Э. б. в. и. федосова и г. г. евсюхин

 

271509

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 24.!.1969 (№ 1300913/23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.V.1970. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25Л II1.1970

Кл. 12о, 14."11ПК С 07с 51/42

С 07с 63, 14

У 1,К 547.584.05(088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. H. Кулаков, Р. Е. Толокнов, 3. С. Андрианова, Э. Б.

В. И. Федосова и Г. Г. Евсюхин

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный инстит

Тагх умаЧТК0- 1 а т та @@ pl.т..С1дЯ КЬЛИОТЖА

Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ АРОМАТИЧЕСКИХ ДИКАРБОНОВЫХ

КИСЛОТ

Изобретение относится к,способу очистки ароматических дикарбоновых кислот, являющихся мономерами для |производства полимерных материалов.

Известен способ очистки ароматических дикарбоновых кислот путем обработки их водным раствором щелочи с последующим окислением раствора сильными окисл ителями (перманганатом калия, хроматами и бихроматами щелочного металла), обработкой активированным углем. Регенерацию очищенной терефталевой кислоты из раствора после отделения активированного угля производят подкислением его минеральной или уксусной кислотой.

Этот способ очистки не требует специальных реакционных устройств. Процесс ведут без применения избыточного да вления. Однако |при очистке ароматических дикарбоновых кислот на стадии их регенерации из щелочных растворов образуется большое, количество солевых растворов (сульфата натрия, хлорида натрия), которые не находят дальнейшего при менения. Реализация данного способа очистки связана со значительным расходом щелочей и кислот (более, чем 2 тюль на 1 люль ароматичеокой д икарбоновой кислоты) и ие может быть осуществлена в промышленности без решения вопроса использования образующихся солевых растворов или регенерации ионов щелочного металла.

Для сокращения затрат реагентов и исключения образования побочных продуктов предлагается в качсстве щелочного рсагсита использовать твердую щелочную соль низшей карбоновой кислоты, например ацетат натрия. и процссс вести при температуре 140 — 320 С с выделением низшей карбоновой кислоты, которую направляют на обработку фильтрата.

Предлагаемый сиосоо осучцсствляют следуIO I I I H XI O O P 3 3 O 11.

Ароматическую дикарбоиовую кислоту (тсрсфталевуlo,,6-иафталиндикарбоновую) и.— реводят в растворимую соль щсло lli010 металла нагреванием смеси ароматической дикарбоновой кислоты с гвсрдой солью щелочногo металла легколетучсй низшей органической кислоты жирного ряда, например уксусной, ири температуре 140 — 320 С.

Таким образом псрсзод дикарбоновой кислоты в растворимую соль осущсствляют без применения нтслочи.

Выделяющуюся в процессе рсакции легколетучую низшую органическую кислоту улав;IiIBBIoT конденсацией. Полученнуlo соль щслочиого металла ароматической дикарооновой

I Ifc,1oTbI растворяют B воде. Остаток неи1)орсагировавшей ароматической дикapuoIIoBoiI кислоты отфильтровывают и BosBpaIIIBIoT u процесс.

Раствор щелочной соли ароматичсскoi1 дикарбоновой кислоты (тсрефталевой, 2,6-иаф271509 талиндикарбоновой) после окисления спльнымп окислителями и обработки актив ированным углем подкисляют для выделения î IHщенной кислоты легколетучей органической кислотой жирного ряда. Для этой цели используют кислоту, образовавшуюся на первой стадии, например уксусную.

Солевой раствор после отделения от него очищенной арохгатичсской дикарбоновой кислоты выпаривают. Сухой остаток, соль щелочного металла органической кислоты жирного ряда (например, уксусной) направляют на реакцию со свежей порцией неочищенной ароматической дикарбоновой,кислоты.

Возможность циклического использова|ния соли щелочного металла легколетучей кислоты жирного ряда IB процессе очистки ароматической дикарбоно вой кислоты (терефталевой, 2,6-нафталиндикарбоновой) и высокая степень их очистки (99,9o/о и выше) могут обеспечить промышленную реализацию предлагаемого способа.

П р и и е р 1. 20 г неочищенной терефталевой кислоты, получен ной окислением и-ксилола (содержащей 99,5О/, основного вещества и

0,4>/, п-кар боксибензальдегида), смешивают с 20 г безводного уксуснокислого натрия.

Смесь нагревают в .колбе Вюрца до 200—

220 С и выдерживают при данной температуре 1,5 час. Пары уксусной кислоты, выделяющиеся в процессе реакции, конденсируют с помощью холодильника и собирают в приемнике.

Сухую реакционную смесь растворяют в

150 1гл горячей дистиллированной воды. Нерастворившийся остаток (терефталевая кислота) отделяют от раствора фильтрованием. Бес сухого остатка 3 г.

Раствор терефталата натрия переносят в трехгорлую литровую колбу и при размешивании и температуре 80 — 90 С добавляют 0,05 а кристаллического пермангата калия. Через

30 мггн размешивания в колбу загружают 1,5г активировапного угля. Смесь выдерживаю г

20 лггк и раствор отфильтровывают от шлама.

