Способ выделения и очистки аминобензойных кислот

 

ОПИСАН И)с

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (1 1)"386 1 64

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.75 (21) 2114022/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 29.12.77 (51) М. Кл. С07С 101/54

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 547.466.03 (088.8) по, делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Плахтинский, Г. С. Миронов и В. А. Устинов

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ

АМИНОБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения и очистки аминобензойных кислот, используемых для получения полимеров и термостойких связующих.

Известны различные способы выделения аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствующих нитробензойных кислот в водных щелочных р а створ ах.

Наиболее применимым является способ выделения аминобензойных кислот, заключающийся в том, что аминобензойные кислоты из водного раствора их щелочных солей после восстановления соответствующих нитробензойных кислот водородом в присутствии катализаторов гидрирования — металлов VIII группы периодической системы или их окислов на угольной подложке выделяют путем фильтрования реакционной смеси при температуре выше 50 С для освобождения от катализатора подкислением фильтрата до рН 4 соляной кислотой при 50 С, отделением осадка, промывкой его водой и сушкой.

Однако известный способ имеет существенные недостатки: аминобензойные кислоты выделяются в виде пасты, плохо отфильтровываются и не могут быть до конца отмыты от минеральных солей и кислых солей аминобензойных кислот, т. е. требуют дополнительной очистки.

Качество целевого продукта, полученного таким образом, не отвечает предъявляемым требованиям; например, даже после перекристаллизации из воды с углем целевой продукт — лт-аминобензойная кислота имеет величину остатка после прокаливания — 0,15—

0,20%.

Цель изобретения — повышение качества целевого продукта и упрощение процесса.

10 Это достигается за счет того, что водный раствор аминобензойных кислот обрабатывают соляной кислотой при комнатной температуре, затем гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80 — 90 С и

15 полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.

Таким образом, согласно изобретению, описывается способ выделения и очистки аминобензойных кислот, заключающийся в том, что профильтрованный от катализатора реакционный раствор щелочных солей аминобензойных кислот подкисляют при комнатной температуре 10 — 20%-ной соляной кислотой до рН 4 — 5 при энергичном перемешивании. К

25 суспензии выпавшей аминобензойной кислоты в воде добавляют древесный уголь и гидросульфит натрия в количестве 0,01 — 0,1 от веса аминобензойной кислоты и смесь нагревают до 80 — 90 С при перемешивании. ПроЗО зрачный раствор фильтруют в горячем виде от

586164

3 угля и после охлаждения фильтрата отфильтровывают выпавшие белые игольчатые кристаллы аминобензойной кислоты, промывают их на фильтре холодной водой и сушат в вакууме при 50 — 60 С; весь процесс проводят в одном аппарате.

Целевой продукт получают с выходом 85—

95О/о. Он обладает кристалличностью и не требует дополнительной очистки, величина сухоro остатка после прокаливания 0,02 — 0,03О/о.

Предлагаемый способ выделения и очистки пригоден для всех аминобензойных кислот, растворимых в воде.

П р и и е р 1. 167,0 г (1,0 моль) ч-нитробензойной кислоты, 720 мл воды, 43,0 г углекислого натрия и 7,5 мл 25 /О-ного водного аммиака нагревают до полного растворения осадка и прозрачный раствор загружают в автоклав из нержавеющей стали, снабженный мешалкой, электрообогревом и термопарой и содержащий 25 г катализатора — никеля Ренея. Восстановление проводят при 60 — 70 С и давлении водорода 70 ата до полного прекращения поглощения водорода (примерно 1 ч).

Реакционную массу после фильтрации от катализатора, представляющую собой светложелтый раствор, подкисляют при комнатной температуре 10 — 20 /о-ной соляной кислотой до рН 4,5. К образовавшейся пастообразной массе добавляют 20 — 30 r древесного угля и

0,2 — 0,3 г гидросульфита натрия и нагревают при перемешивании до 80 — 90 С. Раствор фильтруют в горячем виде от угля и захолаживают. Выпадает белый кристаллический осадок м-аминобензойной кислоты, который отделяют, промывают 30 мл ледяной воды и сушат в вакууме при 50 — 60 С.

Получают 125,0 r (91,2 мол. о/о) л-аминобензойной кислоты — белые иглы с т. пл.

176 †1 С.

Найдено, /о. С 61,08; Н 5,31; N 9,98.

Вычислено, /о.. С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по NH - и СООН-группам, определенная методом неводного потенциометрического титрования, 99,9 /о. Содержание NOgгруппы — следы ((0,01О/о) по данным полярографии. Остаток после прокаливания (в виде сульфатов) 0,02 /о.

Пример 2. Восстановление 167,0 r (1,0 моль) и-нитробензойной кислоты, выделение и очистку и-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру. 1.

Получают 126,0 г (92 /о от теории) и-аминобензойной кислоты — белые иглы с т. пл, 185 †1 С.

Найдено, "/о. С 61,15; Н 5,28; N 10,01.

Вычислено, /о. С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по КН - и СООН-группам 99,8 /о.

Содержание NO -группы — следы ((0,01 /о ) .

Остаток после прокаливания 0,03 /о.

Пример 3. Восстанавливают 167,0 г (1,0 моль) я-нитробензойной кислоты в присутствии 16,7 г палладия на угольной подложке (концентрация палладия 3 вес. /д) при

60 — 70 С. Выделение и очистку м-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру

Получают 130,0 r л-аминобензойной кислоты (95 /о от теории) — белые иглы с т. пл.

5 176 — 177 С.

Найдено, о/о. .С 61,20; Н 5,30; N 10,11, Вычислено, /о. С 61,30; Н 5,11;:N 10,22.

Чистота по iUHz- и СООН-группам 99,9 /о.

Содержание iUOg-группы — следы ((0,01 /о ) ..

10 Остаток после прокаливания 0,03/о, Пример 4. Восстановление 167,0 r (1,0 моль) и-нитробензойной кислоты проводят аналогично примеру 3, выделение и очи15 0

З0

65 стку п-аминобензойной кислоты — аналогично примеру 1.

Получают 128,5 г и-аминобензойной кислоты (94 /о от теории) — белые иглы с т. пл.

187 †1 С.

Найдено, /о. С 61,18; Н 5,32; N 10,08.

Вычислено, /о. .С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по NHq- и СООН-группам 99,9 .

Содержание КО2-группы — следы ((0,01 /о).

Остаток после прокаливания 0,02 /о.

Пример 5. Восстановление 167,0 r (1,0 моль) л-нитробензойной кислоты проводят в присутствии 16,7 г катализатора

ГИПХ-108 (1,5 /о палладия на угле) при 20—

30 С. Выделение и очистку м-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру 1.

Получают 130,1 r м-аминобензойной кислоты (95,1О/о от теории) — белые иглы с т. пл.

177 †1 С.

Найдено, /о. С 61,21; Н 5,18; N 10,09.

Вычислено, /о. С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по МН - и СООН-группам 99,9 /о.

Содержание NOg-группы — следы ((0,01 /О ) .

Остаток после прокаливания 0,02 /о.

Пример 6. Восстановление 109,0 г (0,4 моль) 4- (4 - нитробензоил) -бензойной кислоты, выделение и очистку 4- (4 - аминобензоил)-бензойной кислоты проводят аналогично примеру 1. (Загрузка: вода — 720 мл, углекислый натрий — 19,0 r; водный аммиак—

3,0 мл, никель Ренея — 20 г).

Получают 91,0 г 4-(4 - аминобензоил)-бензойной кислоты (94 /О от теории) — светложелтые иглы с т. пл, 210 — 211 С.

Найдено, /о. С 69,51; Н 4,85; N 5,70.

Вычислено, : С 69,73; Н 4,57; N 5,81.

Чистота по NHq- и СООН-группам 99,9/о.

Содержание NO>-группы — следы ((0,01 /о).

Остаток после прокаливания 0,03 /о.

Пр и м ер 7. Восстановление 103,5 г (0,4 моль) 4- (4 - нитрофенокси) - бензойной кислоты, выделение и очистку 4-(4 -аминофенокси)-бензойной кислоты проводят аналогично примеру 6.

Получают 84,0 г 4-(4 - аминофенокси)-бензойной кислоты (92 /о от теории) — светложелтые иглы с т. пл. 192 — 193 С.

Найдено, /о.. С 67,95; Н 4,78; N 5,70.

Вычислено, /о. .С 68,20; Н 4,57; N 5,81.

Чистота по NH2- и СООН-группам 99,8 /о.

Содержание NOg-группы — следы ((0,01 /О).

Остаток после прокаливания 0,03 /о, 586164

Формула изобретения

Составитель С, Плужнов

Редактор Т, Никольская Техред Н. Рыбкина Корр ектор Е. Мохова

Подписное

Заказ 2702/12 Изд. № 981 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ выделения и очистки аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствующих нитробензойных кислот в водных щелочных растворах водородом в присутствии металлов VIII группы периодической системы или их окислов путем подкисления соляной кислотой профильтрованного от катализатора раствора щелочных солей аминобензойных кислот до рН 4. отделения, промывки и сушки продуктов, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и упрощения про5 цесса, водный раствор аминобензойных кислот после подкисления обрабатывают гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80 — 90 С и полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.