Способ получения капроновой кислоты

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОНОВОЙ КИСЛОТЫ путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в - ci-оксигидроперекись циклогексанона с последую щим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии оксида металла , выбранного из группы, включающем оксид магния или оксид алкжтния, при мольнс д соотношении -окси-гндроперекись циклогексанона: оксид металла, равном 1:4-8. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1049469

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3394211/23-04 (22 ) 1 2,02.82 (46) 23.10.83, Бкмт. М0 39 (72) Г,И,Никишин, A.В,Александров, М.И.Трофимов, A.B.Èãíàòåíêo и E.Ê.Ñòàðîñòèí (71) Институт органической химии им. H.Q,Çåëèícêîãî (53 ) 547.391.07 (088.8) (56) 1. Краткая химическая энциклопедия. М., 1963, т.1, с, 709, т. 2, с, 445.

2, Патент США М. 2484486, кл. 260-540, опублик, 1946, 3, Авторское свидетельство СССР

N. 644776, кл. С 07 С 55/02, 1979, (прототип), ЗЮ0 С 07 С 53/126; С 07 С 51/285 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАП»

POHOBOA КИСЛОТЫ путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в - О(,-оксигидроперекись циклогексанона с последуюшим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии оксида металла, выбранного из группы, включаюшем оксид магния или оксид алюминия, при мольном соотношении с -окси-rmaponepe» кись циклогексанона; оксид металла, равном 1:4-8, )9 2

1 1 0494(Изобретение относится к способу получения капроновой кислоты, которая находит применение в производстве пластификаторов, смазочных масел и мыл, цве. тоизменяюших составов.

Известны способы получения алифатических карбоновых кислот, в том числе капроновой кислоты, окислением спиртов, альдегидов и олефинов, а также карбоксилированием и карбонилированием олефи- о нов Г1 3

Однако эти способы не позволяют получать чистые кислоты без примесей альдегидов, диалкилкетонов, непредельных соединений, соединений изостроения, а проведение процессов связано с применением высокого давления, температуры и катализаторов. При этом получают смесь карбоновых кислот, содержание капроновой кислоты в которой не превышает 15- 2О

20%.

Известен также способ получения капроновой кислоты с выходом до 90% катали тическим гидрированием р -лактона гидроксикапроновой кислоты под давлением в присутствии катализатора — никеля Ренея (2 ), Однако р лактон гидроксикапроновой кислоты является труднодоступным реагентом, так как его получение конденсацией кетена с бутироальдегидом в присутствии катализатора связано с большими технологическими сложностями, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения капроновой кислоты путем окислений циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в о -оксигидроперекись циклогексанона с последую- 4О шим разложением водно-метанольного раствора о(.-оксигидроперекиси циклогексанона в присутствии сульфата двухвалентного железа, Процесс проводят одновременно путем смешения 30%-ной пере- 45 киси водорода, циклогексанона, метанола и водного раствора сульфата двухвалентного железа (.3 $ ..

Однако в этом процессе образуется смесь продуктов, содержание капроновой кислоты в которой не превышает 30%.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения капроновой кислоты путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в с(.-оксигидроперекись циклогексанона с последующим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа. Процесс проводят. в присутствии оксида металла, выбранн ного из группы, включающей оксид магок с и д ал юм и н и я, 11 рН м ол ьн ом соотношении oL-оксигидроперекись циклогексанона, оксид металла — равном 1:4-8, Способ позволяет увеличить выход целевого продукта до 76-99%, Пример 1. К 1 6 0 г оксида магния добавляют 0,2 моль циклогексанона (19,6 г), 0,1 моль перекиси водорода (11,0 мл 30%-ной Н,О ) и

10 мл метанола при постоянном перемешивании, Через 1 ч к полученной реакционной массе, с и оль ным соотношени ем о(. -оксигидроперекись циклогексанона: оксид магния 1:4, добавляют раствор

0,1 моль Fe504 7H 0(27,8 г), в 100 мл воды, поддерживая температуру 1518 С и перемешивают еще 2 ч, а затем

О продукты реакции подкисля ют 0,2 N рас твором Н> 504 до рН вЂ” 2, Срганические продукты реакции экстрагируют эфиром, а капроновую кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором

М с С0 .Полученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 И раствором Н S 04 и выделяют капрон ову ю кисл о ту. Выход

5,6 г (98% на прореагировавший циклогексанон). Эфирный раствор перегоняют и и выделяют циклогексанон (13,9 г), не вступивший в реакцию, Пример 2. К20,0гоксидамагния добавляют 0,2 моль циклогексанона (19,6 г), 0,1 монь перекиси водорода (11,0 мл 30%-ной Н 0 ) и 10 мл метанола при постоянном йеремешивании.

