Способ получения натриевых или калиевых солей ортокарбоновых кислот

Способ получения натриевых или калиевых солей ортокарбоновых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в качестве промежуточных реагентов, а также в полиграфии. Продукт - натриевые или калиевые соли ортокарбоновых кислот ф-лы R-C(OM)(OM)2, где R - арил, фурил, R-CH-CH-, СНз()2-, (СНэ)-. М Na, К. Выход 78-94 %, содержание основного вещества 94-98%. Реагент 1: кэрбоиопая кислота ф-лы R-COOH, где R - указано выие. Реагент 2: NaOH или КОН в виде гранул. Условия реакции: в среде инертного растворителя, например диэтилового эфира или бензола, или его гомологов, при 35-70°С. при интенсивном перемешивании гранул щелочи механической мешалкой, при молярном соотношении щелочьжарбонова.ч кислота 4-5:1 и соотношении объема растворителя к массе реакционной смеси 10-12:1. 2 табл.

COl03 СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PFСПУБЛИK. Ю„» 1836317 АЗ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОРПСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

4 ь

ОН (21) 502 1405/04 (22) 02.07.91 (46) 23.08,93. 6юл. М 31 (76) Ю.M.Øàïèðo (56) Авторское свидетельство СССР

М 1461642, кл. В 41 M 3/06, опубл. 1989, )ОЛ4.Шапиро. Соли ортокарбоновых кислот, ЖОХ, 1988,!т,58, вып.4, с.947 — 948. (Б4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЕРЫХ

ИЛИ КАЛИЕВЫХ СОЛЕЙ ОРТОКАР6ОНОВЫХ КИСЛОТ (57) Использование: в качестве промежуточных реагентов, а также в полиграфии, Продукт — натриевые или калиевые соли

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения натриевых или калиевых солей ортокарбоновых кислот или алкоголятов гем-триолов формулы 1

ОМ

Я-С-ОМ

i где R — арил, фурил, R-CH=CH-. СНз-(СН=СН)р-, СН2-С- . М вЂ” Na. К, 1

СНз использующихся в качестве промежуточных реагентов, а также имеющих применение в полиграфии, Известны способы получения солей ортокарбоновых кислот смешиванием органи(sI}s С 07 C 33/02, 33/025. Х26.>

С 07 0 307/42 . ортокарбоновых кислот ф-лы R-С(ОН)(ОМ)>, где R — арил, фурил, R-СН-СН-, СНз(СН--СН)2-, CH2=-С(СНз)-, M — — Na, K . Выход 78-947ь, содержание основного вещества 94-98;/. Реагент 1; карбоновая кислота ф-лы R-COOH, где R — указано вы це. Реагент

2; МаОН или КОН в виде гранул. Условия реакции; в среде инертного растворителя, например дизтилового эфира или бензола, или его гомологов. при 35 — 70 С, при интенсивном перемешивании гранул щелочи механической мешалкой, IIðè малярном соотношении щелочь:карбоновэя кислота

4 — 5:1 и соотношении объема растворителя к массе реакционной смеси 10-12:1. 2 табл. ческих кислот в двухфазной жидкостной системе диоксан-концентрированная щелоче (1), а также постепенным приливанием концентрированной щелочи к гетерогенной смеси органическая кислота — вода до образования обильного осадка продукта (2). Второй способ является наиболее близким аналогом заявляемому. Образование продукта происходит по уравнению реакции

NOH NON H

R-C=O Й-C ON

ОН ПМ

or (2!

Недостатком известного способа является необходимость очистки проду - а or остатков щелочи, Использование для птсй цели воды или спирта ведет K р; ч.:, "..::,4:o продукта, э др) гие растворители и „-, r,;,; R щелочи и не отделяют ее ст продукта.

1 ъ

1 Ы

1

Ъ ! ° .3> (А) 1836317 (Делью изобретения является упрощение технологии, увеличение выхода и чистоты продукта.

Реакционную массу формируют на основе растворителя, инертного к щелочи и к артокарбанавой соли (например диэтиловага эфира, бензала или его гомолагов), в среде которого карбонавые кислоты взаимодействуют с гранулированной щелочью (NaOH или КОН). В ходе реакции (при интенсивном перемешивании гетерогенной смеси) образуется калиевая или натриевая соль ортокарбоновой кислоты (1) соответственна вышеприведенной реакции. Соль (1) во взвешенном состоянии накапливаетсл в среде растворителя, в то время как непро. реагировавшая щелочь в виде гранул rioсле прекращения перемешивания собирается на дне колбы. Саморазогрев смеси обеспечивает нормальное протекание процесса. В среде диэтилового эфира кипение растворителя создает автоматическое термостатирование при 35 С, В других среДах подъем температуры не пре- восходит 60-70 С, Через 1 ч после окончания самаразогрева смеси работу мешалки прекращают и дают смеси разделиться по удельному весу, в результате чего щелочь собирается на дне, а продукт вместе с растворителем декантируют. Отделение ат растворителя производят одним из известным способов: центрифугированием или атжиманием на стеклянном пористом фильтре, после чего продукт сушат в термостате при температуре, превышающей Ткип растворителя на 10-15 С.

Этим способом обеспечивается получение калиевых или натриевых солей ортокарбоновых кислот указанной структуры с содержанием основного вещества 94-987, при выходе до 94;(,. Продукт устойчив при хранении на воздухе.

Пример 1. Динатрийортабензоат.

