Способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений

Способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)954383 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 110280 (21) 2880078/23-04 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 300882. Бюллетень Мо 32

Дата опубликования описания 300882 1 М К з

С 07 С 27/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.576..06(088 ° 8) (72) Авторь изобретения

A.È.Êðóãëîâ, Д.Н.Маслов, Л.A.Tðèãóáñêàÿ, Ю.Я.Фролов, Г.A.Äóáèíèíà, H.A.Còðûêîâ, A.B.Çóåâà и Э.В.Михайлова

1

@А Г f Г1

13 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АРОМАТИЧЕСКИХ

КИСЛОРОДСОДЕГЖАЩИХ СОЕДИНЕНИИ

15

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки ароматических спиртов, эфиров, альдегидов, таких как бензиловый спирт, бенэилацетат, анисовый альдегид, которые находят применение в парфюмерной промышленности в качестве отдушки для моющих средств и т.д.

Наиболее распространенными способами очистки различных веществ являются методы ректификации.

Однако в некоторых случаях ректификацией нельзя добиться разделения и очистки веществ от примесей, которые различаются лишь долями градуса в температуре кипения с основным продуктом.

Особенно такая очистка усложняется в том случае, когда примеси относятся к одному классу и имеют родственные функциональные группы. Например, бензилацетат и крезилацетаты (o,л,м -изомеры) имеют сравнительно близкую температуру кипения (1-1,5 С), 25 а учитывая, что ректификацию проводят при пониженных давлениях порядка

10-50 мм рт.ст., то такое температурное различие практически исчезает. В этом случае более эффективными мето- ЗО дами очистки являются комбинированные методы очистки L1).

Известен способ очистки бенэилового спирта от примесей крезолов контактированием паров бензилового спирта с

30%-ным раствором бензилата натрия в бензиловом спирте в колонне тарельчатого или насадочного типа при 110115 С и давлении в верхней части колонны 30 мм рт.ст. На ректификацию подается бенэиловый спирт с содержанием примесей в количестве 0,6%. Полученный бенэиловый спирт содержит примесей 0,0005% (21.

Однако этим способом не удается очистить эфиры, например бенэилаце тат от креэилацетатов. Кроме того, в этом способе осуществляют длительную ректификацню, поскольку реакция обмена между бензилатом щелочного металла и крезолом требует значительного времени из-за сравнительно малых концентраций реагирующих веществ.

Длительность процесса в свою очередь приводит к большому смолообраэованию от 5 до 7,0 вес.В, в результате чего, снижается выход целевого продукта.

Введение второго компонента усложняет процесс в целом, так как это

954383

50 где Х=-ОСНз, когда У=-СНО, 1

СН ОСОСН3 р и; Х=-СН ОН когда У=н.

По ст авле н ная цель достигает ся способом очистки укаэанных соединений: ароматических спиртов, эфиров, альдегидов,по которому исходный тех нический продукт обрабатывают 5- — 60

25Ъ-ным водным раствором аммиака, промывают водно-солевым раствором до нейтральной реакции и подвергают вакуумной ректификации при 130-160 t и остаточном давлении 15-50 мм рт.ст. причем в случае, когда Х=-СН<ОСОСН> 65

: связано с разделением и утилизацией кубовых. остатков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений, в частности бензилового спирта, полученного омылением хлористого бенэила, согласно которому к техническому бензиловому спирту с содержанием основного вещества 80Ъ )0 при перемешивании добавляют бисульфат натрия при комнатной температуре, реакционную массу перемешивают в течение 30 мин, дают отстояться, верхний слой сливают и операцию повторяют. Далее бензиловый спирт от мывают водно-солевым раствором (NaCl) до нейтральной реакции и повторно обрабатывают бисульфатом натрия и отмывают солевым раствором.

Бензиловый спирт подвергают вакуумной ректификации при температуре куба колонны 120-140 С и остаточном давлении 40-50 мм рт.ст. С верха колонны отбирают бензиловый спирт, кото- рый подают на доомыление кальцинированной содой, после чего на повторную вакуум-ректификацию. Выход товар-. ного продукта не превышает 64Ъ. Чистота 98Ъ 3) .

Однако в этом способе имеются следующие осложнения: большие потери, например, бензилового спирта из-за осмоления при длительном температурном воздействии на него в процессе ректификации; длительность и повторяемость процесса ректификации; невозможность полной .очистки от примесей крезолов, например для получения продукта с органолептической оценкой в 4 балла необходимо затратить 40 времени от 30 до 40 ч, поскольку такая высокая оценка требует в большинстве случае повторной ректификации; низкий выход парфюмерного продукта.

