Способ получения алифатических карбоновых кислот с -с

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и115928! 3

Сова Воеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.09.75 (21) 2176026/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 30.03.78 (51) М. Кл з С 07С 53/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 547.295.07 (088.8) ло делам изобретений и открытиЙ (72) Авторы изобретения

В. А. Друзь и А. К. Камалетдинова (71) Заявитель

Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ

КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Со — Со

Изобретение относится к способу получения алифатических карбоновых кислот, используемых в производстве полимеров, пластмасс и в производстве моющих средств.

Известны способы получения кислот C> — С4 путем жидкофазного окисления в водных средах соответствующих спиртов, хорошо растворимых в воде,(1).

Также известен способ получения алифатических кислот, содержащих 10 — 20 углеродных атомов, окислением соответствующих первичных спиртов воздухом в присутствии катализатора Pt/уголь или Pt/A1 03 при 20—

80 С в среде органического растворителя (и-гептана или и-декана) под повышенным давлением (2) в течение 2 — 16 ч. Выход целевого продукта 88%.

Однако применение дорогостоящих растворителей, в основном нормальных алканов, длительность процесса и сравнительно невысокий выход продуктов ограничивают возможности широкого использования этого способа.

Известен также некаталический процесс окисления спиртов перекисью никеля в щелочном растворе без доступа кислорода или воздуха в систему. Перекись никеля берут в эквимолекулярных количествах. Однако сложность технологического оформления этого способа также осложняет возможность его применения (3).

Далее, известен способ получения алифатических карбоновых кислот путем гомогенного окисления соответствующих кислот в водноуксуснокислой среде в присутствии раствори5 мых органических солей кобальта, как катализатора. Процесс ведут при нагревании и давлении кислорода в течение 2,5 ч. Выход целевого продукта 96% (4).

Но в этом случае гомогенные катализаторы

10 могут быть использованы только один раз, причем они трудно отделяют от реакционной массы, а выделение продукта влечет полную потерю активности катализатора.

С целью повышения выхода целевого про15 дукта, упрощения и интенсификации процесса, окисление спиртов ведут в водно-щелочном растворе, например 0,5 н. едкого калия, в присутствии платиновой черни, как катализатора, при периодическом перемешивании

20 (время перемешивания до остановки 8—

10 мин, время остановки 6 — 7 мин, с последующим перемешиванием) . Следует отметить, что в период остановки перемешивания наблюдается резкое смещение окислительного потенциала катализатора в катодную область (от 0 до 0,8 В). Это приводит к тому, что после остановки перемешивания окисление идет с хорошими скоростями (происходит поглощение кислорода со скоростью 5 — 6 мл Оз в

30 минуту) . Непрерывное перемешивание в вод592813 но-щелочном растворе не позволяет вести окисление труднорастворимых спиртов. Окислению подвергают октиловый или нониловый спирты и процесс окисления ведут при атмосферном давлении и температуре 60 — 80 С, при этом достигается 100% выход продукта.

Время окисления 40 — 50 мин. Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 0,72 мл активного спирта (эквивалентных поглощению 100 мл Од при окислении спирта до кислоты) вносят в каталитическую ячейку, подключенную к бюреткам с кислородом, где вместе с 30 мл 05 М раствора КОН находится 0,1 г предварительно насыщенной 0 платиновой черни.

После энергичного перемешивания в течение 8 — 10 мин систему останавливают, а через

7 мин продолжают перемешивание в течение

30 — 35 мин до окончания реакции. Получают каприловую кислоту, выход 100%.

Пример 2. 0,78 мл нонилового спирта (эквивалентных поглощению 100 мл Од при окислении спирта до кислоты) вносят в каталитическую ячейку, где находится 30 мл 0,5 н. раствора КОН и 0,1 г платиновой черни, предварительно насыщенной кислородом. Систему подвергают перемешиванию в течение 8—

10 мин, и через этот промежуток времени останавливают на 7 мин. После остановки перемешивание продолжают 30 мин до окончания реакции. Получают пеларгоновую кислоту, выход 100%.

На графике показана зависимость скорости окисления октанола (кривая 1) и нонанола (кривая 2) и потенциала системы от времени в 0,5 н. растворе КОН в присутствии 0,1 г платиновой черни при 60 С.

Из этих данных видно, что скорость реак5 ции окисления до остановки перемешивания практически равна нулю, а изменения потенциала также невелики. Во время остановки (на графике показано пунктиром) происходит падение потенциала платинового катализато1р ра до 800 — 900 мв.

При повторном перемешивании начинается окисление спиртов со скоростью 5 — 6 мл

Од/мин.

Формула изобретения

Способ получения алифатических карбоновых кислот Сд — Сд жидкофазным окислением соответствующего спирта кислородом при перемешивании и нагревании в водной среде в

gp присутствии катализатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, упрощения и интенсификации процесса, последний ведут при периодическом перемешивании в присутствии щелочи и катализатора — платиновой черни.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №414248, кл. С 07С 51/26, 1972, зо 2. Патент США Юд 3407220, кл. С 07С 51/00, 1971 r.

3. Патент Японии № 15603, кл. 16А 6, 1963 г.

4. Патент Франции № 2095160, кл. С 07С

51/00, 1972.

592813 2 миsz/

1 ! () !

1 !

1 !

2l Тмин.

zso -! бйО- .

sss

Составитель И. Михеева

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Потапова

Корректоры: В. Петрова и Е. Хмелева

Заказ 35/1

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. М 256 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Минис1ров СССР по делам изобретений и открытий

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