Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1796
.pdf
установлен в одном конце рычага 95, а другой конец установлен на уменьшенной части 96 вала 17.
Уменьшенная часть 96 может свободно вращаться в рычаге, а рычаг аксиально ограничен валом между
выступом, образованным уменьшенной частью 96, и шайбой 97, закрепленной на конце вала винтом 98, так
что рычаг 95 перемещается вместе с валом при его аксиальном перемещении и через шаровидный звено 94
обеспечивает аксиальное скольжение ножевого держателя 56 по валу 64.
От вращения рычага 95 вокруг уменьшенной части 96 предотвращается направляющий стержень,
закрепленный в раме 1 и проходящий через рычаг 95. При регулировке верхнего ролика и ножа
целесообразно ослабить давление ножа на блок 46 с помощью ручного рычага 89 и позволить ножу занять
диагональное положение только после его регулировки. Регулировка ножа с помощью верхнего ролика, как
описано выше, позволяет избежать значительного выступания левого конца ножа за пределы блока 46, как
это было бы в случае резки узких шарфов, если бы нож не двигался вместе с роликом, и таким образом
предотвращается травма оператора из-за выступающего ножа. Нож в правой части, за направляющей 82,
входит в отверстие 99 (рис. 5) в верхней раме 9, несущей ролик. Для предотвращения защемления пальцев
оператора между верхним и нижним роликами предусмотрен телескопический защитный кожух, состоящий из
двух планок 114 и 115, закрепленных соответственно на поверхности 8 элемента 9 и на подшипнике для
уменьшенного конца 21 вала 17.
На втулке 19 закреплена шестерня 102, которая входит в зацепление с шестерней 103, вращательно
установленной на шпильке 104, закрепленной в раме. Шестерня 103 зацепляется с шестерней 105,
вращательно установленной на шпильке 106, закрепленной в раме 1, и зацепляется с этой последней
шестерней шестерня 107, закрепленная на шпоночном валу нижнего ролика 11. Расположение этих шестерен
(см. рис. 3) таково, что при разделении верхнего и нижнего валков путем вставки материала между ними не
происходит разъединения зубьев ни одной из шестерен. На втулке 19 закреплено червячное колесо 108,
которое приводится в движение червяком 109, закрепленным на валу 110, вращательно установленном в
подшипниках, образованных на защитном кожухе (часть которого показана на рисунке 1), охватывающем
шестерни, червячное колесо и червяк. На валу 110 расположены быстросъемные и свободносъемные шкивы
112, 113, которые приводят машину в движение. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и
способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_203059.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=203059&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB203059A
[]
Усовершенствования в области восстановления органических соединений, в частности нитро- и
азопроизводных, и связанные с ними аспекты. Мы, Дональд Джордж Мердок из компании Gas Light and Coke
Company, Tar & Ammonia Products Works, Бектон, Лондон, E. 16, и Уильям Лайл Компания, расположенная по
адресу: Хорсферри Роуд, Вестминстер, Лондон, юго-запад 1, и являющаяся подданными короля Англии,
настоящим заявляет, что сущность данного изобретения заключается в следующем: настоящее изобретение
направлено на усовершенствование методов восстановления органических соединений и имеет особое
отношение к восстановлению нитро- и азопроизводных. Изобретение относится к тому классу процессов, в
которых восстановление осуществляется с помощью амальгамы щелочи или подобного металла. Трудность,
связанная с восстановлением некоторых органических соединений с помощью натрия или аналогичной
амальгамы, заключается в достижении достаточно тесного контакта между амальгамой и восстанавливаемым
веществом. Азоанизол можно рассматривать как пример органического вещества, восстановление которого
этим методом представляет трудности.
Это вещество имеет высокую температуру плавления (153 °C) и поэтому даже при температуре кипения не
является маслянистым, как вода, из которой получают водород, необходимый для восстановления. Как для
азо-, так и для гидразоанизола существует мало подходящих растворителей, и по экономическим
соображениям, особенно когда необходимо использовать щелочь, образующуюся в ходе реакции,
используемый растворитель должен быть более или менее легко отделен от раствора щелочи. Растворители,
не смешивающиеся с водой, нежелательны, поскольку восстанавливаемое соединение не вступает в
достаточно тесный контакт с водой, даже при использовании подходящих эмульгаторов. В настоящем
изобретении предлагается способ, позволяющий удобно обрабатывать нерастворимые в воде органические
соединения восстанавливающими амальгамами, а щелочной раствор отделять для извлечения щелочи.
Согласно настоящему изобретению, способ восстановления нерастворимых в воде органических соединений,
таких как, например, нитро- и азопроизводные, с помощью амальгамы щелочи или подобного металла и
реагента, например, воды, разлагаемой металлом с выделением водорода, характеризуется сближением
амальгамы и восстанавливаемого соединения в присутствии стабильного водорастворимого растворителя
для последнего.
