Способ получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты

 

: ° Ý" Ъ«»

Р "» т-.;»;

< «783300 0- П-"Н 0 А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советс нк

Социалистических

Реснубяии

К АВТОИ:И©МУ Св НЙЛЬСТЕУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (Щ3аявяено 05.12 ° 78 (3«) 2б92014/23-04 с присоединением заявки М (23) Г3риорнтет

Опубликовано 301 180. Бкиеетень Ив 44

Дата опубликования описания 03. 12. 80

Р )М (л З

С 07 F 9/38

Госудврствеиямй номитет

СССР ие делам изебретеиий и фтиуа«тий ($3) 3(Д (547.341. .07 (088.8) В. Д. Ли, В. Я. Панфилов, И. A. Абрамов, Т. Г. Иванова, Е. М. Уринович, Л. В. Криницкая, Б. И. Бихман

I

Т. М. Балашова и Н. N. Дятлова (72) Авторь« изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОИ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты, являющейся высокоэффектйв- " ным комплексообразующим агентом и находящим широкое применение в теплоэнергетике, нефтяной, парфюмерной, текстильной промышленности, бытовой химии и медицине.

Известно получение оксиэтилидендифосфоновой кислоты взаимодействием треххлористого Фосфора и уксусной кислоты 1), треххлористого фосфора со смесью уксусной кислоты и уксусного ангидрида $2) . Недостатком приведенных методов является использо- т5 ванне в качестве исходного сырья или образование в качестве побочного продукта агрессивного реагента — хлористого ацетила; оказывающего корродирующее действие на аппаратуру и 39 . требующего соблюдения специальных мер по технике безопасности при работе с ним.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности л% и достигаемому результату является способ получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты, который заключается в том, что треххлористый Фосфор подвергают взаимодействию с уксусной 39 кислотой при мольном соотношении реагентов 1-3,5-6 при нагревании до

60-110оС с последующим гидролизом об разующегося продукта при нагревании, например, водяным паром $3) .Недостатками известного метода являются: неполное использование сырья, так как значительное количество (60%) уксусной кислоты расходуется на образование побочного продукта — хлористого ацетила; большая продолжительность процесса, самой длительной стадией которого является отгонка хлористого ацетила; выделение больших количеств хло-. ристого ацетила усложняет технологическое оформление процесса, так как требует специальной аппаратуры для его улавливания, очистки и хранения.

В то же время применение этого соединения в качестве товарного продукта ограничено вследствие высокой агрессивности.

Целью изобретения является упрощение и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты, который заключается в том, что треххлористый

783300

3 фосфор подвергают взаимодействию с уксусной кислотой в присутствии фосфористой кислоты при добавлении к ее сМеЫ е уксусной кислотой треххлористого Фосфора при мольном соотношении

"""треххлорйстбго фосфора, Фосфористой кислоты и уксусной кислоты, равном

i:2:3-4 при нагревании, желательно,, " до "темйературы 75-850С с последующим повышением температуры до 115-120 С, и гидролизом обРазующегося продукта при нагревании.

К отличительным признакам способа следуеЖ отйестй проведение процесса в присутствии фосфористой кислоты при добавлении к ее смеси с уксусной кислотой треххлористого Фосфора при мольном"соотношении треххлористого фосфора, фосфорйстой и уксусной кислот,, вЂ, равном 1:2:3-4, Поскольку фосфористая кислота необходима для связывания хлористого ацетила, следует соблюдать определенный порядок смешения реагентов.

Треххлористый фосфор дозируют в предварйтельно приготовленную смесь фосфористой и уксусной кислот. Другой йбрядок смешения, например предварительное приготовление смеси фосфористой кислоты и треххлористого фосфора, приводит к образованию фосфор-, НоВВТНсТоА и пирофосфорной кислот, из которых"получить оксиэтилидендифосфо"""йс вую кислоту не удается.

" <:оотйошенйе реагентов треххлористйй Фосфор". Фосфористая кислота: уксусная кислота, равное 1:2:(3-4),обе"" спечивает Полное использование сырья.

Удобйее проводить реакцию в неко-: тором избытке уксусной кислоты, пред" почтительно при соотношении треххлористый фосфор: фосфористая кислота: уксусная кислота, равном 1: 2: 4,так как избыточное количество уксусной кислотй способствует сдвигу равновесия реакции в сторону образования целевогб продукта -:оксиэтилидендифосфоновой кислоты. Кроме того, уксусйая кислота является хорошим раство рителем для исходных веществ и промежуточйых продуктов реакции, снижает вязкость реакционной массы и способствует более спокойному протеканию процесса.

