RU1768585C - Method of 3ъ-amino-4ъ-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid synthesis - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : продукт - 3- амино-4-хлорбензофенон-2-карбонова  кислота, т.пл. 175-176°С. Реагент 1: 3-нитро- 4-хлорбензофенон-2-карбонова  кислота. Реагент2: Н2. Услови  реакции при 50-90°С, 15-50 атм Н2, начальной концентрации I - 0,7-1,3 моль/л в водно-щелочной среде в присутствии катализатора (мас.%): Pt 0,3- 0,5; CI 1,0-1,5; Cd 0,2-0,3; Re 0,2-0,25; остальное, вз того в количестве 3-10 мас.% от 1. 1 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: The product is 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid, m.p. 175-176 ° C. Reagent 1: 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid. Reagent2: H2. The reaction conditions at 50-90 ° C, 15-50 atm H2, the initial concentration of I is 0.7-1.3 mol / l in an aqueous alkaline medium in the presence of a catalyst (wt.%): Pt 0.3-0. 5; CI 1.0-1.5; Cd 0.2-0.3; Re 0.2-0.25; the rest, taken in an amount of 3-10 wt.% from 1. 1 table.

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  З амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты, котора  используетс  в качестве полупродукта в производстве красителей.The invention relates to an improved process for the preparation of 3 amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid, which is used as an intermediate in the manufacture of dyes.

Известен способ получени  3 -амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлобензофе- нон -2-карбоновой кислоты железными опилками в среде концентрированной сол ной кислоты и лед ной уксусной кислоты. Выход целевого продукта 84-92%, содержание основного веществ 96-98%, т.пл. 168- 173°С.A known method for the preparation of 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid by reduction of 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid with iron filings in a medium of concentrated hydrochloric acid and glacial acetic acid. The yield of the target product 84-92%, the content of the main substances 96-98%, so pl. 168-173 ° C.

Недостатками известного способа  вл ютс : сравнительно невысокий выход целевого продукта, образование отходов производства (шлаков), а также большое количество стоков.The disadvantages of this method are: a relatively low yield of the target product, the formation of production waste (slag), as well as a large amount of effluent.

Наиболее близким к предлагаемому способу  вл етс  известный способ получени  3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбо- новой кислоты восстановлением З -нитро4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты водородом в присутствии катализатора платина на угле с содержанием металла Pd 5%, борной кислоты или ее солей при температуре 50-70°С, давлении 0-10 атм в водно- щелочном растворе. Катализатор используют в количестве 5% и более по отношению к массе исходного нитросоедине- ни . Длительность процесса-0,5-7 ч. Выход целевого продукта до 99% в пересчете на Na-соль.Closest to the proposed method is a known method for producing 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid by reduction of 3-nitro4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid with hydrogen in the presence of a platinum catalyst on coal with a Pd metal content of 5%, boric acid or its salts at a temperature of 50-70 ° C, a pressure of 0-10 atm in an aqueous alkaline solution. The catalyst is used in an amount of 5% or more with respect to the weight of the starting nitro compound. The duration of the process is 0.5-7 hours. The yield of the target product is up to 99% in terms of Na-salt.

Недостатками известного способа  вл етс  однократное использование катализатора платина на угле с высоким содержанием благородного металла (до 5%).The disadvantages of this method are the single use of a platinum-carbon catalyst with a high content of noble metal (up to 5%).

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности процесса.The aim of the invention is to increase the efficiency of the process.

Поставленна  цель достигаетс  усовершенствованным способом получени  3- амино-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлор- бензофенон-2-карбоновой кислоты водоро (ЛThe goal is achieved by an improved method for the preparation of 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid by reduction of 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid with water (L

СWITH

vi оvi about

00 01 0000 01 00

слcl

дом в водно-щелочном растворе при температуре 50-90°С, давлении водорода 15-50 атм., начальной концентрации нитросоеди- нени  0,7-1,3 моль/л в присутствии катализатора состава: платина 0,3-0,5 мас.%, хлор 1,0-1,5 % мае., кадмий 0,2-0,3 % мае., рений 0,2-0,25 % мае., носитель - AlaOa. Катализатор используемс  ,в количестве 3-10 мас.% по отношению к исходному нитросо- единению. Длите льность процесса 1,5-3,0 ч. Катали%ёт бЁГ1нё те р ет с:вб ёи активности в течение 4-6 циклов. - ь |the house in an aqueous alkaline solution at a temperature of 50-90 ° C, a hydrogen pressure of 15-50 atm., an initial concentration of nitro compounds of 0.7-1.3 mol / l in the presence of a catalyst composition: platinum 0.3-0.5 wt.%, chlorine 1.0-1.5% May., cadmium 0.2-0.3% May., rhenium 0.2-0.25% May., Carrier - AlaOa. The catalyst is used in an amount of 3-10 wt.% With respect to the starting nitro compound. The duration of the process is 1.5–3.0 hours. Catalyzes running without losing for: 4–6 cycles of activity. - b |