Предпочтительно, чтобы указанный растворитель также был таким, растворимость которого в воде
уменьшается в присутствии щелочи, так что по мере увеличения концентрации щелочи в последнем в
процессе растворитель вытесняется из раствора, и тем самым облегчается его отделение от щелочи. К
классу растворителей, наиболее вероятно удовлетворяющих этим двум условиям, относятся
водорастворимые ароматические основания, содержащие азот в кольце; примерами таких растворителей
являются пиридин и пиперидин. Таким образом, пиридин растворим в воде во всех пропорциях, но отделяется
от щелочных растворов по мере увеличения концентрации в щелочи. Под «стабильным» растворителем
понимается такой, который в процессе не претерпевает таких изменений, которые могли бы привести к
образованию нежелательных побочных продуктов. Например, хинолин претерпевает изменения при конечном
образовании смолистых продуктов, и поэтому это основание не подходит для целей настоящего изобретения.
Восстановление может быть осуществлено любым удобным способом, например, путем перемешивания
амальгамы с другими компонентами реакционной смеси или путем пропускания через поверхность амальгамы
раствора, состоящего из восстанавливаемого соединения, растворителя для него и воды (или разбавленной
кислоты, в зависимости от необходимости), который может быть распределен по большой площади с целью
ускорения процесса.
Этот процесс может быть удобно организован. Известны процессы электролитического производства хлора и
едкого щелочного металла путем электролиза хлорида щелочи, например, рассола, в электролитической
ячейке с ртутным катодом, при котором эмульсия контактирует с ртутью, содержащей амальгаму и
вытекающей из ячейки, и тем самым экономически выгодны. Известна реакция получения едкого щелочного
раствора для одновременного осуществления восстановления в соответствии с настоящим изобретением.
Следует понимать, что для осуществления этого комбинированного процесса с одновременным получением
едкого щелочного раствора продукты восстановления должны быть такими, чтобы их можно было отделить от
щелочного раствора без загрязнения последнего или существенной потери щелочи. Например,
нитропроизводные, не содержащие кислотных групп, могут быть восстановлены в таком «циклическом
процессе», поскольку продукты восстановления не растворяются в щелочи и могут быть легко удалены из
нее. Приведенные ниже примеры призваны показать, как изобретение может быть реализовано на практике,
при этом следует понимать, что эти примеры приведены в иллюстративных целях, а не в качестве
ограничения.
ПРИМЕР I. Смесь из 100 граммов орто-нитроанизола, 1250 мл воды и 25 мл пиридина перемешивали с
амальгамой натрия при температуре около азоанизола и орто-анизидина, выход последнего составил 45,4
процента. 100 граммы азоанизола растворяли в 150 мл пиридина и 600 мл воды, и полученную смесь при
температуре от 80 до 85 °C выливали в слегка наклонный широкий желоб над поверхностью ртути,
поступающей из ячейки Кастнера-Келльнера, в которой рассол подвергался электролизу известным
способом. Оставшуюся жидкость отбирали из нижней части желоба и оставляли отстаиваться до тех пор, пока
она не разделилась на два слоя. Пиридиновый слой был отделен, а продукт восстановления осажден
добавлением 600 мл воды. В результате был получен гидразоанизол с хорошим выходом, а также небольшое
количество анизидина. По-видимому, изменяя количество растворителя для восстанавливаемого соединения,
можно в некоторой степени контролировать процесс восстановления, чтобы получить большую или меньшую
долю промежуточного восстанавливаемого соединения или соединений, а также полностью восстановленного
производного.
Усовершенствования в области восстановления органических соединений, в частности нитро- и
азопроизводных, и связанные с ними аспекты. Компания Gas Light and Coke Company, завод по производству
смолы и аммиака, Бектон, Лондон, E. 16, и Уильям Лайл Галбрейт из компании Gas Light and Coke Company,
Хорсферри-роуд, Вестминстер, Лондон, S.W. 1, оба подданные короля Англии, настоящим заявляют о
характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении: Настоящее изобретение касается усовершенствования
методов восстановления нерастворимых в воде органических соединений и имеет особое отношение к
восстановлению нитро- и азопроизводных. Изобретение относится к тому классу процессов, в которых
восстановление осуществляется с помощью амальгамы щелочи или подобного металла. Трудность,
связанная с восстановлением некоторых органических соединений с помощью натрия или аналогичной
амальгамы, заключается в достижении достаточно тесного контакта между амальгамой и реакционной
смесью, а использование для обеспечения такого контакта растворителей, таких как этиловый или метиловый
спирт, с экономической точки зрения проблематично в коммерческом производстве.
