Способ получения пиридина

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Институт химических наук НАН РКИзобретение относится к усовершенствованному способу получения пиридина важного продукта органического синтеза.Известен ряд способов получения пиридича например путем окислительного расщепления 2-пик-олина при повышенной температуре над окисными катализаторами, приготовленным либо пропиткой кизельгура растворами солей ванадата аммония или алюмината натрия с соляной кислотой и хлористым марганцем, либо свечением кизельгура с молибдатом аммония. Выход пиридина составляет 40 П.С таки.м же выходом пи-ридин получают при парофазном окислении 2-пиколина в присутствии ванадиегвотитанового катализатора молярного состава /2 О 5 16 ТЮ 2.Также известен двухстадийный способ получения пиридина парофазным окислением 2-пиколина в присутствии аммиака над смешанным ванадиевотитановым катализатором при температуре 345375 С с последующим гидролизом образовавшегося 2-цианпиридина до пиколиновой кислоты при одновременном декарбоксилировании последней. Первая стадия процесса окислительный аммонолиз осуществляется в реакторе проточного типа. Продукты Рйакции улавливаются в Скрубберах и направляются в автоклавы, работающие под давлением 2050 атм. В них и осуЦель изобретения-упрощение процесса за счет проведения его в присутствии паров воды и применения нового катализатора епл-авленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве О,О 1-0,05 моль на 1 м-оль пятиокиси ванадия, что позволяет сделать процесс одностадийньпм, ликвидировать стадии гидролиза пиколинонитрила и декарбоксилирования пиколиновой кислоты,улучшить условия труда за счет вывода из процесса аммиака токсичного газа(ПДК 0,02 мг/л) и избежать применения работающих под давлением автоклавов.По предлагаемому способу 2-пиколин подвергают парофазному окислению при температуре 3 ОО 360 С кислородом воздуха в присутствии паров воды и катализатора плавленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве 0,010,О 5 моль на 1 Моль пятиокиси ванадия.Процесс парофазного каталитического окисления проводят в реакторе проточного типа из нержавеющей стали. Через слой катализаггора при повышенной температурепропу-скают пары 2-пиколина и воды в смеси своздухом преимущественно в молярном соотношении 2-пиколина, Н 2 О и 02 (в виде воздуха), равном 1 15-45 1020 Продукты окисления улавливают в скрубберах, орошаемых водой, и анализируют методом газовой хроматографии. Пиридин из скрубберной жидкости выделяют экстракцией органическими растворителями или азеотропной перегонкой, с последующей ректификацией. Выход пиридина составляет 82 87 от теоретически возможного в расчете на поданный 2-пиколин.Пример 1. Пачрофазное окисление 2-пиколина проводят в реакторе проточного типа с реакционной трубкой длиной 1200 мм и диаметром 20 мм. Трубку заполняют 100 150 мл гранулированного катализатора (размер зерен 3-5 мм), представляющего собой пятиокись ванадия, промотированную 0,05 моль двуокиси титана. Смесь паров 2-пиколи. на и воды пропускают через реакционную ка меру при температуре 3 О 05 С. Скорость подачи 2-пиколина 4 г/ч, воды 14.7 г/ч.Воздух пропускают со скоростью 46 л/ч. Время контакта равно 0,6 с. Продолжительность опыта 10 ч. В катализатс найдет-хо 25,5 г пиридина, что составляет 8250/0, другие продукты отсутствуют.После экстракции хлороформом и ректификации выделено 24,5 г пиридина, что составляет 79,3. Выделенный пиридин имеет т. кип. 115 С, 71,) 1,5092. В контактных га зах найдены окись н двуокись углерода в количестве 3,3 и 1 О,7/0 соответственно, П р и мер 2. Реакцию окисления 2-пикох 1 ина проводят в аппаратуре, описанной н прнмсре 1. Катализатор представляет собой нятиокнсь ванадия, Промотироваиную 0.01 моль двуокиси титана. Скорость подачи 2-пиколина 26,7 г, воды 150 г на 1 д катализатора в 1 ч. Воздух пропускают со скоростью 46 л/ч. Температуру реакции поддерживают 320 д4 5 С время контакта 0,7 сек. Продолжительность опыта 10 ч. Выход пиридина составляет 86. Послевысаливання из водного раствора и ректифи кации получено 18,5 г пиридина, что состав ляет 81,5 от теоретически возможного. Пример 3. Реакцию окисления 2-пиколи на проводят в аппаратуре, описанной в при мере 1. Катализатор представляет собой плавленую пятиокись ванадия. Скорость подачи3405 С, время контакта 0,8 сек. Продолжительность опыта 10 ч. Выход пиридина А 88,0 (25,0 г). После азеотропной перегонки и ректификации пиридин выделен в количестве 24,5 г, что составляет 86,5 на поданный 2-пиколин.Способ получения пиридина парофазным окислением 2-пиколина при 300-360 С вприсутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, его проводят в присутствии паров воды и на катализаторе из пл звленой пятиокиси ванадия или пятиокиси ванадия, промотированной добавками двуокиси титана в количестве 0,01 0,05 моль на 1 моль пятиокиси ванадия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Старой Германии .9 733298,кл. 12 р 1/01, опубл. 1943.2. Суворов Б. В. Способ получения пиридина. Известия АН Казахской ССР, серия ХИМ, 1974, ЧЪ 3.3. Авторское свидетельство СССР Не 315436.Ответственная за выпуск Фаизова Э.З.