Способ получения @ -хлорпербензойной кислоты

Авторы патента:

ПАЛЕЙ БОРИС АБРАМОВИЧ

ОБЫДЕНОВА РАИСА ИВАНОВНА

СОРОКИНА ЛЮДМИЛА НИКОЛАЕВНА

КОЛОМИЕЦ БОРИС СТЕПАНОВИЧ

ЛОГУНОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ДАВЫДОВ ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ

ПЕЧНИКОВА ВЕРА ИВАНОВНА

C07C179/133 - Ациклические и карбоциклические соединения

C07C178 - Ациклические и карбоциклические соединения

Изобретение касается перекисных ароматических соединений, в частности м-хлорпербензойной кислоты - (соединение I), использующейся в составах для отбеливания тканей и в моющих средствах . Увеличение выхода, улучшение качества (I) и упрощение процесса достигается применением нового стабилизатора в определенных условиях. Синтез (I) ведут из хлорангидрида мхлорбензойной кислоты (соединение II) и 30%-ной водной перекиси водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и оксиэтилидендифосфоновой кислоты с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением (I) в виде CHClj- экстракта . (II) вводят в реакционную смесь в виде раствора в хлороформе (CHCIj) при объемном соотношении (II) и СНС, равном 1:(7,3-9,1). Способ позволяет получить (I) с высоким выходом (88-90,2%) при содержании основного вещества 98,9-100% против 74 и 56-75% в известном способе и упростить процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия. 2 табл. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

esp 4 С 07 С 179/133 178/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;„

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3956367/23-04 (22) 05.08.85 (46) 07.01.87. Бюл. Р 1 (/1) Тульский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промышленности (72) Б.А.Палей, P.È.Îáûäåíîâà, Л.Н.Сорокина, Б.С.Коломиец, Ю.В.Логунов, В.Д.Давыдов и В.И.Печникова (53) 547.239.07(088.8) (56) Патент США. В 3462480, кл. 260-502, опублик. 1969.

Патент ГДР У 79482, кл. С 07 С 73/10, опублик. 1971. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ M-ХЛОРПЕРБЕНЗОИНОИ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается перекисных ароматических соединений, в частности м-хлорпербензойной кислоты вЂ” (соединение Х), использующейся в составах для отбеливания тканей и в моющих сред„„SU„„1281565 А1 ствах. Увеличение выхода, улучшение качества (I) и упрощение процесса достигается применением нового стабилизатора в определенных условиях.

Синтез (I) ведут из хлорангидрида мхлорбензойной кислоты (соединение II) и 307-ной водной перекиси водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и оксиэтилидендифосфоновой кислоты с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением (I) в виде СНС1 вЂ” экстракта. (II) вводят в реакционную смесь в виде раствора в хлороформе (СНС1 ) при объемном соотношении (II) и СНС1, равном 1:(7,3-9, 1). Способ позволяет получить (I) с высоким выходом (88-90,2X) при содерхании основного вещества 98,9-100Х против 74 и 56-75Х в известном способе и óïðîñтить процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия. 2 табл.

1 12815

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения м-хлорпербенэойной кислоты, которая используется в качестве компонента в составах для отбеливания тканей, а также в моющих сРедствах.

Целью изобретения является увеличение выхода, улучшение качества целевого продукта и упрощение процесса.

Пример 1. В реактор с мешал10 кой загружают следующие вещества, r (моль): гидроксид калия 10,3 (О, 18); оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) О, 1 (0,0005); вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0); перекись водорода (ЗОХ-ный водный раствор) 10,7 (в пересчете на 100 -ную 3,21 г, 0,095 моль), охлаждают до 20 C и при перемешивании быстро добавляют

10 r (7,7 мл, 0,057 моль) м-хлорбензоилхлорида, предварительно растворенного в 62 мл хлороформа, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 20 С. Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЗЗДФ:вода:метанол равно 1:1,66:3,16:0,009:25;35, объемное соотношение хлорангидрид;хлороформ 1:8. После добавления всего раствора м-хлорбенэоилхлорида смесь подкисляют разбавленной соляной кислотой до рН 2, разделяют слои, из органического слоя удаляют хлороформ на роторном испарителе и получают 8,9 r (90,2 ) м-хлорпербензойной кислоты с содержанием основного вещества 99,8 .

Пример 2. В реактор загружают компоненты, r (моль): :гидроксид калия 7,98 (О, 14); ОЗДФ О, 1 (0,0005), 40 вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0), перекись. водорода (30%-ный водный раствор} 10,7 (в пересчете на 100 ную - 3 21 0,095 моль) и, перемешивая смесь при 20 С, добавляют 10 г м-хлорбензоилхлорида в 62 мл хлороформа. Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЭДФ:вода:метанол равно

1:1,66:2,5:0,009:25:35. Объемное соотношение хлорангидрид:хлороформ равно 1:8.

После подкисления иэ органического слоя выделяют 8,67 r (88 ) м-хлорпер- 55 бензойной кислоты с содержанием основного вещества 99,9 .

Пример 3. В реактор загружают компоненты, г (моль): гидроксид

65 2 калия 12,8 (0,23), ОЭДФ 0,1 (0,0005)) вода 22,7 (1,26); метанол 64 (2,0); перекись водорода (30 -ный водный раствор) 10,7 (в пересчете на 100 .вЂ” о ную вЂ” 3,21 г, 0,095 моль) и при 20 С, перемешивая, добавляют 10 г м-хлорбензоилхлорида в 62 мл хлороформа.

