CS239229B1 - Production method of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene - Google Patents

Abstract

Způsob výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu používaného k výrobě 4-amino-l,2- dimetylbenzenu, který je polotovarem pro výrobu vitamínu B2· Podstata vynálezu spočívá v tom, že se tavenina surového 4-nitro-l,2-dímetylbenzent! ochladí pomalu na teplotu 0 az 15 °C, po 0,5 až 30 hodinové výdrži se během 8 až 50 hodin vyhřeje na 25 až 30,5 °C. Teplota se udržuje po dobu 2 až 40 hodin a kapalné odtékající podíly se jímají. Zbývající krystalická hmota se roztaví vyhřátím na 31 až 60 °C. Během odtoku kapalných podílů je možno krystalickou hmotu promýt etylalkoholem, acetonem nebo 1,2- dimetylbenzenem.Process for preparing 4-nitro-1,2-dimethylbenzene used to produce 4-amino-1,2- dimethylbenzene, which is a semi-finished product Vitamin B2 Production · Summary of the Invention the melt is raw 4-nitro-1,2-dimethylbenzene! cool slowly to 0 to 15 ° C, after 0.5 to 30 ° C hour duration within 8 to 50 hours heats to 25-30.5 ° C. The temperature is maintained for 2 to 40 hours and liquid the effluent is collected. Remaining the crystalline mass melts by heating to 31-60 ° C. During liquid outflow the crystalline mass can be washed ethyl alcohol, acetone or 1,2- dimethylbenzene.

Description

Vynález se týká způsobu výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu, používaného k výrobě 4-amino-l,2-dimetylbenzenu, ktérý je polotovarem pro výrobu vitaminu Bg.The present invention relates to a process for the production of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene used to produce 4-amino-1,2-dimethylbenzene which is a semi-finished product for the production of vitamin Bg.

Dosud známým způsobem výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu je nitrace 1,2-dimetylbenzenu, přičemž způsobů izolace produktu z reakční směsi je známo několik· Tak například je možno oddělit organickou vrstvu z reakční směsi a podrobit ji parovodní destilaci a/nebo frakční destilaci za vakua, nebo je možno produkt získat z obohacené destilační frakce krystalizací a vypařováním v teplotním rozmezí -5 °C až 20 °C. Také krystalizace z etanolu po oddělení organické vrstvy z reakční směsi je známá. Dalším dosud známým způsobem výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu je vakuová rektifikace organické vrstvy obohacené přídavkem 1,2-dimetylbenzenu a 3-nitro-l,2-dimetylbenzenu s cílem snížení teploty destilace s ohledem na přítomnost termicky nestabilního dinitroxylenu V destilačním zbytku· Nevýhodou způsobu výroby, kde je produkt rafinován parovodní destilací je vysoká spotřeba páry a chladící vody a odpad toxického produktu v odpadní technologické vodě· Frakční vakuová destilace surového produktu je opět náročná na spotřebu páry a chladící vody a kromě toho zde vzniká nebezpečí explozivního rozkladu destilačního zbytku v důsledku jeho nízké termické stability. Rekrystalizace z etanolu přináší nevýhodu v manipulaci s organickým rozpouštědlem a nutností jeho regenerace. Rafinace surového produktu vypakováním je málo vhodná, neboí získaný produkt je špatné kvality·The known process for the production of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene is by nitration of 1,2-dimethylbenzene, and several methods are known for isolating the product from the reaction mixture. For example, the organic layer can be separated from the reaction mixture and subjected to steam distillation and / or fractional distillation under vacuum, or the product can be obtained from the enriched distillation fraction by crystallization and evaporation in a temperature range of -5 ° C to 20 ° C. Crystallization from ethanol after separation of the organic layer from the reaction mixture is also known. Another known process for the production of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene is the vacuum rectification of the organic layer enriched with the addition of 1,2-dimethylbenzene and 3-nitro-1,2-dimethylbenzene in order to lower the distillation temperature due to the presence of thermally unstable dinitroxylene in the distillation. · The disadvantage of a production process where the product is refined by steam distillation is the high consumption of steam and cooling water and the waste of toxic product in the waste process water. distillation residue due to its low thermal stability. Recrystallization from ethanol presents a disadvantage in the handling of the organic solvent and the necessity of its regeneration. Crude refining is poorly suited as the product obtained is of poor quality ·

