Способ получения органического раствора надкарбоновых кислот с 1-4 атомами углерода

Способ получения органического раствора надкарбоновых кислот с 1-4 атомами углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИВИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ. Яф

<"> 6288И

Сеюз Советскик

Социапистическик

Республик (6I ) Дополнительный к патенту (s3) МГ

С 07 С 179/10 (22) Заявлено 2804,76 (21) 2351857/23-04 (23) Приоритет — (32) 30. 04. 75 (3I) Р 2519295.4 (33) ФРГ (43) Опубликовано 15.1078.Бюллетень М 38 (45) Лата опубликования описаиия040978

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УЛК 661 ° 729 (088. 8) Иностранцы

Гюнтер Прешер, Герд Шрейер, Гельмут Вальдманн и Вульф Швердтель (ФРГ) Иностранные фирмы Байер AF и Дойче Гольд-унд Зильбер-Шайдеанштальт формальс Ресслер (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Pl) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО РАСТВОРА

НАДКАРБОНОВИХ КИСЛОТ С 1-4 ATOMAMH УГЛЕРОДА

Целью изобретения является повышение выхода надкарбоновой кислоты.

Эта цель достигается за счет того, что в водный рафинат добавляют

50-100% перекиси водорода от расхода перекиси водорода в реакции, и от» гонку воды ведут при давлении 20250 мм рт.ст. и температуре .в кубе

40-100 С до остаточного содержания воды, равного 20-60%.

Изобретение относится к получению растворов надкарбоновых кислот, в частности к способу, получения органического раствора надкарбоновой кислоты с 1-4 атомами углерода, которые находят разнообразные применения в органическом синтезе.

Известен способ получения растворов надкарбоновых кислот, например безводных, заключающийся в том, 36 что соответствующую карбоновую кислоту подвергают взаимодействию с 90%ной Н2О при температуре 35-70 С в среде растворителя, например пропилацетата, с азеотропной отгонкой воды.

16

Для повыаения взрывобезопасности процесса исходную И О используют в растворителе, не содержащем воду и спирт.

Для получения органических раст-. воров предусматривают экстракцню реакционного раствора органическим растворителем, например трнбутнл-.или триоктилфосфатом.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения органичесного раствора надкарбоновой кислоты, содержащей

1-4 атомов углерода, который заключается в том, что 5-90%-. ную перекись водорода подвергают взаимодействию с соответствующей карбоновой кислотой прн молярном соотношении, равном 0,5-30т1, температуре 10-70 С в присутствии водорастворимого кислого катализатора. Получаемую при этом реакционную смесь противотоком экстрагируют органическим растворителем, органический экстракт отделяют и водный рафинат экстракта подвергают перегонке при пониженном давлении (величнна не указана) для удаления воды с последующей циркуляцией остатка на реакцию. Выход надкарбоновой кислоты в органическом растворе составляет 87%. Повторной экстракцией с последующей перегонкой водного рафината экстракта вы. ход повышается до 90,5% °

628815

В качестве водорастворимого кислого катализатора применяют серную кислоту, метансульфокислоту и этансульфокислоту, в качестве экстрагена используют бензол, толуол, ксилол, иклогексан, н-пентан, иэооктан, хлористый метилен, хлороформ, 1,2-дихлор- этан, 1,2-дихлорпропан, метилацетат, изоамилацетат, пропилпропионат. Экстракцию проводят при той же температуре, при которой проводится реакция водной перекиси водорода с карбоно- 10 вой кислотой.

Пример 1. В реактор, выполненный в виде насадочной трубы длиной 50 см и диаметром 5 см, подают

619 r/÷ водного раствора, который И содержит, вес.%: 32,8 серной кислоты, 29,1 перекиси водорода, 5,8 пероксосерной кислоты и 32,3 воды, и который отбирают в качестве кубового продукта перегонной колонны, а щ также 415 r/÷ (5,6 моля) пропионовой кислоты.

Молярное соотношение перекиси водорода и пропионовой кислоты составляет 1:1, причем содержащаяся И в пероксосерной кислоте перекись водорода считается как свободная

HgO

Реакционную смесь нагревают в течение 20 мин до 38 С, причем конверсия пропионовой кислоты в надпропноновую кислоту составляет 59%.

Из реактора отводят 1034 r/÷ смеси следующего состава, вес.%:. 28,8 надпропяоновой кислоты, 16,46 пропноновой кислоты, 19,6 Н104, 3,47 пероксосерной кислоты, 6,54 H О и 25,13 воды. Эту смесь охлаждают до 20 С и подают в снабженную 80 ситчатыми тарелками пульсирующую колонну длиной 4 м и диаметром 2,5 см, в кото- 40 рой смесь подвергают при температуре 20 С противоточной экстракции бенэолом, который в количестве

961 г/ч подают в нижнюю часть экстракционной колонны. В качестве экстрак- 45 та получают 1439 г/ч 20,6%-ного по весу бенэольного раствора надпропионовой кислоты, который кроме того содержит, вес.%1 11,78 пропионовой кислаты, 0,69 воды и 0,07 перекиси водо- 50 рода.

