Способ получения тетрагидрата бис-м-хлорпербензоата магния

 

Изобретение касается производства производных перкислот, в частности получения тетрагидрата бис-т-хлорпербензоата магния, используемого в отбеливателях для бытовых и промышленных нужд. Цель повышение выхода целевого продукта, безопасности и интенсификации процесса. Его ведут реакцией пл-хлорбензоилхлорида с перекисью водорода при 10-20°С в присутствии NaOH в двухфазной системе растворителей , включающей воду и не смешивающийся с ней растворитель (этилацетат, хлороформ, хлористый метилен) При этом используют 30%-ную НаОз с проведением реакции в присутствии Сз-С -спирта и стабилизатора - оксиэтилидендифосфоновой кислоты. Затем полученн ый продукт обрабатывают хлоридом магния. Молярное соотношение m-хлорбензоилхлорида, Н20а (в расчете на 100%-ную), NaOH, стабилизатора , воды, спирта, органического растворителя и хлорида магния равно 1:(1,8-2,2):(2-2.5):(0.026):(25-60):(12-25):(б- 20):(0,6). Эти условия повышают выход целевого продукта с 58 до 84-92%, сокращают длительность процесса с 60 до 0,5 ч при лучшей безопасности его за счет снижения концентрации перекиси водорода с 98 до 30%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 С 407/00, 409/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф, »» ь ° .»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ql

Пример 1. В реактор с мешалкой и рубашкой загружают следующие вещества, О . г: гидроксид натрия 1,98 (0,0495 моль) дистиллированная вода 17 (0,945 моль); оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 0,12 Р (0,0006 моль); перекись водорода 30%-ная

5,1 (в пересчете на 100%-ную 1,53, 0,045 моль); иэопропиловый спирт 24,3 (0,405 моль); хлороформ 35 (0,29 моль) и при 18 С, перемешивая, добавляют 3,94 г (0,0225 моль) m-хлорбензоилхлорида, Малярное соотношение хлорангидрид: перекись водорода: гидроксид натрия: (21) 4650633/04 (22) 13.02.89 (46) 30.11,91. Бюл. М 44 (71) Тульский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института химической промышленности (72) Б.А.Палей, Л.Н.Сорокина, В.И.Печникова, И.Ю.Сысоева, Б.С.Коломиец, В.Д,Давыдов, Л.Н.Казакова и Д.А.Жуков (53) 547.239.07 (088,8) (56) Патент США ¹ 4483781, кл. С 07 С 179/10, опублик. 1984, Патент Англии М 1016356, кл. С 07 С 179/10, опублик; 1963.

EP N 0206740, кл. С 07 С 179/10, опублик. 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАГИДРАТА

БИС-m-ХЛОРПЕРБЕНЗОАТА МАГНИЯ (57) Изобретение касается производства производных перкислот, в частности получения тетрагидрата бис-m-хлорпербензоата магния, используемого в отбеливателях для бытовых и промышленных нужд. Цель—

Изобретение относится к способу получения тетрагидрата-бис-m-хлорпербензоата магния (магниевой соли

m-хлорпербензойной кислоты), который находит широкое применение в качестве активной основы в промышленных и бытовых препаратах для отбеливания любых видов тканей при пониженных температурах, а также в составе синтетических моющих средств с отбеливающим эффектом.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта,интенсификация и повышение безопасности процесса.

БЫ,, 1694579 А1 повышение выхода целевого продукта, безопасности и интенсификации процесса, Его ведут реакцией m-хлорбензоилхлорида с перекисью водорода при 10-20 С в присутствии NaOH в двухфазной системе растворителей, включающей воду и не смешивающийся с ней растворитель (этилацетат, хлороформ, хлористый метилен), При этом используют 30%-ную Н202 с проведением реакции в присутствии Cz-Сз-спирта и стабилизатора — оксиэтилидендифосфоновой кислоты. Затем полученный продукт обрабатывают хлоридом магния. Молярное соотношение m-хлорбензоилхлорида, H20z (в расчете на 100%-ную), NaOH, стабилизатора, воды, спирта, органического растворителя и хлорида магния равно

1:(1,8 — 2,2):(2 — 2,5):(0,026):(25 — 60):(12 — 25):(620):(0,6), Эти условия повышают выход целевого продукта с 58 до 84-92%, сокращают длительность процесса с 60 до 0,5 ч при лучшей безопасности его за счет снижения концентрации перекиси водорода с 98 до

30%, 1 табл.

