Способ очистки терефталевой кислоты

Способ очистки терефталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I3829

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Хв

Заявлено 13.XI.1969 (№ 1376638/23-4) МПК С 07с 63/26

С 07с 51/42 с присоединением заявки М

Комитет по делам иаобретеинй и открытий при Совете Министров

CCCP

Приоритет

Опубликовано 07.1Х.1971. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 17.XI.1971

УДК 547.584.03(088.8) Авторы изобретения В. Н. Кулаков, P. Е. Толокнов, И. 3. Школьникова, Г. М. Москвинова и Г. Н. Ерлтакова (СССР) и иностранцы

Рудольф Винтер и Вольф Райнхард (Германская Демократическая Республика) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров

3 аявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу очистки терефталевой кислоты, являющейся ценным мономером в производстве полимерных материалов.

Известно, что терефталевая кислота, получаемая при окислении п-ксилола, в зависимости от режима процесса содержит в большем или меньшем количестве продукты неполного его окисления. Некоторые из них, например

fl-толуиловая кислота, легко растворимы во многих растворителях, поэтому очистка от них не вызывает трудностей. Очистка же от примеси л.-карбоксибензальдегида весьма затруднена. Причем содержание н-карбоксибензальдегида в очищенной терефталевой кислоте строго регламентируется и не должно превыш ать 0,002 — 0,005%.

Терефталевая кислота с большим содержанием данной примеси не пригодна для получения высококачественных пленок и волокон.

Известны способы очистки терефталевой кислоты гидрированисм примесей, главным образом п-карбоксибензальдегида, или окислением кислородом в присутствии соответствующих катализаторов в среде органического растворителя. Однако растворимость терефталевой кислоты в воде и уксусной кислоте низка (0,5 вес. % и 1 вес. % при 190 С соответственно), поэтому осуществление этих способов связано с необходимостью применения бол ших количеств растворителя при высокой температуре (220 — 300 С) . Реакционные устройства должны быть изготовлены из материалов особо стойки. к сильно коррозионной среде, например из читана, и работать под давлением

40 †1 ати.

Известен также способ очистки терсфталсвой кислоты окисле нем примесей сильными окислителями в ацетатно-буферном растворе.

10 В 1 л ацетатного буфера (рН 5 — 5,5), содержащего 1 глоль ацетата натрия и 0,24 гяоль уксусной кисло гы, растворяется, например, Ilp0 100 С око 10 30 г терефталевой кислоты.

Процесс ведут при 90 — -190 C.

Полученный раствор окисляют сильным окислителем, например перманганатом калия, причем последний загружают в твердом виде ремя-четырьмя цорциямп с интервалом

20 10 инн. Послс часовой выдержки окисленный раствор обрабапгывают активированным уI . лсм, отделяют ol шлама и охлаждают. Выпавшую в осадок терефталевую кислоту отфильтровывают, промывают горячей водой и

25 высушивают. Однако для очистки терефталевой кислоты расходуется большое количество окислителя — около 3 г перманганата калия на 100 г терефталевой кислоты, а это приводит к изменеишо состава ацетатного буфера.

30 В раствор переходит содержащштся в окисли

313829

Таблица

Содержание примесей в терефталевой кислоте, 3, 1 (>

< 4 (» о о а о о

\» I

Ю о »

2 о о

F с

Г. л с со г л-карбоксибен бензойIKо о + (QJ со гг-толу иловая кислота ная кислота зальдегид

1 (2

3 4

2

4

16

17

18

19

21,3

24,0

23,9

23,8

24,1

23,9

24,0

24,2

23,8

24,1

85,2

96,0

95,5

95,2

96,5

95,5

96,0

96,7

95,2

96,5

О, 0028

0,0031

0,0026

0,0028

0,0031

0,0025

0,0028

0,0034

0,0026

0,0031

0,008

0,006

0,008

О,ОП

О, 008

0,010

0,006

0,008

0,011

0,008

0,012

0,008

0,014

0,013

0,011

0,016

0,009

0,011

0,014

0,012

Предмет изобретения

Составитель Т. Лавриненко

Редактор Т. Загребельная Тскред Л. В, Куклина Корректор Л. А. Царькова

Заказ 3157;б Изд. ¹ 1323 1 пряж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий нри Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раугцская наб., д. 4,5

