Получают 14,0 г 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хинона, по чистоте и оттенку соответствуюшего типовому.

Пример 4. Опыт проводят в условиях примера 2, но вместо мочевины загружают

11,7 г (0,15 моль) пиридина.

Получают 14,0 г 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хинина, ro чистоте и оттенку соответспвующего типовому.

Пример 5. Опыт проводят в условиях гримера 2, но вместо мочевины загружают

15,5 г (0,12 люль) хинолина и далее при выделении берут для подкисления 8 лл серной кислоты.

Получают 14,0 г 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хннона, по чистоте и оттенку соотвстствую1цего типовому.

810662

Составитель В. Жестков

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор 3. Бородкина

Заказ 222/226 11зд. № 223 Тираж 448 Подписное

1-!ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

П р и м ер 6. Опыт проводят в условиях примера 2, но вместо мочевины загружают 19,2 г (0,15 моль) хинолина.

Получают 14,0 г 3,4,8,9-дибензпирен-5,10хинона, по чистоте и оттенку соответствующего типовому.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить загрузку хлористого алюминия (с 18 моль до 13,7), сократить на 20 ч продолжительность процесса и уменьшить на 15% количество сточных вод и газовых выбросов.

Формула изобретения

1. Способ получения 3,4,8,9-дибензпирен5,10-хинона путем циклизации 1,5-дибензоилнафталина в присутствии хлористого алюминия, 2,4-динитрохлорбензола и компонента, понижающего температуру плавления хлористого алюминия, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и уменьшения количества сточных вод и газовых выбросов, в качестве компонента, понижающего температуру плавления хлористого алюминия, используют смесь хлоридов щелочных металлов или органический амин или амид.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смеси хлоридов щелочных металлов используют смесь хлористого натрия и хлористого калия и процесс ведут прп молярном соотношении 1,5-дибензоилнафталин: хлористый алюминий: хлористый натрий: хлористый калий, равном

1: 11,7 — 13,7: 1,9 — 2,3: 1,3 — 1,5.

3. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что в качестве органического амида используют мочевину и процесс ведут при молярпом соотношении 1,5-дибензоилнафталин: хлористый алюминий: мочевина, равном 1: 13 — 13,7: 3 — 3,7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Германии № 576253, кл. 12 q

10, опублик. 1933.

10 2. Авторское свидетельство СССР № 51427, кл. С 09 В 3/52, 1937.

3. Авторское свидетельство СССР № 94731, кл. С 09 В 3/52, 1951.

4. Патент Германии № 518316, кл. 12 о

15 10, опублик. 1927.

5. Патент Германии № 555180, кл. 22 в

2/04, опублик. 1929.

6. Патент Швейцарии № 263422, кл. 36 о, спублик. 1939.

20 7. Патент США № 2238180, кл. 260-352, опублик. 1941.

8. Патент США N 2838525, кл. 260-362, опубли к. 1960.

9. Патент США № 3796733, кл. 260-362, 25 опублик. 1974.

10. Патент англии № 293768, опублик.

1927.

11. Патент Англии № 501897, опублик.

1939.

30 12. Патент Франции Ма 30109, опублик.

1926.

13. Технологический регламент ¹ 570 производства.

14. Кубовый золотисто-желтый 5КХ, Рубежанское производственное объединение

«Краснтсль», 1974 (прототип).