10 г гранулированного NaOH помещают в кругладанную колбу 0,5 л, снабженную Gblстрой механической мешалкой, пропущенной через обратный холодильник, сразу же приливают 200 мл диэтиловаго эфира, вносят 6,1 r кристаллической бензойной кислоты и перемешивают в течение 2 ч. При этом образуется устойчивая взвесь продукта, В ходе перемешивания температура повышается самопроизвольна, что сопровождается легким кипением эфира. По окончании кипения эфира смесь перемешивают еще в течение 1 ч, после чего выключают мешалку и дают смеси отстояться 0,5 ч, Гетерагенну о массу продукт-эфир сливают с гранул непрореагирававшей щелочи на стеклянный фильтр. Оставшуюся щелочь перемешивают с 100 мл новой порции диэтиловога эфира, который присоединяют к продукту на стеклянном фильтре. При вакуумировании водоструйным насосом продукт отжима от от

5 эфира и подвергают сушке в термостате при температуре 40 — 50 С в течение 2-х ч. Получают 7,7 г (94 ) белого кристаллического продукта, устойчивого (неувлажнлющегосл) при хранении на воздухе.

Найдено, : С 45.0; Н 3,5; Ма 25,2.

Вычислено по формуле СуНбОзйа2, :

С 45,6; Н 3,26; Na 25.

Потенциометрическим титрованием навески продукта. растворенной в ваде, пол15 учено 94 (растворено 0,3817 г, определено титрованием 0,356 r) основного вещества продукта.

Пример 2. Динатрийортофурилакрилат, В круглоданной колбе на 500 мл с ме20 шалкой, пропущенной через обратный холодильник, в 200 мл бензола перемешивают в течение 2 «8,6 r (0,215 моль) гранулированного йаОН и 6,9 (0,05 моль) фуранакриловой кислоты (кристаллы, частично растворенные в бензоле). Реакцию проводят как описана в примере 1. Получают 8,8 r (88 ) белого кристаллического продукта, устойчивого при хранении на воздухе.

30 Найдено, g,; С 42,2; Н 3,3; Na 20,2.

Вычислено по формуле С НаО йа2, 7ь: С

42,0;.Н 3,0; Na 23,0., Потенциометрическим титрованием установлено основного вещества в навеске

35 96о . На ИК-спектре продукта в вазелиновом масле имеется паласа vp> 3800 см

На основе гранул КОН, а также других растворителей, указанных в табл,1, процесс для всех перечисленных продуктов ведется

40 однотипно с примерами 1 — 2.

Щелочь ва всех случаях беретсл в избытке против стехиометрии для смещенил процесса и доведения реакции до конца.

Эта обеспечиваетсл при соотношении кис"5 лота — щелочь 1:4 или 1:5. Объем растворителя должен быть к массе реакционной смеси 10-12:1. Меньшее количество растворителя сделает массу вязкой, не поддающейсл перемешиванию, а большее—

50 нецелесообразно большим расходом растворителя.

Проверку качества продукта и его идентификацию проводят несколькими аналитическими методами: пламенна-фото55 метрическим определением процента содержания К или Na. элементным анализом, ИК-спектроскопией, потенциометрическим титрованием.

В табл.1 приводлгся данные по условиям реакции и выходу продукта, 1836317

Таблица1

Растворитель

Ис раВыход от теоретического, о

Продукт реакции

R-С(ОН) (OMQ, где R хорная кисло- 1Целочь, г та RCOOH нулы

МаОН

Диэтиловый эфир

Бензойная

Бензойная

Бензойная

КОН

Толуол

МаОН

Пирослизевая

Na0H

Диэтиловый эфир

NaOH

Пирослизевая

Бензол!

CH=CH -

Коричная

КОН

Бензол

NaOH, сн=снО

Фуранакриловая

Бензол

СНз-(С H=C H)2NaOH

Сорбиновая

Метакриловая

Диэтиловый эфир

МаОН

СНз;С СН2

° !

Органическая карбоновая кислота берется в количестве 0,05 моль.

КОН или NaOH берут в количестве 0,20-0,25 моль.

Растворитель берут в количестве 180-220 мл.

Физико-химические характеристики целевых продуктов даны в табл.2, Формула изобретения

Способ получения натриевых или калиевых солей ортокарбоновых кислот общей формулы

ОМ где R — арил, фурил, R-CH=CH, СНз(СН=СН)2-, СНр=С-СНз, М вЂ” Ma или К, I взаимодействием карбоновой кислоты общей формулы ЙСООН, где R имеет указан-! ные значения, с NaOH или К0Н с последующей очисткой продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии, увеличения выхода и чистоты

5 целевого продукта, процесс ведут в присутствии гранул твердой щелочи в среде растворителя. инертного к щелочи и к продукту реакции, например диэтилового эфира, бензола или его гомологов, при

10 температуре разогрева реакционной смеси 35 — 70 С, при интенсивном перемешивании гранул Щелочи механической мешалкой, причем щелочь берут по оТНошению к карбоновой кислоте в молярном

15 соотношении 4-5:1, а объем растворителя

10-12:1 к массе реакционной смеси.

1836317

Табл ица2

Составитель H. Капитанова

Техред М,Моргентал Корректор Н. Кещеля

Редактор Т. Шагова

Заказ 3002 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

* Температура плавлен1ля органической кислоты с тем же R, полученной гидролизом ортокарбоновых солей. Сами соли при температуре до 700-800 С не плавятся.

** Мол. м. дикалиевой или динатриевой соли ортокарбоновой кислоты, определенная методом потенциометрического титрования, В скобках дана расчетная величина.