Способ получения коричной кислоты

 

Изобретение касается оксиароматических кислот, в частности получения коричной кислоты - ингибитора коррозии, например, цинковых поверхностей при удалении накипи. Для упрощения процесса гидролиза 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана последний в смеси с 0,1-5 мае.ч. 80-1СЮ%-ной кислоты СИ СООН, НСООН, CF,jCOOH и/или НСООН, и/или НСООН, и/или и НСООН в присутствии до 1 мае.ч. 50-100%-ной кислоты , , НСЮ или п-толуолсульфокислоты или до 10 мае.ч. катионообменной смолы, содержащей SO Н-группы, нагревают до 80-150°С при возможном постепенном добавлении до 10 мае.ч. воды до тех пор, пока выделяется хлористый водород . Способ позволяет использовать легкодоступные вещества и получать выеокий (до 90%) выход коричной киелоты е высокой чиетотой (до 99%), i (Л со 00 со со N(

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 07 С 57/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) CS 241246 (48) 29.11.85 (21) 7773897/23-04 (22) 03.07.85 (31) PV 5410-84 (32) 12.07.84 (33) CS (46) 30. 10.87. Бюл. Р 40 (71) Ческословенска академия вед (CS) (72) Гайек Милан и Шилгавы Пржемысл (cs) (53) 547.586.5,07(038.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРИЧНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается оксиароматических кислот, в частности получения коричной кислоты — ингибитора коррозии, например, цинковых поверх„„SU„„1 48334 А1 ностей при удалении накипи. Для упрощения процесса гидролиза 1, 1, 1,3-тетрахлор-3-фенилпропана последний в смеси с 0 1-5 мас.ч. 80-100%-ной кислоты (СН СООН, НСООН, СГ СООН и/или

НСООН, и/или НСООН, и/или СН СООН и НСООН3 в присутствии до 1 мас.ч.

50 100%ной кислоты (Н SO, Н РО,, НС10 или и-толуолсульАокислоты)или до 10 мас.ч. катионообменной смолы, содержащей $0 Н-группы, нагревают до

80-150 С при возможном постепенном добавлении до 10 мас.ч. воды до тех пор, пока выделяется хлористый водород. Способ позволяет использовать легкодоступные вещества и получать .высокий (до 90%) выход коричной кислоты с высокой чистотой (до 99%).

Изобретение касается способа произ водства коричной кислоты.

Коричная кислота (3-фенилпропеновая) применяется в качестве ингибитора коррозии цинковых поверхностей при удалении накипи и ингибитора коррозии тары распылителей, в качестве . температурного стабилизатора поливинилхлорида, структурирующего катализатора для диметилтерефтапат-этиленгликолевых полимеров и полиуретанов, как средство против горения капролактама и т,д. Натриевая соль коричной кислоты известна как антикоррозийное средство. Коричная кислота является также ценным промежуточным продуктом для приготовления лекарств и в форме эфиров она применяется в косметической промышленности как компонент душистых композиций. Самое большое применение коричная. кислота нашла в качестве исходного сырья энзиматического превращения в L-фенилаланип, который рядом с 1.-аспарагиновой кислотой является одним из. компонентов нового сахарного синтетического препарата.

Наиболее применяемым способом производства коричной кислоты явгяется синтез Перкина, т.е, конденсация бензальдегида с уксусным ангидридом в присутствии щелочных ацетатов и/или реакция бензальхлорида со щелочными ацетатами в присутствии аминов (KirkOthmer. EIIcyc lopedy of Chemical

ТесЬпо1о8у, т.5... с. 517, I,Miley, New Vork, 1964, Японский патент № 73 081 830, Сhem Abstr 80, 108 194, 1974. Для реакции нужна высокая температура (180-185ОС) и при продолжительности реакции 8-17 ч выход Ко ричной кислоты составпяет 80-85Х.

Новые японские патенты исходят из стирола, спирта, окиси углерода и кислорода в присутствии платиновых или палладиевых катализаторов при образовании эфиров коричной кислоты, но с более низкой избирательностью (Японский патент ¹ 57 070 836, 1980), Японский патент № 56 071 039, 1979, СЬев. Abstr. 95, 186 892, 1981).

