SU253680A1 - Способ получения 3,3',4,4'-азо(азокси) бензол- тетракарбоновой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованию способа получени  азо(азокси)бензолтетракарбоновой кислоты, котора  может быть использована в качестве мономера в производстве пластмасс.

Известен способ получени  указанной кислоты восстановлением нитробензолдикарбоно1вой кислоты амальгамой натри  или спиртового раствора поташа в присутствии водного раствора шелочното металла с выходом до 50%. Процесс восстановлени  идет по схеме:

ЮОН

Однако ни один из этих двух способов не нозвол ет проводить восстановление в промышленных масштабах Действительно, в процессах с использованием амальтамы обычно примен ют плотные амальгамы с малым содержанием натри . Трудность состоит в том,

чтобы обеспечить хороший контакт между амальгамой н восстанавливаемым веществом. Применение спиртового поташа требует очень критических экспериментальных условий. В предлагаемом способе восстановление провод т алюминием, причем последний используют в различном состо нии, например, в виде порошка. Также может примен ть не чистый, а промышленный алюминий, содержащий 99-99,9% металла.

Гидроокись шелочного металла используют в виде водного раствора, концентраци  которого может мен тьс  в широких пределах без вли ни  на течение реакции. (Предпочтительно примен ть относительно концентрированные растворы, содержащие примерно 5-10 моль гидроокиси в 1 л раствора).

Алюминий и гидроокись щелочного металла используют в количестве, завис щем от

стадии, на которой требуетс  закончить реакцию , то есть от природы получаемой кислоты. Если необходимо получить азотетракислоту , то нужно теоретически брать Vs s-атом алюмини  на 1 моль нитробензол-3,4-дикарбоновой кислоты. Чтобы избежать образовани  побочных продуктов, не следует превышать этого соотношени . Гидроокись щелочного металла примен ют в избытке относительно количества, требующегос  дл 

освобождени  водорода, который необходим дл  восстановлени . О.бычно используют 3,5-7 моль гидроокиси щелочного металла на 1 люль нитробензол-3,4-дикарбоновой кислоты .

Если требуетс  остановить восстановление на стадии азокситетракислоты, то теоретически необходим I г-атом алюмини  на 1 моль нитробензол-3,4-дикарбоновой кислоты. Практически в этом случае предпочитают работать с меньшим количеством алюмини , чем теоретически необходимо; 0|бычно используют 0, г-атом металла на 1 моль восстанавливаемой кислоты. Непревращенна  кислота .может быть рекуперирована с последующим восстановлением. Что касаетс  количества щелочной гидроокиси, то обычно используют 3-6 моль на 1 моль восстанавливаемой кислоты .

Температура реакции должна быть достаточной дл  обеспечени  восстановлени  до требуемой стадии. Примен ют рассчитанное количество восстанавливающего агента. Удобно проводить реакцию при (предпочтительно 15-30-С) дл  получени  азотетракислоты (I) и при температуре ниже 20°С дл  получени  азокситетракислоты (И).

Дл  проведени  восстановлени  нитробензол-3 ,4-дикарбоновую кислоту раствор ют в части водного раствора щелочной гидроокиси или во всем количестве, затем постепенно ввод т алюминий. Часть щелочной гидроокиси загружают перед загрузкой алюмини , оставшуюс  часть этого раствора добавл ют постепенно одновременно с алюминием. Смесь выдержиЬают при необходимой температуре. После завершени  реакции тетракислоту осаждают добавлением сильной минеральной кислоты, затем ее отдел ют обычными средствами .

Дл  выполнени  предлагае.мого способа иет необходимости использовать нитрсбензол-3,4дикарбоновую кислоту в чистом виде. Например , можно использовать непосредственно растворы кислот, которые получают в результате реакции 4-нитрофталимнда с гор чим водным раствором гидроокиси щелочного металла .

Азо(азокси)тетракислоты можно превратить в их диангидриды обычными способами, например, при нагревании или под воздействием обезвоживающего агента (ангидрида низшей орга.нической кислоты).

В приведенных примерах алюминий используетс  в виде порошка с содержание.м алюмини  99,5%; гранулы которого проход т через сито, имеющее отверсти  рещетки 160 |.(.

Пример 1. Раствор ют 15,5г (0,0734:моль) нитробензолдикарбоновой кислоты в смеси 120 г воды и 20 г водного раствора гидроокиси натри  концентрацией 400 г/л, затем постепенно Б течение 2 час добавл ют 2,7 г алюминиевой пудры вместе с 10 см водного раствора гидроокиси натри  концентрацией 400 г/л.

При этом поддерживают температуру реакционной смеси 18-20°С с помощью наружного охлаждени . Затем смесь перемешивают в течение 2 час при 25-28°С, осаждают азобензол-3 ,3,4,4-тетракарбоновую кислоту, прилива  в течение 15 мин к реакционной смеси 80 см концентрированного водного раствора сол ной кислоты (около 415 г/л). После охлаждени  осадок отфильтровывают , промывают водой до исчезновени  ионов С1 и сушат в сушильном шкафу при 130°С в течение 15 час; таким образом получают 11,1 г азобензол-3,3,4,4-тетракарбоновой кислоты.

Выход 84,5%.

Пример 2. Добавл ют 100 г (0,52 моль) 4-нитрофталимида к с.меси 400 см воды и 130 см водного раствора гидроокиси натри  концентрации 400 г/л. Смесь быстро довод т

до кипени  и кип т т в течение 10 мин, затем охлаждают и получают раствор натриевой соли нитробензол-3,4-дикар|боновой кислоты, к которому добавл ют 112,5 см водного раствора гидроокиси натри  концентрацией

400 г/л, затем постепенно - 18,3 г алюминиевого порошка вместе с 112,5 см водного раствора гидроокиси натри  концентрации 400 г/л. Процесс провод т при перемешивании , поддержива  температуру реакционной

смеси 18-20°С с помощью наружного охлаждени .

Зате.м действуют, как описано в примере 1, осаждение осуществл ют при добавлении к реакционной смеси раствора, полученного из

230 см воды и 670 см водного раствора сол ной кислоты, концентраци  которого равна 415 г/л.

В резулыате получают 85,5 г азобензол3 ,3,4,4-тетракарбоновой кислоты.

Пример 3. Добавл ют 800 г 4-нитрофталимида к раствору, полученному из 2,5 -л воды и 795 см водного раствора гидроокиси натри  концентрацией 300 г/л. Смесь быстро довод т до кипени , кип т т 15 мин, затем охлаждают до ОС.

В этот раствор постепенно ввод т в течение 6 час при перемешивании 108 в алюмини 

вместе с 540 см водного раствора гидроокиси натри  концентрацией 300 г/л, поддержива  температуру реакционной смеси около ОС. Когда прибавление окончено, смесь выдерл ивают при этой температуре, перемешива  в

течение 1 час, после чего ее фильтруют. Фильтрат выливают в течение 30 мин в 2,5 л водного раствора концентрированной сол ной кислоты. Образовавшуюс  кашицу разбавл ют добавлением 1,5 л воды, затем осадок отфильтровывают, промывают и сушат, как это описано в примере 1. В результате получают 584,5 г сухого продукта, представл ющего собой азоксибензол-3,3,4,4-тетракарбоновую кислоту. 5 Предмет изобретени  Способ получени  3,3,4,4-азо(азокси)бензолтетракарбоновой кислоты путем восстановлени  нитробензол-3,4-дикар боновой кислоты металлическим восстановителем в присутст-5 6 вии водного раствора гидроокиси металла с выделением целевого продукта, отлнчающийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта, в качестве металлического восстановител  примен ют алюминий.