Азоанизол можно рассматривать как пример органического соединения, которое с трудом восстанавливается
с помощью амальгамы. Это вещество имеет высокую температуру плавления (153 °C) и, следовательно, не
является маслянистым даже при температуре кипения воды. Для азо- и гидразоанизола существует немного
подходящих растворителей, и по экономическим соображениям, особенно когда необходимо извлечь щелочь
из амальгамы, используемый растворитель должен быть более или менее легко отделяемым от раствора
щелочи. Естественно, наиболее удобным и экономичным вариантом является использование воды в качестве
реагента для разложения амальгамы, а несмешивающиеся с водой растворители в этом случае
нежелательны, поскольку восстанавливаемое соединение не вступает в достаточный контакт с водой, даже
если найдены подходящие средства для эмульгирования. Целью настоящего изобретения является создание
усовершенствованного процесса, позволяющего удобно подвергать нерастворимые в воде органические
соединения восстановлению амальгам с использованием водных реагентов, а также отделять и
регенерировать щелочь, образующуюся в ходе реакции.
Согласно данному изобретению, восстановление нерастворимых в воде органических соединений, таких как,
например, нитро- и азопроизводные, с помощью щелочной или подобной металлической амальгамы и
водного реагента для ее разложения характеризуется тем, что амальгама, водный реагент и
восстанавливаемое соединение контактируют в присутствии стабильного водорастворимого растворителя
для указанного соединения, растворимость которого в воде в присутствии щелочи достаточно снижается,
чтобы в конечном итоге растворитель отделился в виде определенного слоя от щелочного раствора,
образованного в результате восстановления. К числу растворителей, способных удовлетворять
вышеуказанным условиям, относятся жидкие водорастворимые циклические основания, содержащие азот в
кольце; примерами таких растворителей являются пиридин и пиперидин. Таким образом, пиридин
смешивается с водой во всех пропорциях, но отделяется от щелочных растворов по мере увеличения его
концентрации в щелочи. Для этих целей можно использовать обычный коммерческий пиридин, содержащий
гомологичные основания, такие как метилпиридины.
Под «стабильным» растворителем описанного типа понимается такой, который в процессе не претерпевает
таких изменений, которые могли бы привести к образованию нежелательных побочных продуктов. Например,
хинолин имеет тенденцию изменяться в присутствии воздуха с образованием смолистых продуктов, поэтому
это основание, как правило, не рекомендуется для целей данного изобретения. Восстановление может быть
проведено любым удобным способом, например, путем перемешивания амальгамы с другими компонентами
реакционной смеси. Таким образом, амальгаму можно пропускать в разделенном виде через смесь,
поддерживаемую в перемешиваемом состоянии. В качестве альтернативы, раствор, состоящий из
восстанавливаемого соединения, его растворителя и водного реагента, может пропускаться, предпочтительно
в виде тонкой пленки или слоя, через обширную поверхность амальгамы, которая также может находиться в
поступательном движении, но, что выгодно, с меньшей скоростью, чем скорость смеси, проходящей через
поверхность. Нанесение смеси в виде пленки или слоя сокращает время превращения, обеспечивая большую
поверхность при заданном объеме и, следовательно, увеличивая скорость реакции, в то время как цель более
медленного движения амальгамированной ртути состоит в обеспечении максимально полного разложения
амальгамы надосадочной реакционной смесью.
Процесс может проводиться при различных температурных условиях, необходимых для достижения
желаемого восстановления. Изобретение особенно применимо к восстановлению ароматических
нитропроизводных, и было установлено, что в случае соединений этого типа реакция поддается
значительному контролю, главным образом в направлении изменения относительного количества воды в
восстанавливаемом заряде, с целью получения основных продуктов более низкой или более высокой степени
восстановления. Изменение температуры также может производиться с той же целью, но, как правило,
изменение температуры меньше влияет на свойства продукта восстановления, чем на время, необходимое
для осуществления превращения. В целом, по-видимому, увеличение относительного количества воды,
присутствующей в восстановительной смеси, способствует образованию амина с большим выходом, чем азо-
и гидразопроизводных, и что последний тип соединений становится основным продуктом восстановления при
использовании смесей со сравнительно высокой концентрацией относительно воды.
При восстановлении нитросоединений до азо- и гидразопроизводных особенно выгодно дополнительно
добавлять воду в момент, когда восстановительная смесь достигает максимального повышения температуры.
Хотя изменение температуры, как уже говорилось, в основном влияет на скорость реакции, этот фактор может
изменяться совместно с изменением содержания воды для того, чтобы способствовать образованию в
качестве основного продукта реакции производного с заданной степенью восстановления. Аналогичным
образом, скорость, с которой реакционная смесь и амальгама соединяются, может быть например,
использование амальгамы в качестве средства для смягчения энергии. Для ускорения процесса, вместо
повышения температуры или в сочетании с ним, по мере необходимости, следует позволить реакционной
смеси постоять на любой подходящей стадии или стадиях процесса, слить щелочной раствор или его часть и
заменить удаленный таким образом раствор водой.