Предлагаемый способ производства коричной кислоты исходит из легко дос тупного стирола и тетрахлорметана, которые в радикальной реакции предоставляют соответствующий аддукт

1,1,1,3-тетрахлор-3--фенилпропан (че-.хасл. авторское свидетельство

I0

55 ричная кислота. До сих пор описываемые гидролитические реакции аддукта отличались малой избирательностью и низкой скоростью реакции. Например, гидролиз 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана концентрированной хлорной кислотой предоставил коричную кислоту в количестве только 35Х выхода (1. Chem, Soc, 1887 (1963)), В другом случае доходило до 90Х. выхода коричной кислоты при применении стехиометрического количества хлорида железа в среде уксусной кислоты (TetrahedroII 20, 1649, 1964). По чехосл. авторскому свидетельству № 217518 исходится из познания, что гидролиз

1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана можно осуществить каталитическим путем в присутствии кислот Левиса, какими являются соединения цинка или олова, в среде уксусной кислоты, протекающим с высокой избирательностью и скоростью реакции с высокими выходами коричной кислоты (мин. 907.).

Предметом изобретения является способ производства коричной кислоты путем кислого гидролиза 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, состоящии в том, что смесь 1 доли мас. 1, 1, 1, 3-тетрахлор-3-фенилпропана и 0,1-5 до.лей мас. 80-1007-ной кислоты типа ук— сусная трифторуксусная или муравьиная, и/или при применении уксусной или муравьиной кислоты в присутствии до 1 доли «ас. 50100Х-ной кислоты типа серная, фосфорная, хлорная или п-толуолсульфокислота или до 10 долей мас. катионообменной смолы, содержащей SO H -групО 3. пу, нагревается при 80-150 С, если надо с постепенной добавкой до 10 долей мас. воды до тех пор, пока выделяется хлористый водород.

Если для превращения 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана B коричную кислоту используется трифторуксусная или муравьиная кислота, в таком случае не надо пользоваться дальнейшим количеством cHsIbHoH кислоты. При реакции, проводимой в муравьиной кислоте, происходит во всех -случаях ее частичное разложение в окись углерода и воду; остающуюся существенную часть муравьиной кислоты можно пблучить обратно путем дистипляции и вернуть ее в процесс, При примене8334

2 № 209347), Путем гидролиза этого аддукта в кислой среде получается ко3 1348334 4 нии уксусной кислоты выгодно добавлять воду или неорганическую кислоту, содержащую воду или п-толуолсульфокислоту и уксусную кислоту, для более равномерного выделения хлористо5 го водорода.

Преимущество превращения 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана в коричную кислоту по изобретению состоит в лег- !О кой исполнимости, экономической выгодности, высоком выходе и чистоте полученного продукта, Нижеприведенные примеры описывают способ производства коричной кислоты, без ограничения или определения объема его действия.

Пример 1. Смесь 129 г 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, 74 г ледяной уксуснойкислоты и4,9 г 987-ной серной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 117-122 С при одновременном добавлении 18 г воды в течение 15 ч, когда перестает выделяться хлористый водород. Охлаждением выделяется из реакционной смеси 54,9 r коричной кислоты, которую с помощью фильтрации отделяют, промывают водой и сгущением фильтрата получают 7,4 r коричной кислоты с общим выходом 847. Температура плавления рекристаллизованной коричной кислоты из разбавленной уксусной кислоты составляет 133- 134 Ñ, чистота мин 997..

Пример 2. Смесь 129 r 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, 74 г

987-ной уксусной кислоты и 7,9 r

707-ной хлорной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 114о

4Î

188 С при одновременном добавлении

18 r воды в течение 9 ч, Обработкой реакционной смеси по примеру i получают доли 57,4 и 9 г коричной кислоты с общим выходом 89,67., т.пл.133135 С и чистотой мин. 99Х. о

Пример 3. Смесь 129 r 1,1,1 3-тетрахлор-3-фенилпропана, 74 r

98Х-ной уксусной кислоты и 25,6 r

85Х-ной фосфорной кислоты доводят

50 при перемешивании до кипения при 120130 С при одновременном добавлении.

18 г воды в течение 12,5 ч. Обработкой реакционной смеси методом по примеру 1 получают доли 62 и 7,5 г коричной кислоты с выходом 93,87, т.пл.

131,5-134 С и чистотой мин.997.

Пример 4. Смесь 129 r 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, 74 r ледяной уксусной кислоты и 31,8 г п-толуолсульфокислоты — моногидрата доводят при перемешивании до кипения о при !15-120 С при одновременном добавлении 18 г воды в течение 13 ч.

Из реакционной смеси отфильтровывают кристаллы, выделенные вследствие охлаждения, промывают водой и получают 59 r коричной кислоты. Сгущением фильтрата, фильтрацией кристаллов и их промыванием водой получают следующих 11 r коричной кислоты с общим выходом 94,57, температурой плавления после рекристаллизации 131-133 С и чистотой мин. 987.

