Способ получения изомасляной кислоты

Способ получения изомасляной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск их

Социалистических

Реснублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. саид-ву (22) Заявлено 11.04.80 (21) 2909675/23 — 04 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)M. Кл.

С 07 С 53/126

С 25 В 3/02

3Ьеударстекииый комитат есср ао долам изабретеиий и открытий

Опублииоваио 23.12.81. Бюллетень ре 47

Дата опубликования описания 23.12,81 (53) УЙК 661.732.51.07 (088.8) М. Я. Фиошин, И. А. Авруцкая, Б. С. Реморов

Г. Ф. Кумеров, Л. Я. Авота и И. С. Пр (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудовог

Знамени химико-технологический институт им. Д, И. Менделеева (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к электрохимии, конкретнее к способам получения изомасляной кислоты, которая используется в синтезе лекарственных веществ.

Известен способ получения иэомасляной кислоты окислением изомасляного альдегида бихроматом калия в концентрированной серной кислоте с выходом 17% (1).

Известен также способ получения изомасляной кислоты окислением изомасляного альдегида кислородом воздуха в присутствии CoBr или МпВг с выходом: 36% (21.

Основной недостаток методов — низкий выход целевого продукта и образование токсичных стоков при использовании бихромата калия.

Известен способ получения изомасляной

15 кислоты путем окисления изомасляного алъдегида кислородом воздуха в присутствии производных ферроцена. Выход целевого продукта составляет 58 вес.% (3),L43.

Недостатком известного способа является

20 сравнительно низкий выход целевого продукта, а также применение дорогого и дефицитного ферроцена.

Цель изобретения заключается в упрощении процесса и в повышении выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения изомасляной кислоты путем электрохимического окисления изомасляного, альде гида в щелочной среде на окисно-никелевом аноде npg 20 — 40 С и плотности тока 2—

10 А/дм .

Выход целевого продукта составляет 65—

70 вес.%.

Количество щелочи в процессе должно быть достаточным для нейтрализации образующейся кислоты, поэтому- прн различном количестве исходного альдегида концентрация, щелочи в электролите перед началом окисления должна быть различной. Для обеспечения устойчивости окисно — никелевого . электрода среда в течение процесса должна быть сильно щелочной. По этой причине нижний предел концейтрации щелочи в синтезе должен быть не ниже 2,5%. Следовательно, общее количество необходимой для электролиза ще89l 628

Составитель E. Уткина

Техред Ж.Кастелевич

Редактор Р. Цицика

Корректор В. Синицкая

Заказ 11140/32

Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

vo делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лочи складывается из этой цифры и количества, идущего на связывание образующейся кислоты. . Изменение температуры в интервале 20—

О

40 С и плотности тока в интервале 2 — 8 А/дм практически не влияют на выход по вещест5 ву, сказываясь в основном на выходе по току.

Выход по току в зависимости от условий меняется от 46 до 82%.

На выход изомасляной кислоты ИМК по веществу оказывает влияние время пребывания исходного альдегида в щелочной среде. Исходя из устойчивости альдеггщф 1 в щелочи следует вести электролиз при небольших концентратах исходного вещества в объеме электролита, для чего на протяжении синтеза альдегид вводят

15 отдельными порциями.

В качестве анода использован промышлен,ный образец окисно-никелевого электрода, изготовляемый пяя аккумуляторной промышленности (43.

Пример 1. В стеклянный цилиндрический электролизер с рубашкой для термостатирования и без разделения .межэлектродного пространства. диафрагмой- вносят 100 мл 5%-ного МаОН и 0,79 г (0,011 моль) изомасляного

25 альдегида (ИМА) . Производят электроокисление на окис о-никелевом аноде при плотности а тока 2 А/дм температуре 40 С. Через каждые

15 ьялн вводят очередную порцито ИМА—

0,79 г (0,11 моль), всего вводят 5 порций—

3,95 r (0,055 моль). Материал катода — пористый никель. Затраченное количество электричества составляет 2,32 А ч, После электролиза электролит подкисляют конц. серной кислотой до рН=-1 и зкстрагируют хлороформом, Чистоту продукта проверяют ме- з5 годом ГЖХ, а содержание кислоты определяют методом потенциометрического титрования.

Образуется 3,15 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 65% и по току 82%, Пример 2. Отличается от примера 1 40 тем, что при электроокислении ИМА вводится в электролит порциями по 0,395 r (0,0055 моль) через каждые 7 мин, общее количество ИМА— прежнее. Плотность тока 2 А/дм, теглпература — 40 С. Затраченное количество злектри0 чеотва 2,44 А ч.

Получают 3,15 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 65% и по току 79%.

Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что проводится.при 20 С и ИМА.вводится через каждые 25 мин. Затрачеж ое количество электричества — 2,64 А ч. )Получают.3,15 г

ИМК, что соответствует выходу по веществу

65% и по току 73%.

Пример 4, Отличается от примера 1 тем, что электроокисление проводят при плотности тока 8 А/дм, ИМА вводится через каждые 10 мин. Температура 40 С. Затраченное о количество энергии составляет 4,23 А ч. Получают 3,25 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 67% и по току 46%.

Использование предлагаемого способа получения изомгсляной кислоты обеспечивает увеличение выхода целевого продукта и его чистоту, исключает загрязнения окружающей среды, и создает возможность замены дорогих и дефицитных материалов на более дешевую электроэнергию.

Формула изобретения

Способ получения изомасляной кислоты путем окисления изомасляного альдегида,- о тл и ч а ю шийся . тем, что, с целью.повышения вьгхода целевого продукта и упрощения процесса, окисление проводят электрохимически в щелочной среде.на окисно-никелевом

О аноде при 20-40 С и плотности тока 2

10 А/дм

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Conat James В. Certain new oxidation

reactions of a1dehides.— "J. Amer. Chem.Soc.", 1928, ч. 50, р. 2783 — 2798, 2. Патент Великобритании N 824116, кл. С 2 с, опублик. 1962.

3. Jamaguchi, Sadaichi и др. Japan Kokai

74 35, 317 — "Chem Abs", v. 81.

4. Дасоян М. А. -Химические источники тока, Справочное пособие. Л., "Энергия -, 1969.