SU460616A3 - Способ получени антрахинона - Google Patents

Description

означать в каждом случае оксогруппу; Ri и RO вместе могут означать алифатический радикал с замещенным метиленовым радикалом или по меньшей мере с двум  атомами углерода; R2, Rs могут означать оксогруппу и одновременно Ri и Rs вместе могут означать незамещенный метиленовый радикал; радикалы R2, Rs, R4, или Rs, R4, Rs, или R2, Rs, R4, RS означают алифатический радикал.

Предпочтительными исходными, веществами  вл ютс  соединени  общей формулы II, где отдельные радикалы Ri, R2, Rs, R4, Rs могут быть одинаковы или различны и каждый означает атом водорода или замещенный в случае надобности атомами хлора или брома алкильный радикал с 1-8, предпочтительно 1-4 атомами углерода, кроме того, оба радикала R2 и Rs и/или оба радикала R4 и Rs, вз тые вместе, могут означать оксогрупну, и/или RI и радикал R4 или Rs вместе могут означать замещенный атомами хлора, брома или алкильной группой с 1-3 атомами углерода метиленовый радикал или замещенный в случае надобности атомами хлора или брома алкиленовый радикал с 2-8, предпочтительно 1-4 атомами углерода.

В предпочтительных исходных веществах также оба радикала R2 и Ra и R4 или Rs или радикал Ra или Rs и радикалы R4 и Rs, вз тые вместе, могут означать замещенный в случае надобности атомами хлора или брома алкилиденовый радикал с 2-8, предпочтительно 1-4 атомами углерода, который через двойную св зь св зан с одним из соседних атомов углерода, или оба радикала R2 и Rs и оба радикала R4 и Rs вместе могут означать также замещенный в случае надобности атомами хлора или брома алкилиденовый радикал с 2-8, предпочтительно 2-4 атомами углерода, который св зан с обоими соседними атомами углерода через двойную св зь. Упом нутые радикалы могут быть неразветвленными или разветвленными. Если оба радикала R2 и RS  вл ютс  алкильиыми радикалами , то Ri, в частности, означает атом водорода . Если радикал R4 означает алкильный радикал, то радикал Rs предпочтительно означает атом водорода. Вышеупом нутые радикалы могут быть еще замещены инертными при услови х реакции группами и/или атомами , например оксогруппами, алкоксигруппами, алкильными группами с 1-3 атомами углерода .

В качестве исходных веществ пригодны следующие соединени : 2-формил-, 2-изопропил , 2-этил- и предпочтительно 2-метилбензофенон; 2-изопропил-, 2-этил-2-формил- и предпочтительно 2-метилдифенилметан, а также соответствующие, замещенные у метиленового звена метильной или пропильной группой гомологи; 2-хлор-, 2-метокси-, 2-метоксиЭТИЛ- , 2-этил-1-оксо-3-фенилиндан и предпочтительно незамещенный 1-оксо-З-фенилиндан, 2-метил- или 2-бром-1-оксо-З-фенилиндан; 2-метил-, 3-метил-, 2-изопропил- и предпочтительно 1-метил-З-фенилинден; 2-зтил-, 2,3-диЭТИЛ- , 4-метил-, 4-пропил-, 2,3-диметил-, 2,4диметил- , 3-метил-4-этил-1-фенилтетралин и предпочтительно 1-фенилтетралин; 1-фенилнафталин , а также его 2-хлор-, 2,3-диметил-, 4-этилпроизводные; 1-фенилинден и его 3-метил- , 2-метилсоединени .

В случае применени  в качестве катализатора соединений ванади -V и дополнительно

указанных соединений добавочных элементов и исходных веществ I или II пригодны следующие услови  реакции. В случае исходного 1-метил-З-фенилиндана используют 5-100, предпочтительно 10-60, в частности 25-50 г

катализатора (или катализатора на носителе) на 1 н. м воздуха.