Отл тшгбгШываемогб способа заключаютс  в том, что применение катализатора указанного состава в отсутствии борной кислоты или ее солей дл  восстановлени  3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции отщеплени  галогена. Катализатор после отделени  от реакционной массы возвращают в рецикл. С учетом использовани  катализатора в течение 4 циклов без изменени  его активности на 1 т целевого продукта расходуетс  8,5 кг катализатора указанного состава. При этом расход металлов в катализаторе составит: платина 0025-0,043 кг, кадмий 0,017-0,025 кг рений 0,017-0,021 кг Дл  получени  1 т 3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты по способу, изложенному в прототипе , требуетс  55 кг катализатора платина на угле При этом расход платины в катализаторе составит 2,75 кг (содержание платины в катализаторе - 5%).An excellent method is that the use of a catalyst of this composition in the absence of boric acid or its salts for the reduction of 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid does not lead to a side reaction of the removal of halogen. The catalyst after separation from the reaction mass is recycled. Taking into account the use of the catalyst for 4 cycles without changing its activity, 8.5 kg of the catalyst of the indicated composition is consumed per 1 ton of the target product. The consumption of metals in the catalyst will be: platinum 0025-0.043 kg, cadmium 0.017-0.025 kg rhenium 0.017-0.021 kg To obtain 1 ton of 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid according to the method described in the prototype, 55 kg platinum catalyst on coal. In this case, the platinum consumption in the catalyst will be 2.75 kg (the platinum content in the catalyst is 5%).

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример1.В реактор загружают 30,5 кг (0,1 моль) 3 -нитро-4 хлорбензофенон-2- карбоновой кислоты, 100 мл hteO, 5,8 г(0,055 моль) ЫааСОз и 0,9 г(3% от массы нитросо- единени ) катализатора состава: платина 03% мае., хлор - 1,0 мае, кадмий - 0,2% мае., рений - 0,2% мае., носитель - AlaOa. Реактор герметизируют v, продувают азотом . Реакцию провод т при давлении водо рода 25 атм и температуре 70°С до полного прекращени  поглощени  водорода. Врем  реакции 2,5 ч По окончании реакции реактор охлаждают до 25-30°С, водород стравливают . Катализатор отдел ют фильтрацией, промывают на фильтре 8 мл воды К полученному раствору натриевой соли 3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбо- новой кислоты при температуре 5-15°С и перемешивании прибавл ют по капл м водный раствор уксусной или минеральной кислоты до рН 3-5. Выпавший осадок отдел ют фильтрацией, промывают на фильтре водой до нейтральной среды в фильтрате, сушат. Получают 27,0 г (98% от теории) 3 -амино-4 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты с т.пл. 174-176°С, с содержанием основного вещества 98,0%.Example 1 30.5 kg (0.1 mol) of 3-nitro-4 chlorobenzophenone-2-carboxylic acid, 100 ml of hteO, 5.8 g (0.055 mol) of NaACO3 and 0.9 g (3% by weight) are charged to the reactor nitro compounds) of the catalyst composition: platinum 03% May., chlorine 1.0 May, cadmium 0.2% May. Rhenium 0.2% May. Carrier AlaOa. The reactor is sealed v, purged with nitrogen. The reaction is carried out at a hydrogen pressure of 25 atm and a temperature of 70 ° C until hydrogen uptake is completely stopped. The reaction time is 2.5 hours. At the end of the reaction, the reactor is cooled to 25-30 ° C, hydrogen is vented. The catalyst was separated by filtration, washed with a filter of 8 ml of water. To the resulting solution of sodium salt of 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid at a temperature of 5-15 ° C, an aqueous solution of acetic or mineral acid was added dropwise with stirring to pH 3-5. The precipitate formed is filtered off, washed on the filter with water to a neutral medium in the filtrate, and dried. Obtain 27.0 g (98% of theory) of 3-amino-4 chlorobenzophenone-2-carboxylic acid with so pl. 174-176 ° C, with a basic substance content of 98.0%.

Аналогично примеру 1 провод т опытыAnalogously to example 1, experiments were performed.

согласно примерам 2-36, Конкретные услови  проведени  процесса и его результаты приведены в таблице.according to examples 2-36, the specific conditions of the process and its results are shown in the table.

