SU1084275A1 - Process for preparing 4-bromonaphthalic anhydride - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-БРОМНАФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА парофазным окислением 4-бромаценафтена воздухом при нагревании в присутствии ванадийсодержащего катализатора, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  выхода и чистоты целевого продукта, в качестве ванадийсодержащего катализатора используют смесь окислов ванади  и титана в мол рном соотношении 1:16-32 и процесс ведут при мол рном соотношении 4-бромаценафтена и кислорода 1:250-500 и температуре 300-400 с. 00 4 to sj СПMETHOD FOR OBTAINING 4-BROMNAFTAL ANHYDRIDE by vapor-phase oxidation of 4-bromocenaphthene with air when heated in the presence of a vanadium-containing catalyst, characterized in that a mixture of vanadium and titanium in a molar ratio is used as a vanadium-containing catalyst in order to increase the yield and purity of the target product. -32 and the process is carried out at a molar ratio of 4-bromo-cafaphene and oxygen 1: 250-500 and a temperature of 300-400 s. 00 4 to sj SP

Description

1 Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  4-бромнафталевого ангидрида, используемого дл .синтеза термостойких полимеров, флуоресцентных красителей, оптических отбеливателей и т.д. Известны, способы получени  нафталевого ангидрида жидкофазным окислением 4-бромценафте а колекул рным кислородом в присутствии ацетата марганца (+2) в масл ной кислоте с выходом 84--S6% Г1}. Однако периодичность процесса к недостаточно высокий выход ограничивают использование этого способа . Наиболее близким к изобретеник  вл етс  способ получени  4-бромнафталевого ангидрида парофазным окислением 4-бромаценафтена. Процесс ведут при 370-380 С на катализаторе , состо щем из ванадата железа и сульфата кали , нанесе ньв на пемзу. Объемное отношение 4-бро аценафтен;воздух t}150-170 12 3. Недостатками данного способа получени  4-бромнафталевого ангидрида  вл ютс  невысокий выход целе вого продукта (52-55%)   присутств зна;чительных количеств 4-бромацена тилена (42-46%). Цель изобретени  - увеличение выхода и чистоты целевого продукта Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получают 4-бромнафталевого ангидрида путем парофазного окислени  4-бромаценаф тена воздухом, вз тых в мол рном соотношейии 1:250-500, при 300-400 в присутствии катализатора - смеси окислов ванади  и титана йр их мол рном соотношении 1:16-32. способ обеспечивает лучший выход и чистоту целевого продукта (см.табл.1). Из табл.1 следует, что по предлагаемому способу на ванадий-титан вом катализаторе окисление 4-броиаценафтена в сравнимых с известньм способом услови х проекает с бо ее высокой селективностью и целевой продукт не содержит примесей в противоположность известному где целевой продукт содержит на« р ду с 4-бромнафталевым ангидридом большие количества 4-бромаценафтилена . 5 Известен также способ получени  нафталевого ангидрида (т.е. незамещенного ) путем окислени  аценафтена кислородом воздуха в присутствии воды и смеси окислов ванади  и титана , вз тых в мольном соотношении , равном 1:0,1-32, при 340-440 С и мольном соотношении атенафтена, воды и кислорода (воздуха), равном 1:150-400:50-120 f3l. В табл.2 показаны сравнительные данные с этим способом Из табл.2 видно, что нафталевьй ангидрид образуетс  с выходом 90,1-93,2% только в присутствии большого количества воды (примеры 2-4). В этих услови х (примеры 2-4) выход 4-бромнафталевогр ангидрида не превьшает 65% И снижаетс  по мере увеличени  количества В отсутствии воды выход нафталевого ангидрида составл ет лишь 60%, в то врем  как выход 4-бромн.афталево-го ангидрида существенно возрастает и достигает 86,1% (примеры 1-1). В зтом про вл етс  особенность окислительных превращений 4-бромаценафтена . Под вли нием воды резко возрастает удельный вес процесса дегаЛоидировани , которое веДет к окислительной деструкхщи нафталинового фрагмента молекулы и  вл етс  причиной сравнительно низкого выхода 4-бромнафталевого ангидрида в присутствии паров воды. Пример 1. Процесс осуществл ют на установке проточного дейстВИЯ с реакционной трубкой из нержаве рщей стали диаметром 20 мм и длиной 1200 мм. В реакционную трубку загружают ванадий-титановый катализатор с соотношением окислов Mi (La 1:16. Через