Способ выделения салициловой кислоты из водных растворов

 

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ путем экстракции органическим экстрагентом , отличающийся тем, что,:с целью повьшения степени извлечения салициловой кислоты , раствор предварительно подкисляют до рН 1,5-2,0 и в качестве .экстрагента используют окисленное дизельное топливо фракции 185ЗбО С , содержащее 0,6-1% сульфоксидной серы, и экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз 1:1-10 соответстйбнно . , (Л с

„„SU„„1120002

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ь (21) 3553135/23-04 (22) 07.01.83 (46) 23.10.84, Бюл. Ф 39 (72) Н.Л. Егуткин, И.П. Малая, Ю.Е. Никитин, Ю.И. Денисенко, В.В. Майданов и A.Õ. Ша1 ипов (71) Институт химии Башкирского филиала АН СССР (53) 547.587.11.07(088.8) (56) 1. Коренман И.M. Константы распределения органических веществ между двумя жидкими фазами.

Вып. 4. Горький, 1978, с. 24 °

2. Коренман Я.И., Онищенко И.М.

Труды по химии и химической технологии. Горький, 1969, Ф 1, с. 47.

3. Масагутов Р М., 1Царипов А.Х. и другие. Окисление сульфидов нефти в пенно-эмульсионном состоянии на пилотной установке. "Известия АН СССР. Сер. Химия", 1973, У 3, вып. 3, с. 23-26. з > С 07 С 51/48 С 07 С 65 10 (54) (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ путем экстракции органическим экстрагентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения салициловой кислоты, раствор предварительно подкисляют до рН 1,5-2,0 и в качестве .экстрагента испольэуют окисленное дизельное топливо фракции 185360 С, содержащее 0,6-1% сульфоксидной серы, и экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз 1:1-10 соответственно.

О2 2

1 112ОО

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу экстракционного извлечения салициловой кислоты из водных растворов, находящей широкое применение в

5 химической промьппленности.

Известно применение для экстракции салициловой кислоты из водных растворов бутилацетата, метилизобутилкетона, иэобутилового спирта 11.

Непостатком таких процессов является высокая растворимость экстрагента в водной фазе, достигающая

10-100 г/л, что приводит к загрязнению ими сточных вод и высоким потерям дорогостоящих экстрагентов.

Известен способ экстракции водных растворов салициловой кислоты дихлорэтаном, при экстракции которым достигается извлечение на 897 при коэффициенте распределения

D 8,0 (21.

Недостатками этого способа являются высокая токсичность экстрагента и высокая растворимость в воде (8,1 г/л).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ выделения салициловой кислоты из водных растворов путем экстракции бен30 эолом. При соотношении экстрагента и водного раствора 1:1 происходит извлечение 757 салициловой кислоты при D = 3,15. Растворимость бензола в воде 1,8 г/л (3). 35

Недостатками известного способа являются высокая токсичность бензола и недостаточная степень извлечения салициловой кислоты.

Целью изобретения является повы- 40 шение степени извлечения салициловой кислоты из водных растворов.

Поставленная цель достигается тем1 что согласно способу выделения салициловой кислоты из водных растворов путем экстракции органическим экстрагентом, раствор предварительно подкисляют до рН 1,5-2,0 и в качестве экстрагента используют окислительное дизельное топливо фракции 185-360 С, содержащее 0,6-17 сульфоксидной серы, и экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз 1:1-10 соответственно.

Степень извлечения составляет 55

85-99Х. Высокая экстракционная способность окисленного дизельного топлива объясняется тем, что при окислении дизельного топлива сернистые соединения, содержащиеся в нем, окисляются. до сульфоксидов, которые, образуют с салициловой кислотой очень прочные экстрагируемые комплексы донорно-акцепторного типа.

Способ осуществляют следующим образом.

Водный раствор, содержащий 1,61,8 г/л салициловой кислоты, подается на экстракцию в экстрактор типа смеситель — отстойник окисленным дизельным топливом. Предварительно водный раствор подкисляется соляной кислотой до рН 1,5-2,0. Окисленное дизельное топливо. подается при соотношении объема водной и органической фаз (В/О) 1-10: 1-.-Экстракцию ведут

5 мин при 15-20 С, отстаивают 1020 мин. Степень извлечения салициловой кислоты на стадии экстракции

85-99%. Концентрация салициловой кислоты в водной фазе 0,002-0,3 г/л, в органической фазе 1,6-18 г/л. После отстоя экстракт подается на реэкстракцию 2-47.-ным водным раствором щелочи при соотношении объема органической и водной фаз (O/Â) 5/1-10/1.

Концентрация салицилата натрия в водной фазе 8-90 г/л. Регенерированное окисленное дизельное топливо может быть снова подано в экстрактор для извлечения салициловой кислоты, Выход на стадии реэкстракции 80857.. Реэкстракт, содержащий 4050 г/л Na соли салициловой кислоты, подкисляется 207-ным раствором НС1 до рН 1,5-2,0. При этом салициловая кислота выпадает в виде кристаллов, которые отделяются от маточника на фильтре. Маточник, содержащий 1,21,8 г/л салициловой кислоты, присоединяется к водным растворам, которые поступают на экстракцию. Общий выход салициловой кислоты составляет 85-90Х. По качеству выделенная салициловая кислота удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к препарату по Государственной фармакопеи СССР.

Для окисления используют дизельное топливо фракции 185-360 С, содержащее: н.к.-185 С; 107 — 260 С, 507—

296 С, 907. — 341 С, 95: 5X — 360 С, 2,47 общей серы и 1,17 сульфидной серы. Плотность дизельного топлива

0,856 г/см, вязкость 8,0 сСт. Окисление проводят 307 -ной перекисью т. е, в соотношении 1. .1, при 20+2 C в течение 5 мин. После ькстракции содержание салициловой кислоты н водной фазе 0,0014 r, в органической О, 1846 г, извлечение 99,2%, D 131,9. Общий выход салицилоной кислоты 85,3%, т.е. 0,159 г.

Пример 3. 100 мл водного раствора, содержащего 1,86 г/л са- лициловой кислоты, имеющей рН 2, встряхивают с окисленным дизельным топливом при соотношении объема водной и органической фаз 5: 1 при 2012 С в течение 5 мин. После экстракции содержание салициловой ки JIoTbl B водной фазе 0,1 г/л, в органической

8,8 г/л, извлечение 95X, D 88. Общий выход салициловой кислоты 82%, т.е. 0,153 г.

Пример 4, В условиях по примеру 3 экстракцию проводят при соотношении объема водной и органической фаз 10:1.

После зкстракции содержание салицилоной кислоты н водной фазе

0,28 г/л, в органической 15,8 г/л, извлечение 85%, D 56. ОбщиЪ выход . салициловой кислоты 73Х, т.е.

0,136 r.

Пример 5. В условиях по примеру 3 проводят экстракцию при соотношении объема водной и органи3 1120002

Г

4 водорода н присутствии каталитических добавок серной кислоты в течение 50-60 мин (33 . Окисленное дизельное топливо содержит 0,7-0,8% сульфоксидной серы, его вязкость

7,0, сСт, (,„ 78 С. Растворимость окисленного дизельного топлива в воде не превышает 1,5-2,0 г/л.

Пример 1. 100 мл водного раствора, содержащего 0,186 r салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают со 100 мл окисленного дизельного топлива, т ° е. в соотношении 1:1, при 20+2 C н течение

5 мин. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе

0,002 г, в органической фазе 0,184 r т.е. извлечение за одну ступень экстракции 98,9%, коэффициент распределения D 92.

После реэкстракции салициловой кислоты из органической фазы 4%-ным

Ф раствором NaOH при соотношении

В/О 1/10 и доведении рН до 2 выделяется 0,169 г салициловой кислоты, т.е. 86Х от кислоты, которая ранее не регенерировалась. Общий выход салициловой кислоты 85Х. Выделенная кислота проверена по стандартам Государственной фармакопеи СССР. Данные приведены в таблице.

Салицилоная кислота

Показатели

Выделенная по предлагаемому способу бранные Госфарм СССР

159

158-161

Т.пл. С

Не более

0,004

Содержание хлоридов, %

КоличестНе менее

99,5

50 венное определение,X

99,6

Пример 2. 100 мл водного раствора; содержащего 0,186 г са- . у лициловой кислоты и 6,4 r NaC1, имеющего рН 2, встряхивают со 100 мл окисленного дизельного топлива, ческой фаз 10:1 и при 40 С. После экстракции содержание кислоты в водной фазе 0,32 г/л, в органической

15,4 г/л, извлечение 83X, D 48, общий выход салициловой кислоты 71Х, т.е. 0,132 r.