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tavenina surového 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu se během 2 až 20 hodin ochladí κ teploty 17 °0 až 60 °C na teplotu 15 °C až 0 °C, krystalická hmota se ponechá na této teplotě po dobu 0,5 až 30 ho- 2 239 229 din, pak se během 8 až 50 hodin rovnoměrně vyhřeje na teplotu 25 °C až 30,5 °C, při které se ponechá po dobu 2 až 40 hodin, přičemž kapalné podíly odtékající z krystalické hmoty působením gravitace a/nebo tlakového spádu v teplotním rozmezí od 0 °C až 15 °C do 25 °C až 30,5 °0 se jímají, načež se zbývající krystalická hmota 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu roztaví vyhřátím na teplotu 31 °C až 60 °C. Během odtoku kapalných podílů je možno krystalickou hmotu promýt etylalkoholem nebo acetonem nebo 1,2-dimetylbenzenem·The aforementioned disadvantages are overcome by the process for the preparation of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene according to the invention, which consists in the fact that the melt of the crude 4-nitro-1,2-dimethylbenzene is cooled at a temperature of 17 ° 0 to 60 ° C within 2 to 20 hours. ° C to 15 ° C to 0 ° C, the crystalline mass is left at this temperature for 0.5 to 30 hours to 2 239 229 din, then uniformly heated to 25 ° C to 30 over a period of 8 to 50 hours, 5 ° C at which it is left for 2 to 40 hours, the liquid fractions draining from the crystalline mass by gravity and / or pressure drop in the temperature range from 0 ° C to 15 ° C to 25 ° C to 30,5 ° 0 The remaining crystalline mass of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene is melted by heating to 31 ° C to 60 ° C. During the outflow of the liquid fractions, the crystalline mass can be washed with ethyl alcohol or acetone or 1,2-dimethylbenzene.

Použití nízkoteplotní techniky krystalizace z taveniny a frakčního vytavování pro rafinaci 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu umožňuje podstatné snížení energetických nákladů v porovnání s vakuovou nebo parovodní destilací· Nízké provozní teploty rovněž eliminují autokatalytické termické rozklady produktu a nečistot, ke kterým dochází v průběhu destilace· Tím je zaručena vyšší bezpečnost procesu a vyšší výtěžnost produktu ve srovnání s destilací* Procesem krystalizace z taveniny a frakčního vytavování je získáván produkt vysoké kvality, použitelný pro zpracování katalytickou hydrogenací vodíkem.The use of low temperature melt crystallization and fractional melting techniques for 4-nitro-1,2-dimethylbenzene refining allows for a significant reduction in energy costs compared to vacuum or steam distillation. Low operating temperatures also eliminate autocatalytic thermal decomposition of product and impurities during Distillation · This guarantees higher process safety and higher product yield compared to distillation. * The melt crystallization and fractional melting process yields a high quality product usable for catalytic hydrogenation treatment.

•4'• 4 '

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provedení:In order to further elucidate the invention, the following examples are provided:

Příklad 1Example 1

Do plášíované skleněné trubice o vnitřním průměrů 25 mm a délce 800 mm, vertikálně situované, ve spodní části opatřené kovovým sítkem a pryžovou zátkou, v horní části opatřené teploměrem, programově temperované teplonosným médiem cirkulujícím v plášti, bylo nadávkováno 300 g směsi 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu a 3-nitro-l,2-dimetylbenzenu o obsahu 90,0 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu. Surový 4-nitro-l,2dimetylbenzen byl vytemperován na teplotu 25 °C a pak během 5 hodin rovnoměrnou rychlostí ochlazen na teplotu 11,5 °C a na této teplotě udržován po dobu 0,5 hodiny· Pak byla ze spod^ ní části trubice odstraněna pryžová zátka a byl započat odběr300 g of a 4-nitro- compound mixture was metered into a jacketed glass tube with an inner diameter of 25 mm and a length of 800 mm, vertically situated, at the bottom provided with a metal sieve and a rubber stopper, fitted with a thermometer at the top, programmed with heat transfer medium circulating in the jacket. 1,2-dimethylbenzene and 3-nitro-1,2-dimethylbenzene containing 90.0% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene. The crude 4-nitro-1,2-dimethylbenzene was allowed to warm to 25 ° C and then cooled to 11.5 ° C over a period of 5 hours at a steady rate and maintained at that temperature for 0.5 hours. rubber stopper removed and collection started