Продукты восстановления нерастворимы или практически нерастворимы в щелочи; изобретение позволяет
легко и одновременно производить и получать едкую щелочь, используя только воду в качестве
реакционноспособного жидкого компонента реакционной смеси. В случае соединений, подобных этим,
процесс восстановления может быть выгодно проведен в сочетании с... :для электролитического получения
галогенов и едких щелочей путем разложения галогенида щелочи (например, рассола) в электролитической
ячейке с ртутным катодом, путем приведения восстановительной смеси, а именно воды, как указано выше,
представляющей собой реагент для разложения амальгамы, в контакт с амальгамой, содержащей ртуть,
вытекающей из ячейки, и, таким образом, экономичного использования в циклическом режиме этой известной
реакции для получения едких щелочей и галогенов для одновременного осуществления восстановления в
соответствии с настоящим изобретением. Непрерывный и устойчивый поток!
Поток амальгамированной ртути должен поступать из электролитической ячейки в восстановительный сосуд,
а затем, после разделения щелочи и продуктов восстановления, обратно в ячейку, так чтобы скорость потока
через последнюю была непрерывной и равномерной. Если вся амальгама, поступающая в восстановительный
сосуд, не израсходована в нем, вытекающая ртуть может быть возвращена в электролитическую ячейку через
водяную камеру, как это обычно делается в электролитическом процессе для получения
причинно-следственных связей. и электролитический процесс, проводимый обычным способом без перерыва.
Уже было предложено (см. Британскую патентную заявку № 3090 от 1896 г.) восстановить органические
соединения путем операции путем приведения указанных органических соединений в нейтральном, щелочном
или кислом растворе в тесный контакт с амальгамой щелочного металла, полученной электролизом в камере,
отдельной от восстановительной камеры. В настоящем документе не утверждается, что процесс, описанный в
данном предыдущем конкретном документе, является допустимым.
В заявлении на получение британского письма В настоящей заявке описан и заявлен способ восстановления
нерастворимых в воде органических соединений и одновременного выделения щелочи, причем указанный
способ состоит, по существу, в непрерывном контакте смеси органического соединения с водой с амальгамой,
высеваемой из ячейки с ртутным катодом, в которой галогенид щелочного металла подвергается электролизу.
Предлагаемый процесс также позволяет одновременно производить и извлекать галогены и щелочные
гидроксиды с производством продуктов восстановления из водонерастворимых органических соединений.
Благодаря осуществлению восстановления в присутствии стабильного растворителя, более или менее
несмешиваемого со щелочными растворами, и использованию воды в качестве реагента для разложения
амальгамы, восстановительный сосуд практически становится обычной водяной камерой обычной
электролитической установки, и последняя, следовательно, может работать непрерывно и обычным образом,
при этом продукты электролиза, как прямые, так и вторичные, извлекаются в дополнение к тем, которые
одновременно производятся в результате восстановления.
Следует понимать, что для осуществления этого комбинированного процесса с одновременным
приготовлением едкого щелочного раствора продукты восстановления должны быть такими, чтобы их можно
было отделить от щелочного раствора без загрязнения или существенной потери щелочи. Например,
нитропроизводные, не содержащие кислотных групп, могут быть восстановлены в таком циклическом
процессе, поскольку продукты восстановления не растворяются в щелочи и могут быть легко удалены из нее.
В зависимости от условий обработки, полученная щелочь 1 имеет более или менее концентрированное
состояние и степень чистоты, что позволяет использовать ее непосредственно в различных коммерческих
целях. Удобное устройство для осуществления 1-го восстановления в соответствии с настоящим
изобретением схематически показано на прилагаемых чертежах, на которых 1 представляет собой общее
расположение блоков, а 2 — поперечный разрез восстановительного сосуда альтернативной формы желобу,
показанному на 1.
I представляет собой контейнер, находящийся в непосредственной связи с катодной ячейкой
электролитической установки для электролиза хлорида щелочного металла. Контейнер 1 сообщается через
трубу 2 с регулирующим клапаном 3 с переливным баком 4 в верхней части желоба 5, который имеет
небольшой наклон вниз, за исключением выходного конца, который резко изгибается вниз к сепараторному
сосуду 6. Вдоль русла желоба от начала до начала изгиба расположен ряд поперечно выемчатых гребней 7.
Дно желоба образует верхнюю стенку камеры 8, которая служит для регулирования температуры внутри
желоба и имеет входы и выходы 9 и 10 для теплоносителя или охлаждающей среды. Желоб может быть
изготовлен из любого подходящего материала, например, из железа, которое не будет подвергаться
воздействию реагирующих веществ. Сепаратор 6 представляет собой сосуд постоянного уровня, выходное
отверстие которого внизу представляет собой U-образную трубу 11, сообщающуюся с входом катодной
ячейки электролитической установки либо напрямую, либо через водяную камеру (не показана).
Из верхней части сепаратора 6 сифонная труба 12 ведет к циркуляционному насосу 13, а труба 14 с
регулирующим клапаном 15 ведет к предварительному нагревателю 16, а затем через трубу 17 — в желоб
через входное отверстие 18. Этот вход 18 имеет форму рыбьего хвоста и ширину, соответствующую ширине
дна желоба. Предварительный нагреватель 16 заключен внутри камеры 19, имеющей входное отверстие 20 и
выходное отверстие 21, которое является продолжением входного отверстия 9 в камеру 8. Для более точной
регулировки относительной скорости потока через трубы 12 и 14 под действием циркуляционного насоса 13
целесообразно предусмотреть между двумя указанными трубами обводную трубу 22 с клапаном 23.
