Способ очистки монохлоруксусной кислоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик рц 1 004345 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 04. 81 (23)3304091/23-04 ($1)hA Кд з

С 07 С 51/42

С 07 С .53/1б с присоедияеиием заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК бб1.731. .04(088.8) Опубликовано 150383. бюллетень Мо10

Дата опубликования описания 15.03.83 с

A.Â.Èoðoçîâ, В.A.Ôîèèí и Т.Г.Кудрявцева ..

Ъ

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени., политехнический институт им. В.В.Куйбьхаева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МОНОХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОХЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки мо-.

- нохлоруксусной кислоты, полученной методом непрерывного хлорирования уксусной кислоты, которая является

- промежуточным продуктом в органическом синтезе.

Известен способ очистки монохлоруксусной кислоты от дихлоруксусной кислоты методом гидрирования дихлоруксусной кислоты s монохлоруксусную кислоту (1).

Однако этот метод связан с поте.рями монохлоруксусной кислоты, так как идет. параллельная реакция гидрирования. мойохйо уксусной кислоты в уксусную кислоту, которая при температуре гидрированкя 125-140 С легко отгоняется с избытком водорода, тем саьыи смещая равновесие химической реакции гидрирования монохлоруксуаной кислоты в сторону дальнейшего ее гидрирования. Выход целевого продукта не превьхаает 953.

Известен способ непрерывной очистки монохлоруксусной кислоты, полученной хлорированием уксусной кислоты ог дихлоруксусной кислоты каталитическим .гидрированием на катализаторе палладий на носителе кислого характера . силикагеле, оксиде алюминия, карбиде кремния, карбиде бора f 2 ).

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности является способ очистки технической монохло: руксусной кислоты от ди- и трихлоруксусной кислот селективным каталиfO тическим гидрироваиием избытком водорода при бО-170вС в присутствии неподвижного или суспендированного катализатора на основе благородных металлов восьмой группы на инертных носителях,в том числе и палладия (0,5-1 вес.Ъ ) на активированном угле. В качестве активаторов катали .затора используют ацетаты, карбонаты или хлориды металлов, окислы и

20 гидроокиси щелочных и щелочно-земельных, а также редкоземельных металлов, соли аммония и другие вещества 3 .

Однако оба известных способа не позволяют исключить побочную реакцию гидрирования монохлоруксусной кислоты, которая находится в большом избытке в смеси, и которая, превращаясь в уксусную кислоту, легко отгоняется при температуре гидрирования, что в свою очередь

1004345 смещает равновесие химической реакции гидрнронания монохлоруксусной кислоты в сторону дальнейшего гид. рирования ее н уксусную кислоту. Это приводит к потерям монохлоруксусной кислоты, полученной на стадии хлорирования, к перерасходу водорода,и более быстрому срабатыванию катализатора гидрирования — потере зго каталитической активности.

Выход целевого продукта не пре нышает, как правило 95%.

Целью изобретения является уве-. личение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что очистку монохлоруксусной кислоты от дихлоруксусной кислоты проводят путем каталитического гидрирования при 125-140 С в присутствии в качестве катализатора палладия в количестве 0,5-1 мас.Ъ, нанесенно- 2О го на активированный уголь, гидриронание ведут в присутствии натриевой соли монохлоруксусной кислоты, взятой в количестве 0,001-50 вес.Ъ.

Влияние натриевой соли монохлоруксусной кислоты состоит в смещении химического равновесия реакции гидрирования монохлоруксусной кислоты н сторону исходных веществ .

Смещение химического равновесия .yg реакции достигается эа счет уменьшения перегонки с водородом из реактора гидрирования уксусной кислоты из-за присутствия поверхностно-актив— ного вещества. Вследствие этого 35 равновесие химической реакции достигается;быстро, и прямая реакция идет г лишь н той мере, в какой происходит уменьшение концентрации хлористого водорода, отводимого с избытком водорода из реактора гидрирования.

Пример 1 . Проводят гидрирование монохлоруксусной кислоты с примесями состава, Мас.Ъ:

Монохпоруксусная кислота 90,34

Дихлоруксусная кислота 5,62

Уксусная кислота 4,04

Гидрирование проводят в реакторе при атмосферном давлении и температуре 1250C на катализаторе гидрирования (0,5Ъ-ный палладий на активном угле марки AI -3 ) в течение 3 ч.

