Obținerea acizilor Cleve

Cu toate ca baza chimiei naftalinei se poate spune că a început cu ERLENMEYER in 1866, dovezi chimice concludente pentru structura naftalinei și a derivaților săi (de exemplu, mono- și dinitroderivații și α-naftilamina) au fost publicate în 1888 de către REVERDIN și NOELTING.

În 1900, sute de noi derivați ai naftalinei au fost preparați sub formă de componenți pentru coloranții azoici. Nu numai că aceasta a fost o lucrare timpurie, raportată în brevete și reviste germane,remarcabil de precise având în vedere tehnicile analitice relativ primitive disponibile, dar compușii cheie care au apărut în acel moment domină și în zilele noastre. Numele comune date acestor coloranți intermediari au supraviețuit și sunt utilizate, de asemenea, în mod obișnuit în industrie.

Cele mai importante reguli Armstrong - Wynne pentru polisubstituția naftalinei și a derivaților săi prin nitrare și sulfonare au fost, de asemenea, formulate în această perioadă timpurie.

Deși empiric, ei au trecut testul timpului împotriva teoriilor și calculelor din ce în ce mai sofisticate.

Procese îmbunătățite pe baza proceselor unitare cheie de sulfonare, nitrare, reducere, hidroxilare și aminarea (Reacția Bucherer) pentru o gamă largă de derivați ai naftalinei au fost dezvoltate în următorii 40 de ani. Deși nu au fost publicate până după 1945 cu sfârșitul epocii I.G. Farbenindustrie, toate comentariile importante ulterioare s-au bazat în mare măsură pe aceste date complete.

Singura lucrare importantă pentru dezvoltarea producției publicate în ultimii 40 de ani este legată de proiectul noii fabrici Schelde-Chemie proiectată pentru fabricarea de 14 000 t /an a intermediarilor naftalinei la Brunsbüttel. Dezvoltarea procesului asupra obținerii acizilor importanți ((H, J, , C, Peri, și Laurent ) a necesitat o schimbare majoră față de procesele tradiționale, optimizate de peste 80 de ani, pentru a satisface energia de astăzi și cerințele de mediu.

Coloranții azoici și pigmenții continuă să fie puncte de vânzare majore pentru intermediarii naftalinei. Indicele de culoare listează 270 de diferiți intermediari ai naftalinei ca precursori pentru mai mulți coloranți. Acesta reprezintă aproximativ 20% din totalul listei de intermediari.

Volume suplimentare actualizate enumeră numai șapte noi intermediari ai naftalinei și relativ puține noi piețe de desfacere pentru produsele intermediare existente.

Din aceasta se poate deduce ca se face puțină cercetarea asupra coloranților noi pe baza derivaților de naftalina.. Spre deosebire de alte domenii, cum ar fi produsele farmaceutice și produsele agrochimice, au fost cele mai active în valorificarea unor noi derivați ai naftalinei de-a lungul ultimilor 20 de ani.

1.2.Generalități

Acidul Cleve 1,6 (Acid 1-aminonaftalen-6-sulfonic), C10H9NO3S cristalizează din apă fiartă sub formă de plăci de dihidrat. Sodiul, potasiu, calciu și sărurile sale sunt ușor solubile în apă, dar sarea de bariu este greu solubilă. Sulfonare cu 10% oleum dă acid 1-aminonaftalen-4,6-disulfonic. Metoda “Caustic fusion” dă 5-amino-2-hidroxinaftalină iar hidroliza de tip Bucherer dă acidul 1-hidroxinaftalin-6-sulfonic.

Producere. Prin sulfonarea 1-naftilamina cu acid sulfuric concentrat, la temperatura de 130°C se obține în principal 1-aminonaftalen-6-sulfonic.Totuși, acesta din urmă este întotdeauna împreună cu izomerul 1,7 prin nitrarea acidului naftalen-2-sulfonic pentru a da amestecul de acizi 5 și 8-nitronaftalen 2-sulfonic urmată de reducerea la “amestecul de acizi Cleve”. --se diluează cu acid sulfuric, apoi se adaugă lent acid azotic 67,5%, la 34 ° C. După ce a fost stins și neutralizat cu carbonat de calciu, lichidul filtrat se reduce prin fierbere cu pulbere de fier, o ușoară aciditate fiind menținută cu acid sulfuric.

După alcalinizare cu oxid de magneziu resturile de fier sunt separate prin filtrare iar filtratul se evapora pana cand sarea de magneziu a produsului cristalizează la răcire.

Filtrarea urmată de spălarea cu sulfat de magneziu dă un randament de 34% a sării de magneziu a acidului 1,6-Cleve. Purificarea prin dizolvare în apă caldă, acidifierea, și filtrarea acidului liber la cald reduc randamentul la 25% pe baza de naftalină.

Proprietăți fizice și chimice

Stare fizică pulbere roșie

Punct de topire >300°

Solubilitate în apă 1000 mg/l

Stabilitate si rectivitate

Stabilitate Stabil în condiții normale

Descompunere oxizi de carbon, oxizi de azot, oxizi de sulf

Siguranță

Note de pericol Iritant

Ochi Poate provoca iritații ale ochilor

Piele Poate fi nociv dacă este absorbit prin piele. Poate provoca iritații ale pielii

Ingerare Poate fi nociv în caz de înghițire.

Inhalare Poate fi dăunător dacă este inhalat. Poate provoca iritații ale tractului respirator.

Acidul Cleve 1,7 (Acid 1-aminonaftalen-7-sulfonic), C10H9NO3S este 0,5%, solubil în apă la 25 ° C și 3% solubil la 100 ° C. Sodiul, potasiu, calciu și sărurile sale sunt ușor solubile în apă, dar sarea de bariu este greu solubilă. Prin sulfonare cu oleum la 50 ° C se obține acidul 1-aminonaftalen-4,7-disulfonic. Prin metoda “Alkali fusion” se obține 8-amino-2-naftol iar prin hidroliza de tip Bucherer se obține acidul 1-hidroxinaftalen-7-sulfonic.

Producere. Filtratul de la fabricarea de acid 1,6-Cleve este acidifiat pentru a precipita acidul brut 1,7-Cleve (randament 34%), care poate fi purificat prin recristalizarea sării de sodiu într-un randament global de 29% pe baza de naftalină.

Utilizări. Pentru mai multe puncte de vânzare cu coloranți azoici, acizii Cleve micști izolați din acidifierea lichidului de reducere sunt potriviți drept componenți economici în producție, de exemplu C.l. Acid negru 36 (131).

1.3.Importanța produsului

Acizii aminonaftalen sulfonici sunt compuși cu structura C10H6(NH2)(SO3H), fiind derivați din naftalină (C10H8) substituită cu o grupare amino și o grupare de acid sulfonic. Acești compuși sunt solide incolore. Multi acizi aminonaftalen sulfonici sunt intermediari importanți fie pentru producția directă de coloranți azoici fie pentru conversia la intermadiari substituiți tot pentru coloranți azoici. Aproximativ 24 de produse din acest grup au fost realizate industrial și multe dintre ele sunt încă disponibile în comerț. Cei mai importanți sunt C, Peri, și acizii Laurent.