Способ получения с -алкилгидро-ксамовых кислот

Способ получения с -алкилгидро-ксамовых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и829626 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 18.07.79 (21) 2798437/23-04 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень J4 1-8

Дата опубликования описания 18.05.81 (51)М. Кл.

С 07 С 131/11

Пюоудвротввннмй комитет

СССР

00 делам иаоБретеиий и открытий (53) УЙК 547,298..71.07 (088.8) Н. Е. Шукина, B. А. Шендерович, В. И. Рябой, М. К. Старовойтов, Н, П. Утробин и В. К. Рыков (72) Авторы изобретения. i

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт механической обра отки - пааезных ископаемых и Волжский завод органического=синтеза (7I ) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ С, -АЛКИЛГHQPCKCAMOBbIX

КИСЛОТ

Изобретение относится к усовершенст вованному способу получения С „о- алкилгидроксамовых кислот, которые используются для получения флотореагента

ИМ-50, являющегося эффективным соби- рателем руд рецких металлов; олова и : борсодержащего сырья.

Известно получение флотореагента

ИМ-50, активная часть которого представлена алкилгицроксамовыми кислотам

10 ми С -C9, взаимодействием метиловых эфиров. карбоновых кислот С, -Со и гидроксиламинсульфата в воцно-щелочной cpege Ц.

Недостатком этого способа является то, что получение реагента ИМ-50, отве15 чающего требованиям действующих на него ТУ-6-14-412-78, возможно TQJIbK0 при содержании железа (по F OQ в исходном сырье не более 0,003%. Известен также способ получения алкилгицроксамовых кислот взаимодействием сложных эфиров карбоновых кислот с водным раствором гидроксиламиносульфата в присутствии поверхностно-активных веществ и водного раствора едкого натра, содержащего элементарную серу в количестве 0,01-0,05 моля на 1 моль исхочного сложного эфира карбоновой кислоты

Г23. Однако этот способ не обеспечивает устойчивости гидроксиламинсульфата.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности является способ получения С- — алкилгидроксамовых кислот, состоящий в том, что метиловые эфиры карбоновых кислот Са-С> обрабаты.вают 15-40%-ным водным раствором соли гидроксиламина (сернокислой или солянокислой) в присутствии поверхностноактивного вещества, например ОП-10, добавляют водный раствор ецкого патра и

10%-ный водный раствор сульфида натрия.

Сульфид натрия берется в двухкратном . количестве против теоретически рассчитанного по реакции для связывания аселеза. Выход реагента составляет 83-88%

f33

3 82

Однако цанный способ получении флото:реагента ИМ-50 обеспечивает стабильность протекания процесса и качество ре агента ИМ-50, соответствующее техническим условиям ТУ 6-14-412-78, толь ко при содержании железа (по Ре Ох) в гидроксиламинсульфате не более 0,02%.

При более высоком содержании железа в гидроксиламинсульфате происходит его разложение. Это резко снижает выход ,гидроксамовых кислот (qo 30%) и качестВо процукта. При промышленном производстве реагента ИМ-50 показатели по содержанию гидроксамовых и карбоновык кислот, а также железа часто не выдерживаются, что приводит к производственному браку. При содержании же железа в гицроксиламинсульфате более 0,02% получить реагент, отвечающий требованиям технических условий ТУ-6-14-412

78 (табл. 1) по содержанию железа, не прецставляется возможным, так как все содержащееся в гидроксиламинсульфате железо переходит в кислую форму ИМ-50 (степень концентрации не менее 2,5).

При содержании железа в реагенте

ИМ-50 более 0,05% (по F O ) устой чивость реагента при хранении понижается. При этом гидроксамовые кислотыпревращаются в карбоновые. Содержание железа в техническом гидроксиламинсуль" фате не нормируется и может составлять (по Fe>O ) цо 0,4/o.

Цель изобретения — повышение качества С @- алкилгидроксамовых кислот (флотореагента ИМ-50) и стабилизация процесса его получения, Поставленная цель достигается путем взаимодействия соответствующего эфира с гицроксиламинсульфатом, причем в раствор гидроксиламинсульфата . ввоцят сернистый натрий и полиакриламид с послецуюшей фильтрацией раствора от осацка. Если технический гидроксиламинсульфат соцержит избыточную серную кислоту, то она предварительно нейтралируется ецк,ой щелочью.

Сернистый натрий вводится в раствор гицроксиламинсульфата в количестве в

4 раза превышающем теоретически рассчи танное цля связывания железа, а полиакриламиц — 0,02 г на 1 моль эфиров карбоновых кислот фракции С - C>, Пример. К раствору 74 мл (0,232 моль) технического гидроксиламинсульфата с концентрацией 22,03%

f 2эО г/л) основного вешества, 1,95% (23 г/л) серной кислоты и 2,41%

9626 4 (28 4 г/л) сульфата аммония и 0 29% (3,37 г/л) железа (по Ре О ) при разме« шивании и охлаждении (температура реако ционной массы 12-18 С) прибавляют

44-45%-ный раствор ецкого натра (2,0 мл) до нейтрализации свободной серной кислоты. Затем в раствор соли гидроксиламина вносят 12,9 мл 10%ного раствора сернистого натрия, размешивают

10 и прибавляют 0,6 мл 0,5-ного водного раствора полиакриламида, размешивают и отфильтровывают сульфид железа, а раствор соли гидроксиламина переносят в ,колбу, снабженную хорошо действуюшей

15 мешалкой, термометром и капельной воронкой. В эту же колбу вводят 28,4 мп. (0,16 моль) метиловых эфиров карбоновык кислот фракции С -Со и поверхностно-активное вещество типа ОП-7 в коли20 чество 3% от веса метиловых эфиров.

Перемешивают до образования устойчивости эмульсии 10-15 мин. Затем при раэмешивании. и охлаждении при температуре не выше 22 25 С равномерно приливают

40-45%-ный воцный раствор ецкого натра. Общий расхоц щелочи составляет

2,8 моля на 1 моль метиловых эфиров карбоновык кислот С -C> . После прибавг ления всей шелочи размешивают еше 2 ч при 25-27оС до полного исчезновения эфира. Массу охлаждают до комнатной температуры и подкисляют концентрированной серной кислотой (температура реакционной массы во время спуска кислоты не должна быть выше 32 С) до рН 3.

Реа гент ИМ-50, содержащий гицроксамовые кислоты и в качестве .побочного продукта карбоновые, находится в виде масла в верхнем слое, который отцеляетса

4О от нижнего кислого воцного раствора. Полученный таким образом продукт содержит 75-77% гидроксамовых кислот, 5-10% карбоновык кислт; 0,005% железа (по Fe+@) .и 0,8-2% сульфатов. желе45 рия и аммония. Выкод алкилгидроксамовых кислот составляет не менее 90%.

Результаты опытов предлагаемого с способа в сравнении с известным прец-ставлены в табл. 2 .

Из данных табл. 2 видно, что при содержании Fe>0> в гидроксиламинсульфа . те 0,04% нй по одному из известнык ме тодов получить реагент ИМ-50, .соответствуюший техническим условиям

ТУ-6-14-412-78 (сч. табл. 1) невозможно, тогда как по предлагаемому спо;собу получают реагент, отвечающий выс шей категории качества независимо от

5 820626 содержания Fe O3 в гидроксиламинсульфате. ж

Та бл ида 1, Внешний вид

Однородная жидкость нли паста от желто-оранжевого цвета цо г темно-красного или коричнево го, не содержащая кристаллического осадка сульфата натрия или аммония

Массовая цоля гидроксамовых кислот не менее, %

72,0

75,0

Массовая цоля карбоновых кислот не более, %

12,0

10,0

Массовая доля сульфатов (в пересчете на сульфат натрия) не более, Ъ

7,0

5,0

Массовая доля железа (в пересчете на

Ре О. ) не более, %

0,05

0,05

Положительйый эффект достигается толь ко при использовании совокупности указан- ных в нем приемов обработки. В табл. 3 прецставлены результаты опытов по испытанию различных приемов получения реагента ИМ-50.

