Способ получения трис-(2-оксиэтил)аммоний-о-крезоксиацетата

Способ получения трис-(2-оксиэтил)аммоний-о-крезоксиацетата

Реферат

Изобретение относится к способу получения трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата, который обладает биологической активностью, применяется в растениеводстве, как стимулятор роста растений, повышает их жизнеспособность (в частности, морозостойкость), увеличивает урожайность. В животноводстве повышает сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям существования, стимулирует (или нормализует) жизненные процессы.

Известен способ получения трис-(2-оксиэтил)аммоний-о-крезоксиацетата, заключающийся во взаимодействии триэтаноламина (трис-(2-оксиэтил)-амина) с о-крезоксиуксусной кислотой в среде растворителя, например спирта, ацетона, диоксана, при температуре растворителя. Патент Англии №1452340.

Наиболее близким к предлогаемому техническому решению является способ получения трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата (Авт. св. 515742, МПК 7 С 07 С 91/26), в котором раствор триэтаноламина в этиловом спирте приливают к нагретому до кипения раствору о-крезоксиуксной кислоты в этиловом спирте. Реакционную смесь охлаждают до 20-30°С и добавляют эфир. Выпавший белый кристаллический осадок отделяют отстаиванием, промывают эфиром и сушат. Из маточного раствора упариванием выделяют часть продукта. Выход 93,6%.

В этом же способе приводится пример получения трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата путем смешения о-крезоксиуксусной кислоты с триэтаноламином. Полученную вязкую смесь расплавляют при температуре 78-80°С, затем охлаждают. Образовавшиеся кристаллы промывают эфиром, сушат. Получают выход выше теоретического, что мало вероятно, так как кристаллы промывают эфиром и потери с экстрактом неизбежны.

Недостатком вышеописанных способов являются: многоступенчатость, низкий выход.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного способа получения трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата, позволяющего исключить:

1) стадию разбавления реакционной смеси эфиром;

2) стадию выделения кристаллического осадка отстаиванием;

3) промывки кристаллического продукта эфиром;

4) стадию сушки в вакууме;

5) стадию выделения продукта из маточного раствора упариванием.

Указанная задача решается тем, что реакционную смесь, состоящую из триэтаноламина и о-крезоксиуксусной кислоты в растворителе, подвергают трехстадийному температурному воздействию, причем в первой стадии при температуре кипения растворителя, во второй при температурах 81-85°С, в третьей при температуре 73-77°С, процесс проводят в вертикальном аппарате с тремя зонами обогрева. Выход целевого продукта 99,7 мас.%. В этих условиях исключается применение второго растворителя-эфира, а следовательно, и стадия разбавления реакционной смеси эфиром, промывка кристаллического продукта эфиром, выделение продукта из маточного раствора (смесь эфира с этиловым спиртом) упариванием, а также стадия сушки трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата в вакууме.

Для достижения технического результата о-крезоксиуксусную кислоту и триэтаноламин растворяют в растворителе. Полученный раствор подают сверху вертикально установленного аппарата с тремя зонами обогрева и ротором, состоящим из вала с подвижными лопатками. При вращении вала лопатки прижимаются к стенке испарителя, образуя зазор, величина которого регулируется числом оборотов вала. Поступающая смесь лопатками отбрасывается к стенке аппарата, где процесс протекает в тонкой пленке, движущейся сверху вниз.

В I зоне обогрева поддерживается температура кипения растворителя.

Во II зоне температура поддерживается 81-85°С.

Во III зоне температура поддерживается 73-77°С.

При прохождении исходного раствора в первой зоне одновременно с реакцией взаимодействия о-крезоксиуксусной кислоты с триэтаноламином происходит испарение растворителя, пары которого уходят сверху аппарата и конденсируются в конденсаторе. Стекающий по внутренней стенке аппарата тонкий слой расплава, состоящий из смеси готового продукта и не прореагировавших реагентов, попадает во вторую зону, где происходит испарение остатков растворителя и окончание реакции, которая в концентрированном расплаве протекает с высокой скоростью.

Далее расплав поступает в третью зону, где при интенсивном перемешивании и температуре ниже критической начинается массовая кристаллизация продукта, который лопатками снимается со стенок аппарата.

Снизу аппарата непрерывно ссыпается сухой порошок готового продукта трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата.

Пример 1: Два моля (332,4 г) о-крезоксиуксусной кислоты растворяют в 450 мл изопропилового спирта, туда же загружают 2 моля (298,4 г) триэтаноламина. Смесь нагревают до 70°С и подают насосом в верхнюю часть вертикально установленного аппарата. При поступлении раствора в I зону обогрева, где температура поддерживается равной температуре кипения растворителя, раствор вращающимися лопатками отбрасывается к стенкам аппарата, где при температуре 82,4°С (температура кипения изопропилового спирта 82,4°С) происходит взаимодействие о-крезоксиуксусной кислоты с триэтаноламином. Одновременно изопропиловый спирт испаряется, пары уходят вверх, где конденсируются в конденсаторе. При движении упаренного раствора во второй зоне обогрева, где поддерживается температура 83°С, остатки спирта испаряются и реакция проходит в стекающей пленке расплава с высокой скоростью. Далее расплав поступает в зону кристаллизации, где температура поддерживается 75°С (т.е. ниже температуры плавления готового продукта).

Кристаллизующийся расплав снимается со стенок аппарата вращающимися лопатками и сухой продукт ссыпается снизу аппарата. Выход трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата 99,7 мас.%. Получают 445 мл изопропилового спирта в конденсаторе и 627,6 г три-(2-оксиэтил) аммоний о-крезоксиацетата. Выход 99,7 мас.%.

Пример 2. В условиях первого примера. При движении указанного раствора во второй зоне обогрева, где поддерживается температура 81°С, остатки спирта испаряются, и реакция проходит в стекающей пленке с высокой скоростью. Далее расплав поступает в зону кристаллизации, где температура поддерживается 73°С. Кристаллизующийся расплав снимается со стенок аппарата вращающимися лопатками. Сухой продукт ссыпается снизу аппарата.

Выход трис-(2-оксиэтил) аммоний-о-крезоксиацетата 98,1% масс.

Снижение выхода объясняется снижением скорости реакции с понижением температуры и неполным превращением. В продукте обнаруживаются не прореагировавшие реагенты.

Пример 3. В условиях первого примера температура во II зоне поддерживается 85°С, в III зоне - 77°С. Выход 99,7 мас.%. Однако при этих режимах наблюдается частичный проскок не кристаллизующегося продукта. Температурный режим необходимо снизить на 3-4°С.

1. Способ получения трис-(2-оксиэтил)аммоний-о-крезоксиацетата взаимодействием триэтаноламина с о-крезоксиуксусной кислотой в растворителе, отличающийся тем, что реакционную смесь подвергают трехстадийному температурному воздействию, причем в первой стадии при температуре кипения растворителя, во второй при температурах 81-85°С, в третьей при температуре 73-77°С.

2. Способ получения трис-(2-оксиэтил)аммоний-о-крезоксиацетата взаимодействием триэтаноламина с о-крезоксиуксусной кислотой в растворителе по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят в вертикальном аппарате, снабженном тремя зонами обогрева, ротором с регулируемым числом оборотов, состоящим из вала с подвижными лопатками.