Снижение содержани  платины менее 0,3% приводит куменьшениюскорости про0 цесса и снижению устойчивости катализатора к  дам, а увеличение более 0,5% практически не измен ет продолжительности реакции, но уменьшает селективность аосстановени . При содержинии хлора в ка5 тализаторе менее 1,0 наблюдаетс  уменьшение скорости реакции и снижение выхода целевого продукта. Увеличение содержани  хлора больше 1,5% не вли ет на скорость процесса, выход и чистоту 3 -амино-4 -хлор0 бензофенон-2-карбоновой кислоты. Введение в катализатор рени  в количестве 0,2-0,25% мае., позвол ет понизить содержание платины с сохранением высокой активности катализатора при восстановленииA decrease in the platinum content of less than 0.3% leads to a decrease in the speed of the process and a decrease in the stability of the catalyst to ladies, while an increase of more than 0.5% practically does not change the duration of the reaction, but reduces the selectivity of reduction. When the chlorine content in the catalyst is less than 1.0, a decrease in the reaction rate and a decrease in the yield of the target product are observed. An increase in the chlorine content of more than 1.5% does not affect the process speed, yield and purity of 3-amino-4-chloro benzophenone-2-carboxylic acid. The introduction of rhenium into the catalyst in an amount of 0.2-0.25% of May., Allows to reduce the platinum content while maintaining high catalyst activity during recovery

5 нитрогруппы вЗ -нитро-4 -хлорбензофенон- 2-карбоновой кислоты и увеличить селективность процесса, т.е. практически исключает отщепление галогена. Добавка в катализатор кадми  в количестве 0,2-0,3%5 nitro groups of 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid and increase the selectivity of the process, i.e. virtually eliminates the removal of halogen. The additive in the cadmium catalyst in an amount of 0.2-0.3%

0 мае. увеличивает продолжительность его работы Использование катализатора в количестве 3-10% мае. по отношению к исходному нитросоединению обеспечивает высокую скорость и селективность процес5 са. Снижение температуры процесса менее 50°С приводиткувеличению продолжительности реакции. При увеличении температуры выше 50°С наблюдаетс  снижение чистоты целевого продукта, что св зано сMay 0 increases the duration of its operation. The use of a catalyst in an amount of 3-10% in May. in relation to the initial nitro compound provides a high speed and selectivity of the process. Lowering the temperature of the process below 50 ° C leads to an increase in the duration of the reaction. When the temperature rises above 50 ° C, a decrease in the purity of the target product is observed, which is associated with

0 его осмолением, Проведение процесса при давлении водорода 15-50 атм обеспечивает высокую скорость процесса. Применение катализатора указанного состава (ТУ 38- 101486-77) дл  восстановлени  3 нитро-4 5 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции отщеплени  галогена. Целевой продукт после выделени  не требует дополнительной очистки. Катализатор после отделени  от0 by its grinding, Carrying out the process at a hydrogen pressure of 15-50 atm ensures a high speed of the process. The use of a catalyst of this composition (TU 38-101486-77) for the reduction of 3 nitro-4 5 chlorobenzophenone-2-carboxylic acids does not lead to a side reaction of the removal of halogen. After isolation, the desired product does not require further purification. The catalyst after separation from

0 реакционной смеси возвращают в рецикл. Катализатор не тер ет своей активности в течение 4-6 циклов. Проведение процесса при начальной концентрации исходного иитросоединени  0,7-1,3 моль/л обеспечи5 вает высокую скорость реакции и производительность аппарата.0 the reaction mixture is recycled. The catalyst does not lose its activity for 4-6 cycles. Carrying out the process at an initial concentration of the initial nitro compound of 0.7-1.3 mol / L ensures a high reaction rate and productivity of the apparatus.

Технико-экономическа  эффективность описываемого способа получени  З -амино- 4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты заключаетс  в повышении экономичностиThe technical and economic efficiency of the described method for producing 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid is to increase the efficiency

процесса, выражающемс  в уменьшении расхода благородного металла на 1 т целевого продукта ( в 40 раз) и увеличении срока работы катализатора за счет его повторного использовани  без проведени  активации.the process, which is expressed in the reduction of the precious metal consumption per 1 ton of the target product (by a factor of 40) and the increase in the life of the catalyst due to its reuse without activation.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ получени  3 -амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты каталитическим восстановлением 3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты в водно-щелочной среде водородом при повышенной температуре и давлении в присутствии платинусодержащего катализатора на носителе, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  экономичности процесса, восстановление провод т при температуре 50-90°С, давлении водорода 15-50 атм, начальной концентрации исходного соединени  0,7-1,3 моль/л с использованием катализатора следующего состава, мас.%: платина - 0,3-0,5; хлор - 1,0-1,5; кадмий - 0,2-0,3; рений - 0,2-0,25; носитель остальное, при количестве катализатора 3-10% по отношению к массе исходного нитросоединени .The method of producing 3-amino-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid by catalytic reduction of 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid in an aqueous alkaline medium with hydrogen at elevated temperature and pressure in the presence of a platinum-containing catalyst on a support, characterized in that that, in order to increase the efficiency of the process, the reduction is carried out at a temperature of 50-90 ° C, a hydrogen pressure of 15-50 atm, an initial concentration of the starting compound of 0.7-1.3 mol / l using a catalyst of the following composition, wt.% : platinum - 0.3-0.5 ; chlorine - 1.0-1.5; cadmium - 0.2-0.3; rhenium - 0.2-0.25; the carrier is the rest, with a catalyst amount of 3-10% with respect to the weight of the starting nitro compound.