Указанный на рисунке 2 сосуд для восстановления представляет собой цилиндрический контейнер 24 с
конусообразным дном, вершина которого переходит в U-образную трубу 25. Внутри контейнера 24 находится
ряд расположенных в шахматном порядке перегородок 26, между которыми вращаются лопасти 27 мешалки,
приводимой в движение валом 28 от шестерни 29. В верхней части контейнера расположена горизонтально
перфорированная спираль 30, сообщающаяся через трубу с клапаном 31 и небольшой бункер 32 с подающей
трубой от источника амальгамы.
Внутри контейнера 24, вблизи стенок, находится змеевик 33 с входным отверстием 34 и выходным
отверстием 35, который обеспечивает средства для регулирования температуры. В нижней части контейнера,
непосредственно над началом конуса, находится сливная труба 36 с клапаном. Для непрерывного
циклического процесса восстановления в сочетании с приготовлением едкого щелочного раствора путем
электролитического разложения хлорида щелочи в ртутной катодной ячейке может использоваться любой из
типов восстановительных сосудов, либо любой другой удобный способ подачи амальгамы. Приведенные
ниже примеры демонстрируют, как изобретение может быть реализовано на практике, и следует понимать,
что эти примеры приведены в иллюстративных целях, а не в качестве ограничения.
ПРИМЕР I. Вода температурой около 65°C пропускалась через камеру 19, а затем через камеру 8 с целью
поддержания средней температуры содержимого желоба около 60°C. Ртуть заливалась в сепаратор 6 до
уровня верхнего прямоугольного изгиба U-образной трубы 11. Смесь из 1000 мл воды, 100 граммов
о-нитроанизола и 250 мл пиридина была введена в верхнюю часть сепаратора и оттуда откачана
циркуляционным насосом 13 через трубы 12 и 14, предварительный нагреватель 16 и трубу 17 к входному
отверстию 18 в желоб. Амальгамированная ртуть из электролитической ячейки Кастнера-Келльнера, в
которой происходил электролиз рассола, подавалась в контейнер 1. Когда водный раствор нитроанизола в
пиридине достиг температуры около 60°C. C., клапан 3 был открыт, и амальгамированная ртуть из контейнера
1 была перелита в переливной бак 4, а оттуда — по дну желоба, при этом клапан 3 был отрегулирован таким
образом, чтобы обеспечить медленный поток амальгамы по дну со скоростью потока меньшей, чем скорость
потока реакционной смеси, выходящей из входного отверстия 18.
Подача амальгамы регулировалась таким образом, чтобы обеспечить постоянный поток ртути из катодной
ячейки через контейнер 1 и из сепаратора 6 через U-образную трубу 11 обратно в катодную камеру.
Реакционная смесь, собранная в желобе в верхней части сепаратора 6, циркулировала по контуру в течение
примерно пяти часов. Смесь слили и оставили стоять до тех пор, пока она не разделилась на два слоя.
Пиридиновый слой был удален, а продукт восстановления осажден добавлением воды.
1
Была получена смесь азоанизола и анизидина, выход последнего составил более 70 процентов.
- . ПРИМЕР II. Ртуть была вылита в контейнер. ртуть из контейнера 1 была разрешена Клапан на трубе 31 был
открыт, скорость подачи амальгамированного металла катодная ячейка через контейнер 24. Перемешивание
и прохождение потока амальгамы продолжались в течение примерно трех часов. Продукт реакции был слит
через трубу 36 и оставлен стоять до тех пор, пока -водный слой. Пиридин был разбавлен примерно 600 мл
воды, а осадок отфильтрован. -анизол вместе с примерно 2,5% анизидина. ' ' Водный фильтрат, содержащий
пири- для последующего снижения.
ПРИМЕР III. А. Смесь из 100 граммов нитробензола, 50 мл воды и 50 мл пиридина обрабатывали, как в
предыдущем примере № II, при средней температуре 75°C. После достижения максимальной температуры
реакционной смеси постепенно добавляли примерно в четыре раза большее количество воды, чем было
изначально. Лечение продолжалось в течение 2,5 часов. Продукт восстановления содержал около 6%
анилина и смесь азокрасителей и гидразореизомеров, содержащую около 76% последнего. Предложенный в
настоящем изобретении процесс восстановления амальгамы может быть осуществлен плавно и эффективно,
при этом полностью исключаются трудности и потери, возникающие вследствие пенообразования, часто
наблюдаемого в ряде электролитических и подобных процессов. Изобретение обладает преимуществом
простого способа восстановления водонерастворимых соединений, и в тех случаях, когда восстанавливаемое
вещество или продукты его восстановления нерастворимы в водном растворе щелочи или в достаточной
степени нерастворимы, изобретение обеспечивает комбинированный процесс восстановления и получения
щелочных гидроксидов простым и экономичным способом.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения... выполнено, мы заявляем, что - -то, что
мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_203060.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=203060&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB203060A
[]
Усовершенствования в обработке органических соединений азотистой кислотой и связанные с ней методы.