Через 1 ч к полученной реакционной массе, с мольным соотношением d,-оксигидроперекись циклогексанона ; оксид магния 1;5, добавляют раствор 0,1 моль

$850+ 7Н20 (27,8 г) в 100 мл о воды, поддерживая температуру 15-18 С, и перемешивают еше 2 ч, а затем продукты реакции подкисляют О,= раствором Н> 5 О до рН-2. Органические прс

4 дукты реакции экстрагируют эФиоом, а капроновую кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором

Й с 2 СОЗ. Полученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 раствором Н250, и Выдечнют капроновую кислоту. Выход 5,8 г (99% на прореа ги ров авш и и ци кл о е кса н он ) .

Эфирный раствор перегоняют:i выделяют циклогексанон (13,8 г), не вступив ший в реакцию.

С ос гав и тель A. Л р темов

Техред В.Дапекорей Корректор О.Билак

Редактор Г.Вапкова

Заказ 83 50/24 Тираж 418 Подписное

И11111П11 Государственного комитета CCCJ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1/5

Филиал 111111 "Патент", г.Ужгород, уп. Проектная, 3 1049

Пример 3. К 160 г оксида магния добавляют О,- мопь циклогексанона (19,6 r), 0,1 моль перекиси водорода (11,0 мп ЗОЯ.ной H202 ) и 10 мл этанопа при постоянном перемешивании, 5

Через 1 ч к полученной реакционной массе, с мопьным соотношением с(. -оксигидроперекись цикпогексанона: оксид магния

1: 4, добавляют раствор 0,1 моль Fe504

x 7 > 0 (27,8 r) в 100 мп воды, поддер-10 живая температуру 15-18 С, н перемео шивают еще 2 ч, а затеи продукты реакции подкиспяют 0,2N раствором Н2504 до рН 2. Органические продукты реак ции экстрагируют эфиром, а капроновую IS кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором Na С 0З

Полученный водный раствор натриевой сопи капроновой кислоты подкисляют 0,2< раствором Н>504и выделяют капроно- 20 вую кислоту. Выход 5,5 г (97 % на прореагировавший цикпогексанон).

Эфирный раствор перегоняют и выделяют циклогексанон (-13,9 r), не вступивший в реакцию. 25

Пример 1. J(102 г оксида апю. миния добавпяют 0,2 мапь цикпсгсксанона (19,6 r), 0,1 моль перекис.. одорода (11,0 мп 30%-ной Н2 G2 и 10 мп метанола при постоянном перемешивании.

1Череэ 1 ч к попученной реакционной массе, с мопьным соотношением с . -оксигидроперекись циклогексанона: оксид алюминия 1:4, добавляют раствор 0,1 мопь J-e>04 7Н О (27,8 г) в 100 мп воды, поддерживая температуру 15-18 С, и перемешивают еще 2 ч, а затем продук гы реакции подкиспяют 0,2М раствором Н S 04 до рН 2. Органические продукты реакции экстрагируют эфи- 40 ром, а капроновую киспогу выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором йа СОЗ . Попученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 N раствором

169 4

Н 5 04 и выдепяют капроновую кислоту. Выход 5,2 r (76% на прореагиро= вавший цикпогексанон). Эфирный раствор перегоняют и выделяют цитотогексанон (12,8), не вступивший в реакцию.

При мер 5.К 320гМ Одобавпяют 0,2 моль циклогексанона (19,6

r), мять перекиси водорода (11,0 мп

30% Н> О> ) и 10 0 мп метанопа при перемешнвании. Через 1 ч к попученной реакционной массе (мопьное соотношение о -оксигидроперекись цикпогексаноиа: оксид металла 1:8) doбавпяют раствор 0,1 моль Fe50+ ° 7H O в 100 мп воды, поддерживая температуру 15-16 С и перемешивают еше 2 ч, а о затем продукты реакции подкисляют

0,2N раствором И 504 до рН-2, Органические продукты реакции экстрагируют эфиром и выдепяют капроновую кислоту обработкой эфирной вытяжки водным раствором Ма> СО, Водный раствор нагриевой сопи подкиспяют 0,2 Ч НАДБО и выделяют капроновую кислоту. Выход

5,70 г (90% на прореагировавший циклогексанон). Эфирный раствор перегоня- . ют и выделяют непрореагировавший г. цикпогексанон (13,9 r).

Предпагаемый способ попучения капроновой киспоты удобен в осуществлении, прост в аппарагурном оформлении и вэрывобезопасен благодаря введению значительных копичеств инертного носиг ляоксидов металлов. Он базируется на пегкодоступных исходных реагентах - 30% перекиси водорода и цикпогексаноне, в от пичие ог других методов, которые требуют труднодоступных реагентов, например

3 -опефинов ипи р пактона гидроксикапроновой киспоты, Е1епевой продукт получается с высоким выходом — до 99%.

Выделение продуктов достигается простым и доступным способом — перегонкой, а непрореагировавший циклогексанон может быть снова возвращен в цикл.