Цель изобретения — интенсификация и упрощение процесса, повышение качества и выхода целевых продуктов об,щей формулы или -СН ОН и У=Н, то перед ректификацией проводят дополнительную обработку бисульфитом натрия и водносолевую отмывку до нейтральной реакции.

Процесс водно-аммиачной обработки целесообразно вести двукратно 25Ъ-ным водным раствором в течение 0,5-2,0 ч при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Следует отметить, что бензиловый спирт получают разными способами: омылением хлористого бензила, окислением толуола, и поэтому в нем могут содержаться различные примеси.

Учитывая, что бензиловый спирт должен отвечать требованиям к парфюмерному продукту по органолептической оценке (4 балла) необходима тщательная очистка от бензальдегида и крезольных примесей или о,п,м -крезилацетатов, образующих "крезольный" " фон. В бенэиловом спирте и бензилацетате, полученных окислением толуола, содержатся бензальдегид, креэолы, креэилацетаты, дифенильные и дибензильные соединения, бензойная кислота. В бенэиловом спирте, полученным омылением хлористого бен- зила содержатся бензальдегид, бензилиденхлорид, бензальхлорид, продукты хлорирования в бензольное ядро, причем последние весьма трудно удаля.— ются известным способом.

Обработка 5-25Ъ-ным водным раствором аммиака позволяет обеспечить хорошую чистоту от перечисленных примесей. Аммиак, по-видимому, связывает многие примеси в комплексные соединения. Водно-солевая промывка бензилового спирта позволяет с одной стороны снизить растворимость его в воде, а с другой — повысить растворимость примесей и тем самым обеспечить их хорошее отделение.

Далее, в результате предварительного удаления основных примесей облегчается процесс вакуумной ректификации, т.е. можно использовать пятитарельчатые колонны (вместо 20-тарельчатых как в известном ). Кроме того, сокращается общее время процесса до 16 ч против 30-40 ч в известном случае. Также достигается увеличение выхода, например :бензилового спирта с 64 до 90Ъ с чйстотой до 99,92Ъ.

Пример 1. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5Ъ крезолами и крелилацетатами 98Ъ-ного технического тензилового спирта, полученного при окислении толуола, содержащего до 0,5Ъ других примесей: бенэальдегид, дибенэил, дифенил, бензойная кислота,и 100 мл 25Ъ-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях пере954383 мешивают в течение 1 ч, затем перемешивание отключают и дают массе расслоиться. Бензиловый спирт (нижний слой) отмывают водным солевым раствором до рН 7 и вновь обрабатывают в течение 1 ч свежей порцией (100 мл

25%-ного раствора аммиака), после чего реакционной массе дают расслоиться и нижний слой (бензиловый спирт) отмывают солевым раствором для снижения рН от 8,5 до 7. Отмы- 10 тый бензиловый спирт обрабатывают

° водным раствором бисульфита натрия для связывания бензальдегида и отмывают солевым раствором для повышения рН от 3 до 7. После этого бензило- 15 вый спирт направляют на ректификацию, которую осуществляют на насадочной колонне с числом теоретических тарелок равным 7 при остаточном давлении 40-50 мм рт.ст. и температуре в кубе 130-140ОС, при этом получают бензиловый спирт с выходом 90% и чистотой 99,92%. Общее время процесса

14 ч. Примеси крезолов и крезилацетатов отсутствуют.

-25

Пример 2. В реактор, снабжен-, ный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5% крезолами и .крезилацетатами 98%-ного технического бензилацетата,содержащего

0,5% примесей: бензальдегида,дифенила, дибенэила и бензойной кислоты, и

100 мл 25%-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течение 1 ч, затем перемешивание отключают и дают реакционной массе расслоиться. Бенэилацетат (нижний слой) отмывают водным солевым раствором до рН 7 и вновь обрабатывают в течение .

1 ч свежей порцией (100 мл 25%-ного водного раствора аммиака), после чего реакционной массе дают расслоиться и нижний слой (бензилацетат) отьывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7. Отмытый бензила- 45 цетат обрабатывают водным раствором бисульфита натрия и отмывают его со-. левым раствором для повышения рН от 3 до 7. Время обработки составляет 7 ч. Отмытый бенэилацетат нап- 50 равляют в куб ректификационной колонны с числом теоретических тарелок равным 7, продукт ректифицируется при остаточном давлении 15-50 ммрт.,ат. и температуре в кубе 130-140ОС. При этом с верха колонны отбирается бензилацетат с чистотой 99,94%. Выход бензилацетата составляет 90% °

Общее время процесса 14 ч. Примеси крезолов и креэилацетатов отсут- щ ствуют.