I. frakce· Současně při začátku odběru Γ· frakce bylo započatoFraction I · At the same time at the start of collection Γ · the fraction was started

- 3 239 229 s rovnoměrným výhřevem obsahu vnitřní trubice z teploty 11,5 °0 na teplotu 28,5 °C, který trval po dobu 10 hodin. Při teplotě- 3 239 229 with uniform heating of the contents of the inner tube from a temperature of 11.5 ° 0 to a temperature of 28.5 ° C, which lasted for 10 hours. At temperature

14,5 °C byl ukončen odběr I, frakce a byl započat odběr II· frakce. Pb dosažení teploty 28,5 °C následovala při této teplotě teplotní výdrž po dobu 2 hodina Současně s ukončením této teplotní výdrže byl ukončen odběr II. frakce uzavřením spodní části trubloe pryžovou zátkou. Pak byl zbývající krystalický skelet produktu v trubici roztaven vyhřátím na teplotu 38 °C a vypuštěn.14.5 ° C, collection I, fraction was terminated and collection II · fraction was started. Pb reached 28.5 ° C followed by a temperature hold for 2 hours at this temperature Simultaneously with the end of this temperature hold, consumption II was terminated. fraction by sealing the lower part of the trubloe with a rubber stopper. Then, the remaining crystalline product skeleton in the tube was melted by heating to 38 ° C and discharged.

Bylo získáno 75 g I. frakce (25,0 % hmotnostních násady) o obsahu 70,96 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylhenzenu, 40,5 g75 g of I. fraction (25.0% by weight of batch) were obtained, containing 70.96% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylhenzene, 40.5 g.

II. frakce (13»5 % hmotnostních násady) o obsahu 89,70 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylbenzeňu a 184,5 g (61,5 % hmotnostních násady)*produktu o obsahu 99,53 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu.II. fraction (13 »5% by weight of batch) containing 89.70% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene and 184.5 g (61.5% by weight of batch) * of a product containing 99.53% by weight of 4-nitro -1,2-dimethylbenzene.

Příklad 2Example 2

Do plásíované skleněné trubice o vnitřním průměru 25 mm a délce 800 mm, vertikálně situované, ve spodní části opatřené kovovým sítkem a pryžovou zátkou, v horní části opatřené teploměrem, programově temperované teplonosným médiem, cirkulujícím v plášti, bylo nadávkováno 300 g surového*4-nitro-l,2-dimetylbenzenu, obsahujícího 90 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylběnzenu, 9 % hmotnostních 3-nitro-l,2-dimetylbenzenu a 1 % hmotnostní destilačního zbytku. Surový 4-nitro-l»2-dimetylbenzen byl vytemperován na teplotu 30 °C a pak během 7 hodin rovnoměrnou rychlostí ochlazen na teplotu 10 °C a na této teplotě udržován po dobu 1 hodiny. Pak byla ze spodní části trubice odstraněna pryžová zátka a byl započat odběr I. frakce. Současně při začátku odběru I. frakce bylo započato s rovnoměrným výhřevem obsahu vnitřní trubice z teploty 10 °C na teplotu300 g of raw * 4- was metered into a jacketed glass tube with an inner diameter of 25 mm and a length of 800 mm, vertically situated at the bottom, with a metal sieve and a rubber stopper, fitted with a thermometer at the top, programmed with heat transfer fluid circulating in the jacket. nitro-1,2-dimethylbenzene containing 90% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene, 9% by weight of 3-nitro-1,2-dimethylbenzene and 1% by weight of a distillation residue. The crude 4-nitro-1,2-dimethylbenzene was allowed to warm to 30 ° C and then cooled to 10 ° C over a period of 7 hours at a steady rate and held at that temperature for 1 hour. The rubber stopper was then removed from the bottom of the tube and collection of the first fraction was started. At the same time at the beginning of collection of the first fraction, the inner tube content was heated evenly from 10 ° C to

