Вес цеолита после прокаливания, г
Величина десорбции индола Д есть честве десорбента ацетонитрила, обла-
количество индола, которое десорби- дающего сильной адсорбционностьго, и . рует из цеолита при добавлении в ка- определяется выражением
Вес индола, десорбированного из цеолита после 2обавления ацетонит2ила
Вес индола, адсорбированного на цеолите, перед добавлением ацетонитрила
Относительная концентрация вычис
iJSfl22§ 2 2SISS§ 2S2y S°I2SS i опт
Вес индола + другие вещества в
индолсодержащем вытекающем потоке
Используемые в примерах цеолиты со структурой фоязита представляют
собой выпускаемые промышленностью цеолиты Х- и Y-типа, имеющие частицы
диаметром 80-120 меш и ионы-натрия в качестве ионов металла.
Примеры Зи4. Повторяют процедуру примера I за исключением того, что в качестве смешанного раствора
используют раствор, содержащий, мас.%: дифенил 6,0; индол 6,0; толяется по формуле
луол 88,0,являющийся разбавителем, и
также используют промьшшенный У-цео- лит.
ИНАОЛ
Измеренные значения К и
и приведены в табл.2.
Примеры 5-20. Ионообменные центры у npOMhmmeHHoro Х-цеолита замещают ионами металлов, для чего X-
цеолит трижды обрабатьшают водным нитратом или солянокислым раствором
31391
иона металла 2н. ионной концентрации
при 70°С в течение 4 ч, затем цеолит подвергнутый ионному обмену, промывают
достаточным количеством воды и сушат при в течение 6 ч. Полученный цеолит прокаливают при 500 С
в течение 2 ч и охлажд1ают в эксикаторе . Аналогично примеру 1 измеряют
инАо/t
К,, W и Д.
нОфтечл КН
10
Полученные данные приведены в табл.3.
Примеры 21-36. Ионный обмен осуществляют способом, аналогичным
примерам 5-20, используя промышленИНЛОЛ
ный цеолит, Ки Д из
2-/йети лкафтек л ин
меряют аналогично примеру 1.
Результаты приведены в табл.4.
Примеры 37-46. В боксе в атмосфере
азота осуществляют контакт 1 г промышленного Х- или Y-цйолита в виде порошка, прокаленного при ЗОО С
в течение 2 ч и охлажденного в экси- каторе, причем ионообменные центры
замещены ионами лития, натрия, калия рубидия или цезия, с 1 г толуола при
70 С в течение 2 ч и затем добавляют к смеси смешанный растворитель, со-
держащий 10 мас.% толуола. Начиная с этого момента как нулевого измеряют
изменение количества С индола, адсорбированного на цеолите, во времени
. На фиг.1 и 2 приведены кинетические кривые адсорбированного количества
С индола, деленного на адсорбированное количество Сд, индола по прошествии
по крайней мере 3 ч, в функции времени.
Значения кривых на фиг.1 и 2 указаны
в табл.5.
Из фиг.1 и 2 следует, что скорость
адсорбции значительно выше Y-цеолита с литиевым ионом или натриевым ионом
по сравнению с другими цеолитами.
Примеры 47-56. В боксе в
атмосфере азота осуществляют контакт 1 г порошкового Y-цеолита, замещенного
ионами лития, с 2 г смешанного раствора, содержащего, мас.%: индол
5,0; десорбент А 5,0; толуол 90 в качестве разбавителя, при 70 С в течеМНАОЛ
ние 2 ч. Селективность К д рассчитьгаают по изменению состава композиции индола и десорбента.
Результаты приведены в табл.б
0
0
5
о ,.