Полное использование сырья и, как следствие этого, отсутствие образо-вания хлористого ацетила обеспечивает упрощение процесса и его интен-. сй@йкацию, так как позволяет исключить стадии отгонки и улавливания хлорис" " " того ацетила ; за с ет чего "сокращается технологическое время проведения процесса. Так при загрузке 1 моль фосфорсодержащих реагентов время проведения процесса сокращается на 1-2ч, пр ри загрузке 25 моль на 3-4 ч Смеше0 ние реагентов проводят при 75-85 C„ так как именно при этой температуре образующийся хлористый ацетил активно вступает во взаимодействие с фтористой кислотой.

Процесс получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты осуществляется следующим образом.

К смеси Фосфористой и уксусной кислот при перемешивании и температуре 75-80 С добаэляют треххлористый фосфор и дают выдержку при этой температуре. Частично испаряющийся хлористый ацетил конденсируют и возвращают в зону реакции. После того, как весь хлористый ацетил вступил в реакцию, реакционную массу постепенно нагревают до 115-120 С и выдерживают при этой температуре в течение 5 2 ч, Образовавшуюся ацетоксиэтилиден- дифосФонбвую кислоту подвергают гидролизу при 90"100 С и выделяют оксиэтилидендифосфоновую кислоту обычны (} ми приемами.

Выход 94%, считая на загруженный фосфор.

Пример 1. К смеси 96 г (1,6 моль) уксусной кислоты и 65,4 г (0,8 моль) фосфористой кислоты, нагретой до 750С, прибавляют при перемешивании в течение 2 ч под слой жид. кости 55 г (0,4 моль) треххлористого фосфора и выдерживакй в течение

1 ч при этой температуре. Частично

Зц испаряющийся хлористый ацетил через обратный холодильник возвращается в зону реакции, а хлористый водород щсорбируется водой.При этом получается соляная кислота товарного каче33 ства. Затем реакционную массу постепенно нагревают до 115-120 С и выде-рживают в течение 2 ч при этой температуре. Образующуюся ацетоксиэтилидендифосфоновую кислоту подвергают

4О гидролизу, добавляя 14,4 г(0,8 моль) воды и выдерживая при 90-100ОС в течение 2 ч;охлаждают и после кристаллизации отфильтровывают выпавший продукт. Получают 117 г оксиэтилидендифосфоновой кислоты (94,5t от

Пример 2. СмЕСь 72 г (1,2 моль) уксусной кислоты и 65,4г (0,8 моль) Фосфористой кислоты нагревают до 85ОС и при этой температуИ ре добавляют 55 г (0,4 моль) треххлористого фосфора соблюдая те же условия, как в примере 1.Далее процесс ведут, как и примере 1. Выход оксиэтилидендифосфоновой кислоты

55 114 г (92ъ от теоретического). Содержание основного вещества 98,5%. П р, и м е р 3. Смесь 96 r (1,6 моль) уксусной кислоты в 65,4 r (0,8 моль) Фосфористой кислоты нагd0. ревают до 80 С и при этой температуре добавляют 55 r (0,4 моль)треххлористого Фосфора, соблюдая те же

" уСловия, как в примере 1. Выход оксиэтилидендифосфоновой кислоты 118г .

65 (95% от теоретического). Содержание оСновного вещества 99,1%. Таким образом, использование описываемого способа получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества.: более полное использование сырья и уменьщение отходов за счет отсутствия побочного продукта †хлорис- того ацетила; увеличение количества товарной соляной кислоты; интенсификацию процессом эа счет отсутствия стадии отгонки хлористого ацетила; упрощение технологического процесса, так как отпадает необходимость выделения, очистки и хранения хлористого ацетила,. снижение коррозионности и загрязнения окружающей среды вредными веществами за счет отсутствия в системе такого агрессивного и летучего реагента как хлористый ацетил.

Формула изобретения

Способ получения оксиэтилиден.дифосфоновой кислоты взаимодействием

783300

6 треххлористого Фосфора с уксусной кислотой при нагревании с последующим гидролиэом образующегося продукта при повышенной температуре, отличающийся тем, что,с целью упрощения и интенсификаиии процесса, последний ведут в присутствии фосфористой кислоты при добавлении к ее смеси с уксусной кислотой треххлористого Фосфора при мольном соотношении треххлористого © Форсора, Фосфористой кислоты и уксусной кислоты, равном 1:2:3-4.

2. Способ по. н.1, о т л и ч аю щ и й с я тем,что нагревание ведут до температуры 75-85 С с пос3$ ледующим повыщением температуры до

115-120 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИЛ Р 3449409, щ кл. С 07 1 9/38, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 292984, кл. С 07 F 9/38, 1969.

3. Патент СР У 1248654, кл. 120, 26/01, опублик. 1968(про25

Составитель Л. Карунина

Редакторт.новожилова техредА.Щепанская еорректор и. Иуска

Заказ 8470 28 Тираж 495 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5.,Филиал ППП"Патент, г. ужгород, ул. Проектная,4