Способ получения ацетилацетона

Настоящее изобретение относится к способу получения ацетилацетона, который применяется в качестве полупродукта для получения пиримидина, пиридина и пятичленных гетероциклических соединений, а также широко используется в аналитической химии. Ацетилацетон получают по реакции Кляйзена путем конденсации ацетона с бутилацетатом в присутствии бутилата натрия в виде 30% масс. суспензии в инертном разбавителе нефрасе С-4 при мольном соотношении бутилат натрия : бутилацетат : ацетон, равном 1:4:1, соответственно. Предлагаемый способ позволяет получить высокочистый целевой продукт с высоким выходом. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области органического синтеза, в частности к способу получения ацетилацетона в условиях малотоннажного производства на основе доступного и малотоксичного сырья.

Ацетилацетон применяется в качестве полупродукта для получения производных пиримидина, пиридина и пятичленных гетероциклических соединений. Он широко используется в аналитической химии при разделении и получении индивидуальных элементов высокой степени чистоты, при создании новых методов физико-химического анализа.

Основные способы получения ацетилацетона представлены ниже.

Известен способ получения ацетилацетона (Авторское свидетельство СССР SU 105939, 1957) взаимодействием хлористого ацетила с ацетоном.

Недостатком данного способа является использование хлорида алюминия в качестве катализатора и импортного сырья - хлористого ацетила. Кроме того, выход не превысил 24%.

Известны работы (патенты Китай CN 1944370, 2007 и CN 102775286, 2012), в которых описана реакция этилацетата с уксусным ангидридом в присутствии оксида алюминия или оксида магния.

Способы характеризуются высокой трудоемкостью, приводят к образованию большого количества токсичных отходов и сточных вод, кроме того уксусный ангидрид является прекурсором.

Известна работа (патент США US 2395800, 1946), где термическая перегруппировка изопропенилацетата упоминается как один из промышленных методов получения ацетилацетона. Синтез ацетилацетона протекает при высоких температурах (порядка 500°С).

Недостатком предложенного способа является использование специального оборудования для проведения синтеза, которое требует высоких затрат на электроэнергию и импортное сырье.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ получения ацетилацетона (Авторское свидетельство СССР SU 235005, 1969) по реакции Кляейзена, путем конденсации ацетона с этилацетатом в присутствии металлического натрия.

Недостатком данного способа является использование металлического натрия (калия), что осложняет производственный процесс.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является новый экономически выгодный способ получения высокочистого ацетилацетона с высоким выходом, в качестве исходных соединений используется сырье, производимое отечественной промышленностью.

Технический результат достигается:

- использованием в качестве конденсирующего агента - бутилата натрия в виде 30%-й суспензии в нефрасе С-4, который является наиболее доступным и дешевым органическим инертным разбавителем;

- использованием бутилацетата в качестве реагента по реакции Кляйзена, что по окончании синтеза совместно с бутилатом натрия в качестве побочного продукта дает исключительно бутиловый спирт;

- использованием специально подобранного мольного соотношения бутилат натрия : бутилацетат : ацетон - 1:4:1.

Предлагаемый способ протекает при невысокой температуре и атмосферном давлении, что позволяет при использовании исходных компонентов в вышеуказанных соотношениях увеличить выход конечного продукта, снизить энергетические потери и достичь высокой чистоты целевого продукта.

Способ получения ацетилацетона заключается в предварительном синтезе ацетилацетоната натрия, с использованием в качестве сырья бутилата натрия, бутилацетата и ацетона, взятых в мольном соотношении 1:4:1, при температуре синтеза до 80°С и выдержке в течение 5,4 часов. Образовавшаяся соль ацетилацетоната натрия, выпавшая в осадок, после фильтрации подкисляется, и получающийся ацетилацетон выделяется методом фракционной перегонки при атмосферном давлении.

В общем случае способ получения ацетилацетона выглядит следующим образом.

К суспензии бутилата щелочного натрия в разбавителе (нефрас С-4) определенной концентрации при энергичном перемешивании и температуре около 10°С загружают бутилацетат, затем, поддерживая температуру в реакторе не выше 40°С, постепенно приливают ацетон. После прибавления ацетона реакционную массу выдерживают в течение 3-х часов при температуре 80÷85°С. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры и оставляют на 12 часов, за это время из нее выделяются кристаллы ацетилацетоната щелочного металла.

Полученные кристаллы ацетилацетоната щелочного металла отфильтровывают и без промывки подкисляют 20%-ной серной кислотой до рН 6-7 (по универсальному индикатору).

Ацетилацетон-сырец очищают ректификацией при атмосферном давлении (флегмовое число - 3, число тарелок - 13) с отбором чистого ацетилацетона в виде основной фракции с температурой кипения 136-139°С.

Изобретение иллюстрируют, но не ограничивают следующие примеры.

Пример 1.