з
5
0
4984
П р и м е р 57. Вертикальную цилиндрическую стеклянную колонку диаметром
8 мм и высотой 1000 мм заполняют промьшшенным Х-цеолитом на высоту 950 мм. Поддерживая температуру
колонки , через один конец колонки вводят анизол со скоростью
0,5 мл/мин до заполнения колонки анизолом . Когда анизол начинает вытекать
с другого конца колонки, подачу его прекращают в колонку подают
11,0 г смешанного раствора, содержащего , мас.% 2-метилнафталин 40; индол 10; толуол 50j со скоростью
0,5 мл/мин и вновь подают в колонку со скоростью 0,6 мл/мин анизол до
элюирования из колонки 2-метилнафта- лина и индола. Вытекающий поток собирают
1-3 мл фракциями в течение 3-6 мин и эти фракции затем подвергают анализу.
Из графиков (фиг.З) зависимости концентрации 2-метилнафталина и индола
в вытекающем потоке от веса собранного вытекающего потока, начиная
с момента ввода смешанного раствора, видно, что имеет место разделение индола от 2-метилнафталина.
Приме р 58. Повторяют методику примера 57 с той разницей, что
вместо промьщшенного Х-цеолита применяют промышленный Y-цеолит и вместо
смешанного раствора по примеру 57 используют смесь, состоящую из
97 мас.% 1-метилнафталина и 3 мас.% индола. Температуру колонки поддерживают 90 С.
Из графиков (фиг.4) зависимости концентрации 1-метилнафталина и индола
в вытекающем потоке от веса собранного вытекающего потока видно,
что осуществляется отделение 1шдола от 1-метилнафталина.
П р и м е р 59. Колонку, аналогичную используемой в примере 7, заполняют
Y-цеолитом, замещенным ионами лития, и температуру колонки поддерживают
70°С. Через один конец колонки подают н-бутилацетат со скоростью
0,5 мл/мин до заполнения колонки указанным сложным эфиром. Затем в колонку
подают 25,8 г смешанного раствора, содержащего, мас.%: 2-метилнафталин
40; индол 10;толуол 50,причем подачу осуществляют со скорость О, 5 мл/мин
и затем вновь подают с oй же скоростью 0,5 мл/мин н-бутиладстат.
5
Из графиков (фиг.5) зависимости
концентрации 2-метилнафталина и индола в вытекающем потоке от веса вытекающего потока видно, что имеет
место отделение индола от 2-метилнафталина .
П р и м е р 60. Используя колонку
аналогичную используемой в примере 57 и заполненную Y-цеолитом с литиевыми ионами, поддерживают ее при
70 С. Через один конец колонки подают анизол со скоростью 0,5 мл/мин до
заполнения колонки анизолом. Затем в колонку со скоростью 0,5 мл/мин
подают 22,0 г смешанного раствора толуола и фракции каменноугольного дегтя
с пределами выкипания 220-270°С, которую промывали 10%-ной серной кислотой
и затем 10%-ным водныг раство- ром гидроокиси натрия. Смешанный расвор содержит, мас,%:
Нафталин
Тионафталин
1-Метилнафталин
2-Метилнафталин
.Цифенил
1,5-Диметилнафталин
1,7-Диметилнафталин
2,6-Диметилнафталин
Индол
Ацетонафтен
Окись дифенила
Флуорен
Толуол
Остальное
Затем вновь подают анизол со скоростью
0,5 мл/мин вплоть до элюиро- вания указанных веществ. Поток на выходе собирают отдельными фракциями
1-3 мл/мин и эти фракции подвергают анализу.
Из графиков (фиг.6-8) зависимости концентрации веществ в потоке на выходе
от веса собираемых фракций вытекающего потока видно, что индол отделяется от других веществ.
П р и м е р 61. Используя колонку аналогичную используемой в примере
57, заполняют ее Y-цеолитом с литиевыми ионами способом, аналогичным
описанному в примере 57. Колонку поддерживают при 7о С и подают, анизол в
качестве десорбента А через один конец коло}ткя со скоростью 0,5 мл/мин
до заполнения колонки анизолом. После того, как анизол начинает вытекать
черегз другой конец колонки, подачу -этого десорбента прекращают и
19,4
0,8 3,7 5,7 1,0
0,5
1Л 0,9 1,6 3,1
2,3 0,9 56,4 2,3
0
5
5
1
0
0
5
0
5
0
5
4986
подают 15,0 г смеси 97 мас.% 1-ме- тилнафталина и 3 мас.% индола со скоростью
О,5 мл/мин и затем 20 г толуола в качестве десорбента В со скоростью 0,5 мл/мин, после чего вновь
подают анизол со скоростью О, 5 мл/мин вплоть до элюировдния индола.
