Способ получения фумаровой кислоты

 

О П И С А Н И Е 2738IS

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 20Х.1969 (№ 1332029/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.XI.1972. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 18.1.1973

М. Кл. С 07с 51/00

С 07с 57 14

Комитет по лелам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547.462.3(088.8) Авторы изобретения С. С. Сосновская, А. А. Каннщева, Е. М. Покровская, С. С. Нецветаев и А. H. Смирнов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУ1у1АРОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения фумаровой кислоты, которая применяется в производстве полиэфиров, бумажного клея повышенного качества и для других целей.

Известно получение фух!аровой кис,".оты путем изомеризации водных растворов малеиновой кислоты при повышенной температуре и В присутствии катализаторов, например брома тиомочевины и ее производных, тиосульфата, роданистого к .ëèÿ, ко,".лоидной серы, сероводорода и сернистой кислоты, присутствующих вместе, галогенводородных кислот, некоторых металлов и др.

Качество фумаровой кисоты в большей стет1ЕНИ ЗаВИСИТ OT ЧИСТОТЫ ИСХОДНОЙ ХIаЛЕИНОВОЙ кислоты, которая, являясь побочным продуктом В производстве малеинового и фталевогo ангидридов, содержит, как правило, различные примеси. Их адсорбируют из маточника фумаровой кислотой.

Для улучшения качества фумаровой кислоты производят предварительную очистку растворов малеиновой кислоты (осветляют с помощью адсорбентов, отдувают и окисляют примеси), дополнительно очищают фумаровую кислоту и пр. Все эти процессы трудоемки, малоэффективны и влекут за собой значительные потери продукта.

Обнаружено, что даже прозрачные бесцветные растворы малеиновой кислоты содержат в себе различныс побочны: продукты, которые в процессе изомерпзацни под действием теп7а, окислнтезя и других факторов превращаются в окрашенные соединения. Последние

5 благодаря адсорбции и придают соответствующий оттенок фумаровой кисзоте.

При изомеризации постепенно повышается рН среды, поскольку фумаровая кислота является более слабой по сраз! ению с маленно10 Вой. Параллельно " повышением рН среды происходит активация побочт!ых реакций и процессов, что и является основной причиной

1707) чения фумарОВ01! к11слоты низкого качества.

15 Предложен более совершенный способ нзомеризацни растворов малеиновой кислоты, нсКЛIОЧЯЮ ЩИИ УКаЗаи и ЫЕ ВЫШЕ НЕДОСтатнн.

Особенностью предлагаемого способа изомеризации является поддержание постоянного

20 низкого значения рН среды IIa протяжении всего процесса изомеризации при использовапии изВестных Высокоакт!1В!1ых ктIтализаторов этой реакции.

Для этого в раствор малеиновой кислоты пе25 ред изомеризацией, кроме катализатора, вводят другую сильную кислоту, например серную, соляную, ортофосфорную, щавелевую и другие, не менее сильные, чем малеиновая. Kолпчество вводимой кислоты заьиснт от ее ос30 новности, молекулярного веса, концентрации

273818

Предмет изобретения

Составитель Н. Токарева

Редактор Л. Герасимова Техред E. Борисова Корректор E. Миронова

Заказ 4336/1 Изд. М 1844 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/6

Типография, пр. Сапунова, 2 исходной малеиновой кислоты и определяется услов1!ях!и поддержания постоянного низкого значения рН среды ио время изомеризации.

Это мероприятие позволяет избежать нежелательных реакций. В данных условиях сильная кислота, применяемая для поддержания постоянного низкого значения рН среды при изомеризации, не проявляет каталитического действия.

По предлагаемому способу изомеризацип фумаровую кислоту получают в виде IIcI ;»o«IIтельно белых кристаллов, практически не содержащих примесей. Изомеризацию можно проводить в концентрированных растворах и применять различные эффективные катализаторы. Кроме того, не требуется дополнительной очистки фумаровой кислоты.

П р и мер 1. 200 г малеиновой кислоты (в виде 30%-ного бесцветного раствора, полученного в производстве малеинового ангидрида), смешивают с 10,5 г серной кислоты, 0,3 г бромистого аммония и 3 г персульфата аммония.

Перемешивают 30 мин при температуре окружающей среды. Затем нагревают до температуры начала изомеризации. В течение 20—

30 мин протекает реакция изомеризации, сопровождаемая выделением тепла. Оптимальная температура изомеризации 70 — 72 С. Размешивают в течение 1 час при температуре не ниже 65 С. Охлаждают постепенно до 25—

20 С. Маточник декантируют. Твердую фазу разбавляют водой, фильтруют и промывают.

Выход фумаровой кислоты составляет 94% от теоретического, т. пл. 287 С. Содержание фумаровой кислоты в сухом продукте 99,85 /о.

Цветность в 5%-ном растворе этилового спирта в единицах платинокобальтовой шкалы отсутствует.

П р и и е р 2. Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что вместо серной кислоты применяют эквивалентное количество соляной.

Т0 Осадок фумаровой кислоты промывают до отсутствия ионов хлора.

Пример 3. Повторяют ту же процедуру, что и в примере 1, с той лишь разницей, что вместо бромистого аммония и персульфата ам15 мония применяют 6 г тиомочевины. По такому же способу можно проводить изомеризацию в присутствии других эффективных катализаторов и применять для поддержания рН среды другие сильные кислоты.

Способ получения фумаровой кислоты пу25 тем изомеризации водных растворов малеиновой кислоты в присутствии катализаторов изомеризации и при нагревании до 70 — 80 С, отличаюи ийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, процесс проводят

30 при постоянном значении рН путем добавления сильной кислоты с последующим выделением целевого продукта известными приемами.