28,2 °C, který trval po dobu 13 hodin. Při teplotě 13,0 °C byl ukončen odběr I. frakce a byl započat odběr II. frakce.28.2 ° C, which lasted for 13 hours. At 13.0 ° C, collection of the I fraction was terminated and collection of II. fractions.

Po dosažení teploty 2®,2 °C následovala při této teplotě teplotní výdrž po dobu 3 hodin. Současně s ukončením této teplotní výdr že byl ukončen odběr II. frakce uzavřením spodní části trubice pryžovou zátkou. Pak byl zbývající krystalický skelet produktu v trubici roztaven vyhřátím na teplotu 34 °C a vypuštěn.After reaching 2 °, 2 ° C, the temperature was maintained at this temperature for 3 hours. Simultaneously with the termination of this temperature stamina was withdrawn II. fraction by closing the bottom of the tube with a rubber stopper. Then, the remaining crystalline skeleton of the product in the tube was melted by heating to 34 ° C and discharged.

- 4 239 229- 4,239,229

Bylo získáno 31*2 g (10,4 % hmotnostních násady) I· frakce o obsahu 80,5 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylbenženu, 79,2 g (26,4 % hmotnostních násady) II· frakce o obsahu 88,0 % hmotnostních 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu a 189,6 g (63,2 % hmoj,tnostních násady) produktu o obsahu 99,5 % hmotnostních 4-nitro-1,2-dimetylbenzenu·31 * 2 g (10.4% by weight of batch) were obtained. · Fraction containing 80.5% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene, 79.2 g (26.4% by weight of batch). content of 88.0% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene and 189.6 g (63.2% by weight of feedstock) of a product containing 99.5% by weight of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene ·

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 239 229239 229 1. Způsob výroby 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu_|vyznačený tím, že tavenina surového 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu se během1. A process for producing 4-nitro-l, 2-dimethylbenzene _| characterized in that the melt of the crude 4-nitro-1,2-dimethylbenzene is deposited during the reaction 2 až 20 hodin ochladí z teploty 17 °C až 60 °C na teplotu 15 0 až 0 C, krystalická hmota se ponechá na této teplotě po dobu 0,5 až 30 hodin, pak se během 8 až 50 hodin rovnoměrně vyhřeje na teplotu 25 C až 30,5 C, při které se ponechá po dobu 2 až 40 hodin, přičemž kapalné podíly odtékající z krystalické hmoty působením gravitace a/nebo tlakového spádu v teplotním rozmezí od 0 °C až 15 °0 do 25 °C až 30,5 °C se jímají, načež se zbývající krystalická hmota 4-nitro-l,2-dimetylbenzenu roztaví vyhřátím na teplotu 31 °C až 60 °C.Cool from 2 ° C to 60 ° C for 2 to 20 hours to 15 ° C to 0 ° C, leave the crystalline mass at this temperature for 0.5 to 30 hours, then heat uniformly to 25 ° C over 8 to 50 hours C to 30.5 C, where it is left for 2 to 40 hours, the liquid fractions flowing out of the crystalline mass by gravity and / or pressure drop in the temperature range from 0 ° C to 15 ° 0 to 25 ° C to 30, The remaining crystalline mass of 4-nitro-1,2-dimethylbenzene was melted by heating to 31 ° C to 60 ° C. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se během odtoku kapalných podílů krystalická hmota promyje etylalkoholem nebo acetonem nebo 1,2-dimetylbenzenem,2. A process according to claim 1, wherein the crystalline mass is washed with ethyl alcohol or acetone or 1,2-dimethylbenzene during the run-off of the liquid fractions,