1694579

10 (ОЭДФ: вода: спирт; хлороформ равно

1:2,0;2,2:0,026:42:18:13. После перемешивания в течение 10 мин смесь охлаждают до

5 С. образовавшийся осадок m-хлорпербензоата натрия отделяют фильтрованием и растворяют в смеси 100 мл воды и 20 мл этилацетата. К раствору добавляют при перемешивании при температуре окружаю щей среды раствор 1,28 r (0,0135 моль) хлористого магния в 4 мл воды. Малярное соотношение хлорангидрид: хлористый магий 1:0,6, После перемешивания смеси в течение 15 мин выпавший осадок отделяют

$ лромывают 100 мв воды и высушивают ри 30 С. Получают 4,25 г (86 %) бис-m-хлорербензоата магния, тетрагидрата в виде мелких гранул. Содержание основного веества 97,2 %, Содержание активного кисорода 7,08 %. Фильтрат после отделения

4-хлорпербензоата натрия разделяют на 2

Слоя, Хлороформовый слой возвращают в цикл, а из водно-спиртового слоя перед рециклом выводят 5 мл и добавляют в него 1 мл изопропилового спирта, Фильтрат после отделения бис-m-хлорпербензоата магния полностью возвращается в цикл, Пример 2. В условиях и при молярных

Соотношениях реагентов и растворителей примера 1 при использовании пропилового

Спирта вместо изопропилового получено

4,3 r (87 %) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 96,5 %. Содержание активного кислорода 7,03 %, i

Пример 3. В условиях и при молярных соотношениях реагентов и растворителей

Примера 1 при использовании этилового

/ спирта вместо изопропилового получено

4,22 г (85,3 %) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 95,7 . Содержание активного кислорода 6,98 .

Пример 4. В условиях примера 1 при

8 С по окончании добавления хлорангидрида смесь перемешивают 20 мин, после чего выделяют и обрабатывают образовавшийся

m-хлорпербензоат натрия аналогично примеру 1. Получают 4,1 г (82,9 %) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 93,1% (Одкт 6,79 %). При уменьшении продолжительности перемешивания до 10 и 15 мин выход целевого. продукта составляет соответственно 63,2 и 76%.

Пример 5. В условиях примера 1 при

21-22 С получают 3,98 г (80 ) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 88,3

Содержание активного кислорода 6,44 %.

Пример 6. В реактор загружают растворители, возвращаемые в цикл, согласно примеру 1, а также гидроксид натрия, ОЭДФ, перекись водорода в количествах и молярных соотношениях примера 1. Получают 4,35 г (88 %) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием вещества 96,4%. Содержание активного кислорода 7,03%.

Пример 7. В условиях примеров 1 и 6 с использованием возвратных растворителей после 5-го рецикла получают 4,52 г (92

%) бис-m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества

98 %. Содержание активного кислорода

7,14 %.

Пример 8. В условиях примера 1 с использованием вместо хлороформа хлористого метилена получено 4,16 г (84,3 ) бисm-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 97,7 % и содержанием активного кислорода 7,11, Пример ы 9 — 30. Получение бис-mхлорпербензоата магния тетрагидрата с различными соотношениями реагирующих веществ и растворителей (см, таблицу).

Поскольку одним из побочных продуктов реакции является хлорид натрия, после некоторого числа рециклов в результате роста его концентрации в водно-спиртовом слое происходит некоторое увеличение выхода целевого продукта из-за более полного отделения (высаливания) натриевой соли пероксикарбоновой кислоты. В то же время насыщение растворителя хлоридом натрия не происходит, так как определенная часть его постоянно выводится вместе с водой перед рециклом водно-спиртового слоя. Таким образом концентрация хлорида натрия в системе стабилизируется, Снижение температуры ниже 10 С приводит к увеличению продолжительности реакции, повышение ее выше 20 С вызывает снижение содержания основного вещества в полученном продукте.

Отклонение от указанного интервала молярных соотношений m-хлорбензоилхлорид:перекись водорода в сорону йх увеличения приводит к снижению содержания основного вещества в получаемом продукте, в сторону уменьшения — к непроизводительному расходу перекиси водорода. Выход за пределы указанного интервала молярных соотношений m-хлорбензоилхлорид: гидроксид натрия приводит к снижению содержания основного вещества в целевом продукте. Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: хлорид магния в сторону их увеличения приводит к снижению выхода конечного про1694579

10

25

35

45

25):{6 — 20):0,6. дукта, в сторону уменьшения — к снижению выхода конечного продукта, в сторону уменьшения — к непроизводительному расходу хлорида магния.

Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: вода в сторону их увеличения приводит к снижению содержания основного вещества в целевом продукте и уменьшению его выхода, в сторону уменьшения — к снижению выхода целевого продукта из-за того, что большая часть промежуточной натриевой соли пероксикислоты остается в растворе.

Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: спирт в сторону их увеличения приводит к уменьшению выхода целевого продукта, в сторону уменьшения — к непроизводительному расходу спирта. В

Отклонение от указанного интервала . соотношений m-хлорбензоилхлорид: хлороформ в сторону их увеличения приводит к снижению выхода целевого продукта и его загрязнению непрореагировавшей перекисью m-хлорбензоила (промежуточный поодчкт), в сторону уменьшения — к непроизводительному расходу хлороформа, Количество ОЭДФ, используемое в процессе,зависит от концентрации примесей ионов металлов переменной валентности в воде. Для дистиллированной воды или парового конденсата вполне достаточно того количества ОЭДФ, которое задается приведенным выше соотношением и только значительное снижение ее концентрации в реакционной смеси может привести к уменьшению содержания основного вещества в целевом продукте. Повышение концентрации ОЭДФ приводит к ее непроизводительному расходу, не улучшая качества целевого продукта.

