Способ получения @ -хлорпербензойной кислоты
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение касается перекисных ароматических соединений, в частности м-хлорпербензойной кислоты - (соединение I), использующейся в составах для отбеливания тканей и в моющих средствах . Увеличение выхода, улучшение качества (I) и упрощение процесса достигается применением нового стабилизатора в определенных условиях. Синтез (I) ведут из хлорангидрида мхлорбензойной кислоты (соединение II) и 30%-ной водной перекиси водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и оксиэтилидендифосфоновой кислоты с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением (I) в виде CHClj- экстракта . (II) вводят в реакционную смесь в виде раствора в хлороформе (CHCIj) при объемном соотношении (II) и СНС, равном 1:(7,3-9,1). Способ позволяет получить (I) с высоким выходом (88-90,2%) при содержании основного вещества 98,9-100% против 74 и 56-75% в известном способе и упростить процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия. 2 табл. . (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
esp 4 С 07 С 179/133 178/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;„
К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3956367/23-04 (22) 05.08.85 (46) 07.01.87. Бюл. Р 1 (/1) Тульский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промышленности (72) Б.А.Палей, P.È.Îáûäåíîâà, Л.Н.Сорокина, Б.С.Коломиец, Ю.В.Логунов, В.Д.Давыдов и В.И.Печникова (53) 547.239.07(088.8) (56) Патент США. В 3462480, кл. 260-502, опублик. 1969.
Патент ГДР У 79482, кл. С 07 С 73/10, опублик. 1971. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ M-ХЛОРПЕРБЕНЗОИНОИ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается перекисных ароматических соединений, в частности м-хлорпербензойной кислоты — (соединение Х), использующейся в составах для отбеливания тканей и в моющих сред„„SU„„1281565 А1 ствах. Увеличение выхода, улучшение качества (I) и упрощение процесса достигается применением нового стабилизатора в определенных условиях.
Синтез (I) ведут из хлорангидрида мхлорбензойной кислоты (соединение II) и 307-ной водной перекиси водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и оксиэтилидендифосфоновой кислоты с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением (I) в виде СНС1 — экстракта. (II) вводят в реакционную смесь в виде раствора в хлороформе (СНС1 ) при объемном соотношении (II) и СНС1, равном 1:(7,3-9, 1). Способ позволяет получить (I) с высоким выходом (88-90,2X) при содерхании основного вещества 98,9-100Х против 74 и 56-75Х в известном способе и óïðîñтить процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия. 2 табл.
1 12815
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения м-хлорпербенэойной кислоты, которая используется в качестве компонента в составах для отбеливания тканей, а также в моющих сРедствах.
Целью изобретения является увеличение выхода, улучшение качества целевого продукта и упрощение процесса.
Пример 1. В реактор с мешал10 кой загружают следующие вещества, r (моль): гидроксид калия 10,3 (О, 18); оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) О, 1 (0,0005); вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0); перекись водорода (ЗОХ-ный водный раствор) 10,7 (в пересчете на 100 -ную 3,21 г, 0,095 моль), охлаждают до 20 C и при перемешивании быстро добавляют
10 r (7,7 мл, 0,057 моль) м-хлорбензоилхлорида, предварительно растворенного в 62 мл хлороформа, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 20 С. Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЗЗДФ:вода:метанол равно 1:1,66:3,16:0,009:25;35, объемное соотношение хлорангидрид;хлороформ 1:8. После добавления всего раствора м-хлорбенэоилхлорида смесь подкисляют разбавленной соляной кислотой до рН 2, разделяют слои, из органического слоя удаляют хлороформ на роторном испарителе и получают 8,9 r (90,2 ) м-хлорпербензойной кислоты с содержанием основного вещества 99,8 .
Пример 2. В реактор загружают компоненты, r (моль): :гидроксид калия 7,98 (О, 14); ОЗДФ О, 1 (0,0005), 40 вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0), перекись. водорода (30%-ный водный раствор} 10,7 (в пересчете на 100 ную - 3 21 0,095 моль) и, перемешивая смесь при 20 С, добавляют 10 г м-хлорбензоилхлорида в 62 мл хлороформа. Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЭДФ:вода:метанол равно
1:1,66:2,5:0,009:25:35. Объемное соотношение хлорангидрид:хлороформ равно 1:8.
После подкисления иэ органического слоя выделяют 8,67 r (88 ) м-хлорпер- 55 бензойной кислоты с содержанием основного вещества 99,9 .
Пример 3. В реактор загружают компоненты, г (моль): гидроксид
65 2 калия 12,8 (0,23), ОЭДФ 0,1 (0,0005)) вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0); перекись водорода (30 -ный водный раствор) 10,7 (в пересчете на 100 .— о ную — 3,21 г, 0,095 моль) и при 20 С, перемешивая, добавляют 10 г м-хлорбензоилхлорида в 62 мл хлороформа.
Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЗДФ:вода:метанол равно 1:1,66:
:4:0,009:25:35, объемное соотношение хлорангидрид:хлороформ равно 1:8.
После подкисления из органического слоя выделяют 8,68 г (88,1 ) м-хлорпербензойной кислоты с содержанием основного вещества 98,9 ..
Пример ы 4-16. Влияние соотношения м-хлорбензоилхлорид:хлороформ на выход и концентрацию целевого продукта при синтезе м-.хлорпербензойной кислоты (условия синтеза по примеру 1) показано в табл. 1.
-Ъ
Пример ы 11-16. Влияние соот-. ношения м-хлорбензоилхлорид:ОЗДФ на выход и концентрацию целевого продукта при синтезе м-хлорпербензойной кислоты (условия синтеза аналогичны примеру 1) показано в табл. 2.