слой катализатора при 300 С пропускают смесь воздуха и 4бромаценафтена (мол рное соотношение 4 бромаценафтен : fe 1:310). Скорость подачи 4-бромаценафтена составл ет 20 г, воздуха 2400 л на литр катализатора в час. За 10 ч подают 200 г 4-бромаценафтена на литр катализатора в час и получают 205,8 г 4-бромнафталевого ангидрида, что составл ет 86,6% от теоретически возможного в расчете на поданный углеводород. Пример 2. Способ осуществл ют по примеру 1 при .1 The invention relates to an improved method for producing 4-bromo-naphthalic anhydride used to synthesize heat-resistant polymers, fluorescent dyes, optical brighteners, etc. There are known methods for the preparation of naphthalic anhydride by the liquid phase oxidation of 4-bromo-naphtapha with molecular oxygen in the presence of manganese acetate (+2) in butyric acid with a yield of 84 - S6% G1}. However, the frequency of the process to not sufficiently high yield limit the use of this method. Closest to the invention, there is a process for the preparation of 4-bromo-naphthalic anhydride by vapor-phase oxidation of 4-bromo-caenaphthene. The process is carried out at 370-380 ° C on a catalyst consisting of iron vanadate and potassium sulfate, applied on pumice. The volume ratio of 4-brobacetaftene; air t} is 150-170 12 3. The disadvantages of this method for producing 4-bromo-naphthalic anhydride are the low yield of the target product (52-55%) of significant amounts of 4-bromoacetylene (42-46 %). The purpose of the invention is to increase the yield and purity of the target product. The goal is achieved by the fact that according to the method, 4-bromo-naphthalic anhydride is obtained by vapor-phase oxidation of 4-bromoacetylene with air, taken in a molar ratio of 1: 250-500, at 300-400 in the presence of a catalyst - mixtures of vanadium and titanium oxides with their molar ratio of 1: 16-32. the method provides the best yield and purity of the target product (see tab.1). From Table 1 it follows that the proposed method on a vanadium-titanium catalyst oxidizes 4-broacene-naphthene in comparable conditions to the limestone method and projects it with high selectivity and the target product does not contain impurities, in contrast to the known one where the target product contains with 4-bromo-naphthalic anhydride, large amounts of 4-bromo-tsenaphthylene. 5 There is also known a method for preparing naphthalic anhydride (i.e., unsubstituted) by oxidizing acenaphthene with oxygen in the presence of water and a mixture of vanadium and titanium oxides, taken in a molar ratio of 1: 0.1-32, at 340-440 ° C and the molar ratio of atenaften, water and oxygen (air) is 1: 150-400: 50-120 f3l. Table 2 shows comparative data with this method. From table 2 it can be seen that naphthalic anhydride is formed with a yield of 90.1-93.2% only in the presence of a large amount of water (examples 2-4). Under these conditions (examples 2-4), the yield of 4-bromo-naphthalic anhydride does not exceed 65% and decreases as the amount increases. In the absence of water, the yield of naphthalic anhydride is only 60%, while the yield of 4-bromo-naphthalic anhydride increases significantly and reaches 86.1% (examples 1-1). In this, a feature of the oxidative transformations of 4-bromoacene-naphthene appears. Under the influence of water, the specific gravity of the de-doping process dramatically increases, which leads to the oxidative destruction of the naphthalene fragment of the molecule and causes a relatively low yield of 4-bromo-naphthalic anhydride in the presence of water vapor. Example 1. The process is carried out in a flow-through installation with a reaction tube of stainless steel with a diameter of 20 mm and a length of 1200 mm. A vanadium-titanium catalyst with a ratio of oxides Mi (La 1:16) is loaded into the reaction tube. A mixture of air and 4 bromo-caenaphthene is passed through the catalyst bed at 300 ° C (molar ratio 4 bromo-caenaphthene: fe 1: 310). g, air 2400 liters per liter of catalyst per hour. For 10 hours, 200 g of 4-bromo-caenaphthene per liter of catalyst per hour are fed and 205.8 g of 4-bromo-naphthalic anhydride are obtained, which is 86.6% of the theoretically possible hydrocarbon Example 2. The method is carried out as in Example 1 at.