Типография, нр. Сапунове» 2

Получают 22 г очищенной терефталевой кислоты. Очищенная терефталевая кислота содержит примеси — 0,004% п-карооксибензальдегида, 0,005% бензойной кислоты и 0,01% и-толуиловой кислоты. 5

Таким образом, содержание наиболее опасной примеси и-карбоксибензальдегида снижено до допустимой нормы 0,004%. Затраты перманганата калия составляют всего лишь 0,5% от веса терефталевой кислоты. 10

Содержание бензойной и и-толупловой кислот определяли хроматографическим способом, а содержание и-карбоксибензальдегида— полярографическим.

П р и мер 2. Смесь терефталевой кислоты с 15 ацетатным буфером, указанную в примере 1, нагревают в стеклянной колбе до 96 — 98 С и перемешивают до полного растворения продукта. В колбу загружают раствор окислителя, приготовленный из 0,125 г КМпО» и 20 игг 20 ацетатного буфера. Загрузку производят непрерывно капельным способом в течение 80 мин (скорость загрузки 0,0015 г КМпО»/лгигг).

Содержимое колбы перемешивают еще 15лгин и прп этой же температуре загружают 2 г ак- 25 тивированного угля. После 10-минутного перемешивапия раствор отфильтровывают от шлама и охлаждают до 20 С.

Осадок терефталевой кислоты отфильтровывают, промывают горячей дистиллированной 30 водой и высушивают. Получают 22,3 г очищенного продукта. Терефталевая кислота содержит 0,0028 /, примеси гг-карбоксибензальдегида.

П р и мер 3. Смесь терефталевой кислоты с 35 ацетатным буфером, указанную в примере 1, нагревают в стеклянной колбе до 96 — 98 С и перемешивают до полного растворения терефталевой кислоты. Затем в колбу загружают раствор окислителя, приготовленный из 0,125 г 40

КМпО» и 20 лгл ацетатного буфера. Загрузку производят непрерывно капельным способом B течение 80,кин (скорость загрузки 0,0015 г

КмпО»/вгик), Содержимое колбы перемешивагот еще 15 гиии и добавляют 2 г активиро- 45 ванного угля. i loc;IL 10-минутного герсмсшивания раствор отфильгровывагот от шлама и охлаждают до 25=C. Осадок терефталевой кислоты отфильтровывают, промыв"-, îò 200 лгл горячей дистиллированной воды ii L .»ë ø»iià- 50 ют. Мато шый ацетатпый оуфер возвращат па растворение вежей порции неочищенно,»1 терефталевой к слоты.

Очистку второи порции TpрефталевоЙ и !Слоты (тоже 25 г) производят таким же образом, как и в первом цикле. Результаты опытоз о гистки приведены Е3 таблице.

Результаты очистки терефталевой кислоты с многократным использованием ацетатного буфера

П р н м е ч а н и е, Результаты опытов М 6 — 15 аналоги Ill: I приведенным в таблице.

1. Способ очистки терефталевой кислоты, полученной прп окислении гг-ксплола, путем окисления «сы ой» терефталевой кис".îòû сильным окислитслем, например перманганатом калия, в ацетатно-буферном растворс, от.гичагои,ийс. г тем, что, с целью интенсификации процесса, .Io.äã÷ó окислителя ведут и прерыгпо со скоростью 0,1 — 0,0001 г окислителя лиги па 1 .г окисляемого раствора.

Способ о и. 1, отггичаюгцийся тем, что окислитель подают в виде 4 — 30%-ного раствора и ацетатном буфере.