Целесообразно брать 20-2000, предпочтительно 40-500 г исходного вещества I или II на 1 л катализатора (или катализатора на

носителе) в 1 ч, причем в катализаторе имеютс  одно или несколько соединений ванади -V и одно или несколько соединений кали , бора, талли , сурьмы и/или цези . Независимо от состава соединени  и валентности соответствующего металла в соединении , в катализаторе атомное соотношение ванади  к примесному элементу (калий, бор, таллий и/или сурьма), преимущественно составл ет (1000-5) : 1. Предпочтительными

атомными соотношени ми  вл ютс  800-3, в частности 500-4 ванади  к 1 сурьмы, 500-10, в частности 200-15 ванади  к 1 кали , менее 800, в частности 600-12, предпочтительно 500-20 ванади  к 1 талли  и 100-1, в частности 20-5 ванади  к 1 бора. Атомное соотнощение ванади  к примесному элементу цезию преимущественно составл ет 2000-5 ванади  к 1 цези , предпочтительно 1000-12, в частности 200-15 ванади  к 1 цези . Если

нар ду с цезием примен ют еще сурьму, калий , таллий и/или бор в качестве каталитических компонентов, то нар ду с указанными дл  цези  атомными соотношени ми выгодны атомные соотношени  800-3, в частности

500-4 ванади  к 1 сурьмы, 500-10, в частности 200-15 ванади  к 1 кали , менее 800, в частности 600-12, предпочтительно 500-20 ванади  к 1 талли  и 100-1, в частности 20-5 ванади  к 1 бора.

Катализаторы лучще примен ть с носителем , как, например, пемза, двуокись титана, стеатит, карбид кремни , окислы железа, кремни , алюмини , силикаты алюмини , например муллит.

Соединени  примесных элементов можно выбирать любым образом, в общем пригодны окислы, кислоты, основани , соли, например карбонаты, бикарбонаты, хлориды или нитраты , и соединени  добавочных элементов, которые во врем  изготовлени  катализаторов или реакции можно превращать в соответствующие окислы.

В качестве добавочных соединений пригодны , например: трихлорид сурьмы, карбонат

кали , окись бора, нитрат талли , борна 

кислота, гидроокись кали , полутораокись сурьмы, двуокись сурьмы, полуп тиокись сурьмы, нитрат кали , бикарбонат кали , оксалат кали , формиат кали , ацетат талли , карбонат талли , борат аммони , окись цези , гидроокись цези , карбонат цези , нитрат цези , бикарбонат цези , оксалат цези , формиат цези , ацетат цези , гидротартрат цези .

Каталитически активные компоненты .согласно обычному способу можно наносить на инертные носители, например, путем импрегнировани , опрыскивани  или осаждени  и последующего кальцинировани  полученного таким образом катализатора-носител .

Особенно выгодно получать катализаторы, содержащие п тиокись ванади  на щарообразных носител х посредством газовой металлизации или металлизации плазменной струей.

Указанные добавочные соединени  можно механически смещивать с наносимой цутем газовой металлизации п тиокисью ванади  или соединением, переход щим при нагревании в п тиокись ванади , например с ванадиевой кислотой. Выгоднее вначале приготовить гомогенный раствор, содер сащий наносимые элементы, а затем из этого раствора получить наносимые соединени , например, путем выпаривани .

В качестве добавочных соединений целесообразно выбирать соединени  с т. пл. ниже 1200°С, чтобы обеспечить достаточную прилипаемость на носителе. Соединени  подобного рода предпочитают, когда добавочный элемент содержитс  в катализаторе в больщем количестве. В случае использовани  тугоплавких соединений необходимо примен ть плазменную горелку. В этом случае целесообразно избегать частичного илй полного восстановлени  ванади -V в ванадий-IV, чтобы не допустить образовани  тугоплавкого ванади -IV. Окисление выгодно проводить при 250-500, преимущественно при 300-450°С.

Эту температуру, как правило, измер ют как температуру охлаждающей среды, например селитренной бани (температура стенки трубы). Бедный кислородом частичный поток отход щих при реакции газов можно насыщать паром исходного вещества, чтобы установить желаемую концентрацию индана I в реакционной смеси.

Катализатор нагревают до 450-650, предпочтительно 500-600 С, и его некоторое врем  выдерживают при этой температуре (кальцинирование ). Наиболее пригодное врем  кальцинировани  1-24, предпочтительно 5-16 ч. Кальцинируют в атмосфере, содержащей кислород, например воздуха или дымового газа, и при давленип 1-3 атм.

Предложенный способ позвол ет увеличить выход целевого продукта до 65% (в пересчете на прореагировавшее сырье) и получить более чистый продукт.

Предложенный способ прост в исполнении, а использование в качестве исходного сырь  производных днфенилметана упрощает процесс , благодар  доступности этих соединений, получаемых в качестве побочных продуктов различных производств.

Пример 1. 100 ч. порощкоообразной п тиокиси ванади  гомогенно смещпвают с раствором 1,57 ч. трихлорида сурьмы в 0,5 ч. концентрированной сол ной кислоты, затем смесь нейтрализуют концентрированным аммиачным раствором и выпаривают досуха. Дым щие продукты затем обрабатывают азотной кислотой с целью отгонки аммиака в виде нитрата аммони .

После удалени  дым щих продуктов массу расплавл ют и превращают в порощок. 10 ч. этого порощка при помощи прибора дл  газовой металлизации нанос т на 90 ч. шариков из карбида кремни  диаметром 4-6 мм. Пример 2. Катализатор получают по методике , описанной в примере 1, и причем к 100 ч. п тиокиси ванади  добавл ют 7,85 ч. трихлорида сурьмы.

Пример 3. Катализатор получают по методике , описанной в примере 1, причем к 100 ч. п тиокиси ванади  добавл ют 15,7 ч. трихлорида сурьмы.

Пример 4. 48 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 1, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 213000 об. ч. воздуха и 7,68 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 395, внутри сло  катализатора 450°С.

Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевой продукт и непрореагировавщий 1-метпл-З-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом.

Получают следующие результаты: Псходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.23,05

Отход щие газы, об. ч.636 000

Окись и двуокись углерода

в отход ш,их газах, об. %1,75

Сырое целевое вещество, ч.20,54

В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (67,3 вес. %)13,8

Ангидрид фталевой кислоты (21 вес. %)4,3

Непрореагировавщее исходное

вещество (0,4 вес. %)

0,08

Следовательно, обмен составл ет 89,6% от теоретически возможного, а выход антрахи нона Б расчете на прореагировавшее исходное вещество 60,2% от теоретически возможного .

Пример 5. 48 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 2, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 105000 об. ч. воздуха и 3,78 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура степки трубы 370, внутри сло  катализатора 420°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1 -метил-3-фенилиндан. Несконденсировапную часть газа промывают водой. После вьшаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты : Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.11,35 Отход щие газы, об. ч.315000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,70 Сырое целевое вещество, ч.10,23 В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (67,2 вес. %)6,9 Ангидрид фталевой кислоты ( 20,4 вес. %)2,09 Не-прореагировавщее исходное вещество (0,1 вес. %)0,01 Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 60,6% от теоретически возможного . Пример 6. 48ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 3, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из ЮОООО об. ч. воздуха к 4,83 ч. 1-метил-Зфенилиндана . Температура стенки трубы 375, внутри сло  .катализатора 432°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-метил-3-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилинден , ч.14,49 Отход щие газы, об. ч.300 000 Окиси и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,95 Сырое целевое вещество, ч.12,53 В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии пайдено, ч.: Антрахинон (74,3 вес. %)9,31 Ангидрид фталевой кислоты ( 15,6 вес. %)1,95 Непрореагировавщее исходное вещество (0,1 вес. %)0,01 Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 64,3% от теоретически возможного. 5 10 15 20 25 30 35 40 55 60 65 Пример 7. Смесь, состо щую из 16,86 ч. п тиокиси ванади  и 0,64 ч. карбоната кали  (размер зерен 200 мкм), посредством прибора дл  газовой металлизации набрызгивают на 152,1 ч. стеатитовых щариков диаметром 3 мм. Катализатор затем дополнительно спекают приблизительно при 650°С. Пример 8. Катализатор получают по методике , описанной в примере 7, причем набрызгивают смесь, состо щую из 14,48 ч. п тиокиси ванади  и 0,023 ч. карбоната кали , на 152,1 ч. стеатитовых щариков. Пример 9. Катализатор получают по методике , описанной в примере 7, причем набрызгивают смесь, состо щую из 11,6 ч. п тиокиси ванади  и 0,088 ч. карбоната кали , на 152,1 ч. стеатитовых щариков. Пример 10. Катализатор получают по методике, описанной в примере 7, причем набрызгивают смесь, состо щую из 8,83 ч. п тиокиси ванади  и 0,67 ч. карбоната кали , на 152,1 ч. стеатитовых щариков. Пример 11. Катализатор получают по методике, описанной в примере 7, причем набрызгивают смесь, состо щую из 11,46 ч. п тиокиси ванади  и 1,74 ч. карбоната кали , на 152,1 ч. стеатитовых щариков. Пример 12. Окисление. 80,0 ч. катализатора, полученного по методике , описанной в примере 7, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,99 ч. 1-метил-З-фепилиндана . Температура стенки трубы 411, внутри сло  катализатора 465°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-3-фенилиндан. Песконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,95 Отход щие газы, об. ч. 500 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %2,0 Сырое целевое вещество, ч.17,88 В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (67 вес. %)11,98 Ангидрид фталевой кислоты (19 вес. %)3,40 Пепрореагировавщее исходное вещество (0,15 вес. %)0,03 Следовательно, обмен составл ет 99,9 от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 60,1% от теоретически возможного. Пример 13. 76,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 8, загружают в трубчатый реактор (внутренний

диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 4,31 ч. 1-метил-З-фенилиндаиа . Температура стенки трубы 408, внутри сло  катализатора 464°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-метил-З-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метилЗ-фенилиндан , ч.21,56

Отход щие газы, ч.500 000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, ч.2,25

Сырое целевое вещество, ч.18,88

В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (65 вес. %)12,35

Ангидрид фталевой кислоты

(24,2 вес. %)4,57

Непрореагировавщее исходное вещество (0,1 вес. %)0,018

Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 57,2% от теоретически возможного.

Пример 14. 76,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 9, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 4,03 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 416, внутри сло  катализатора 474°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1 -метил-3-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метилЗ-фенилиндан , ч.20,13

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,80

Сырое целевое вещество, ч.17,89

В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (67 вес. %)11,99

Ангидрид фталевой кислоты

(19 вес. %)3,40

Иепрореагировавщее исходное

вещество (0,06 вес. %)0,011

Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 59,5% от теоретически возможного

Пример 15. 83,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 10, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм).. Затем елсечасно через каталнзатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,99 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 417, внутри сло  катализатора 452°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-З-фенилиндан . Песконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метилЗ-фенилиндан , ч.19,95 Отход щие, газы, об. ч. 500 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,94 Сырое целевое вещество, ч. 17,83 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (57 вес. %)10,17

Ангидрид фталевой кислоты

(18 вес. %)3,21

Иепрореагировавшее исходное

вещество (0,48 вес. %)0,086

Следовательно, обмен составл ет 99,6% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 50,9% от теоретически возможного. Пример 16. 78,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 11, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,68 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 426, внутри сло  катализатора 450°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1 -лтетил-З-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,40

Отход щие ra3L, об. ч.500000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,48

Сырое целевое вещество, ч.15,69

В сыром целевом веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (60 вес. %)9,54

Ангидрид фталевой кислоты

(18 вес. %)2,82

Непрореагировавщее исходное

вещество (0,40 вес. %)0,063

Следовательно, обмен составл ет 99,7% от

теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное

вещество 51,8% от теоретически возможного.

И

Пример .17. Смесь, состо щую из 17,57 ч. п тиокиси ванади  и 0,93 ч. окиси бора (размер зерен 200 мкм), посредством прибора дл  газовой металлизации набрызгивают на 152,1 ч. стеатитовых шариков диаметром 3 мм. Катализатор затем дополнительно спекают приблизительно при 650°С.

Пример 18. Окисление.

78,0 ч. катализатора, полученного по методике , описанной в примере 17, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,68 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 430, внутри сло  катализатора 470°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-З-фенилиндан . Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.-18,40

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,80

Сырое целевое вещество, ч.15,94

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (65.7 вес. %)

10,40 Ангидрид фталевой кислоты

(23 вес. %) 3,67 Непрореагировавщее исходное

вещество (0,03 вес. %) 0,005

Следовательно, обмен соответствует практически количественному обмену, а выход антрахинона в расчете на прогеагиоов вщее исходное вещество составл ет 56,9% от теоретически возможного.

