Способ получения 2,2-диметилпентен-4-овой кислоты

 

Изобретение касается производства ненасыщенных кислот, в частности получения 2,2-диметшшентен-4-овой кислоты, используемой в Ьинтезе мерных веществ. Для повышений выхода целевого продукта проводят окисление 2,2-диметилпентен-4 -аля кислородов в среде метанола в присутствии ацетата кобальта, взятого в количестве (0,5 - 2,5) 10 моль/л, при 0-20 С. Эти условия обеспечивают выход 54-6J,7Z при конверсии альдегида 66-68% и селективности 82-90,8%. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 07 С 57/00, 51/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4105999/31-04 (22) 11 .08.86 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (71) Львовский политехнический инсти« тут им.Ленинского комсомола (72) В. И. Кушнирюк И .П. Полюжин, И.И.Ятчишин, Г.А.Маршалок и Ф.И,Цюпко (53) 547.391.4.07(988.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 362809, кл. С 07 С 57/045, 1969.

Bzannock V. — J.Am.Chem.Soc, 8l, 1959, р.3379"3382.

„„SU„„ I 397428 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2, 2-ДИМЕТИЛПЕНТЕН-4-ОВОЙ КИСЛОТЫ (57 ) Изобретение касается производства ненасыщенных кислот, в частности получения 2,2-диметилпентен-4-овой кислоты, используемой в синтеэе поли " мерных веществ. Для повипения выхода целевого продукта проводят окисление 2,2-диметилпентен-4-аля кислородов в среде метанола в присутствии ацетата кобальта взятого в количестве (0,5 .

2,5) 10 моль/л, при 0-20 С. Эти условия обеспечивают выход 54-61,7Х при конверсии альдегида 66-683 и селективности 82-90,8Х. 3 табл.

1397428

Изобретение относится к области ненасыщенных карбоновых кислот, в. частности к усовершенствованному способу получения 2,2-диметилпентен-4-oaoH KHcsroTbr (2, 2-ДМПК ), которую используют в качестве сомономера при получении высокомолекулярных соединений.

Целью настоящего изобретения яв-: 10 ляется. повышение выхода целевого про-. дукта за счет жидкофазного каталитического окисления 2,2-диметилпентен-4-аля (2,2-ДМП) молекулярным кислородом при атмосферном давлении в метаноле (4-12 моль/л) в присутствии

-4 ацетата кобальта (0,5-2,5 ) 10 моль/л о при 0-20 С.

В этих условиях селективность по кислоте за 2-3 ч окисления достигает

82,2-90,8% при 66-68% конверсии альдегида. 3ТО объясняется тем, что в метаноле в присутствии ацетата кобальта значительно снижается образование основного побочного продукта - 25

1,1-диметилбутен"3-информиата при сохранении удовлетворительной скорости процесса. Регенерированный 2,2 "

-ДМП окисляется с такой же скоростью и с такими же .выходами кислоты, как 30 и исходный альдегид„

Исследуют влияние температуры, концентрации катализатора и количества растворителя на скорость и селективность процесса окисления 2,2-ДМП.

Влияние количества растворителя на скорость и селективность процесса окисления по целевой кислоте показано в примерах 1-4.

В табл.1 показано влияние количест- g0 ва метанола на скорость и селективность по 2, 2-ДМПК при окислении 2,2-ДМП молео кулярным кислородом t = )0 С pO =:

= 1066 ГПа; !CO (ОАС) 1,4 3 0 моль/л. !

Пример ). Б термостатированный стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и барботером для подачи кислорода., загружают 34,0 г (0,303 моль) свежеперегнанного

2,2-ДМП . 1,310 г (),4 )О моль/л)

Co(0AC) и 10,3 r (4 моль/л} метаноо ла. Смесь окисляют при 10 С молекулярным кислородом при интенсивном перемешивании. Через 1,9 ч конверсия альдегида составляет 68,0%. После отгонки растворителя и непрореагировавшего 2,2-ДМП вакуум-ректификацией получают 21,7 г 2,2-ДМПК, выход которой на прореагировавший альдегид составляет 82,2%.

Примеры 2-4 по окислению 2,2-ДМП проводят аналогично примеру 1, изме" няя только количество метанола (табл.) ) .

Таблица 1

Г ) При-,Количест-l Конвер-:Селек Время реакциир ч

М мер jao метанола, :моль/л сия

2, 2-Д 1П, % ность

2,2-ДМПК, %

4 68,0 82,2 1,9

2 8 67,3 85,7 2,2

l2 66,5 90,8 2,5

3,) )4 66,0 90,9

При данных условиях синтеза оптимальное количество метанола

12 моль/л, дальнейшее увеличение его количества не приводит к ощутимому возрастанию селективности по кислоте (табл.)).

