раствор катализатора для конденсации анилина в дифениламин и способ его получения

Классы МПК:B01J31/02 содержащие органические соединения или гидриды металлов
B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще
C07C211/55 дифениламины
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Товарищество с ограниченной ответственностью научно- внедренческое предприятие "ХИМТЕХ"
Приоритеты:
подача заявки:
1999-04-09
публикация патента:

Изобретение относится к катализаторам для конденсации анилина в дифениламин и способам его получения. Раствор катализатора для конденсации анилина в дифениламин содержит анилин, воду и в качестве активной составляющей анилиновую соль окситрифторборной кислоты в следующем соотношении компонентов, мас. %: анилиновая соль окситрифторборной кислоты - 1,0-36,0; анилин - 1,6-98,6; вода - 0,4-12,4. Способ получения раствора заключается в растворении ортоборной кислоты в плавиковой кислоте с последующим добавлением анилина при перемешивании. Раствор катализатора прост в приготовлении и обладает высокой каталитической активностью. 2 с.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Раствор катализатора для конденсации анилина в дифениламин, включающий анилин и катализатор - комплексную соль, отличающийся тем, что в качестве катализатора он содержит анилиновую соль окситрифторборной кислоты формулы C6H5NH3[HOBF3] и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Анилиновая соль окситрифторборной кислоты - 1,0 - 36,0

Анилин - 51,6 - 98,6

Вода - 0,4 - 12,4

2. Способ получения раствора катализатора для конденсации анилина в дифениламин, заключающийся в растворении ортоборной кислоты в плавиковой кислоте с последующим добавлением анилина при перемешивании с получением раствора катализатора по п.1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к катализаторам, получаемым в виде растворов, которые применяются в производстве диариламинов, в частности в производстве дифениламина.

Известен раствор катализатора, содержащий воду, аммиак и в качестве катализатора комплексную соль оксотетратрифторборат аммония формулы (NH4)2OB4F12 или (NH4)2O(BF3)4 (фторбура). Раствор получают смешиванием бифторида аммония с ортоборной кислотой в виде сухих кристаллических веществ. При этом без добавления воды образуется водно-аммиачный раствор оксотетратрифторбората аммония по схеме

6NH4FHF + 4H3BO3 = (NH4)2OB4F12 + 11H2O + 4NH3,

Соотношение компонентов в полученном растворе не указано. По расчету раствор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

Оксотетратрифторборат аммония - 54,8

Вода - 33,6

Аммиак - 11,6

Этот раствор используют в качестве катализатора для конденсации анилина в дифениламин. (Авторское свидетельство СССР N 749824, кл. C 07 C 87/54 //C 08 K 5/18. Опубл. 23.07.80. Бюл. N 27). Недостатком этого раствора является высокое содержание воды и очень низкая растворимость катализатора в анилине, а также присутствие в нем не растворимых в анилине соединений кремния, что затрудняет его эффективное использовании в качестве катализатора в непрерывном процессе производства дифениламина.

Известен также раствор катализатора для конденсации анилина в дифениламин, содержащий анилин, воду и в качестве катализатора комплексную соль формулы C6H5NH3(OH)2BF2 или NH4(OH)2BF2. Соотношение компонентов в полученном растворе не указано. (Авторское свидетельство СССР N 411743, кл. C 07 C 87/54. Дата регистрации в Госреестре 21 сентября 1973, прототип).

Способ получения этого раствора катализатора заключается в следующем. Влажный анилин насыщают трехфтористым бором до концентрации 10 - 11% в пересчете на анилиновый комплекс трехфтористого бора. В полученную реакционную смесь добавляют ортоборную кислоту. В этих условиях происходит образование катализатора по общему уравнению

3C6H5NH2 + 2BF3 + H3BO3 + 3H2O = 3C6H5NH3(OH)2BF2

Полученный описанным способом раствор катализатора смешивают со свежим анилином и используют в качестве катализатора для конденсации анилина в дифениламин (см. там же) - прототип.

