Способ получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты

Способ получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф" с) б, j--К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл3

С 07 С 63/26, С 07 С 51/265 (22) Заявлено 231179 (21) 2843208/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 231181,Бюллетень № 43 (53) УДК 547.584.07 (088 8) Дата опубликования описания 2 11.81 (72) Авторы изобретения

Н.A. Хохрякова, Б. Г. Бальков, Н.И. Мицкевич, Н.Г. Арико и В.И. Ковалев

Институт физико-органической химии AH Áåëàðóññêoé CCP (71) 3 а яв и тель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИХЛОРТЕРЕФТАЛЕВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к способу получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты, используемой при синтезе средств =-ащиты растений, полиэфирных волокон, пленок и смол, обладающих повышенной термостойкостью.

Известен способ получения 2,5дихлортерефталевой кислоты жидкофазным окислением 2,5-дихлор-п-ксилола молекулярном кислородом в среде масляной кислоты при 140-150 С в присутствии эквимолярной смеси стеаратов кобальта и марганца и промотора тетрабромэтана (1) .

Недостаток способа состоит в невысокой селективности и скорости процесса окисления. Так, образование 2, 5дихлортерефталевой кислоты при 140оС начинается спустя 5 ч после начала окисления, и целевой продукт получается в сАеси с 2,5-дихлорп-толуиловой кислотой, от которой онплохо отделяется известными способами, например перекристаллизацией из уксусной кислоты. Кроме того, использование масляной кислоты в качестве растворителя приводит к ее значительным" потерям вследствие лег- 30 кости окисления кислоты в ходе процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаежям результатам к изобретению является способ получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты путем окисления 2,5-дихлор-пксилола в среде уксусной кислоты кислородсодержащим газом в присутствии катализатора, состоящего из ацетатов кобальта и марганца, и промотора бромида калия. Окисление проводят в стеклянном реакторе, обычно в течение 25 ч при 115 С. Селективность превращения в 2,5-дихлортерефталевую кислоту 88,9Ъ (2).

Недостатком данного способа является длительность процесса окисления и сравнительно невысокая селективность процесса.

Цель изобретения заключается в увеличении селективности процесса и его интенсификации.

Поставленная цель. достигается способом получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты, заключающимся в жидкофаэном окислении 2,5-дихлор-п-ксилола кисяородсодержащим газом в среде уксусной кислоты при 190-210оС и давлении 15-24 атм в присутствии

883006 катализатора, состоящего из смеси ацетатов. марганца и никеля и промотора-бромида щелочного металла, обычно бромида натрия, при суммарной концентрации металлов на О, 05-.0,08 вес. % и при соотношении Mn:Ni:

:Br, по массе равном 1:0,2:1-1:0,4:2 соответственно. Селективность превращения в 2,5-дихлортерефталевую кислоту 92-933, продолжительность процесса, обычно, 3-6 ч.

Отличительными признаками процесса является использование в качестве катализатора смеси ацетатов марганца и никеля при суммарной концентрации металлов 0,05-0,08 вес.Ъ и их соотношении по массе 1:0,2-1:0,4 соответственно, а также проведение процента при 190-210 С и давлении

15-24 атм, что позволяет увеличить селективность процесса и интенсифицировать его. 20

Окисление проводят кислородом воздуха под давлением, что обеспечивает проведение процесса в жидкой фазе и предотвращает унос растворителя.

Использование в качестве окисляющего газа воздуха вместо кислорода уменьшает также взрывоопасность процесса. Из соединений марганца и никеля, которые могут быть использованы при.окислении, наиболее предпочтительны ацетаты, а из соединений брома — бромид натрия. Для окисления обычно берут уксуснокислые растворы, содержащие 10-ЗОВ 2,5-дихлорп-ксилола, что позволяет увеличить производительность предлагаемого способа в 1,8-5 раз по сравнению с известным. После окисления реакционной смеси отгоняют уксусную кислоту,а остаток разбавляют водой, отфильтровывают осадок 2,5-дихлортерефтале- 4() вой кислоты и сушат . Полученный продукт может быть дополнительно перекристаллиэован из водного раствора уксусной кислоты.