Влияние температуры на скорость и селективность процесса окисления по целевой кислоте показано в примерах 5-7, В табл,2 показано влияние температуры реакции на скорость и селективность по 2,2-ДМПК при окислении 2,2ДМП молекулярным кислородом,р02=

1066 гПа;1Со(ОАС) = 1,4 10 моль/л; (СН ОН) -.= 12 м/л.

Пример 5; В термостатирован ный стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и барботером для подачи кислорода, загружают 34,0 г (0,303 моль) свежеперегнанного 2,2ДМП9 1,3 10 г (1,4.10 "моль/л)

Co(0AC)< и 30,8 r (12 моль/л) метанола. Смесь окисляют при О С молекуляр ным кислородом при интенсивном пе- . ремешивании, Через 3,1 ч конверсия альдегида составляет 66,0%. После отгонки растворителя и непрореагировав шего 2,2-ДМП вакуум-ректификацией получают 23,6 г 2,2-ДМПК, выход которой на прореагировавший альдегид составляет 91,3%.

Примеры 6-7 по окислению 2,2-ДМП молекулярным кислородом проводят ана логично примеру 5, изменяя только температуру реакции (табл.2), 1397428

Таблица 2

Примеры 8-9 по окислению 2,2-ДМП молекулярным кислородом проводят аналогично примеру 8, изменяя только концентрацию катализатора (табл .3 ).

При- Темпе мер ратуелектив- Время ость по реак9

Таблица 3 ак†Селек- Время тив- I реак T

При-, Концентра- Конве мер ция сия

Со (OAC), 2, 2моль/л ДМП, Х

5 0 66, 91,3 3,1

6 10 66,5 90,8 2,5 ность по 2, ДМПК, 8 05104

9 1,4 10

10 2,5 10

66,1

89,7 2,9

90,8. 2,5

90,2 1,8

66,5

67,9

Составитель Н.Куликова

Техред A.Кравчук Корректор Г.Решетник

Редактор И.Шулла

Заказ 2558/23 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 20 67,8 82,3 1,9

Сравнение табличных данных свидетельствует о том, что оптимальная

15 температура окисления 10 С. Дальнейшее возрастание температуры реакции хотя и уменьшает продолжительность реакции, но селективность по целевой кислоте при этом уменьшается. При температуре ниже 10 С селективность по кислоте возрастает незначительно при одновременном увеличении продолO жительности процесса.

2Б

Влияние концентрации катализатора на скорость и селективность процесса окисления по целевой кислоте показа но в примерах 8-11.

В табл. 3 показано влияние концентрации катализатора на скорость и селектив- ность по 2, 2-ДМПК при окислении 2, 2Д1П молекулярным кислородом, t = 10 С; р(= 1066 гПа; (СНзОН) = 12 моль/л.

Пример 8. В термостатирован ный стеклянный реактор, снабженный 36 мешалкой, термометром и барботером для подачи кислорода, загружают

34,0 r (0,303 моль) свежеперегнанного 2,2-ДМП, 5,0 10 "г (0,5 ° 10 моль/л

Со(ОАС) и 30,8 г (12 моль/л) метанола. Смесь окисляют при 10 С молекулярным кислородом при интенсивном пе ремешивании. Через 2,9 ч конверсия альдегида составляет 66,1%. После отхонки растворителя и непрореагировав 45 шего апьдегида вакуум-ректификацией .получают 20,2 r 2,2-ДМПК, выход ко торой на прореагировавший альдегид составляет 89,77.

Иэ табличных данных следует, что оптимальная концентрация катализатора 1,4 10 4моль/л, дальнейшее. увеличение его количества хотя и уменьшает продолжительность процесса, но не приводит к возрастанию селективности по, целевой кислоте. При концентрации ниже 1,4 10 моль/л возрастает про4 должительность процесса при уменьшении селективности по кислоте.

Предлагаемый способ позволяет увеличить по сравнению с известным выход кислоты с 41% (при полной конверсии альдегида) до 54,3-61,7Х (конверсия альдегида 66-687., селективность 82,2-90,87) °

Формула изобретения

Способ получения 2,2-диметилпентен-4-овой кислоты из 2,2-диметилпентен-4-аля в присутствии катализатора о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта» исходный 2,2-диметилпентен-4аль окисляют молекулярным кислородом в метаноле, количество которого составляет 4-12 моль/л, в присутствии катализатора - апетата кобальта в количестве (0,5-2,5) ° 10 моль/л при температуре 0-20 С.