Пример 31 (сравнительный). В колбу с мешалкой загружают 100 мл зтилацетата, 1,38 r 98%-ной перекиси магния (1,366 r в пересчете на 100%-ную, 0,0244 моль), 3,94 г (0,0225 моль) m-хлорбензоилхлорида, после чего при комнатной температуре при перемешивании добавляют 5,1 г 40%-ного водного раствора гидроксида тетрабутиламмония (2,05 г в пересчете на

100%-ный, 0,0079 моль). Смесь перемеши-. вают при комнатной температуре 60 ч, после чего добавляют 2 мл воды и через 1 ч смесь фильтруют. Кристаллический продукт промывают 30 мл зтилацетата и высушивают на воздухе. Получено 2,65 г {53,7 %) бисm-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 96,9 %.

Содержание активного кислорода 7,06 %.

Пример 32 (сравнительный). 8 условиях и при молярных соотношениях реагентов и растворителей примера 1 при использовании п-хлорбензоилхлорида вместо m-хлорбенэоилхлорида получено 4,35 r (88 %) бис-и-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества

98%. Содержание активного кислорода

7,14 %.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить выход целевого продукта с 58 до 84 — 92%, сократить продолжитель20 ность реакции с 60 до 0,5 ч и повысить безопасность процесса за счет снижения концентрации использований перекиси водорода с 98 до 30 %, Формула изобретения

Способ получения тетратидрата бис-mхлорпербенэоата магния взаимодействием

m-хлорбензоилхлорида с перекисью водорода в присутствии гидроксида натрия в двухфазной системе растворителей, включающей воду и не смешивающийся с водой органический растворитель, полученный при этом m-хлорпербензоат натрия обрабатывают неорганическим соединением магI ния в водосодержащем растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, интенсификации и безопасности процесса, используют 30%-ную перекись водорода и взаимодействие с перекисью водорода ведут в присутствии алифатического Сг-Сз-спирта и стабилизатора— оксизтилидендифосфоновой кислоты, используя в качестве не смешивающегося с водой растворителя хлороформ, хлористый метилен, а в качестве неорганического соадинения магния используют хлорид магния и процесс ведут при 10-20 С при молярном соотношении m -хлорбензоилхлорид: перекись водорода (B пересчете íà 100%-ную): гидроксид натрия: стабилизатор: вода: спирт: органический растворитель У9Оз, равном 1:(1,8 — 2,2):(2- 2.5) 0.026:(25 — 60);(121694579

Со е одеРжание Содержание основного активного вещества кислороДа Д

Выход, Ф

Иол рное соотношение хлорангидрид:

Н О . ЙвОН: ОЭДФ:И С1 : СэНт011: Н 0: С11С1э

Пример

Составитель М, Меркулова

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид а

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 4127 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

11

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

«6

27

$8 ) Э

1:1,b:2,2: 0,026: 0,6:16: 42:13

1:1,/:2,2:0,626:0,6:18:42:14

1:2,2:2,2:0) G26:0,6:18:42:13

1: 2,0:2,0: 0,026: 0,6:18: 42:13

1:2,0:2,5:0,026:0,6:1Ь :42е13

1:2,0:1,85: 0,026:0,6;18:42:13

1: 2, G: 2,6: G, G26: G,6: 1Е: 42: 13

1:2,G:2,2:0,026: 0,5:18:42:13

1:2 0:2,1:0,026:0,4:18:42:13

1:2,0:2,2:0,026: 0,75:18:42:13

1:2,0:2,2: 0,026: 0,6:12: 42:13

1:2,0:2,2: 0,026;0,6:11:42:13 .

1:2;0:2,2: О, 026: 0,6: 25: 42:13

1:2,0:2,2: G,026: 0,6:18;25:13

1:2,0:2,2:0,026:0,6:1Е:60:13

1;2,0:2,2:G,026:0 6 :18:14:13

1:2,0:2,2: 0,026: G,6:18:62:13

1:2,0:2,2:0,026:0,6:18:42:6

1:2,0:2,2: 0,026: G,6:18:42:5

1:2,0:2,2: 0,026: 0,6: 18:42:20

1:2,0:2,2: G,011: G,6:18:42:13

1:2,0:2,2: 0,057: 0,6:16:42:13

85,0

84,3

o4,О

83,1

86,4

83,0

84,3

76,8

52,4

78,5

83,3

83,5 о0,2

76,2

74,4

34,2

73,0

81,9

82,4

80,5

96,8

88,4

Э3,9

95,0

9 1,7

90,0

88,3

95,2

94,0

94,1

Э3,7

95 0

96,7

Э4,Э

37,0

Э4,3

95,о

90,5

Э6,3

99,1

ВУ,4

7,06

6,41

6,о4

6,92

6)9 о,56

6,94

6,85

/ (° l о,оо

7,01

6,83

6,92

7,05

6,92

6,34

6,87 о,98

6,60

7,02

6,56

6,37