Пример 17 (сравнительный).
В стеклянный реактор загружают при перемешивании 10 мл водного раствора, содержащего 0,5 г МАЗО 7Н О (0,002 моль), 50 мл водного раствора гидроксида калия, содержащего 15,8 г
К0Н (0,282 моль), 90 мл (5,0 моль) дистиллированной воды, Затем при охлаждении добавляют 20 мл 30 -ного раствора перекиси водорода (0,176 моль) и 145 мл (3,158 моль) метанола, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 25оС. В течение 20 мин в реакционную смесь добавляют при перемешивании 14 г (0,1 моль) бензоилхлорида при 20 С, после чего перемешивают реакционную массу при этой температуре в течение
60 мин.
Молярное соотношение бензоилхлорид:сульфат магния:гидроксид калия:
:перекись водорода:метанол:вода равно соответственно 1:0,02:2,82:1,76:
:3i 58:50.
Далее реакционную массу охлаждают до 0 С, добавляют 30 мл хлороформа и подкисляют 20 -ной серной кислотой.
При этом выпадает объемистый белый осадок сульфата калия. Хлороформовый слой отделяют, а реакционную массу
12815
Таблица 1
Пример Объемное соотношение Выход, Содержание основнор-хлорбензоилхлорид: Х го вещества, 7.
:хлороформ экстрагируют еще пять раз порциями хлороформа по 20 мл. Хлороформовый экстракт высушивают над прокаленным сульфатом натрия. Получают 125 мл раствора пербензойной кислоты с концен- 5 трацией 7Х (по данным иодометрического титрования). В указанном растворе (плотность 1,4 г/см ) содержится
12,26 г пербензойной кислоты (89,27 от теории). f0
Полученный раствор пербензойной кислоты в хлороформе (120 мл) помещают в роторный испаритель и при нагревании (не выше 25 С) под вакуумом удаляют растворитель. Получают 11,4 г кристаллического продукта с содержанием пербензойной кислоты 75Х °
Пример 18 (сравнительный).
При взаимодействии в условиях приме, ра 17, но с использованием 17,5 г 20 (0,1 моль) м-хлорбензоилхлорида получают 122 мл хлороформового раствора, содержащего 9,83 г м-хлорпербензойной кислоты (57X от теории). После удаления хлороформа на роторном испарителе в условиях, аналогичных примеру 2, получают 15,8 r кристаллического продукта с содержанием м-хлорпербензойной кислоты 56Х.
Пример 19 (сравнительный). 30
Получают м-хлорпербензойную кислоту в условиях примера 18 но с использованием в качестве стабилизатора оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЗДФ).
Получение м-хлорпербензойной кислоты осуществляют в условиях, аналогичных примеру 18, но вместо 0,5 г
NgS0 7Н О в реакционную смесь добавляют 0,4 г (0,002 моль) ОЭДФ. По- 40 лф ают 125 мл хлороформового раствора, содержащего 11,0 r м-хлорпербензойной кислоты -(63,7Х от теории). После удаления хлороформа в условиях, 65 ф аналогичных опыту 2, получают 15,4 г кристаллического продукта с содержанием м-хлорпербензойной кислоты
62,0 7.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать целевой продукт с высоким выходом (88-90,2X) при содержании основного вещества 98,9-100Х, тогда как в известном способе целевой продукт получают с выходом 747 при содержании основного вещества
56-75Х, при этом упрощается процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия, кроме того, выделение целевого продукта осуществляют непосредственно после окончания до бавления м-хлорбензоилхлорида в реак ционную смесь, тогда как в известном способе после добавления м-хлорбензоилхлорида реакционную смесь необходимо перемешивать в течение 1 ч.
Формула из обретения
Способ получения м-хлорпербензойной кислоты обработкой хлорангидрида м-хлорбензойной кислоты 30Х-ной водной перекисью водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и стабилизатора с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением целевого продукта в виде хлороформенного экстракта, отличающийся тем, что, с целью увеличения,.выхода, улучшения качества целевого продукта и упрощения процесса, в качестве стабилизатора используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорангидрид м-хлорбензойной кислоты вводят в реакцион-. ную смесь в виде раствора в хлорофор- ме при объемном соотношении хлорангидрид:хлороформ, равном 1:(7,3:9,1).
1:5
4" (сравнительный) 5 (сравнительный) 1:2,7
32,0
69,0
91,1
98,0
1281565
Продолжение табл.1
Пример Объемное соотношение Выход, 4-хдорбензоилхлорид: X
:хлороформ
Содержание основного вещества, Ж
99,6
79,2
1:7,3
1:7,8
84,3
99,8
99,8
90,0
99,6
89,1
89;7
99,9
Отмечено образование перекиси р-хлорбензоила в ходе реакции. 1 а б л и ц а
Пример Загрузка ОЭДФ Молярное соотношение Выход, 7 Содержание основного моль/г воды Р-хлорбенэоилхлорид: вещества, 7
:ОЭДФ
1:0,001
88,5
86,7
1;0 007
89,4
89,1
90,2
99,8
14 3,5 10
90,0
99,8
15 1,5 *10
16 2,6 10 ""
87,9
100
88,0
99,9
Составитель И. Заварзин
Ye
Редактор Н.Гунько
Заказ 7204/19 Тираж 37! Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
2,0 10
12 1,7 10
13 2,2 10
1:8,0
1:9,1
1: 12,7
1:0,009
1: 0,015
1:0,06
120,1