Мы, Норман Эдвард Сидерфин, Сноу Блэгберн Таллантир и Компания Gas Light and Coke, завод по
производству смолы и аммиака, Бектон, Лондон, E. 16, и Уильям Лайл Компания, расположенная по адресу:
Хорсферри Роуд, Вестминстер, Лондон, юго-запад 1, все подданные короля Англии, настоящим заявляют, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: настоящее изобретение касается
усовершенствования методов обработки органических соединений азотистой кислотой и имеет особое
отношение к производству нитрозопроизводных, таких как, например, нитрозофенолы. Это было показано
Шоутиссеном (Rec.). Трав. В работе Чим. 1921, 40, 753-762) было показано, что нитрозилсерная кислота
(нитросульфоновая кислота) может быть использована для получения нитрозофенола, причем реакция
основана на открытии того, что уксусная или муравьиная кислота воздействует на нитрозилсерную кислоту в
растворе серной кислоты с медленным выделением азотистой кислоты. Поскольку нитрозилсерная кислота
дешевле нитритов щелочей, данный процесс имеет преимущество в том, что он более экономичен, чем
методы, использующие эти соли, а простота выполнения и получение нитрозофенола с высоким выходом
являются дополнительными преимуществами, компенсирующими использование сравнительно дорогих
органических кислот.
Тем не менее, в крупномасштабных операциях, особенно когда речь идет о производстве недорогой
продукции, стоимость этих кислот становится важным фактором. Целью настоящего изобретения является
создание процесса, позволяющего использовать нитрозилсерную кислоту для осуществления реакций между
азотистой кислотой и органическими соединениями без применения уксусной или муравьиной кислоты, при
этом продукт реакции может быть выделен или нет, в зависимости от желания. Согласно настоящему
изобретению, способ получения органических производных азотистой кислоты (таких как, например,
нитрозосоединения) либо для собственного использования, либо в качестве стадии синтеза, включающей их
использование без выделения, при котором органическое соединение контактирует с азотистой кислотой,
полученной в результате разложения нитрозилсерной кислоты, характеризуется тем, что это разложение с
водой происходит в таких условиях, которые обеспечивают достаточно постепенное высвобождение
азотистой кислоты для обеспечения ее реакции с органическим соединением.
Нитрозилсерную кислоту можно использовать в виде раствора серной кислоты, а разложение осуществляется
путем разбавления серной кислоты при смешивании с водой до такой степени, которая приведет к желаемому
постепенному высвобождению азотистой кислоты в реакционной смеси. Количество реагента, добавляемого к
нитрозилсерной кислоте для осуществления ее разложения, а также способ добавления зависят от таких
обстоятельств, как концентрация нитрозилсерной кислоты и температура. В исходную реакционную смесь
можно добавить меньшее количество воды, чем необходимо для высвобождения всей азотистой кислоты,
содержащейся в нитрозилсерной кислоте, с целью обеспечения постепенного высвобождения азотистой
кислоты по мере того, как уже образовавшаяся кислота вступает в соединение с органическим веществом.
Реакционную смесь можно охладить, например, до 0°C или ниже, в зависимости от необходимости, для
контроля скорости разложения нитрозилсерной кислоты. После добавления всего количества реагента может
оказаться целесообразным повысить температуру для завершения разложения кислоты или реакции между
азотистой кислотой и органическим соединением.
В качестве альтернативы, реакция Реакция завершена. Поддерживая концентрацию серной кислоты в
реакционной смеси... При использовании азотистой кислоты можно избежать или свести к минимуму потерю
желаемого производного в результате конденсации или других побочных реакций, и для этой цели может
быть целесообразно соответствующим образом разбавить кислоту перед контактом с органическим
соединением. Использование воды для разложения нитрозилсерной кислоты, таким образом, также имеет
преимущество в создании условий, неблагоприятных для конденсации с участием исходного продукта
реакции. Ниже приведено описание в качестве примера одного из способов реализации изобретения. 25.6
Граммы раствора нитрозилсерной кислоты в серной кислоте, содержащего эквивалент 21,3 грамма азотистой
кислоты на 100 мл, были охлаждены до -5°C, и к ним осторожно по каплям при перемешивании добавили 6 мл
воды. 7.0 Несколько граммов кристаллизованного фенола были сжижены с 0,7 граммами воды, и в этом виде
также по каплям смешаны с кислотой.
Сначала выделилось небольшое количество твердого фенола, но в итоге был получен полный раствор. Весь
фенол был добавлен и растворен в течение примерно одного часа. Затем добавили еще 6 мл воды, оставили
смесь на час, после чего снова добавили 6 мл воды. В тот момент концентрация кислоты составляла от 50 до
55 процентов. Температура в момент заключения была Практически не содержал индофенола и
эмпиреуматических веществ, а при осаждении был получен выход около 80% нитрозопроизводного расплава.