Пример 19. Смесь, состо щую из 13,60 ч. п тиокиси ванади  и 1,10 ч. нитрата талли  CTlNOs зерен мкм), посрелством прибора дл  газовой металлизации набрызгивают н  152,1 ч. стеатитовых щаоиков диаметром 3 мм. Затем катализатор дополнительно спекают приблизительно при 650.

Пример 20. Катализатор получают по методике, описанной в примере 19, причем смесь, состо щую из 13,13 ч. п тиокиси ванади  и 0.066 ч. нитрата талли , набрызгивают на 152,1 ч. стеатитовых щариков.

Пример 21. Катализатор получают по методике, описанной в примере 19, причем смесь, состо щую из 15,84 ч. п тиокиси ванади  и 0,16 ч. нитрата талли , набрызгивают на 152,1 ч. стеатитовых шариков.

Пример 22. Катализатор получают по методике, описанной в примере 19, причем смесь, осто щлчп и  14.6 ч. п тиокиси ванади  и 3,74 ч. тттттпдта талли , набрызгивают на 152,1 ч. стеатитовых шариков.

12

Пример 23. Окисление.

79,0 ч. катализатора, полученного по методике , описанной в примере 19, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,73 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 410, внутри сло  катализатора 460°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-З-фенилиндан . Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,66

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,31

Сырое целевое вещество, ч.17,56

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (68,79 вес. %)12,07

Ангидрид фталевой кислоты

(13 вес. %)2,28

Непрореагировавщее исходное

вещество (0,03 вес. %)0,005

Следор те.чьно. обмен соответствует практическтт количественному обмену, а выход антр хинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 64,6% от теоретически возможного.

Пример 24. 82,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 20, злгружают в трубчатый реактор (внутренний ди метп трубы 21 мм). Затем ежечасно через т пг лтз тор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,89 ч. 1-метил-З-фрни .линдана. Температура стенки трубы 407, внутри сло  катализатора 454°С. Газообраз-, ную cMfcb, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  пе.тевое веHiecTBO и непрореагировавщий 1-метил-З-г енилин  н . Нескондепсированную часть газа промывают водой. После рыпариврни  промывной РОЛЫ остаток соедин ют с конт;енсатом . Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,43