Недостатком этого раствора является то, что в нем присутствует BF3, который при использовании раствора в качестве катализатора образует с аммиаком, находящимся в реакционной массе, нитрид бора по схеме.

4NH3BF3 = 3NH4BF4 + BN

Нитрид бора накапливается в аппаратуре и коммуникациях производства дифениламина и мешает нормальному проведению процесса. Кроме того, при наличии влаги, комплексы трехфтористого бора образуют липкую, плохо отделяемую от целевого продукта массу. Все это затрудняет использование данного известного раствора в качестве катализатора конденсации анилина в дифениламин.

Задача изобретения заключается в создании раствора катализатора для конденсации анилина в дифениламин, содержащего растворимый в анилине катализатор без посторонних не растворимых в анилине веществ. Это достигается раствором по изобретению, включающим анилин, воду и в качестве катализатора анилиновую соль окситрифторборной кислоты (АСОТФБК) формулы C6H5NH3[HONF3] в следующем соотношении компонентов, мас.%:

АСОТБФК - 36,0 - 1,1

Анилин - 51,6 - 98,6

Вода - 12,4 - 0,4

и способ ее получения, который заключается в растворении ортоборной кислоты в плавиковой кислоте с последующим добавлением анилина при перемешивании. При этом происходит образование АСОТФБК по схеме

3HF + H3BO3 + C6H5NH2 = C6H5NH3[HOBF3] + 2H2O,

Отличие раствора по изобретению от раствора по прототипу состоит в том, что в качестве катализатора раствор содержит АСОТФБК при следующем соотношении компонентов, мас.%:

АСОТФБК - 36,0 - 1,0

Анилин - 51,6 - 98,6

Вода - 12,4 - 0,4

Отличие способа получения раствора по изобретению от способа по прототипу состоит в том, что ортоборную кислоту растворяют в плавиковой кислоте с последующим добавлением анилина при перемешивании и получают раствор, содержащий в качестве катализатора АСОТФБК формулы C6H5NH3[HOBF3].

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В вертикальный цилиндрический аппарат из стали 08X22 H6T вместимостью 0,4 дм3, снабженный мешалкой, рубашкой для охлаждения водой и термогильзой (термокарманом) для размещения термометра заливают 42,6 г 70-процентной плавиковой кислоты, включают мешалку и засыпают в аппарат 30,7 г ортоборной кислоты. При этом происходит саморазогрев реакционной смеси и ее температура возрастает до 80oC. При этой температуре в рубашку аппарата открывают подачу холодной воды и перемешивают реакционную смесь до снижения температуры до 40 - 20oC. При температуре раствора не выше 40oC в аппарат при перемешивании постепенно в течение 20 минут добавляют 127,4 г анилина. Получают 247,0 г раствора катализатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

АСОТФБК - 36,0

Анилин - 51,6

Вода - 12,4

Пример 2. Раствор катализатора, полученный в условиях примера 1, переносят в емкость из стали 08X22H6T или из стали 12X18H10T, или из стекла вместимостью 1,2 дм3 и при перемешивании добавляют 773,3 г анилина. Получают 846,6 г раствора катализатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

АСОТФБК - 10,5

Анилин - 85,9

Вода - 3,6

Пример 3. Раствор катализатора, полученный в условиях примера 1, переносят в емкость из стали 12X18H10T или из стекла вместимосью 12 дм3 и при перемешивании добавляют 8770,4 г анилина. Получают 8890 г раствора катализатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

АСОТФБК - 1,0

Анилин - 98,6

Вода - 0,4

Пример 4. В данном примере показана каталитическая активность в реакции конденсации анилина в дифениламин раствора катализатора по изобретению.

В автоклав из стали 12X18H10T вместимостью 0,2 дм3 загружают 1,2 г раствора катализатора, полученного по примеру 1, и 100 г анилина. Автоклав герметизируют и нагревают до 320oC. При этой температуре автоклав выдерживают 3 часа, после чего автоклав охлаждают до (40 - 20)oC, сбрасывают давление аммиака и получают реакционную смесь с массовой долей дифениламина 36%.