В качестве водного рафината отбирают 556 г/ч раствора, содержащего, вес.%: 36,5 серной кислоты, 11,98 пе-. рекйси водорода, 6,45 пероксосерной кислоты, 0,1 пропионовой кислоты и

0,08 надпропионовой кислоты. После добавки 194 мл/ч 50%-наго по весу водного раствора перекиси водорода (115,9 г Я 04=3,408 моля 100% от расхода перекиси водорода в реакцию) вЬдный рафинат подают в перегонную

xoëoHíó длиной l м и диаметром 5 см, снабженную выпарныве аппаратом с падающей пленкой. При давлении

50 мм рт.ст., температуре куба 65 С, 65

Таблица 1

Выход надпропионовой кислоты в бензольном экстракте, % в пересчете на водную перекись водорода

Концентрация

ВОДНОЙ перекиси водорода, вес.%

Малярное соотношение водной перекиси водорода и пропи оновой кислоты

30:1

96,75

96,47

96,95

96, 75

96,72

18:1

8:1

70

2:1

90 температуре в верхней части 35 С н флегмовом числе 0,5 отгоняют 168 мл/ч

1 оды. Дистиллят содержит О, 23 вес.% адпропионовой кислоты н 0,35 вес.% пропионовой кислоты, а также следы перекиси водорода. Из куба перегонной колонны отводят 619 r/÷ водного раствора, содержащего, вес.%:

32,8 серной кислоты, 29,1 перекиси водорода, 5,8 пероксосерной кислоты и 32,3 води. Этот раствор рециркулируют в реактор вместе с пропионовой кислотой.

Выход надпропионовой кислоты в бензольном экстракте составляет

96,95% в пересчете на водную перекись водорода.

П р и м.е р 2. Повторяют пример 1, но в качестве водорастворимого кислого катализатора применяют метансульфокислоту и этансульфокнслоту, а в качестве экстрагента— толуол, кснлол, циклогексан, н-пентан, иэооктан, хлористый метилен, хлороформ, 1,2-дихлорэтан, 1,2-днхлорпропан метилацетат, изоамилацетат и пропилпропионат. При этом реакцию водной перекиси водорода с пропионовой кислотой проводят при температуре 10 50 и 70 С. Выход надпропионовой кислоты в соответствующем экстракте составляет 96,2-98,45% в пересчете на водную перекись водорода.

Пример 3. Повторяют пример

1 с применением указанных в табл.1 концентраций перекиси водорода и малярного соотношения водной перекисН водорода к пропионовой кислоте.

628815

Та блица 3 надмуравьнная

Муравьиная

96,15

Уксусная

-надуксусная

96,84

Таблица

Иэомасляная надиэомасляная

97,45 над-н-масляная н-Масляная

96,62.

Формула изобретения

250

98,37

97,22

96,48

100

100

40

40

Составитель Г.Андион

Редакто Н, Потапова Техред Э.Чудик КорректоР С.Патрушева

Р

Заказ 5837/49 A Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениЯ и открытий

113035 Москва F.-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 4. Повторяют пример 1, но в водный рабинат добавляют 50 и 75% перекиси водорода от расхода перекиси водорода в реакции.

При этом выход надпропионовой кислоты в бензольном экстракте составляет 96,25% и 96,56% соо.зетственчо, в пересчете на водную перекись 5 водорода.

Пример 5. Повторяют пример 1, но отгонку воды ведут до остаточного содержания воды, равного 20,40 и 60% соответственно. При IO этом соблюдают укаэанные в табл. 2 параметры.

II p и м е р 6. Повторяют пример 1 с применением укаэанных в табл. 3 карбоновых кислот.

Способ получения органического раствора надкарбоновых кислот с

1-4 атомами углерода взаимодействием

5-90%-ной перекиси водорода с соответствующей карбоновой кислотой при молярном соотношении, равном 0,530:1, и температуре 10-70 С в присутствии водорастворимого кислого . катализатора с осуществлением противоточной экстракции реакционной смеси органическим растворителем, отделением органического экстракта, отгонкой воды из водного рафината экстракта при пониженном давлении и рециркуляцией остатка на реакцию, о тл и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения выхода целевого продукта, в водный рафинат добавляют 50-1003 перекиси водорода от расхода переки си водорода в реакции, и отгонку воды ведут при давлении 20-250 мм рт.ст ° и температуре в кубе 40-100 С до остаточного содержания воды, равного

20 — 60%.