. щие г  ы, гб. ч.500000

Окись и двуокись углеропа

в отход щих газах, об. %

2,0

Сырое пелевое вещество, ч. 17.45

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (71,9 вес. %)11,99

АНГИДРИД фта.т-евой кислоты

(15,6 вес. %)2,60

Непрореагировавшее исходное вещество I (0,03 вес. %)0,005

Следовательно, обмен соответствует почти количественному обмену, а выход антрахинона в расчете на нрореагировавшее исходное вещество 62,4% от теоретически возможного. Пример 26. 89,0 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 22, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,69 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 408, внутри сло  катализатора 455°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают ,до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество ,и непрореагировавший 1-метил-З-фенилиндан . Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  нромывной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,45 Отход щие газы, об. ч.500 000 Окись и двуокись углерода в отход ншх газах, об. %1,33 Сырое целевое вещество, ч.16,68 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антоахинон (67,0 вес. %)11,18 Ангидрип Фт левой кислоты ( 13 вес. %)2,17 Непрореагировпвнтее исходное вещество (0,03 вес. %) Обмен соответствует почти количественному обмену.,   выход антп хинона в расчете на пропе гировавнтее исхоп ое вещество 60,6% от теоретически возможного. Пример 27. Аналогично примеру 4 через 48 ч. т атглкзатор , полученного по методике. описанной в примере /, ежечасно провод т смесь, состо ттп/ю из 99000 об. ч. воз тух а и 4,06 ч. 3-фенил-1.3-п-иметилиндана. Температура стонти трубы 385, внутри сло  катализатоп  438°С. После переработки пот идающей реактор смеси аналогично примеру 4 получают следуюнтие результаты: Исходное вещество 3-фенил ,3-диметилиндан, ч.12,18 Отход щие газы, об. ч.297 000 Окись и ДВУОКИСЬ углерода в отход щих газах, об. %2,8 Сырое целевое вещество, ч.8,3 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (56,2 вес. %)4,66 фт левой кислоты ( 23 вес. %)1,91 Выход- антрахинона 38,3% от теоретически возможного в расчете на примен емое исходное вещество. Пример .8. 10 V. порот1Т1 обра  гой п тиокиси ванади  гомогенно смешивают с раствором 7,85 ч. трихлорида сурьмы в 0,5 ч. концентрированной сол ной кислоты, нейтр лизуют концентрированным аммиачным раствором и выпаривают досуха. Затем удал ют дым щие продукты посредством концентрированной азотной кислоты, чтобы отогнать аммиак в виде нитрата аммони . После удалекк  ;1ым щих продуктов массу плав т и превращают в порошок. 10,0 ч. превращенной в порошок массы посредством прибора дл  газовой металлизации нанос т на 90 ч. шариков из карбида кремни  диаметром 4-6 мм. П р и м е р 29. Окисление. 48 ч. катализатора, полученного по мет,.дике , описанной в примере 28, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 147 000 об. ч. воздуха и 5,6 ч. 1-метил-З-фенилиндана. Температура стенки трубы 375, внутри сло  катализатора 424°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, нричем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-метил-З-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фспилинд ,ан, ч.9,8 Количество отход щих газов , об. ч. 264 000 Содерхкание окиси н двуокиси углерода в отход щих газах , об. %2,2 Сырое целевое вещество, ч.7,8 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (69 вес. %)5,38 Ангидрид фталевой кислоты ( 20 вес. %)1,56 Выход антрахинона из расчета на исходное вещество составл ет 55% от теоретически возможного . Пример 30. 48 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 1, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 109000 об. ч. воздуха и 5,1 ч. 1-оксо-З-фенилнндана . Температура стенки трубы 418, нутри сло  катализатора 445°С. Газообразую смесь, покидающую реактор, охлаждают о 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и прореагировавший 1-оксо-З-фенилинан . Несконденсированную часть газа промыают водой. После выпаривани  промывной оды остаток соедин ют с конденсатом. Поучают следующие результаты: Исходное вещество 1-оксо3-фенилиндан , ч.10,2 Отход щие газы, об. ч.218000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %2,8 Сырое целевое вещество, ч.8,1 В сыром веществе посредством УФ-снектрокопик найдено, ч.: Антрахинон (50,4 вес. %) 5,08 Ангидрид фталевой кислоты ( 25 вес. %)2,02 Выход антрахинона из расчета на примен емое исходное вещество составл ет 40% от теоретически возможного. Пример 31. 48 ч. катализатора, нолученного по методике, описанной в примере 28, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 148000 об. ч. воздуха и 5,5 ч. 1-фенилнафталина . Температура стенки трубы 400, внутри сло  катализатора 450°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-фенилнафталин. Несконденсированную часть газа промывают водой . После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-фенилнафталин , ч.11 Отход щие газы, об. ч.296 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, ч.3,8 Сырое целевое вещество, ч.7,0 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (40 вес. %)2,8 Ангидрид фталевой кислоты ( 31 вес. %)2,17 Выход антрахинона в расчете на примен емое исходное вещество 25% от теоретически возможного. Пример 32. Смесь, состо щую из 15,37 ч. п тиокиси ванади  и 0,031 ч. нитрата цези  (размер зерен ;200 мкм), посредством прибора дл  газовой металлизации набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни  диа .метром 4-6 мм. Пример 33. Катализатор получают по методике, описанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 17,51 ч. п тиокиси ванади  и 0,088 ч. нитрата цези , набрызгивают ча 91,7 ч. шариков карбида кремни . Пример 34. Катализатор получают по методике, описанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 18,04 ч. н тиокиси ванади  и 0,46 ч. Нитрата цези , набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни . Пример 35. Катализатор, полученный но методике примера 34, в течение 15 ч кальцинируют нри 500°С. Пример 36. Катализатор, полученный но методике примера 35, в течение 15 ч кальцинируют при 600°С. Пример 37. Катализатор получают по методике, описанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 17,67 ч. п тиокиси ванади  и 0,93 ч. нитрата цези , набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни . П р и м с р 38. Катализатор получают по методике, писанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 16,93 ч. п тиокиси ванади  и 1,37 ч. нитрата цези , набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни . Пример 39. Катализатор получают по методике, описанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 17,54 ч. п тиокиси ванади  и 1,96 ч. нитрата цези , набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни . Пример 40. Катализатор получают по методике, описанной в примере 32, причем смесь, состо щую из 17,60 ч. п тиокиси ванади  и 4,40 ч. нитрата цези , набрызгивают на 91,7 ч. шариков карбида кремни . Пример 41. Окисление. 44,1 ч. катализатора, полученного по методике , описанной в примере 32, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,90 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 420, внутри сло  катализатора 442°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1 -метил-3-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,49 Отход щие газы, об. ч.500 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,92 Сырое целевое вещество, ч.17,75 В сыром веществе посредством УФ-снектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (61,5 вес. %)10,91 Ангидрид фталевой кислоты ( 21 вес. %)3,73 Непрореагировавшее исходное вещество (3,1 вес. %)0,55 Следовательно, обмен составл ет 97,2% от теоретически возможного, а выход ачтрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 57,6% от теоретически возможного. П р и м е р 42. 48,4 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 33, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор провод т смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,80 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 425, внутри сло  катализатора 451°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1 -метил-3-фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,98