Отфнльтрова1ппяй раствор медлеш,о приливают в горячий 20огц-ный раствор уксусной кислоты, приготовленный из кислоты, полученной иа стадии образования терефталата натрия.

Уксусную кислоту берут с избытком 25 о по отношению и необходимому для реакции количеству.

Выпавшую при этом в осадок терефталевую кислоту отфильтровывают, промывают горярячей водой и высушивают. Получают 16,2 г очищенной терефталевой кислоты. Выход от переведенной в раствор терефталевой кислоты составляет 95,2 /о. Терефталевая кислота содержит следующие примеси, о/о.. n-карбоксибензальдегид 0,003, бензойная кислота 0,01, и-толуиловая кислота 0,05. 1 аким образом, содержание наиболее опасной примеси (и-карбоксибензальдсгпда) снижено с 0,4ф, до допустимой нормы (0,003 /О).

Содержание бензойной я п-толуиловой кис5

1О

15 го

65 лот определяют хроматографическим способом, а содержание и-карбоксибензальдегпда — полярографическим методом.

Пример 2. 20 г неочищенной терефталевой кислоты, указанной в примере 1, смешивают с 25 г уксуснокпслого калия. Смесь нагревают в колбе Вюрца до 200 — 220 С и выдерживают прн данной температуре в течение

1,5 «ас.

Пары уксусной кислоты, выделяющиеся в процессе реакции, конденсир уют с помощью холодильника и собирают в приемнике.

Сухую реакционную смесь растворяют в

150,1гл горячей дистиллированной воды. Нерастворившийся остаток (терефталевая кислота) отделяют от раствора фильтрованием.

Вес сухого остатка 2,5 г.

Раствор терефталата калия переносят в трехгорлую литровую колбу и при размешивании и T0мпературе 80 — 90 С добавляют 0,05 г красталлпческого перманганата калия. Через

30,1гин размешивания в колбу загружают 1,5 ". активированного угля. Смесь выдерживают

20 1гггк и раствор отфильтровывают от шлама.

Отфильтрованный раствор медленно приливают в горячий 20 /о-ный раствор уксусной кислоты, приготовленный из кислоты, полученной на стадии образования терефталата калия. Уксусную кислоту. берут с .избытком

25О/о по отношению к необходимому для реакции количеству.

Выпавшую при этом в осадок терефталевую кислоту отфильтровывают, промывают горячей водой и высушивают. Получают 16,6 г очищепной терефталевой кислоты, содержащей

0,003 /о п-карбоксибензальдегида, 0,015 /о бензойной кислоты и 0,05% и-толуиловой кислоты.

Выход очищенного продукта от переведенной в раствор терефталевой кислоты около

95%.

Пример 3. 10 г 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты, полученной окислением 2,6-диметилнафталина, смешивают с 12 г уксуснокислого натрия. Смесь нагревают в колбе Вюрца до 200 — 220 С и выдерживают при данной температуре 1,5 час.

Выделяющуюся в результате реакции уксусную кислоту конденсируют и собирают в приемнике.

Реакционную смесь растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Вес нерастворившегося остатка 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты 1,5 г.

Раствор нагревают в трехгорлой колбе до

80 — 90 С и добавляют в него 1 а кристаллического перманганата калия. Смесь размешивают 30 лик. В колбу добавляют 1,5 г акгивированного угля, Через 20 л|ик выдержки раствор отфильтровывают от шлама и медленно приливают в горячий 20 /о-ный раствор уксусной кислоты. Используют для этой цели уксусную кислоту, выделившуюся на стадии получения натриевой соли 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты.

Выпавшую в осадок 2,6-нафталиндикарбо271509

Предмет изобретения

Составитель Т. Лавриенко

Редактор С.. Лазарева

Корректор Л. Р>едеиеева

Заказ 231877 Тира>к 480 Подписное

Н!ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4(5

Типогратрия, пр. Сап>нова, 2 новую кислоту отфильтровывают, промыва:от

Водой и Высушивают.

Вес очищенной 2,6-нафталиндика рбоновой кислоты 7,8 г. Кислотное число 517,5, что соответствует содержанию основного вещества выше 99 9%.

Выход на перешедшую в раствор 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту составляет около 91%.

Способ очистки ароматических дикарбоновых кислот путем обработки их щелочным агентом прп нагревании с пос;едующим окислением сильным окислителем, например перманганатом калия, обработкой активированным углем, фильтрованием и обработкой содержащихся в фильтрате щелочных солей кислотой, отлипаюи1ийся тем, что, с целью сокращения затрат реагентов и исключения образования побочных продуктов, в качестье щелочного реагента используют твердую щелочную соль низшей карбоновой кислоты, например ацетат натрия и процесс ведут прп температуре 140 — 320 С с выделением низшей карбоновой кислоты, которую направляют на обработку фильтрата.