Из графиков (фиг.9) зависимости концентрации 1-метилнафталина и ин-
цола в вытекающем растворе от веса собираемого вытекающего потока видно
, что относительная концентрация достигает почти 100% в концентрированной части.
Примеры 62-64. Повторяют методику примера 61 за исключением
того, что вместо толуола используют десорбент В.
Результаты опытов по примерам 62-64 приведены в табл.7.
Из фиг.10 - 12 следует, что выделяют индол высокой чистоты.
Пример 65. Повторяют методику примера 61 за исключением того, что вместо указанной смеси используют
15,7 г фракции каменноугольного дегтя с т.кип. 220-270°С, промытой
10%-ной серной кислотой и затем 10%- ным водным раствором гидрата окиси
натрия, вместо 20 г использ тот 19,1 г толуола.
Состав каменноугольного дегтя, мае.%:
Нафталин7,9
Тионафталин1,5
1-Метилнафталин14,4
2-Метилнафталин39,2
Дифенил7,9
1 ,5-Диметилнафталин3,4
1, 7-Диметилнафталин5,7
2,6-Диметилнафталин4,2
Индол3,6
Ацетонафтен5,7
Окись дифенила4,1
Флуорен0,4
Остальные2,1
Из графиков (фиг.13 и 14) зависимости
концентрации разделяемых веществ в вытекающем потоке от веса собираемого
вытекающего потока видно, что осуществляется отделение индола от других веществ.
Формула изобретения
I. Способ выделения индола из смеси
индола с по крайней мере одним соединением, выбранным из группы.
7
содержащей нафталин, тионафталин,
1-метнлнафталин, 2-метилнафталин, би фенил, 1,5-диметилнафталин, 2,6-ди-
метилнафталин, ацетонафтен, дифенил- оксид, фтор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повы-
щения эффективности выделения индола из указанной смеси, последнюю при
70-120 С вводят в контакт с цеолитом Х-типа, у которого ионообменные ка-
тионные участки заняты катионом, выбранным из металлов I группы Периодической
системы элементов, включающих ионы лития, калия, рубидия, цезия и серебра в количестве 76,3-99,3%, или
из металлов II группы Периодической системы элементов, включающих ионы
магния, кальция, стронция, бария и кадмия в количестве 61,1-77,0%, причем
ионом водорода или их смесью, или с цеолитом Y-типа, у которого ионообменные катионные участки заняты
катионом, выбранным из металлов I группы Периодической системы элементов
, включающих ионы лития, рубидия , цезия и серебра в количестве 66,2-99,А%, или из металлов II группы
Периодической системы элементов.
включающих ионы магния, кальция,строн-зо ионообменные катионные участки заняция , бария и кадмия в количестве
60,0-66,0%, причем остающиеся ионообменные катионные участки заняты
катионом натрия, ионом водорода или их смесями, или с цеолитом Х-типа
или цеолитом Y-типа, у которых ионо- катионные участки по существу заняты катионом натрия, а затем
десорбент А, выбранный из группы, содержащей ди-н-бутиловЫй эфир, анизол
, этилацетат, изопропиловый эфир, н-бутилацетат, изоамилацетат, метил-
этилкетон, метилизобутилкетон, 2-ок- танон, циклогексанон, контактирует
с цеолитом, адсорбировавщим индол.
