Патент ссср 297278
О П И С А Н И Е 297278
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29ЛЧ.1969 (№ 1326252 23-4) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания ЗО.XI.1971
МПК С 07с 53 22
С 07с 51/40
Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете министров
СССР
УДК 547.295.1.07(088.8) Автор изобретения
И. П. Чернобаев г . . . LОдесский технологический институт им. М. В. Ломоносова
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОВАЛЕРИАНОВОИ КИСЛОТЫ
Известен способ получения изовалериановой кислоты, оанства нный на реакции окисления изоамилового спирта с помощью бихромата в кислой среде,и перма нга ната калия в кислой и щелочной среде при температуре
18 — 24 С.
Однако недостатками известного способа является то, что окисление связано с большим расходом дорогостоящих окислителей и минеральных кислот и имеет малые скорости о кисления, а также то, что образующаяся при окислении восстановленная форма оки слителей трудно, поддается регенерации и в большинстве случаев идет в отходы данного производства, а сбрасьсвание отходов производства с восстановленной формой окислителей IB водоемы приводит IK их загрязнению.
Цель изобретон ия состоит в разработке такого апособа получения .изовалериановой кислоты из изоамилового апирта, который позволит регенерировать окислитель сравнителыно простым и экономически |выгодным способом; замкнуть технологичеакую схему по окислителю и отказаться от отходов производства с восстановленной формой окислителя,и абрасыва ния их IB водоемы, а также значительно IIIîBûñHòü эффективность и скорость процесса окисления.
Предлагаемый способ заключается IB том, что в >качестве окислителя при получе нии изовалерианавой кислоты,из изоамилового спирта используют гидрат окиси,ни келя в кислых растворах с последующей электрохимической регенерацией восстановленной фор5 мы в твердой фазе.
Практичеаки окисление .изоамилавого спирта до изовалериановой кислоты связано с расходом только электрического тока, который в 54 раза дешевле эквивалентного коли10 чества такого окислителя, ка к К Сг От. Это поз валяет значительно повыоить эффектив.ность процесса окисления и отказаться от дорогостоящих окислителей. Кроме того
%(ОН)з в кислой среде является высокоакl5 THIBHblN окисл ителем и иапользова ние его увеличивает скоростыпроцесса.
Пример, В коническую колбу на 500 лтл помещают 5 г (0,0567 люль) изоамилового спиута, 24,85 г (0,226 люль) дсссперсного по20 рошка % (ОН) з, полученного электрохимическим методом, и 307 мл дистиллированной воды, а затем при интенсивном размешивании реакционной смеси вносят 1,5-кратное количес во 2ОН серной кислоты, т. е. 33,35 г
25 (0,34 лоль) |порциями по 2 — 3 г в течение
0,5 — 1,0 час. Общая иислотность при этом соста вляет 2Н Н $04.
Температуру реакционной массы поддерживают в интервале 20 — 24 С, что достигает30 ся посте пенным добавлением серной IKHñëoòû.
297278
Химичвская реакция процесса аротекает по следующей схеме:
СН,, СН, CH — СН, — СН,OH+4Ni(OH),+4ÍзS04 - СН вЂ” СНа — COOH+4NiSO4+11H О
СН, СН, Предмет изобретения
Составитель Т. Лавриненко
Техред Е. Борисова Корректор Л. В. Орлова
Редактор JI. Бердннк
Заказ 3340/5 Изд. Ко 1405 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Лимитирующей стадией illpolleoca окисления является растворение Ni (ОН) 3 â Нз304, которое для указан ных условий составляет
1,5 — 2 час. Образующаяся в процессе окисления изовалериановая кислота ваплывает на поверхность раствора. Ее эксграгируют 200 мл диэтиловото эфира. Образующийся эфирный раствор из овал ериано вой кислоты разгоняют на водяной бане. Полученную ари этом изовалерианавую кислоту перегоняют с 10 воздушным холодильником .и получают 4,6 г кислоты, что составляет 80% выхода конечного продукта.
Получен ная изовалер иановая кислота и идентифицирована по т. кип. 175 — 176 С и дает яр ко выраженную, кислую реа|кцию с индвкатором. Образующуюся воостановленную форму окислителя,NISO4 регенерируют электрохимически: iB раствор после экстра кции изовалериановой кислоты добавляют 10 — 15 мл 20 концентрированного раствора NaOH до рН 8.
Образовавшийся осадок Ni (ОН) 2 отфильтровывают, .промывают 1,5 — 2-IKpaTным IKQJIHчеством дистиллированной воды и пере|носят в сосуд на 1 л, в котором содержится раствор 25
1 — 1,5 í. NaCI, и ведут электрохимичеокое окисление Ni(OH)> до Ni(OH)3 при следующих условиях.
Состав электролита 0,3 — 0,4 моль/л суспензии Ni (OH) > 1-1,5 í. NaCI рН 7 30
Материал электродов анод — графит (плати на), катод — никель (железо)
Плотность тока анодная — 0,01 — 0,02 a/см, катодная — 0,2 — 0,3 а/см
Конструкция электролизера — без диа- 35 фрагмы
Гидродинамический режим — незначительное перемешивание раствора,,необходимое для лоддержания устойчивости суспензии
Температура 20 — 25 С
Электродные процессы катодный — 2НзО+
+2е — Н +2ОН-, анодяый — 2СI — 2е — «-С!в
В объеме электролита происходит реакция
С12+ Н20 — НС10+ HCI
Первоначальное заданное значение рН 7 практически сохраняется:постоянным и образуются ионы CIO —, которые и окисляют в объеме электролита Ni(OH)2 до Ni(OH)3, и регенерируется NaCI по уравнению 2%(ОН) 2+
+NaCIO+HzO2Ni (ОН) q+NaCI
При этих условиях выход IIIo току на
Ni (ОН) 3 90 — 95 /о. Образующийся Ni (ОН) 3 отфильтровывают, затем lllpoMbIIBaloT 2 — 3кратным количеством воды и используют в последующих процеосах окисления изоамилового апирта до изовалериановой кислоты.
Фильтрат, содержащий хлористый натрий, используется в качестве электролита для последующих птроцессов электрохимического окисле.ния.
Способ получения изовалериановой IKBcJIo" ты путем о кисления изоамилового iollmpra, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и сокращения энергетических затрат, окисление ведут гидратом окиси никеля в кислой ореде с последующим выделением продукта известным апособом, регенерацией отработанного в |процессе окисл ителя электрохимическим методом и возвращением его в цикл.