может быть использован в форме конечной реакции. Получение карбазолиндофенола может осуществляться
следующим образом: к полученной выше реакционной смеси, нагретой до температуры от 0 до -50°C,
осторожно добавляют 200 мл 100% серной кислоты. Затем раствор охладили примерно до -25°C. Постепенно,
при постоянном перемешивании, добавили 13 граммов мелкодисперсного этилкарбазола, поддерживая
температуру как можно ближе к -25°C на протяжении всего процесса добавления карбазола.
После добавления всего этилкарбазола реакционную смесь вылили в ледяную аммиачную воду. Там было
фенол хорошего качества, имеющий красивый бронзовый оттенок. Выход продукта составил более 90
процентов от теоретического. Фильтрат имел синий цвет, что указывало на образование небольшого
количества фенол-индофенола в процессе конденсации. Усовершенствования в обработке органических
соединений азотистой кислотой и связанные с ней методы.
Мы, Норман-Эдвард Сидерфин, Уильям Вивиан Шэннан, все из компании Gas-Light and Coke Company,
завода по производству смолы и аммиака, Бектон, Лондон, E. 16, и Уильям Лайл. Компания, Хорсферри-роуд,
Вестминстер, Лондон, юго-западный 1, все подданные короля Англии настоящим заявляют о характере
данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и
установлено в следующем заявлении --- . Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в
производстве нитрозопроизводных органических соединений, таких как, например, нитрозофенолы. Это было
показано Шоутиссеном (Rec.). Кислота может быть использована для получения нитрозофенола, причем
реакция основана на открытии того, что уксусная или муравьиная кислота Серная кислота дешевле нитритов
щелочей, и этот процесс предлагает! В этом отношении они обладают преимуществом, заключающимся в
большей экономичности по сравнению с методами, включающими использование этих солей, а простота
выполнения и получение нитрозофенола с высоким выходом являются дополнительными преимуществами,
компенсирующими использование сравнительно дорогих органических кислот.
Тем не менее, в крупномасштабных операциях, особенно когда речь идет о производстве недорогой
продукции, стоимость этих кислот становится важным фактором. Целью настоящего изобретения является
обеспечение Возможно применение этого метода для получения нитрозосоединений без использования
уксусной или муравьиной кислоты, при этом α-нитрозопроизводное может быть выделено или нет, в
зависимости от желания. Согласно настоящему изобретению, способ производства органических или в
качестве этапа синтеза, включающего их использование без выделения, при котором органическое
соединение вступает в контакт с азотистой кислотой, полученной в результате разложения нитрозилсерной
кислоты, характеризуется вытеснением этого разложения водой в таких условиях, которые обеспечивают
достаточно постепенное высвобождение азотистой кислоты, чтобы избежать диссоциации и обеспечить
эффективную реакцию с органическим соединением. Изобретение особенно применимо в качестве стадии
производства продуктов конденсации нитрозофенолов, таких как индофенолы, полученные из карбазола.
используется в виде раствора серной кислоты, а разложение осуществляется путем разбавления серной
кислоты при смешивании с водой или льдом до такой степени, которая приведет к желаемому постепенному
высвобождению азотистой кислоты в реакционной смеси. При использовании льда, как это обычно
предпочтительнее, его следует соответствующим образом измельчить, например, дробить или измельчить в
мелкие кусочки, чтобы избежать локального разложения и обеспечить равномерное действие по всей
реакционной смеси. В качестве альтернативы нитрозилсерную кислоту можно использовать в
кристаллическом виде.
Взбивать в присутствии воды или льда. Нитрозилсерная кислота не должна содержать значительного
количества азотной кислоты, и предпочтительно использовать кислоту, содержащую не более 0,1% азотной
кислоты. Азотную кислоту можно удалить путем нагревания нитрозилсульфоната. 200°C для раствора серной
кислоты или путем обработки нитрозилсерной кислоты диоксидом серы при обычной температуре или при
легком нагреве. Количество воды или льда, добавляемых к нитрозилсерной кислоте для ее разложения, а
также способ добавления зависят от таких обстоятельств, как концентрация нитрозилсерной кислоты и
температура. В реакционную смесь первоначально можно добавить меньшее количество воды, чем общее
количество, необходимое для высвобождения всей азотистой кислоты, содержащейся в нитрозилсерной
кислоте, с целью обеспечения постепенного и прогрессивного высвобождения азотистой кислоты по мере
того, как уже образовавшаяся кислота вступает в соединение с органическим веществом.
Например, органическое соединение, подлежащее обработке, может быть смешано или растворено в
указанном недостаточном количестве воды, а полученный раствор или смесь добавлены к нитрозиловой
кислоте, и реакция может быть завершена добавлением необходимого дополнительного количества воды.
