Способ получения диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты

Способ получения диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсккк

Социалкстическкк

Республик

09618

I . S

l с

М. Кл.2

С 07 С 69/82//

A 01 N 9/28

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий

УДК 547. 584 . .07 (088.8) Л. В. Воронкова, Т. M. Шамсутдинов, H ° Ф. Попова, В. M. Полуэктова, В. И. Иванов, Т. Н. Маямсина и В. Н. Павлович (723 АвтОРы изобретения (71) ЗаяВИтЕЛЬ Уфимский филиал Всесоюз ного научно-исследовательского института -химических средств защиты растений

{54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА

2, 5-ДИХЛОРТЕРЕФТАЛЕВОЯ К ИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты, который используется в качестве гербицида и полупродукта органического синтеза.

Известен способ получения диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты хлорированием и-ксилола при

20-60 С в присутствии порошка желеP . за ° Получают продукт с содержанием

67-72% 2,5-днхлор-п-ксилола.

Перегонкой полученного продукта и фильтрацией при вымораживании (2-ЗоС) получают целевой продукт с выходом

64%.

2,5-Дихлортерефталевую кислоту получают окислением 2,5-дихлор-й-ксилола молекулярным кислородом в среде уксусной кислоты в присутствии катали- 20 заторов окисления при температуре

118 С в течение 26 ч. Выход 73,3%.

Этерификацию проводят при нагревании кислоты с метанолом и серной кислотой в течение 8 ч при 73-74 С при мольном соотношении 2,5-дихлортерефталевая кислота : метиловый спирт е серная кислота = 1:16г1,15.

Выход эфира 90%. 30

Таким образом, общий выход диметнл-2,5-дихлортерефталата, считая на исходный rl-ксилол, составляет

42,2Ъ (1), Этот способ имеет ряд существенных недостатков, основ ныки из которых являются низкий выход целевого продукта, сложность выделения 2, 5-дихлор-.

-П-ксилола и получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты, большой расход ме. танола и серной кислоты.

Целью изобретения является упрощение процесса н повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что fl-ксилол хлорируют в среде гексахлорбутадиена в две стадии, сначала при температуре 140-180 С, а затем при 135-150 С в присутствии металлического железа до октахлор-л-ксилола, который выделяют и подвергают этерификации в присутствии воды при температуре 100-130 С.

Сущность способа получения диметилового эфира 2,.5-дихлортерефталевой кислоты по изобретению заключается в следующем.

Сначала П-ксилол хлорируют в две с-еадии„

709618

Хлорирование П-ксилола до гексахлор- ff-ксилола проводят в среде гексахлорбутадиена при 140-180 C . Выход гексахлор-П-ксилола после фильтрации реакционной массы 99Ъ. Дальнейшее хлорирование проводят также в среде гексaõëîðáóòaäèåía при температуре

135-150 С в присутствии катализатора металлического железа. Выход о«тахлор-П-ксилола 71Ъ.

Этерификацию октахлор-fl-ксилола 10 проводят метанолом в присутствии серной кислоты и воды при температуре

100 †130 в течение 1 ч. Как правило, мольное соотношение октахлор-П-ксилол : метанол : вода : серная кислота = 1: (3,26-3,43): (0,34-2,2): (0,181,05) . Реакция протекает с количественным выходом диметилового эфира

2, 5-дихлортерефталевой кислоты.

Общий выход целевого продукта, считая на исходный и -ксилол, 69,6Ъ, Пример 1 . В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 40 г (0,63 молл) П-ксилола (50 мл), 25 мл гексахлорбутадиена и 25

0,04 r уротропина. Нагревают до 140 С и через барботер подают хлор до прекращения выделения из реакционной массы хлористого водорода, что определяется анализом газов, выходящих из З(3 реактора. В процессе хлорирования температуру поддерживают в течение

5 ч 140-150 С, затем 160-170 С (6 ч) и наконец ее доводят до 180 С, IIO окончании реакции колбу охлаждают, выпавшие кристаллы отфильтровывают; получают 116,5 г гексахлор-fl-ксилола, что составляет 96,6Ъ от теоретического. Т. пл, 108-109 C.

В четырехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, контактным термометром, мешалкой и барботером, загружают 30 r (0,095 моля) гексахлор-п-ксилола, 3 r (10Ъ o= веса refcaхлор-П-,ксилола) железных стружек и

100 мл гексахлорбутадиеча и при 150 С <5 пропускают газообразный хлор. По окончании хлорирования горячую реакционную массу фильтруют и охлаждают в течение 3-4 ч при температуре от -10 до

-15 С. Выпавший при охлаждении осадок о отфильтровывают, промывают небольшим количеством ме rale îëà и сушат. Получают 26,1 r (71,4Ъ) октахлор-и-кснлола; Т. пл„ 191-1920С.

Во всех примерах используют октахлор-П-ксилол, полученный таким методом.

В реактор загружают. 19,2 г (0,0503 глоля) октахлор-п-ксилола, 5,17 г (0,053 моля) серной кислоты (d = 1,84, 94Ъ), 0,33 r (0,018 моля) воды и нагревают до 100 С 40 мин) .

По достижении этой темпеоатурь; через капельную воронку полают 7 мл (0,173 моля) метанола, одновремеHHQ поднимая температуру до 125 C. .По окончании прикапывания метанола реакционную массу выдерживают еще в течение 10 минут, приливают 100 мл воды, перемешивают 20 — 30 мин, выпавший осадок 2,5-дихлортерефталата отфильтровывают, промывают на фильтре водой и сушат. Получают 12,9 r целевого продукта в виде белых игольчатых кристаллов с кремоватым оттенком, т. пл.

132-134 С.

Выход диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты, считая на октахлор.-fl-ксилол, составляет 97,7Ъ от теоретическогo

Пример 2. B реактор загружают 14,4 г (0,0377 моля) октахлор-tl—

-ксилола, 2,2 мл (0,038 моля) серной кислоты, 0,2 r ((00,013 моля) воды.

Смесь нагревают до 120 С и выдерживают при этой температуре в течение 1 ч, затем прикапывают 5 мл (0,123 моля) метанола. Получают 9,85 г диметилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты, с т. пл . 135-136 С. Выход 99, 2Ъ

oT теоретического.

Пример 3. Аналогично примеру

1 в реактор загружают 19, 2 r (О, О 50 3 моля) октахлор-а-ксилола, 1,89 r (0,019 моля) серной кислоты, 2 г (0,111 моля) воды и при 110124 С прикапывают 7 мл метанола, Получают 13,1 г диметил-2,5-дихлортерефталата, т. пл. 130 †)32 C. Выход

99 10Пример 4. Аналогично примеру 1 в реактор загружают 19, 2 г октахлор-П-ксилола, 0,86 г (0,009 моля) сер —:îé кислоты«94 r (0,108 моля) воды и при 100-125 подают 7 мл метанола В результате реакции получа;от 12,9 г эфира с т .. я. 127 — 130 С.

Выход 97, 7 Ъ.

Формула изобретения

1. Способ получения диметилового з4ир 2,5-дихлортерефталевой кислоты из П -ксилола путем его хлорированияя и последующей этерификации в присутствии метанола и серной кислоты при нагревании, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, хлорирование П-ксилола проводят в среде гекса хлорбутадиена в две стадии,. сначала при температуре 14 0-180 С, а затем при 135150"C в присутствии металлического железа до октахлор-П-ксилола, которыи выделяют и подвергают этерификации в присутствии воды при температуре 100-130 С. ?09618

Составитель С. Плужнов

Редактор Л. Емельянова Техред О.Андрейко Корректор Е. Папп

Тираж 495

Подписное

Заказ 8698/30

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что этерификацию проводят при мольном соотношении реагентов октахлор-и-ксилол: метанол: вода.: серная кислота = 1: (3,263,43): (0,34-2,2): (0,18-1,05) °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Докунихин Н. С., Сборник рефератов НИР, серия 03, Р 1-2, 1972 г., стр. 78.