2, Способ выделения индола из смеси
индола с по крайней мере одним соединением, выбранным из группы, содержащей
нафталин, тионафталин, 1-ме- тилнафталин, 2-метилнафталин, бифе-
нил, 1 ,-5-диметилнафталин, 2,6-диме- тилнафталин, ацетонафтен, дифенилен- оксид, фтор, отличающийся
тем, что, с целью упрощения и повьппе- ния эффективности выделения индола
из указанной смеси, последнюю при вводят в контакт с десорбен- том А и цеолитом Х-типа, у которого
ионообменные катионные участки заняты катионом, выбранным из металлов
Iгруппы Периодической системы элементов , включающих ионы лития, калия,
рубидия, цезия и серебра в количестве 76,9-99,3, или из металлов II группы
Периодической системы элементов, включающих ионы магния, кальция,
стронция, бария и кадмия в количестве 61,1-77,0%, причем остающиеся ионообменные
катионные участки заняты катионом натрия, ионом водорода или их смесью, или цеолитом У-типа, у
которого ионообменные катионные участки заняты катионом, выбранным из металлов
I группы Периодической системы элементов, включающих ионы лития,
калия, рубидия, цезия и серебра в ко5 личестве 66,2-99,4% или из металлов
IIгруппы Периодической системы элементов , включающих ионы магния, кальция
стронция, бария и кадмия в количестве 60,0-66,0%, причем остающиеся
5
0
ты катионом натрия, ионом водорода
или их смесями; или с цеолитом Х-типа или цеолитом Y-типа, у которых ионообменные
катионные участки заняты катионом натрия, с последующей последовательной
десорбцией сначала десор- бентом В, общей формулы
RI
40
где R, - С,-С -алкил;
R, - водород или С,-Cj-алкил, и затем снова десорбентом А, выбранным
из группы, содержащей ди-н-бути- ловый эфир, анизол, этилацетат, изопропиловый
эфир, н-бутилацетат, изоамилацетат , метилэтилкетон, метилизобутилкетон , 2-октанон, циклогексанон
.
Приоритет по пунктам:
02.11.79по П.1
08.02.80по п.2.
139149810
Таблица 1
I 10
1,00 1,01 1,01
3Промышленный Х-цеолит 105
4Промышленный Y-цеолит 116
100
Таблица 2
86,6 78,1
Табли.цаЗ
13
Таблица 5
1391498
64 Изопропилбенэол 25,0
Таблица 6
20,3
12
«
BpCMfl, V
«о
Фиг.1
12
Время, ч
Фиг.г
ё
|«a
I
30W
Э/(Н)ент, г Фиг.3
80
5Г
I
«I
g Ю
го
JOto 50
Элюент, г
Фиг.
2 - MeinuAHaipmaAUH
1 етилнафтдлин
Индол
60
70
SO
I
I
г
г 60
ZO
30
15
I 5
5
20 30
2- MemuAHocfsmaAijH
Ин&ол
SO
Э/(Н}ент. г
Физ. S
Нафталин
2- Метилмафталин
/- Метилнофтглин
НндОА
SO 60
Злюент z
Фи9.6
70
80
90
3r
lTДu emuлнo pfJVl
AUH
бидоенил TuoHa(pmffAUH
2.6 -QuMemuA Hotpm /iuH
1.5 - uMsmuA -
нафталин
20
30 0 50
Элнзе т, z
Фиг. 1
Аи етонасртен
Дифени/iwcud
Ф/гуо/уен
.1
20 30W Sro607O
ЭлюРн/тг г
Фиг. в
ff/iS /}
60
70
80
ЭО
индол
80
90
SO60
Элюе/ т, Z .9
т I
I I
о
100
I
Анизол 1-Иетилносрталин р- Ясилол I
Х --I
40
50
60
фиг.11
;
Анизол 1-НетилнадэтаАин Иуопропилде л|
Анизол
50 5
708030
Элюент, г
100
-di
30
ч
IS
.N 20
S
:sI
«
I
10
20
30
го
2 - Метилнаср/палин
1 - f emuAHOipfrjaAUff
haфma u/f
HnffuA
6070
3/(Hfsim ,2