Расход водорода 36 л/ч. 55

Перед проведением процесса гидрирования в реактор добавляют натриевую соль монохлоруксусной кислоты в количестве 0,5В от массы монохлоруксусной кислоты с примесями. бо

Наблюдают практически пелное отсутствие отдунки уксусной кислоты с из бытком нодорода нз реактора гидрирования. Состав очищенного образца монохлоруксусной кислоты, мас.%: 65

Монохлоруксусная кислота 97,63

Дихлоруксусная кислота 0,62

Уксусная кислота 0,75

Прочие примеси 1,00

П р и и е р 2 . Проводят гидриронание монохлоруксусной кислоты с примесями состава, мас.Ъ:

Монохлоруксусная кислота

Дихлоруксусная кислота 3,69

Уксусная кислота 5,11

Гидриронание проводят в реакторе при атмосферном давлении и температуре 140 С на катализаторе гидрирования (1Ъ-ный палладий на активиронанном угле,:) в течение 3 ч. Расход водорода 36 л/ч. Перед проведением гидрирования в реактор добавляют натриевую соль монохлоруксусной кислоты н количестве 2 мас.Ъ от. массы монохлоруксусной кислоты с примесями.

Наблюдают. практически полное отсутствие отдувки уксусной кислоты с избытком водорода из реактора гидрирования. Состав очищенного гидрированием образца монохлоруксусной кислоты, мас.Ъ:

Монохлоруксусная кислота 98,3

Дихлоруксуаная кислота 0,35

Уксусная кислота 1,35

91,2

Пример 3 . Исходный состав монохлоруксусной кислоты с приме4 сями, мас. Ъ:

Монохлоруксусная кислота 93,3

Дихлоруксусная кислота 5,7

Уксусная кислота 2,0

Процесс проводят как и в примере 2. Перед проведением гидрирования в реактор добавляют натриевую соль монохлоруксусной кислоты в количестве 0,001 sec.Ú.

Наблюдают снижение отдувки иэ реактора гидрирования уксусной кислоты с избытком водорода наполовину по сравнению с гидриронанием в отсутствии натриевой соли монохлоруксусной кислоты.

Состав очищенного образца, мас.Ъг

Монохлоруксусная кислота 97

Дихлоруксусная кислота 1,2

Уксусная кислота 1,8

Пример 4 . Исходный состав монохлоруксусной кислоты с примесями, мас.Ъ: .Монохлоруксусная кислота

93,3

1004345

Формула изобретения

Составитель А..Артемов

Редактор A. Химчук Техред С.Мигунова Корректор В.Рошк с

Заказ 1788/29 Тираж 416 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

Дихлоруксусная кислота 5,7

Уксусная кислота 2,0

Процесс проводят как в примере

2. Перед проведением гидрирования в реактор гидрнрования добавляют натриевую соль монохлоруксусной кислоты в количестве 50 мас.% от монохлоруксусной кислоты с примесями.

Наблюдают практически полное отсутствие отдувки уксусной кислоты с 10 избытком водорода из реактора гидрирования. Состав очищенного образца монохлоруксусной кислоты, мас.%:

Монохлоруксусная,кислота 97,4 15 дихлоруксусная кислота 0,64

Уксусная кислота 1,9

Высокий выход целевого продукта предлагаемым способом (до 99% ) достигается за счет того, что не требуется добавлять уксусную кислоту в исходную смесь, содержание уксусной кислоты в смеси в конце гидрирования составляет 0,75-4%, что приводит к,25 повышенному содержанию монохлоруксусной кислоты.,Кроме того, уменьшаются потери монохлоруксусной кислоты за счет гидрирования ее в уксусную кислоту и отгонки с водоро- . дом как с инертным газом на 10 мас.% от загрузки в реактор. Уменьшение гилоиоования достигается добавкой поверхностно-активного вещества, натриевой соли монохлоруксусной кислоты, предотвращающего отгонку уксусной кислоты из смеси.

Способ очистки монохлоруксусной кислоты от дихлоруксусной кислоты путем каталитического гидрирования при 125-140 С в присутствии в качестве катализатора палладия в количестве 0,5-1 мас.%, нанесенного на активированный уголь, о T л и ч а ю щ и й- с,я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, гидрирование ведут в присутствии натриевой соли монохлоруксусной кислоты, взятой в количестве 0,00150 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Промышленные хлорорганические продукты. Справочник. М., "Химия", 1978, с. 81-91.

2. Патент ФРГ 9 1668023 кл. С 07 С 51/42, опублик. 1973.

3. Патент ФРГ Р 1816931, кл. С 07 С 51/42, опублик. 1976 (,прототип).