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,60

Сырое целевое вещество, ч.17,05

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (63,9 вес. %)10,90

Ангидрид фталевой кислоты

(16,2 вес. %)2,76

Неирореагировавщее исходное

вещество I (0,16 вес. %)0,027

Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 57,4% от теоретически возможного.

Пример 43. 48,1 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 34, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор провод т смесь, состо щую из 100000 ч. воздуха и 3,74 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 435, внутри сло  катализатора 452°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-З-фенилиндан . Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промь1вной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,68

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,60

Сырое целевое вещество, ч.16,40

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (60,6 вес. %)9,94

Ангидрид фталевой кислоты

(7,6 вес. %)1,25

Непрореагировавшее исходное

вещество I (8,4 вес. %)1,38

Следовательно, обмен составл ет 92,6% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 57,4% от теоретически возможного.

Пример 44. 45,85 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 35, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха с 3,86 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 445, внутри сло  катализатора 466°С. Газообразную реакционную смесь, нокидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1 -метил-3-феннлиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды соедин ют остаток с конденсатом. Получают следующие результаты:

Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,29

Отход щие газы, об. ч.500 000

Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,45

Сырое целевое вещество, ч.18,25

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.:

Антрахинон (65,1 вес. %) ,11,88

Ангидрид фталевой кислоты

(12 вес. %)2,19

Исходное вещество I (2,5 вес. %) 0,46 Следовательно, обмен составл ет 97,6% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 63,1% от теоретически возможного. Пример 45. 45,85 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 36, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха-и 3,88 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 440, внутри сло  катализатора 462°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1 -метил-3-фенилиндан. Песконденсированпую часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты ..- : Исходное вещество I-метил3-фенилиндан , ч. 19,39 Отход щие газы, об. ч. 500 000 Окись и двуокись углерода

в отход щих газах, об. %1,65

Сырое целевое вещество, ч.18,65

В сыром веществе посредством УФ-спектроскопни найдено, ч.:

Антрахинон (67,6 вес. %)12,61

Ангидрид фталевой кислоты

(10 вес. %)1,87

Непрореагировавшее исходное вещество I (0,15 вес. %)0,03

Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 65,1% от теоретически возможного. Пример 46. 47,3 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 37, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,82 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 437, внутри сло  катализатора 452°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-метил-З - фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,08 Отход щие газы, об. ч.500000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,65 Сырое целевое вещество, ч.17,70 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (65,5 вес. %)11,60 Ангидрид фталевой кислоты3,01 Непрореагировавщее исходное вещество0,046 Следовательно, обмен составл ет 99,8% от теоретически, возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 61,0% от теоретически возможного. Пример 47. 46,1 ч. катализатора, полученного но методике, описанной в примере 38, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,92 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 435, внутри сло  катализатора 458°С. Газообразную смесь, покидающую реактор, охлаждают до , причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавщий 1-метил-З-фенилиндан . Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом . Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.19,59 Отход щие газы, об. ч.500 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,15 Сырое целевое вещество, ч.18,45 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (65 вес. %)11,99 Ангидрида фталевой кислоты ( 14 вес. ;%)2,58 Непрореагировавщее исходное вещество 1 (0,76 вес. %)0,14 Следовательно, обмен составл ет 99,3% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавшее исходное вещество 61,7% от теоретически возможного. lip и мер 4Ь. 43,9 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 39, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из ЮО 000 об. ч. воздуха и 3,88 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 430, внутри сло  катализатора 455С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и пепрореагировавший 1-метил-3 - фенилиндан. Несконденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатом. Получают следующие результаты: Исходное врщество -метил3-феиилиндан , ч. 19,39 Отход щие газы, об. ч. 500 000 Окись и двуокись углерода . в отход щих газах, об. %1,55 Сырое целевое вещество, ч.17,40 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахином (66,7 вес. %)11,47 Ангидрид фталевой кислоты ( 13 вес. %)2,24 Непрореагировавщее исходное вещество I (0,15 вес. %) 0,026 Следовательно, обмен составл ет 99,9% от теоретически возможного, а выход антрахинона в расчете на прореагировавщее исходное вещество 59,3% от теоретически возможного. Пример 49. 46,1 ч. катализатора, полученного по методике, описанной в примере 40, загружают в трубчатый реактор (внутренний диаметр 21 мм). Затем ежечасно через катализатор пропускают смесь, состо щую из 100000 об. ч. воздуха и 3,70 ч. 1-метил-З-фенилиндана . Температура стенки трубы 430, внутри сло  катализатора 450°С. Газообразную реакционную смесь, покидающую реактор , охлаждают до 50°С, причем конденсируетс  целевое вещество и непрореагировавший 1-метил-З - фепилиндан. Нескопденсированную часть газа промывают водой. После выпаривани  промывной воды остаток соедин ют с конденсатору. Получают следующие результаты: Исходное вещество 1-метил3-фенилиндан , ч.18,48 Отход щие газы, об. ч.500 000 Окись и двуокись углерода в отход щих газах, об. %1,65 Сырое целевое вещество, ч.15,40 В сыром веществе посредством УФ-спектроскопии найдено, ч.: Антрахинон (60,4 вес. %)9,30 Ангидрид фталевой кислоты ( 8,8 вес. %), 1,35 Непрореагировавщее исходное вещество (6,8 вес. %)1,05 Следовательно, обмен составл ет 94,3% от еоретически возможного, а выход антрахиноа в расчете на прореагировавщее исходное ещество 53,3% от теоретически возможного. Предмет изобретени  1. Способ получени  антрахинона каталитиеским окислением инданов общей формулы I где Ri, Ra, Rs могут быть одинаковыми или азличными и каждый из них может означать лкиловый радикал, а Ri и/или Rs притом и

водород; в газовой фазе при повышенной температуре в присутствии ванадийсодержащих катализаторов, с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода и чистоты целевого продукта, в качестве катализатора используют соединени  ванадий-V с соединени ми кали , бора, талли , сурьмы и/или цези .

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  сырьевой базы, в качестве исходного сырь  используют производные дифенилметана общей формулы II

где RI, R2, Кз, R4, Rs могут быть одинаковыми или различными и означать атом водорода или алифатический радикал, кроме того, R2, Rs вместе и/или R4, Rs вместе могут означать в каждом случае оксогруппу; Ri и Rs вместе могут означать алифатический радикал с замещенным метиленовым радикалом или по меньшей мере с двум  атомами углерода; R2, Ra могут означать оксогруппу и

одновременно Ri и Rs вместе могут означать незамещенный метиленовый радикал; радикалы R2, Ra и R4, или Rs, R4, Rs, или Ra, Ra, R4, Rs означают алифатический радикал.

Приоритет по признакам:

10.06.70 - в качестве катализатора используют соединени  ванадий-V с соединени ми кали , бора, талли  или сурьмы;

16.10.70-в качестве катализатора используют соединени  ванадий-V с соединени ми цези ;

16.10.70 - по признакам п. 2 предмета изобретени .