Введение к работе
Актуальность темы. Амины являются важнейшими продуктами основного и тонкого органического синтеза. Ароматические амины занимают исключительно важное место среди промежуточных продуктов, они находят ишрокое применение в производстве красителей, взрывчатых веществ, полимеров, гербицидов, химикатов цветных кино. Существующие в настоящее время промышленные производства фонетических аминов основаны на применении в качестве восстано-іителей цинковой пыли, железной стружки, в некоторых производст->ах используется скелетний никель. Производство многостадийно, родолжительно во времени, происходит в жестких условиях с при-енекием давления, сопровождается большим количеством отходов, агряакяшои окружающую среду. Поэтому разработка перспективных, коношчески элективных, экологически чистых технологий полугнил ценных ароматических аминов является актуальной задачей.
Цель работы заключалась в разработке активных, селективных, лабильных катвллзаторов, в подборе оптимальних условий каталити-іского синтеза: 1-(2,4,6-трихлорренил)-3-(2-хлор-5-аминофенил)-іинопиразолона-5 (А-6ІЗ), 2-хлор-5-аминобензойной кислоты АБК), Я 8-соли 2~хлор-5-ачинобензойной кислоты ( И а-соль БК), этилового э<рира «.-ашнобензоилциануксусной кислоты ПАБЦУ), 3,5-диамино-ортоксилола (ДАСК).
В связи с этим в работе поставлены следующие задачи:
исследование активности и избирательности нанесенных пал-шевых катализаторов, а также скелетных никелевых, модифици-занных различными добавками при восстановлении промышленно иых ароматических нитросоединений;
изучение влияния природы носителя, растворителя, давле-:, температуры;
установление на основе проведенных исследований оптимального состава катализатора и условий проведения процесса;
промышленные испытания и внедрение новых процессов восстановления нитросоединений.
Работа выполнялась по программе ГКНГ Я I5324/5-2II5 от 27.06.90 "Изучение механизма и подбор промышленных катализаторов для сложных реакций восстановления и окисления в жидкой фазе".
Научная новизна:
Впервые исследовано каталитическое восстановление 1-(2,4-6 трихлорфенил)-3- (2-хлор-5-нитрофенил)-ашношіра золона-5 (Н-6ІЗ), 2-хлор-5-нитробензойной кислоты (ХНБК), Na-соли 2-хлор-5-нитро-бензойной кислоты ( Na-соль ХНБК), этилового эфира пара-нитробен-зоилциануксуснои кислоты (ЕПНЕЦУ), 3,5-динитроортоксилола (ДНОК) на нанесенных палладиевых и многокомпонентных скелетных никелевых катализаторах.
Впервые установлены основные закономерности влияния металла-катализатора, носителя, растворителя и других параметров ведения процесса (Щ?) на кинетику и селективность восстановления Н-6ІЗ, ХНБК, Na-соли ХНБК, ЗІНБцУ, ДНОК.
Показано, что нанесенные катализаторы в процессах восстановления указанных нитросоединений обладают большей активностью, стабильностью и селективностью, чем скелетные никелевые.
Впервые показано, что палладий-ализариновые катализаторы, нанесенные на уголь и палладий, нанесенный на фосфорный шлак, проявляют более высокую селективность при .восстановлении Н-6ІЗ, чем палладий, нанесенный на уголь. Природа и состав растворителя сложным образом втракаются на скорости восстановления, изменения направления реакции при этом не происходит,
- З -наилучшим раотворителем для восстановления указанных нлтросоеди-нений на всех наученных каталізаторах является ашілин и метанол. При изучении влияния добавки аммиака на процесе восстановления Н-6ІЗ в метаноле показано, что скорость реакции возрастает на порядок и увеличивается селективность процесса восстановления. Практическая ценность работы. Найдеш условия для кидко-{азного процесса получения ХАБК о выходом 90 на каталізаторе Г,5% Pd/C. Предложена технологическая схема каталитического вос-зтвновления J/a-соли ХНБК. Разработанная технология передвна на к0 ПО ТОС (г.Долгопрудный). Проведены укрупненные лабораторные юпытания 1,5$ Ро/С и 1,52 Pd-ализарин/С катализаторов в ЦЗЛ АО 10 ТОС при восстановлении H-6I3, ЖБК, ЗІНБЦУ, ДНОК при 303-553 К и давлении водорода 0,8-1,0 Mia. Результаты испытаний пс-іволили рекомендовать катализатор 1,5^ Рб/С для промышленного :роцесса восстановления ЗПНБЦУ, ШОК. Проведены оянтио-прсиші-.енные испытания 1,5% Pd/C катализатора в цехе № I АО ПО ТОС в роцессах восстановления ЗПНБЦУ и ДНОК. По результатам опытно-ромылленных испытаний катализатор 1,5% Pd/C принят к прсыышлен-ому использованию с ноября I9SI г. в АО ПО ТОС (г.Долгопрудный).
Апробация работы. Основные результаты работы долокены на энференциях молодых ученых и специалистов КазГУ (Алма-Ата, 989,1990), Региональной научной конференции молодых ученых щадного Казахстана (Актюбинск, 1990), I Республиканской кон-фенции молодых ученых и специалистов вузов Казахстана "Разра->тка теоретических основ и создание ресурсосберегающих эколо-чески чистых технологий, методов, материалов" (Алма-Ата, 1991) учной конференции по общей и прикладной химии (Алма-Ата, I9D2), Республиканской конференции "Научно-технический прогресс и ология" (Актау, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 пе-
чатных работ.
Вклад автора. Основные результаты, изложенные в диссертации, подучены автором лично, испытание катализатора при восстановлении нитро-613, ЭПНБЦУ, ДНОК на АО ПО ТСС (г.Долгопрудный) выполнены при его непосредственном участии.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 194 наименования, и 3 приложений. Работа изложена на 145" стр. машинописного текста, включает 23 таблиц и 25 рисунков.
