Спосіб одержання 2-(2′-гідрокси-5′-метілфеніл)-бензтриазолу

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к улучшенному способу получения 2-2'-гидрокси-5'-метилфенилбензтриазола, который применяется в качестве стабилизатора полимерных материалов (Беназол П). Известен способ получения 2-2'-гидрокси-5'метилфенилбензтриазола восстановлением 2нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола водородом в водно-щелочной или органической среде на никелевом катализаторе, промотированном молибденом, при давлении 1 - 66атм [1]. Недостатками данного способа являются: загрузка катализатора в два приема, что требует разгерметизации реактора, большая длительность процесса (290 - 340мин), низкий выход продукта (62% по техническому продукту). Известен способ получения 2-арил-2Нбензтриазолов восстановлением замещенных онитроазосоединений водородом в присутствии платиновых, палладиевых и рутениевых катализаторов в водно-изопропанольной среде при температуре 20 - 100°C и давлении 1 - 66атм [2]. Недостатками данного способа являются: использование дорогостоящих и дефицитных катализаторов, низкий выход целевого продукта 80 - 81% на палладиевом катализаторе, 70% на платиновом, 63% на иридиевом катализаторах, необходимость использования для восстановления чистых о-нитроазобензолов (при использовании технических продуктов катализатор отравляется). Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 2-2'-гидрокси-5'метилфенилбензтриазола восстановлением 2нитро-2'-гидрокси-5'-метилизобензола водородом на никеле, промотированном молибденом [2]. Процесс восстановления проводят в спиртовой среде с добавками аминов, спирто-щелочных средах или в среде алифатического амина (ппропиламин, диэтиламин, дибутиламин, амиламин, триэтиламин, морфолин). Соотношение количеств гидроксид натрия : замещенный о-нитроазобензол и соотношение количеств амин : замещенный о-нитроазобензол составляет соответственно 0,5 - 1,5 : 1 и 0,3 - 0,6 : 1. Недостатками данного способа являются проведение процесса в две стадии, порционная двукратная загрузка катализатора, длительность процесса, высокие загрузки алифатического амина на моль замещенного о-нитроазобензола. Цель настоящего изобретения является упрощение технологического процесса, возможность многократного использования катализатора. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения 2-2'-гидрокси-5'метилфенилбензтриазола каталитическим восстановлением 2-нитро-2'-гидрокси-5'метилазобензола водородом в щелочной среде, восстановление проводят на никелевом катализаторе, промотированном титаном, при массовом соотношении никель : титан, равном 1 : 0,26 - 0,08, с размером частиц 25 - 108мкм в присутствии морфолина или пиридина при массовом соотношении 2-нитро-2'-гидрокси-5'метилазобензол : амин, равном 1 : 0,06 - 0,02, температура процесса 65 - 88°C. Поставленная цель достигается только при использовании всей совокупности существенных признаков. При понижении температуры ниже 65°C резко падает скорость процесса, повышение температуры выше 88°C нецелесообразно. При уменьшении содержания титана ниже 0,08 падает выход целевого продукта, при повышении содержания титана выше 0,26 возрастает содержание побочных продуктов. При уменьшении размеров частиц ниже 25мкм происходит потеря катализатора, который попадает в сточные воды. При увеличении размеров частиц выше 100мкм падает выход и ухудшается качество целевого продукта. При увеличении количества амина свыше 0,06 ухудшается качество целевого продукта (резко снижается активность катализатора - в 5 раз). При уменьшении количества амина ниже 0,02 падает выход и ухудшается качество целевого продукта. Пример 1. В автоклав объемом 400см 3 загружают 98мл воды и 0,8г никелевого катализатора (содержание титана 8%, размер частиц 30 - 60мкм) и 0,5г едкого натра. К суспензии загружают 10г 2-нитро-2'гидрокси-5'метилазобензола и 0,5г морфолина. Реакционную смесь нагревают до 85°C, создают давление водорода 8атм. Через 30мин после поглощения 1700мл водорода реакция прекращается. Реакционную массу отделяют от катализатора фильтрацией, подкисляют до pH = 10,2. Выпавший осадок отделяют от маточника и сушат. Получают 8,1г технического продукта с концентрацией 2-2'гидрокси-5'-метилфенилбензтриазола 94% (выход 87% от теоретического). Контроль за ходом процесса и концентрацией целевого продукта осуществляют с помощью газожидкостной и тонкослойной хроматографии. Катализатор используют не менее 10 раз. Возможность многократного использования катализатора представлена данными таблицы (примеры 1' - 10'). Примеры 2 - 15 (см. таблицу) проводят аналогично примеру 1. Предложенный способ получения 2-2'гидрокси-5'-метилфенилбензтриазола при сохранении высокого выхода целевого продукта по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: упрощается те хнологический процесс (однократная загрузка катализатора, использование полидисперсного катализатора); уменьшается количество аминов и гидроксида натрия, вводимых в состав растворителя; - сокращается расход катализатора на единицу перерабатываемого 2-нитро-2'-гидрокси5'-метилазобензола, за счет чего возрастает производительность (0,4г/мин г по сравнению с 0,08г/мин г в прототипе); - в оптимальных условиях вы ход целевого продукта выше, чем в прототипе; - катализатор может быть использован не менее 10 раз без предварительной отмывки, Загрузка 2-нитро-2'-гидрокси-5'метилазобензола во всех примерах таблицы - 10г. Прототип никелевый катализатор, промотированный молибденом, загрузка амина г/г замещенного о-нитроазобензола 0,5 : 1, температура реакции 45 - 60°C, время процесса 175мин, выход 88%, количество катализатора 6г, количество исходного о-нитроазобензола 49г, давление водорода 3,5атм (пример 4 [2]). Светопропускание 10% растворов 2-2'-гидрокси5'-метилфенилбензтриазолов в хлорбензоле определяли при длинах волн 440нм и 500нм. По ГОСТ, светопропускания на указанных длинах волн должны превышать соответственно 88 и 93%. Температура плавления очищенного 2-2'гидрокси-5'-метилфенилбензтриазола составляет 130°C.