Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
ски реакцию образования фенолфталеина можно записать следующим образом:
HO4 ,ч ,ч ,ОН
fY\+ifY \^\C/V
со I I! о
Х/\ / со
По аналогичной схеме получают и другие индикаторы. Так, например, конденсацией фталевого ангидрида с о-крезолом получают крезолфталеин, конденсацией фталевого ангидрида с резорцином — краситель флуоресцеин. При конденсации фталевого ангидрида с алкилированными аминофенолами получаются красители группы родаминов. Например, родамин С образуется по схеме:
(C2Hs)2Nx/ ОН X4Z0X HOx/4/N(C2H5)2 'В +1 Il О +
\/ Х/\ / X/
со
(C2H5)2N4/4 /0Х/Х/М(С2Н5)2 (C2Hs)2N4Z4ZOX/4^N(C2H5)2 I Il Il I Il I I
\/\с/\/ V\cA^cr
fY > fY
/ ^/\соон
со
Декарбоксилированием фталевого ангидрида получают бензойную кислоту:
СО
S\/ \ ^\/С00Н
I (I 0 + H2O-*> і I +CO2
со
Процесс заключается в пропускании при высокой температуре смеси паров фталевого ангидрида и воды через слой гранулированного катализатора.
Действием водного аммиака на фталевый ангидрид получают моноамид аммониевой соли фталевой кислоты8, используемый для синтеза антраниловой кислоты — полупродукта для красителей. Реакция протекает по схеме:
СО
conh2
4VN^ ^/\coonh4
I \\ 0 + NH3 ¦ ¦'
При взаимодействии паров фталевого ангидрида с избытком аммиака при высокой температуре в присутствии твердого катализатора образуется фталонитрил
С0 CN
Ї 0 + 2NH3 —у j Ii +3H2O
I I 0 + 2NH3 —* і U Ч/\ / ^/\CN
являющийся полупродуктом в производстве фталоцианиновых красителей.
Действием сухого аммиака на расплавленный фталевый ангидрид получается фталимид8—промежуточный продукт в производстве красителей:
СО СО
/Y 4O + NH1 ^ f\4NH
С едким кали фталевый ангидрид образует калиевую соль фта-левой кислоты, которая при нагревании примерно до 4000C переходит в калиевую соль терефталевой кислоты 7:
СО
COOK
XOOK
^/\с^ ^/Хсоок Y
COOK
Терефталевая кислота применяется в качестве сырья для производства синтетических (полиэфирных) волокон.
Хлорированием фталевого ангидрида в олеуме можно получить 3,6-дихлорфталевый ангидрид (I) и тетрахлорфталевый ангидрид (II):
Cl Cl
I СО гг I СО
//\/ \ UV/\/ \
I Il О I Il о
YY С,/Л
CI Cl
I II
Если хлорировать калиевую соль фталевой кислоты в водной среде, получается 4-хлорфталевый ангидрид10. Хлорпроизводные фталевого ангидрида применяются в производстве пластификаторов для пластических масс п,
Ряд интересных химических превращений фталевого ангидрида не имеет пока промышленного значения. Например, при взаимодействии фталевого ангидрида с пятихлористым фосфором образуется фталилхлорид (хлорангидрид фталевой кислоты) |2:
Y Il 0 + PCI5 —* ( Ij +POCI3
^/\/ V\Coci
Известна также способность фталевого ангидрида при сульфировании (обработка расплавленного фталевого ангидрида серным ангидридом 8) образовывать сульфокислоту
НОз\/\/С\ I Il о
^Y
а при нитровании давать нитропроизводное:
ON СО
"YY 4O
Общие сведения по технологии фталевого ангидрида. Промышленный синтез фталевого ангидрида первоначально8 осуществляли путем окисления нафталина концентрированной серной кислотой в присутствии сульфата ртути при 250—300° С. На 1 моль нафталина расходовалось 9 моль серной кислоты. Выход фталевого ангидрида составлял 20—25%. При этом серная кислота раскислялась до сернистого газа, который требовалось улавливать. Применение ртути и дымящей серной кислоты, а также выделение больших количеств сернистого газа создавало вредные условия труда. Метод был малопроизводителен и имел низкие технико-экономические показатели.
В дальнейшем был разработан и освоен промышленностью8 метод получения фталевого ангидрида парофазным каталитическим окислением нафталина воздухом; этот метод полностью вытеснил метод окисления нафталина серной кислотой. При паро-фазном окислении смесь паров нафталина с воздухом при 325— 450 °С пропускают через слой твердого катализатора, содержащего, как правило, окислы или соли ванадия. Главным продуктом окисления является фталевый ангидрид, побочными продуктами — 1,4-нафтохинон, малеиновый ангидрид, двуокись углерода и вода. Основные химические реакции, протекающие при парофазном
каталитическом окислении нафталина, можно представить следующей схемой:
о
со Il ch-co
ЛЛ-^.Л/чъ+АЛ+ Vh,o.
о
нафталин фталевый 1,4-иафто- малеиновый
аигндрид хинон ангидрид
i + h20 + c02+q ккал
До 1961 г. единственным источником нафталина являлась каменноугольная смола — побочный продукт производства металлургического кокса. В последнее десятилетие темп роста производства синтетических материалов, а следовательно, и фталевого ангидрида начал превышать темп роста коксохимической промышленности. Так как основное количество нафталина расходуется на производство фталевого ангидрида, то вследствие указанных обстоятельств в большинстве стран ресурсы нафталина оказались исчерпанными и возникла проблема расширения сырьевой базы для производства фталевого ангидрида. В настоящее время во многих странах эта проблема решается путем использования в качестве сырья о-ксилола. Последний получается в больших количествах при разделении смеси изомерных ксилолов с целью получения n-ксилола, необходимого для производства синтетических волокон.
