Способ получения -хлоркарбоновых кислот

Способ получения -хлоркарбоновых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>791734

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИ2ЬСТЗМ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 12.02. 79 (21) 2723456/23-04 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.3

С 07 С 51/21

С 07 С 53/15

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 547 ° 295 ° .07 (088.8) Опубликовано 30,12,80, бюллетень Йо 48

Дата опубликования описания 30 . 12 . 80 (72) Авторы изобретения

В.A. Новожилов, A.À. Беэр, Н.С. Куприянова, Л.С. Майоров и А.И. Мухина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4) -ХЛОРКАРБОНОВЫХ

КИСЛОТ

Изобретение относится к области, органического синтеза, конкретно, к улучшенному способу получения Ш— хлоркарбоновых кислот, которые применяют для получения некоторых ат- 5 трактантов, волокнообразующих Я аминокислот, лекарственных препаратов и др.

Известен способ получения CO -хлоркарбоновых кислот путем обработки 10

d,d,ld,uJ -хлоралканов концентрированной серной кислотой при начальном весовом соотношении кислота:хлоралкан

2:1, в присутствии медного купороса.

Выход целевого продукта составляет около 80% от теоретического (13 .

Недостатком способа является недостаточно высокий выход целевого продукта.

Наиболее близким по технической ;Я сущности и достигаемым результатам является способ получения Од -хлоркарбоновых кислот, например, хлорвалериановой кислоты, путем обработки 1,1.,1,5-тетрахлорпентана кон- 25 центрированной серной кислотой, при их весовом соотношении 1:1,5, соотственно npz температуре 90 100 в присутствии воды. При этом смесь тетрахлоралкана и серной кислоты 30

2 нагревают при перемешивании, в присутствии воды. Выход целевого продукта составляет 77,5% 21 .

Недостатком известного способа .является недостаточно высокий выход целевого продукта.

Цель изобретения заключается в повышении выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получение Шхлоркарбоновых кислот, путем обработки хлоралкана общей формулы

Cf(CHg) CHgCClg, где A 3,5,7, KGHцентрированной серной кислотой,обычно, при их весовом соотношении

1:1-3, соответственно, при температуре 90-100оС, в присутствии воды.

При этом хлоралкан вводят в нагретую кислоту в струйном режиме со скоростью 1,4-1,5 -объема на один объем серной кислоты в час в присутствии воды. Выход целевого продукта составляет 88-94 вес.Ъ.

Отличительным признаком процесса является введение тетрахлоралкана в нагретую серную кислоту в струйном режиме со скоростью 1,41,5 объема на один объем серной кислоты в 1 ч, что позволяет повысить выход целевого продукта.

791734 т а б л и ц а 1

Результаты гидролиза 1,1,1,9-тетрахлорнонана

89,2

470

50

720 720

726 500

530

93,1

50

91,6

550

820 800

880 600

84,0

605

70

Недостатком известного способа является то, что необходимо использовать значительный избыток серной кислоты. При количестве серной кислоты менее эквивалентного по весу хлоралкана, гидролиз протекает с незначительным выходом. Большое количество расходуемой серной кислоты, которую трудно регенерировать после проведения процесса, является препятствием для внедрения способа в промышленное производство.

Согласно предлагаемому способу обработку тетрахлоралканов проводят при соотношении серная кислота тетрахлоралкан 1:1-3 (по весу),при этом хлоралкан вводят в нагретую концентрированную серную кислоту в струйном режиме со скоростью

1,5 объема на 1 объем серной кислоты в течение 1 ч, добавляя с хпоралканом необходимое количество воды. Количество воды зависит от количества гидролизуемого тетрахлоралкана и составляет 2 моля воды на 1 моль тетрахлоралкана.

В результате такой операции сохраняется избыток серной кислоты по отношению к поступающему тетрахлоралкану, который превращается в Ld -хлоркарбоновую кислоту. Серная кислота не расходуется в реакции, но,относительное количество ее в реакционной смеси уменьшается,поэтому нецелесообразно бесконечно увеличивать количество прибавляемого тетрахлоралкана из-за снижения скорости процесса. В результате, общее количество взятой для гидролиза серной кислоты может быть значительно меньшим, чем при одновременном смешении хлоралкана и кислоты, при этом увеличивается выход получаемых хлоркислот за счет уменьшения растворенных в сернокислотном слое хлоркислот. уменьшается также и образование побочных продуктов и смол, которые являются отходами производства.

Пример 1. В стеклянную колбу емкостью 3 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником и двумя капельными воронками, заливают

500 мл концентрированной серной кислоты (98%). После нагрева кислоты в колбе до 950С на водяной бане начинают прибавлять тетрахлоргептан при работающей мешалке. Выделяющийся через обратный холодильник хлористый водород поглощают цодой и взве- шивают. По мере выделения хлористого водорода добавляют воду из расчета

2 моль воды на 3 моля хлористого водорода. В течение ". ч добавляют

1500 мл тетрахлоргептана (удельный вес 1,25) и 290 мл воды.

После окончания добавления 1,1, 1,7-тетрахлоргептана реакционную смесь перемешивают в течение 30 мин. пби 95 С, разбавляют 400 мл воды и

Щ с помощью делительной воронки отделяют верхний органический слой.

Разгонкой было выделено 1207 г хлорзнантовой кислоты (т.кип. 130- .

1310С при 4 мм. рт.ст.), что составляет 92% от теоретического.

Пример 2. В аппаратуру примера 1 заливают 400 мл серной кислоты (98%). После нагрева кислоты на водяной бане до 950С прибавляют

1000 мл 1,1,1,5-тетрахлорпентана (уд.вес 1,35) и 20 О мл воды в течение 1 ч 40 мин (скорость добавления 1,5 объема С5 на 1 объем кислоты за 1 ч) . с

После разделения продуктов по методике примера 1 получают 804 r хлорвалериановой кислоты с т, кип. 129 С при 11 мм рт.ст. Выход составляет 90% от теоретического., ц Пример 3. В аппаратуру, описанную в примере 1, заливают серную кислоту (98Ъ) и нагревают до 95-98ОС. При перемешивании добавляют 1,1,1,9-тетрахлорнонан по вышеприведенной методике. Результаты гидролиза приведены в табл,1, 791734

Продолжение табл. 1

714 700 50 40 524

1030 700 70 60 670

90,8

88,7

0,70

20 изобретения

1. Способ получения Ю -хлоркар„боновых кислот путем обработки хлоралканов общей формулы

СI(CHg)nСНяССlg где n = 3,5,7, концентрированной серной кислотой при 90-100 С в присутствии воды, 30 отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, хлоралкан вводят в нагретую кислоту в струйном режиме со скоростью 1,4-1,5 объема на 1 объем

35 серной кислоты в 1 ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку проводят при весовом соотношении кислота : хлоралкан 1:1-3.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 105289, кл. С 07 С 101/04, 1950.

2. Патент CLIA 9 2.398.430, кл. 260-539, опублик ° 1946, 45 (прототип).

Та блица 2

Известный

С7 80 204 Г1

77,5 1,50 t2) Составитель Е. Уткина

Редактор Л. Герасимова Техред С. Мигунова Корректор M.Вигула

Заказ 9393/23

Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ 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

Полученная хлорпеларгоновая кислота имела т.кип.120 C/2 мм рт,ст,, уд. вес. 1,19

Пример 4. В эмалированный Продолжение т гидролизер объемом 500 л, снабженный паровой рубашкой, якорной мешалкой и гильзой для термопары, зали- Предлавают 100 л сеРной кислоты (98%) и 15 гаемый Cg- 90 нагревают до температуры 95+C. Затем начинали подавать тетрахлор- C 7 — 92 0,53 гептановую фракцию со скоростью порядка 2,5 л/мин (147 л/ч), что сос- С9 — 88-94 0,65-1 тавляло 1,4-7.,5 объема тетрахлоргептановой фракции на 1 объем серной

Формула кислоты в час. Во время подачи тетрахлоргептановой фракции, продолжающейся около 2 ч, добавлялась вода порциями по 5 л, общим количеством 55 л.

Получено 149 KI технической хлоргептановой кислоты, что составляет 90,5% от теоретического.

Сравнительные данные по предлагаемому и известным способам даны в табл.2.