Пример 6. 100 мл водного раствора, содержащего 1,86 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 1,5, нстряхивают с окисленным дизельным топливом при соотношении объемов водной и органической фаз 1:1 в течение 5 мин при 20+2 Ci После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе 0,019 г/л, в органической 1 841 г/л, извлечение

99%, D 97, общий выход салициловой кислоты 85%, т,е, О, 158 r.

Пример 7. 100 мл водного раствора, содержащего 0,2 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают с окисленным дизельным топливом при соотношении водной и органической фаз 10: 1 в течение

5 мин при 20+2 С. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе.0,034 г/л, в органичег20002

ВНИИПИ Заказ 7687/20

Тираж 409 Подписвое

Фнлнал ШП1 "Патент", г. Ужгород, Ул.Проектная,4

5 11 кой 1,66 г/л, извлечение 83Х, D 48,8, общий выход салициловой.кислоты

71Х, т.е, 0,0142 г.

Контрольный пример. 100 мл водного раствора, содержащего 1,48 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают с дизельным топливом фракции 185-360 (неокисленным) при соотношении объема водной и органической фаз 1:1 в течение 5 мин о при 20+2 С. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе 0,76 г/л, в органической

0,72 г/л, извлечение 48,7, D 0,95, общий выход салициловой кислоты 427, т.е. 0,062 r °

Пример 8. 100 мл водного раствора, содержащего 1,86 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 4, встряхивают с окисленным дизельным топливом при соотношении объемов водной и органической. фаз 5:1 о в течение 5 мин при 20+2 С. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе 0,66 г/л, в органической 6 г/л, извлечение 647, D 9, общий выход салициловой кислоты 557, т.е. 0,102 r

Пример 9. В условиях по примеру 3 экстракцию проводят при соотношении объемов водной и органической фаз 20:1. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе 0,744 г/л, в органической 22;3 г/л, извлечение 607, D 30, общий выход салициловой кислоты 51,6Х, т.е. 0,096 г.

Пример 10. 100 мл водного раствора, содержащего 1,86 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают с окисленным дизельным топливом в соотношении 1:1 при

15 С. После экстракции содержание салициловой кислоты в водноч фазе

О, 0196 г/л, в органической 1, 8404 г/л извлечение 98,9Х, D 93,9, общий выход 857, т.е. 0,158., Пример 11. 100 мл водного раствора, содержащего 1,86 г/л салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают с окисленным дизельным топливом, содержащим 0,67 сульфоксидной серы, в соотношении 1: 1 при

20 С. После экстракции содержание о

50 салицилоВОЙ кислоты В ВОднОЙ фазе

0,023 г/л, в органической 1,837 г/л, извлечение 98,7Х, D 79,9, общий выход салициловой кислоты 83,97., т.е. 0,13 г.

Пример 12. В условиях по примеру 11 экстракцию проводят окисленным дизельным топливом, содержащим 17. сульфоксилной серы. После экстракции содержание салициловой кислоты в водной фазе 0,013 г/л, в органической 1,847 г/л, извлечение

99,3, D 142, общий выход салициловой кислоты 85,47, т.е. 0,159 г.

Пример 13. В условиях по примеру 3 экстракцию проводят окисленным дизельным топливом, содержащим О,ЗХ сульфоксидной серы. После экстракции содержание:салициловой кислоты в водной фазе 0,26 г/л, в органической 8,0 г/л, извлечение

867, D 30,, 8,,общий выход салициловой кислоты 747.

Пример 14. 100 мл промышленного раствора, предварительно очищенного от органических примесей, содержащего 0,144 r салициловой кислоты, имеющего рН 2, встряхивают со 100 мл окисленного дизельного топлива, т.е. в соотношении 1:1 при

20 С в течение 5 мин. После экстракции содержание са,пициловой кислоты в водной фазе 0,007 г, в органической О, 137 г, т.е. извлечение 957., D 19,6.

После реэкстракции салициловой кислоты из органической фазы 47-ным раствором Na0H при соотношении В/О

1:10 и доведения рН до 2 вьщеляется

0,117 r салициловой кислоты, т.е.

85,4Х, общий выход 81,17. Выделенная кислота соответствует стандартам Государственной фармакопеи СССР.

Таким образом, высокая экстрак ционная способность окисленного дизельного топлива по отношению к салициловой кислоте (степень извлечения 98-997), его низкая стоимость и растворимость в воде, а также низкая токсичность и высокая температура вспышки позволяют считать окисленное дизельное топливо перспективным экстрагентом для вьщеления салициловой кислоты иэ водных растворов.