ДУРОЛ
Дурол применяется в промышленности для синтеза пиро- меллитовой кислоты и ее диангидрида. Окисление дурола проводится как парофазным, так и жидкофазным способом.
Парофазное окисление воздухом протекает в трубчатом реакторе, съем теплоты в котором осуществляется солевым расплавом, подаваемым в межтрубное пространство. Найдены оптимальные параметры процесса при использовании ванадиевого катализатора К-63Б: начальная концентрация дурола 0.16 % (об.), начальная температура 360 °С, температура солевой бани 410 °С, продолжительность контакта 0.283 с. Парофазный процесс характеризуется высокой конверсией дурола - 90-100 %, образуется сразу пиромеллитовый диангидрид, однако выход его достигает лишь 75-80 %. В составе реакционной смеси обнаружено около 60 соединений [323].
Требования к чистоте пиромеллитового диангидрида, применяющегося для производства высокопрочных термостойких полимерных материалов, предъявляются высокие: температура плавления 286 ± 1 °С, суммарное содержание примесей - не более 0.5 % (мае.). Особенно нежелательно наличие примесей ангидридов метилфталевой и фталевой кислот, образующихся в результате деструктивных процессов при парофазном окислении дурола.
Фирма «Nippon Shokubai Со.» запатентовала способ получения пиромеллитового диангидрида высокой чистоты окислением дурола воздухом в трубчатом реакторе или реакторе с неподвижным слоем катализатора, содержащего V, Мо и/или W. Состав катализатора меняется по высоте слоя: вблизи входа сырья атомное соотношение (Mo + W)/V ниже, чем у выхода из слоя катализатора, а в средней части слоя в состав катализатора может дополнительно входить щелочной металл [324].
Пиромеллитовый диангидрид может быть получен также парофазным окислением 1,2,4,5-тетраэтилбензола воздухом в присутствии катализатора, содержащего V205, ТЮ2 и инертный носитель [325]. 1,2,4,5-Тетраэтилбензол предложено получать ал - килированием побочных продуктов производства этилбензола (смеси ди - и триэтилбензолов) этиленом в присутствии А1С13 или цеолита с последующим выделением необходимого изомера кристаллизацией при -(10-30 °С).
В качестве сырья для производства пиромеллитового ангидрида парофазным окислением возможно использование 2,4,5-три - алкилбензальдегида или его смеси с 1,2,4,5-тетраалкилбензо - лом. Так, при окислении 2,4,5-триметилбензальдегида воздухом при 375 °С в трубчатом реакторе с катализатором, содержащим ТЮ2, V205 и Р205, выход пиромеллитового ангидрида составил 83 % [326].
Процесс жидкофазного окисления дурола воздухом в растворе уксусной кислоты проводится в присутствии ацетатов Со, Мп и бромсодержащих соединений при 190-210°С [43]. Преимущества жидкофазного окисления дурола - более высокий выход пиромеллитовой кислоты (около 90 %), меньшее содержание в ней примесей. Недостатки жидкофазного про
Цесса - высокая коррозионная активность среды, большие капитальные затраты.
Парофазным окислительным аммонолизом дурола на оксидном У-Тькатализаторе в присутствии воды при 420-460 °С возможно получение диимида пиромеллитовой кислоты. Рекомендуемое мольное соотношение дурол : 1ЧН3: 02: Н20 составляет
1 : (3.5-4.0): (1.5-17): (120-150), мольное соотношение У205: ТЮ2 в катализаторе 1 : 16. Катализатор предварительно обрабатывается парами воды или смесью паров воды и воздуха при 340-440 °С в течение 10-50 ч [327]. Диимид пиромеллитовой кислоты служит в качестве мономера для синтеза термостойких полимеров.
Пиромеллитовый диангидрид применяется для производства полипиромеллитимидов, используемых для изготовления пластмасс, пленок, волокон, клеев, термически стабильных до 500-600°С [328].
Соли пиромеллитовой кислоты с производными гуанидина предложено применять в эпоксидных и порошковых покрытиях [329].