Пример 1. В титановый реактор загружают 10 г 2,5-дихлор-п-ксилола, 90 r ледяной уксусной кислоты, 0,187 r тетрагидрата ацетата марганца, 0,037 r тетрагидрата ацетата ни-. келя и 0,054 г бромида натрия (суммарная концентрация металлов в реакционной смеси 0,05 вес.Ъ, соотношение Mn:Ni:Âã 1:0,2:1) и проводят окисление при 190 С-и давлении 15 атм кислородом воздуха, пропуская его со скоростью 50 л/ч. Время окисления 4 ч. По окончании окисления из реакционного аппарата отгоняют уксусную кислоту, которую используют в последующих 4пытах, остаток разбавляют дистиллированной водой, фильтру- 60 ют и сушат. Получают 12,5 r 2,5-дихлортерефталевой кислоты, которая после перекрисгаллизации из 5%-ного водного раствора уксусной кислоты имеет температуру плавления (т.пл.) 65

306 С и кислотное число (к.ч.) 476 (литературные данные т.пл.305-306 С и к.ч. 476-477) . Селективность окисления 2,5-дихлор-п-ксилола в 2,5дихлортерефталевую кислоту 93%.

Пример 2. В титановый реактор загружают 10 г 2,5-дихлор-пксилола, 90 г уксусной кислоты, 0,254 г тетрагидрата ацетата марган,ца, 0,097 r. тетрагидрата ацетата никеля и 0,147 г бромида натрия (концентрация металлов 0,08 вес.Ъ, соотношение Mn:Ni:Br 1:0,4:2) и проводят окисление при 210 С и давлении

24 атм кислородом воздуха, пропуская его со скоростью 60 л/ч. Время окисления 3 ч. Получают 12,3 г 2,5дихлортерефталевой кислоты (т.пл. 306 С к.ч. 476) . Селективность окисления 92%.

Пример 3. В титановый раствор загружают 10 r 2,5-дихлор-п-ксилола, 90 r ледяной уксусной кислоты, 0,240 г тетрагидрата ацетата марганца, на 0,055 г тетрагидрата ацетата никеля, на 0,084 г бромида натрия (суммарная концентрация металлов

0,065 вес. Ъ, соотношение Nn:Ni:Br

1:0,25:1,25) и проводят окисление при 200 С и давлении 20 атм кислородом воздуха, пропуская его со скоростью 60 л/ч. Время окисления 3,5 ч, Получают 12,5 r 2,5-дихлортерефталевой кислоты (т.пл. 305 С, к.ч. 476) ° ).

Селективность окисления 93% °

Пример 4. В титановый реактор загружают 30 r 2,5-дихлор-п-ксилола, 70 г ледяной уксусной кислоты, 0,290 r тетрагидрата ацетата марганца, 0,063 г тетрагидрата ацетата никеля и 0,104 г бромида натрия (концентрация металлов 0,08 вес.Ъ, соотношение Nn:Ni:Br 1:0,23:1,25) и проводят окисление при 200 С и давлении 20 атм кислородом воздуха, пропуская его со скоростью 60 л/ч.

Время окисления 6 ч. Получают 37,1 г

2,5-дихлортерефталевой кислоты (т.пл. 305 С, к.ч. 477). Селективность окисления 92%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс получения 2,5-дихлортерефталевой.кислоты и увеличить его селективность, Формула . и э обретен и я

Способ получения 2,5-дихлортерефталевой кислоты путем окисления

2,5-дихлор-п-ксилола кислородсодержащим газом при нагревании в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора на основе ацетатов марганца и металла VIII группы Периодической системы и промотора — бромида щелочного металла о т л и ч а883006

Составитель В. Калинин

Техред И.Гайду Корректор A. Дзятко

Редактор В. Данко

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 10110/29

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения

его селективности, в качестве катализатора используют смесь ацетатов марганца и никеля при суммарной концентрации .металлов 0,05-0,08 вес.Ъ и при соотношении по массе Mn:Ni:Br

1:0,2:1-1:0,4:2 соответственно, и окисление проводят при температуре

190-210 С и давлении 15-24 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ковалев В.И. и Червинский К.А.

Окисление 2,5-дихлор-п-ксилола и

2,5-дихлортолуиловой кислородом." Химическая промыаленность . 1968, 9 10; с. 731.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 381659, кл. С 07 С 51/16, 1973 (прототип) .