Соответствие реагента ИМ-50 требованиям указанных технических условий по содержанию гицроксамовых и карбоновых кислот и Fe Oy обеспечивается применением сернистого натрия в количестве в четыре раза превышающем теоретически рассчитанное цля связывания железа и полиакриламида — 0,02 г на 1 моль ме-, тиловых эфиров карбоновых кислот С -Ср, 6

В табл. 4 представлено влияние загру аемого количества сернистого натрия и полиакриламида на показатели качества реагента ИМ-50 (содержание Fe О в гицроксиламинсульфате 0,29%).

Таким образом, предлагаемый способ получения С -Су - алкилгидроксамовых кислот (реагента ИМ450) позволяет получить реагент ИМ-50, отвечающий выс10 шей категории качества, исключив влия. ние катионов железа, содержащихся в гидроксиламинсульфате, на технологические результаты синтеза. Способ делает возможным использовать для получения .

15 реагента ИМ-50 технически доступное сырье, обеспечивая тем самым экономическую целесообразность получения цанного реагента и его применение при обогашении полезных ископаемых. !

Й2М26

Та бл ица 2

Без добавления сернистого натрия

Известный

00015 852 730 105 00041

0,020

33,5

36,4

46,8 О, 045

84,6

С добавлением

52,0 47,3 37,7

0,146

О, 040

0040 927 768 90 00017

Предлагаемый

92,0 774

0,0025

8,6

0,290 сернистого натрия в реакционную массу

С добавлением серы в шелочь с послецующей поцачей в реакционную массу

С добавлением в гидроксиламин- . сульфат сернистого H&T рия и поли« акриламида с фильтра« цией

0,020

0,020

0,040

О, 060

73,5 1 0,2 0,047

76 О 694 157 0 076

67 О 532 286 01 04

53,0 46,2 39,1 0,102

Таблица 3

829626 с фильтрацией

0 20 90,2

0,20 92

0,002

77,4 8,6 с фильтрацией

Т а б л и ц а 4

74,8

9,7! .

8,6

77,4

0,02

0,04

78,3

8,3

77,6

8,9

0,08

Добавление сернистого натрия в гидроксиламинсульфат без фильтрации

Добавление сернистого натрия и пол иахриламида в гидроксиламинсульфат без фильтрации

0,20 88,3 74,6 9,9 . 0,620

0,20 88,4 74,0 10,2 0,154

76,3 9,2 0,570

39,7 44 9 0 2700

52,6 . "23,25 0,1900

6S,1 17,4 0,0900

0,0800

0,0025

0,0020

0,0018

11 8296

Формула изобретения

1. Способ получения С вЂ” алкил7-9 гидроксамовык кислот путем взаимодействия соли гидроксиламина с метиловым

Эфиром карбоновых кислот C7g в .Водно щелочной среде в присутствии поверхност. но-активных веществ с последующей нейтрализацией реакционной смеси концентрированной серной кислотой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучше ния качества целевого продукта и стаби. лизации процесса его получения, в раст вор соли гидроксиламина вводят сернис» тый натрий и полиакриламиц.

2. СпосОб пО п. 1, 0 т л и ч а ю шийся тем, что количество сернисто12 го натрия в четыре раза превышает теоретически рассчитанное для связывания железа, а расход полиакриламида составляет 0,02 г на 1 моль метиловых эфиров карбоновых кислот фракции Q-C9.

Источники информации, принятые во внимание при експертизе

1. Горловский С. И. и др. Ш Всесоюзное совещание по синтетическим жцрозаменителям..., 1965, с. 297-299.

2. Авторское свидетельство СССР

М 632690, кл. С 07 С 131/11, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

% 390074, кл. С 07 С 83/08, 1973 (прототип) .

Составитель Н. Анищенко

Редактор М. Петрова Техред А. Савка Корректор С. Шомак

Заказ 3492/62 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4