За 10 ч пропускают 200 г 4 вррм- , аценафтена ; вьщеп ют 209« 1 г 4-6poi нафталевого ангидрида, что составл ет 88,0% от теории.For 10 hours, 200 g of 4 vrm-, acenaphten are passed; 209 "1 g of 4-6poi naphthalic anhydride was recovered, which is 88.0% of theory.

. - , , . , .   . -,,. ,

П р им е р 3 Способ осуществл ют по npimepy 1 при .Example 3 The method is carried out according to npimepy 1 at.

Из 200 г 4-бромаценаЕ4 тена, прдан-. нЬгЬ за 10ч получают 209,3 г 4-бромиафталевото ангидрида, что составл ет от теоретически возможного в расчете на пропущенное сырье. ;From 200 g of 4-bromoacene E4 ten, prdan-. For 10 hours, 209.3 g of 4-bromo-phthalic anhydride is obtained, which is from the theoretically possible per missing raw material. ;

Осуцёствление способа по примерзим 4-8 приведено в табл.3. The osuschestvlenie method froze 4-8 are given in table.3.

В табл.4 приведены результаты опытов, проведенный а пределами выу укёзанных температур (300 - ) и мольных соотнмгенийTable 4 shows the results of the experiments carried out at the limits of the temperature detected (300 -) and molar ratios

на моль 4-бромаценафкислорода тена.per mole of 4-bromoacetate oxygen of ten.

Из приведенной табл.4 видно, что выход 4-бромнафталевого ангидрида во всех указанных услови х ниже и среди продуктов реакции присутствуют непрореагировав тй 4-бромаценафтен , а также 4-бр  4аценафтален, т.е .поставленна  цель по выходу   toieтоте целевого продукта не достигаетс From table 4, it can be seen that the yield of 4-bromo-naphthalic anhydride under all the indicated conditions is lower and unreacted 4-bromo-caenaphthene is present among the reaction products, as well as 4-b 4-enaphthalene, i.e., the target output for the target product does not reach

Способ согласно изобретен позвол ет получать 4-бромнафталёВ1| } а гйдрид с высоким выходом 86-882 и высокой степени чистоты.The method according to the invented allows to obtain 4-bromonaphthalel B1 | } and hydride with a high yield of 86-882 and a high degree of purity.

: Кроме того, используемый в этсм iпроцессе катализатор 1:1б  вл етс  промыш енноосвоенным f 4 J.: In addition, the 1: 1b catalyst used in etsm iprocess is an industrial grade f 4 J.

.Таблица 3.Table 3

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-БРОМНАФТАПЕВОГО АНГИДРИДА парофазным окислением 4-бромаценафтена воздухом при нагревании в присутствии ванадийсодержащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и чистоты целевого продукта, в качестве ванадийсодержащего катализатора используют смесь окислов ванадия и титана в молярном соотношении 1:16-32 и процесс ведут при молярном соотношении 4-бромаценафтена и кислорода 1:250-500 и температуре 300-400°С.METHOD FOR PRODUCING 4-BROMNAFTAPE ANHYDRIDE by vapor-phase oxidation of 4-bromo-cenaphthene with air when heated in the presence of a vanadium-containing catalyst, characterized in that, in order to increase the yield and purity of the target product, a mixture of vanadium and titanium oxides in a molar ratio of 16 is used: 16 molar ratio 1 32 and the process is carried out at a molar ratio of 4-bromocenaphthene and oxygen 1: 250-500 and a temperature of 300-400 ° C. SU „ 1084275SU „1084275