Пример 5. Смесь 129 г J,t,t,3-тетрахлор-З-фенилпропана, 74 r ледяной уксусной кислоты и 39 г катионообменной смолы Болфатит ОК 80 доводят при перемешивании до кипения при

118 †1 С в течение 15 ч. Из горячей реакционной смеси катионообменную смолу отделяют фильтрованием и охлаждением реакционной смеси, фильтрованием кристаллов и их промыванием водой получают 56,5 г коричной кислоты. Сгущением фильтрата и фильтрованием кристаллов получают следующих

9,5 г коричной кислоты с общим выходом 897, температурой плавления пос" ле рекристаллизации 128-135 С, чистотой мин. 987.

Пример 6. Смесь 25,8 г

1,1, 1,3-тетрахлор-3-фенилпропана и .

22 r 807-ной трифторуксусной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 80-90 С в течение 2 ч. Разбавлением реакционной смеси водой в соотношении 1:1, охлаждением, фильтрованием кристаллов получают после их промывки водой 15,2 r коричной кислоты с выходом 967., т. пл. 127133,5 С и чистотой мин. 97Х.

Пример 7. Смесь t29 r 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана и 100 г

857-ной муравьиной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 100106 С в течение 10 ч. При реакции вьщеляется вместе с хлористым водородом также окись углерода. Охлаждением реакционной смеси, фильтрованием кристаллов и их промыванием водой получают 60 г коричной кислоты с выходом 817, т.пл. 126-132 С и чистотой мин ° 977..

Пример 8. Смесь 103 2 г

t 1,1,3- тетрахлор-3-фенилпропана, 114 г 857-ной муравьиной кислоты и

1348334

Формула из о бретения

Составитель A.Åâñòèãíååâ

Редактор Н,Киштулинец Техред М.Ходанич

КоРРектоР Г.Решетник

Заказ 5163/24 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

4,2 r 93 -ной серной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 100 I10 С в течение 6 ч при выделении хлористого водорода и окиси углерода.

Реакционную смесь охлаждают, выделенные кристаллы отфильтровывают, промывают водой и таким образом получают 51,5 r коричной кислоты с выходом 98 ., т, пл. 127-133 С и чистотой мин. 97, I

Пример 9. Смесь 103 2 r

1, 1, 1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, 120 r 85 -ной муравьиной кислоты и

17 r катионообменной смолы ОСТИОН КСЦ 1 при перемешивании доводят до кипения . при 100-105 С в течение 7 ч при одновременном выделении хлористого водорода и окиси углерода. Фильтрованием отделяют из реакционной смеси катионообменную смолу, смесь охлаждают, выделенные кристаллы отфильтровывают, промывают водой и таким образом получают 46,8 r коричной кислоты с выходом 79, т. пл. 127133,5 Ñ и чистотой мин.97 .

Пример 10. Смесь 51,6 г

I, 1, 1,3 — тетрахлор-3-фенилпропана, 60 г ледяной уксусной кислоты и

17,8 г 552-ной серной кислоты при.перемешивании доводят до кипения при

115-122 С в течение 5 ч, когда перестает выделяться хлористый водород.

Реакционную смесь обрабатывают способом,.приведенным в примере 1, и получают 22,5 и 2,9 r коричной кислоты с общим выходом 85,8, т,пл.131,5133 С и чистотой мин. 99%.

Пример 11. Смесь 77,4 г

1,1, 1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, 7,7 r 98 -ной уксусной кислоты и

1,8 r 98 -ной серной кислоты доводят при перемешивании до кипения при 130138 С при одновременном добавлении смеси 15,5 мл воды,. 4 мл уксусной кислоты и 0,5 мл серной кислоты в течение 2,5.ч, когда перестает выделяться хлористый водород. Обработкой реакционной смеси способом, приведенным в примере 1, получают 33,6 г коричной кислоты с выходом 75,6, т.пл. 132"133 С и чистотой мин.99, Способ получения коричной кислоты путем кислотного гидролиза 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана, о т л ич а ю шийся тем, что смесь

1 доли мас. 1,1,1,3-тетрахлор-3-фенилпропана с 0,1 — 5 долей мас. 80-100 кислоты типа уксусная, трифторуксусная или муравьиная, и/или при применении уксусной или муравьиной кислоты в присутствии до 1 доли мас,50100% кислоты типа серная, фосфорная, хлорная или п-толуолсульфокислота, или до 10 долей мас. катионообменной смолы, содержащей S(Н группу, нагревают при 80-150 С, при возможном постепенном добавлении до 10 долей мас. до тех пор, пока выделяется хлористый водород.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики.