Способ выделения 2,5-бифенилдикарбоновой кислоты

 

Изобретение относится к области выделения 2,5-бифенилдикарбоновой кислоты из продуктов окисления 2,5-диметилбифенила. Задача изобретения - повышение качества целевого продукта. Предлагается способ выделения 2,5-бифенилдикарбоновой кислоты из продуктов окисления 2,5-диметилбифенила, включающий обработку этих продуктов водным раствором соли щелочного металла; фильтрование полученной смеси, подкисление фильтрата до pH 4,35-4,40; последующее фильтрование образующейся смеси; подкисление фильтрата до pH<3 и фильтрование вновь полученной смеси с выделением целевого продукта в виде осадка.

Изобретение относится к области выделения 2,5-бифенилдикарбоновой кислоты (2,5-БФДКК) из продуктов окисления 2,5-диметилбифенила (2,5-ДМБФ), 2,5-БФДКК может быть использована, например, совместно с другими ароматическими кислотами и диодами в качестве мономера для производства термотропных жидкокристаллических полиэфиров промышленного назначения.

Известен способ выделения 2,5-БФДКК из продуктов окисления 2,5-ДМБФ перманганатом калия в среде пиридина, согласно которому полученную смесь фильтруют, осадок промывают водой, затем фильтрат и промывные воды соединяют и отгоняют пиридин в виде азеотропа с водой. Оставшийся раствор подкисляют концентрированной соляной кислотой до pH 2. Выпавший осадок 2,5-ВФДКК промывают водой и сушат при 100^oC (авт. св. СССР N 1133259, Бюл. N 1, 07.01.85 г, C О7 C 63/331).

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения 2,5-БФДКК из продуктов окисления 2,5-ДМБФ кислородом в среде уксусной кислоты, включающий обработку продуктов реакции водным раствором ацетата натрия или калия при 25^oC, фильтрование полученной смеси и добавление к фильтрату сильной кислоты до pH<3. При этом 2,5-БФДКК выпадает в осадок (WO 93/07229).

Недостатки обоих вышеуказанных способов связаны с тем, что обычно продукты окисления 2,5-ДМБФ кроме 2,5-БДКК содержат флуоренонкарбоновую и лактонкарбоновую кислоты. При подкислении фильтрата сразу до pH<3, как в известных способах, эти кислоты особенно в случае большого количества продуктов окисления и их высокого содержания (выше 20 мас.%) переходят в осадок вместе с выделяемой 2,5-БФДКК и в дальнейшем их разделить практически невозможно, а наличие примесей в 2,5-БФДКК приводит к резкому ухудшению ее потребительских свойств. Таким образом, получить продукт требуемой чистоты известными способами не удается.

Задача нового способа состоит в повышении качества 2,5-БФДКК, выделяемой из продуктов окисления 2,5-ДМБФ разного состава.

Предлагается способ выделения 2,5-БФДКК из продуктов окисления 2,5-ДМБФ, включающий обработку этих продуктов водным раствором соли щелочного металла, фильтрование полученной смеси, подкисление фильтрата до pH 4,35-4,40, последующее фильтрование образующейся смеси, подкисление фильтрата до pH<3 и фильтрование вновь полученной смеси с выделением целевого продукта в виде осадка.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является дополнительное подкисление фильтрата после первого фильтрования до pH 4,35-4,40. Образующаяся при этом смесь фильтруется и фильтрат подкисляется уже до pH<3.

Пример 1. Образец сырого продукта окисления 2,5-диметилбифенила, содержащего 33,6% БФДКК, 59,4% лактонкарбоновой и ≈10% флуоренонкарбоновой кислот, массой 100 г обрабатывают 1300 см³ 10%-наго раствора ацетата натрия при перемешивании и нагревании до 30-35^oC. Смесь фильтруют (осадок 1). Фильтрат, имеющий pH 5,47, подкисляют до pH 4,35 соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают (осадок 2), фильтрат подкисляют соляной кислотой до pH 2,0. Выпадает белый осадок 2,5-БФДКК, его отфильтровывают, промывают водой до отрицательной реакции на ион хлора и сушат при 100^oC. Выход 2,5-БФДКК 31 г, анализ которой с использованием газо-жидкостной и тонкослойной хроматографии (ГЖХ и ТСХ) показал отсутствие примесей. Масса осадка 1 - 47,3 г, осадка 2 - 16,5 г.

Пример 2. Образец кислоты массой 60 г, содержащей ≈20% примесей (16,7% лактонкарбоновой кислоты и 3,5% флуоренонкарбоновой кислоты) растворяют в 800 см³ 10% раствора ацетета натрия при перемешивании и нагревании до 30-35^oC. Смесь фильтруют, получают осадок 1. Фильтрат с pH 4,91 подкисляют до pH 4,40. Осадок 2 отделяют фильтрованием. Фильтрат подкисляют до pH 2,5, Выход 2,5-БФДКК 45 г, анализ которой по ТСХ и ГЖХ показал отсутствие примесей. Масса осадка 1 - 11 г, осадка 2 - 1,8 г.

Пример 3. Образец кислоты массой 20 г, содержащей 90% 2,5 БФДКК, 9% лактонкарбоновой и 1% флуоренонкарбоновой кислот, растворяют в 250 см³ 10% раствора ацетата натрия. Осадок отфильтровывают (осадок 1); фильтрат подкисляют до pH 4,40. Отделяют осадок 2, а фильтрат вновь подкисляют до pH 2,5. Выход 2,5-БФДКК 16,7 г, анализ которой по ГЖХ и ТСХ показал отсутствие примесей, масса осадка 1 - 2,1 г, осадка 2 - 0,15 г.

Пример 4. Образец кислоты массой 115 г, содержащий 65,2% БФДКК и ≈30% примесей, растворяют в 1500 см³ ацетата натрия. Осадок отфильтровывают (осадок 1), фильтрат подкисляют до pH 4,35. Отделяют осадок 2, фильтрат затем подкисляют до pH 2,5. Выход 2,5-БФДКК 58 г, анализ которой по ГЖХ и ТСХ показал отсутствие примесей, масса осадка 1 - 4 г, осадка 2 - 9 г.

Формула изобретения

Способ выделения 2,5-бифенилдикарбоновой кислоты из продуктов окисления 2,5-диметилбифенила, включающий обработку продуктов окисления водным раствором соли щелочного металла, фильтрование полученной смеси, подкисление фильтрата до pН < 3 и фильтрование вновь полученной смеси с выделением целевого продукта в виде осадка, отличающийся тем, что дополнительно после фильтрования смеси, полученной обработкой продуктов окисления водным раствором соли щелочного металла, фильтрат подкисляют до pН 4,35 4,40 и образующуюся смесь фильтруют.