Молярное соотношение м-хлорбензоилхлорид:перекись водорода:гидроксид калия:ОЗДФ:вода:метанол равно 1:1,66:

:4:0,009:25:35, объемное соотношение хлорангидрид:хлороформ равно 1:8.

После подкисления из органического слоя выделяют 8,68 г (88,1 ) м-хлорпербензойной кислоты с содержанием основного вещества 98,9 ..

Пример ы 4-16. Влияние соотношения м-хлорбензоилхлорид:хлороформ на выход и концентрацию целевого продукта при синтезе м-.хлорпербензойной кислоты (условия синтеза по примеру 1) показано в табл. 1.

-Ъ

Пример ы 11-16. Влияние соот-. ношения м-хлорбензоилхлорид:ОЗДФ на выход и концентрацию целевого продукта при синтезе м-хлорпербензойной кислоты (условия синтеза аналогичны примеру 1) показано в табл. 2.

Пример 17 (сравнительный).

В стеклянный реактор загружают при перемешивании 10 мл водного раствора, содержащего 0,5 г МАЗО 7Н О (0,002 моль), 50 мл водного раствора гидроксида калия, содержащего 15,8 г

К0Н (0,282 моль), 90 мл (5,0 моль) дистиллированной воды, Затем при охлаждении добавляют 20 мл 30 -ного раствора перекиси водорода (0,176 моль) и 145 мл (3,158 моль) метанола, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 25оС. В течение 20 мин в реакционную смесь добавляют при перемешивании 14 г (0,1 моль) бензоилхлорида при 20 С, после чего перемешивают реакционную массу при этой температуре в течение

60 мин.

Молярное соотношение бензоилхлорид:сульфат магния:гидроксид калия:

:перекись водорода:метанол:вода равно соответственно 1:0,02:2,82:1,76:

:3i 58:50.

Далее реакционную массу охлаждают до 0 С, добавляют 30 мл хлороформа и подкисляют 20 -ной серной кислотой.

При этом выпадает объемистый белый осадок сульфата калия. Хлороформовый слой отделяют, а реакционную массу

12815

Таблица 1

Пример Объемное соотношение Выход, Содержание основнор-хлорбензоилхлорид: Х го вещества, 7.

:хлороформ экстрагируют еще пять раз порциями хлороформа по 20 мл. Хлороформовый экстракт высушивают над прокаленным сульфатом натрия. Получают 125 мл раствора пербензойной кислоты с концен- 5 трацией 7Х (по данным иодометрического титрования). В указанном растворе (плотность 1,4 г/см ) содержится

12,26 г пербензойной кислоты (89,27 от теории). f0

Полученный раствор пербензойной кислоты в хлороформе (120 мл) помещают в роторный испаритель и при нагревании (не выше 25 С) под вакуумом удаляют растворитель. Получают 11,4 г кристаллического продукта с содержанием пербензойной кислоты 75Х °

Пример 18 (сравнительный).

При взаимодействии в условиях приме, ра 17, но с использованием 17,5 г 20 (0,1 моль) м-хлорбензоилхлорида получают 122 мл хлороформового раствора, содержащего 9,83 г м-хлорпербензойной кислоты (57X от теории). После удаления хлороформа на роторном испарителе в условиях, аналогичных примеру 2, получают 15,8 r кристаллического продукта с содержанием м-хлорпербензойной кислоты 56Х.

Пример 19 (сравнительный). 30

Получают м-хлорпербензойную кислоту в условиях примера 18 но с использованием в качестве стабилизатора оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЗДФ).

Получение м-хлорпербензойной кислоты осуществляют в условиях, аналогичных примеру 18, но вместо 0,5 г

NgS0 7Н О в реакционную смесь добавляют 0,4 г (0,002 моль) ОЭДФ. По- 40 лф ают 125 мл хлороформового раствора, содержащего 11,0 r м-хлорпербензойной кислоты -(63,7Х от теории). После удаления хлороформа в условиях, 65 ф аналогичных опыту 2, получают 15,4 г кристаллического продукта с содержанием м-хлорпербензойной кислоты

62,0 7.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать целевой продукт с высоким выходом (88-90,2X) при содержании основного вещества 98,9-100Х, тогда как в известном способе целевой продукт получают с выходом 747 при содержании основного вещества

56-75Х, при этом упрощается процесс за счет исключения стадии экстракции и необходимости отделения осадка сульфата калия, кроме того, выделение целевого продукта осуществляют непосредственно после окончания до бавления м-хлорбензоилхлорида в реак ционную смесь, тогда как в известном способе после добавления м-хлорбензоилхлорида реакционную смесь необходимо перемешивать в течение 1 ч.

Формула из обретения

Способ получения м-хлорпербензойной кислоты обработкой хлорангидрида м-хлорбензойной кислоты 30Х-ной водной перекисью водорода в среде метанола в присутствии гидроокиси калия и стабилизатора с последующим подкислением реакционной массы серной кислотой и выделением целевого продукта в виде хлороформенного экстракта, отличающийся тем, что, с целью увеличения,.выхода, улучшения качества целевого продукта и упрощения процесса, в качестве стабилизатора используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорангидрид м-хлорбензойной кислоты вводят в реакцион-. ную смесь в виде раствора в хлорофор- ме при объемном соотношении хлорангидрид:хлороформ, равном 1:(7,3:9,1).

1:5

4" (сравнительный) 5 (сравнительный) 1:2,7

32,0

69,0

91,1

98,0

1281565

Продолжение табл.1

Пример Объемное соотношение Выход, 4-хдорбензоилхлорид: X

:хлороформ

Содержание основного вещества, Ж

99,6