Пример 3. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5% крезолами и крезилацетатами 98%-ноI го технического анисового альдегида, содержащего 0,5% примеси бензальдегида, дифенила, дибензила, бенэойной кислоты и 100 мл 25%-ного водного раствора л миака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течении 1 ч, затем перемешивание отключают и дают реакционной массе расслоиться.

Анисовый альдегид отмывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7 и вновь обрабатывают в течение

1 ч свежей порцией (100 мп) 25%-ного водного раствора аммиака, после чего реакционной массе дают расслоиться и анисовый альдегид отмывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7. Время обработки 5 ч.

После этого анисовый альдегид ректифицируют на насадочной колонне с числом теоретических тарелок равным 7 при остаточном давлении 1550 мм рт.ст. и температуре в кубе

130-160 С. С верха колонны отбирают анисовый альдегид с чистотой

99,91%. Выход анисового альдегида

90-90,5%. Общее время процесса 9 ч.

Примеси крезолов и крезилацетатов отсутствуют

Пример 4. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5% крезолами и крезилацетатами 98%-ного технического бензклового спирта, содержащего 0,5% примесей бенэальдегида, дибензила, дифенила, бенэойной кислоты и 500 nm 5%-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течение 2 ч, затем перемешивание отключают и дают массе расслоиться. После солевой отмывки бензиловый спирт вновь обрабатывают в течение 2 ч таким же количеством водного раствора аммиака и после отстаивания и расслоения бенэиловый спирт отмывают солевым раствором до рН 7 и обрабатывают водным раст« вором бисульфата натрия и снова отьывают соленым раствором до рН 7.

Время обработки 7 ч. Выход бензилового спирта после ректификации 78%.

Чистота 99,87% ° Общее время процесса 1б ч. Обнаруживается "креэольный" фон..

Пример 5. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 500 мл бензилового спирта, загрязненного 7-9% примесями: хлористого бензила, бенэилиденхлорида, бенэальхлорида, дибенэил, бенэойной кислоты и соединений, содержащих хлор в бензольном ядре, и 100 мп

25%-ного водного раствора аммиака.

Содержимое реактора при нормальных ,условиях перемешивают в течение 1 ч, . затем перемешивание отключают и дают

954383

Х / у;

Составитель Г.Андион

Техред М.Коштура Корректор Г.Решетник

Редактор С.Тараненко

Заказ 6361/20 Тираж 445 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 массе расслоиться. Бенэиловый спирт для понижения рН от 8,5 до 7 отвевают солевым раствором и вновь обрабатывают свежей порцией таким же количеством водного раствора аммиака. Затем после отстаивания и расслоения бензиловый спирт обрабатывают водным раствором бисульфита натрия и,отмывают солевым раствором для повышения рН от 3 до 7. Время обработки 7 ч. Выход парфюмерного бензилового спирта 90%. Общее время процесса 14 ч. Примеси хлоридов отсутствуют.

Таким образом, с учетом незначительной стоимости 25%-ного водного раствора аммиака, сокращенного времени получения готового продукта (в 2-2,5 раза по сравнению с известным) и простоты оформления процесса при его промышленном оформлении или модернизации, например действующего производства бензилового спирта и бенэилацетата достигается значительный экономический эффект. В случае, когда получение вещества ведут окис» лением толуола или другой алкил"Гоматики, где образование примесей в виде крезолов и крезилацетатов практически неизбежно, то предлагаемый способ очистки является более надежным по сравнению с известным.

Формула изобретения

1. Способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений общей формулы где Х=-ОСН>, когда У=-СНО, и

Х=-СН ОСОСНз; -СН ОН, когда У=Н, путем обработки технического продукта химическим агентом водно5 солевой про, вки до нейтр, ьной ре акции и вакуумной ректификации при

130-160ОС и остаточном давлении 1550 мм рт.ст., причем в случае, когда Х=-СН ОСОСН или -СН ОН и У=Н, 10 то перед ректификацией проводят дополнительную обработку бисульфитом натрия и водно-солевую отмывку до нейтральной реакции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы15 шения выхода и качества целевого продукта, а также интенсификации процесса, в качестве химического аген:та используют 5-25%-ный водный растI вор аммиака.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, проводят двукратную обработку исходного технического продукта 25%-ным водным раст25 вором аммиака в течении 0,5-2 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Препаративная органическая химия. Под ред. Н.С.Вульфсона. М., "Химия", 1964, с.116-142.

2. Патент CtdA .М 3523978, кл. С 07 С 29/24, опублик.1970.

3. Регламент Калужского комбината синтетических душистых веществ, М 47-36/11-71. Калуга, 1971.(прототип).