Реакционную смесь можно охладить, например, до 0°C или ниже, в зависимости от необходимости, для
контроля скорости разложения нитрозилсерной кислоты. После добавления всего количества реагента может
оказаться целесообразным повысить температуру для завершения разложения кислоты или реакции между
азотистой кислотой и органическим соединением. В качестве альтернативы, реакционную смесь можно
оставить при исходной температуре до завершения реакции. Следует, однако, понимать, что температурные
условия могут варьироваться и должны корректироваться в зависимости от природы конкретного
обрабатываемого соединения. Поддерживая концентрацию серной кислоты в реакционной смеси как можно
ниже, т.е. настолько низкой, насколько это совместимо с достаточной стабильностью нитрозилсерной кислоты
для обеспечения необходимого постепенного образования азотистой кислоты, можно избежать или
минимизировать потери желаемого производного в результате конденсации или других побочных реакций.
Такое снижение концентрации может быть
Вода вызовет выделение паров. В аналогичных целях может оказаться целесообразным соответствующим
образом разбавить кислоту перед ее контактом с органическим соединением. Это особенно актуально в
случаях с замещенными ароматическими соединениями, такими как фенолы, которые в той или иной степени
легко сульфируются концентрированной кислотой. Таким образом, если обычный фенол добавить
непосредственно к нитрозилсерной кислоте в растворе концентрированной серной кислоты, образование
нитрозофенола не будет протекать успешно, но если кислоту предварительно разбавить до концентрации
около 80 процентов серной кислоты, при которой любое сульфонирующее действие прекращается при
умеренных температурах, то образование нитрозосоединения происходит исключительно плавно. Из
вышеизложенных соображений следует, что использование воды или льда для разложения нитрозилсерной
кислоты имеет то преимущество, что создает условия, неблагоприятные как для нежелательного воздействия,
такого как сульфонирование, на исходное органическое соединение, так и для побочных реакций, таких как
конденсация с участием продукта реакции.
Разбавление серной кислоты водой или льдом перед контактом с органическим соединением зависит от
концентрации исходной нитрозилсерной кислоты. Таким образом, концентрированный раствор, содержащий,
скажем, 40 процентов нитрозиловой кислоты, нельзя разбавить до концентрации ниже 80-85 процентов
серной кислоты без испарения паров, тогда как кислоту с концентрацией 20 процентов нитрозиловой кислоты
можно разбавить до 75-80 процентов серной кислоты, поскольку в последнем случае на единицу азотистой
кислоты приходится значительно больше серной кислоты, чем в первом. Хотя невозможно установить
абсолютное правило относительно степени окончательного разбавления серной кислоты, поскольку этот
фактор зависит от других условий проведения реакции, можно сказать, что в качестве ориентира это
окончательное разбавление обычно составляет максимум около 60 процентов концентрации серной кислоты,
и что концентрация, как правило, не должна значительно превышать это значение, скажем, до 70 процентов,
поскольку в этом случае реакция, как правило, протекает неполной, и остается некоторое количество
неразложившейся нитрозилсерной кислоты, что для некоторых целей может серьезно препятствовать
успешному получению производного азотистой кислоты.
В некоторых случаях для разложения нитрозилсерной кислоты может использоваться водный раствор
минеральной кислоты, например, соляной кислоты, как, например, при получении нитрозопроизводных
алкилзамещенных оснований, таких как диметиланилин. Образование паров (выделение оксидов азота)
недопустимо ни на одном этапе, поскольку это явление свидетельствует о слишком быстром добавлении
водного реагента, неэффективном перемешивании или недостаточном контроле температуры. Приведенные
ниже примеры демонстрируют, как изобретение может быть реализовано на практике, однако следует
понимать, что эти примеры носят иллюстративный характер и не ограничиваются ими.
ПРИМЕР I. 256 граммов раствора нитрозилсерной кислоты в серной кислоте, содержащего эквивалент 21,3
грамма азотистой кислоты на 100 мл, были охлаждены примерно до 0°C, и концентрация серной кислоты
была снижена приблизительно до предела стабильности нитрозилсерной кислоты путем осторожного
добавления 60 мл воды тонкой струйкой при перемешивании и охлаждении в замораживающей смеси. 70
граммов кристаллизованного фенола были сжижены с 10,5 граммами воды и в этом виде постепенно
добавлялись к кислоте при непрерывном перемешивании. Разделения твердого фенола не произошло, и
здесь можно сказать, что если это наблюдается, значит, необходимо изменить температурные условия или
способ смешивания реагентов. Весь фенол был добавлен и растворен в течение примерно одного часа.
Затем, тем же способом, что и раньше, добавили еще 120 мл воды для завершения разложения
нитрозилсерной кислоты, после чего смесь перемешивали в течение получаса.
Концентрация кислоты на этом этапе составляла от 50 до 55 процентов, а температура по завершении
операции была примерно такой же, как и в начале. Продукт реакции состоял в основном из серной кислоты и
п-нитрозофенола, практически не содержащего индофенола и эмпирематических веществ, и при осаждении
Соседние файлы в папке патенты