Пример 5. В условиях примера 4 в качестве катализатора используют 4,2 г раствора, полученного по примеру 2, и после 3 часовой выдержки при 320oC получают реакционную смесь с массовой долей дифениламина 36%.

Пример 6. В условиях примера 4 в качестве катализатора используют 50 г раствора, полученного по примеру 3, и после 9 часовой выдержки при 320oC получают реакционную смесь с массовой долей дифениламина 30%.

Предлагаемый раствор катализатора прост в приготовлении, полностью смешивается с анилином, не вызывает коррозии нержавеющих сталей, не содержит твердых примесей и обладает высокой каталитической активностью в реакции конденсации анилина в дифениламин. Все это создает благоприятные условия для его использования в качестве катализатора в промышленном непрерывном процессе получения дифениламина.

Класс B01J31/02 содержащие органические соединения или гидриды металлов

катализатор и способ дисмутации содержащих водород галогенсиланов -  патент 2492924 (20.09.2013)
самоограничивающаяся композиция катализатора с бидентатным внутренним донором -  патент 2489447 (10.08.2013)
способ получения циклопропена и его производных -  патент 2466120 (10.11.2012)
композиция катализатора и способ получения линейных альфа-олефинов -  патент 2456076 (20.07.2012)
катализатор для получения фенолформальдегидного пенопласта и композиция для получения фенолформальдегидного пенопласта -  патент 2451550 (27.05.2012)
биокатализатор, способ его приготовления и способ получения инвертного сиропа с использованием этого катализатора -  патент 2451546 (27.05.2012)
способ приготовления блочных сотовых кордиеритовых катализаторов очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания -  патент 2442651 (20.02.2012)
способ карбонилирования с добавлением пространственно-затрудненных вторичных аминов -  патент 2440325 (20.01.2012)
синтез многофункционального самонастраивающегося катализатора окислительного крекинга органического сырья и его применение -  патент 2425715 (10.08.2011)
способ получения бицикло[3.2.1.]октена-2 -  патент 2424222 (20.07.2011)

Класс B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще

катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
вольфрамкарбидные катализаторы на мезопористом углеродном носителе, их получение и применения -  патент 2528389 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
катализатор для процесса гидродепарафинизации и способ его получения -  патент 2527283 (27.08.2014)
катализатор получения элементной серы по процессу клауса, способ его приготовления и способ проведения процесса клауса -  патент 2527259 (27.08.2014)
способ получения сольвата хлорида неодима с изопропиловым спиртом для неодимового катализатора полимеризации изопрена -  патент 2526981 (27.08.2014)
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
способ карбонилирования с использованием связанных содержащих серебро и/или медь морденитных катализаторов -  патент 2525916 (20.08.2014)

Класс C07C211/55 дифениламины

способ получения n-алкил-n'-фенил-пара-фенилендиаминов -  патент 2502725 (27.12.2013)
способ получения n-2-этилгексил-n'-фенил-п-фенилендиамина -  патент 2463289 (10.10.2012)
способ получения 2-нитродифениламина -  патент 2447058 (10.04.2012)
антиоксиданты и способы производства антиоксидантов -  патент 2445349 (20.03.2012)
алкилирование n'-фенил-n-алкилфенилендиаминов в ионной жидкости -  патент 2422435 (27.06.2011)
прямое алкилирование n-алкил-n'-фенил-п-фенилендиамина -  патент 2421444 (20.06.2011)
алкилирование производного дифениламина в ионной жидкости -  патент 2418784 (20.05.2011)
способ получения n-2-этилгексил-n'-фенил-п-фенилендиамина -  патент 2417981 (10.05.2011)
антиокислительные композиции октилированных дифениламинов и способ их получения -  патент 2382798 (27.02.2010)
способ получения n-2-этилгексил-n'-фенил-п-фенилендиамина и выделения товарной 2-этилгексановой кислоты из отходов производства n-2-этилгексил-n'фенил-п-фенилендиамина -  патент 2373190 (20.11.2009)
Наверх