В реактор загружают 150 г 29%-ной суспензии бутилата натрия в нефрасе С-4, 213,4 г бутилацетата, а затем постепенно добавляют 26,4 г ацетона (мольное соотношение бутилат натрия : бутилацетат : ацетон составляет 1:4:1). Температура реакционной массы до начала прикапывания ацетона составляет 20,4°С, после окончания - 32,8°С.

После окончания дозирования ацетона температуру реакционной массы повышают до 80°С и выдерживают при этой температуре при перемешивании в течение 5,4 часов.

После охлаждения из реакционной массы выпадает осадок натриевой соли ацетилацетона, который подвергают фильтрации. К отфильтрованному влажному осадку приливают 54,9 мл 20%-ного водного раствора серной кислоты. От полученного раствора отделяют ацетилацетон-сырец, который далее подвергают ректификации при атмосферном давлении. В результате получено 25 г ацетилацетона (выход продукта составил 94%).

Полученный продукт представляет собой бесцветную жидкость, имеющую температуру кипения 140°С (763 мм рт.ст.), плотность 0,976 г/см3.

По данным ГХ-МС содержание основного вещества в продукте составляет 99,2% масс.

Аналогичные примеру 1 получены результаты получения ацетилацетона, которые приведены в таблице 1.

Анализируя данные, представленные в таблице 1 можно заключить следующее:

- предпочтительным конденсирующим агентом является бутилат натрия, который при одинаковых условиях обеспечивает более высокий выход ацетилацетона по сравнению с бутилатом калия (примеры №3, 4);

- оптимальная концентрация суспензии бутилата натрия в нефрасе С-4 - не менее 30%, так как с ее уменьшением снижается выход ацетилацетона, а увеличение концентрации дает тот же результат (примеры №1, 2, 5);

- мольное соотношение бутилата натрия : бутилацетата : ацетона (1:4:1 соответственно) обеспечивает наилучший выход ацетилацетона (примеры № 1, 5).

Полученные данные подтверждают достижение поставленной задачи. Предложенный способ обладает следующими преимуществами:

- высоким выходом конечного продукта;

- высокой степенью чистоты конечного продукта;

- использованием сырья, не включенного в прекурсоры;

- простое аппаратурное оформление процесса делает способ экономически более выгодным;

- возможностью организовать производство на территории РФ из доступного сырья в рамках работ по импортозамещению.

Способ получения ацетилацетона по реакции Кляйзена, отличающийся тем, что конденсацию ацетона проводят с бутилацетатом в присутствии бутилата натрия в виде 30% масс. суспензии в инертном разбавителе нефрасе С-4, при мольном соотношении бутилата натрия : бутилацетата : ацетона, равном 1:4:1 соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к cпособу синтеза по меньшей мере одного соединения следующей формулы (I) или одной из его солей, в которой R представляет собой группу COOH, CH2OH или CHO, где бут-3-ен-1,2-диол (BDO) подвергают окислению в присутствии катализатора, содержащего активную фазу на основе по меньшей мере одного благородного металла, выбранного из палладия, золота, серебра, платины, родия, осмия, рутения и иридия, и подложку, содержащую щелочные сайты и выбранную из гидроталькитов (HT), бруситов, гидроксиапатита Ca10(PO4)6(OH)2, трикальцийфосфата Ca3(PO4)2, гидрофосфата кальция CaHPO4(0-2)H2O, дифосфата кальция Ca2P2O7, октакальцийфосфата Ca8H2(PO4)6.5H2O, тетракальцийфосфата Ca4(PO4)2O, аморфных фосфатов кальция Ca3(PO4)2.nH2O, оксидов, гидроксидов, карбонатов, бикарбонатов, фосфатов, дифосфатов и гидрофосфатов кальция, цезия, лития, рубидия, калия, магния, бария, церия, лантана, алюминия, цинка, меди и их смесей.

Настоящее изобретение относится к 5,9-диметил-9-гидрокси-децен-4-алю, имеющий формулу (I), применяемому в качестве ароматизирующего агента в парфюмерной смеси, парфюмерной композиции, композиции для личной гигиены, композиции для бытового использования, духах с тонким ароматом и в способе придания запаха ландыша, а также к способу получения соединения формулы I.

Настоящее изобретение относится к способу получения ацетальдегида по реакции неокислительного дегидрирования этанола в проточном реакторе при атмосферном давлении и повышенной температуре в присутствии смешанного металлооксидного катализатора, содержащего оксиды цинка, меди и алюминия.

Настоящее изобретение относится к способу непрерывного получения акролеина. Способ включает следующие стадии: A) пропен подвергают в ступени реакции газофазному окислению с использованием воздуха на гетерогенном катализаторе в присутствии разбавляющего газа; B) акролеинсодержащий газовый поток со стадии А) направляют в ступень резкого охлаждения, состоящую из нижней, средней и верхней частей, для отделения побочных продуктов в присутствии воды и органической фазы, содержащей практически не растворимый в воде органический растворитель; C) акролеинсодержащий газовый поток направляют из ступени резкого охлаждения на стадии В) в состоящую из нижней, средней и верхней частей ступень абсорбции в присутствии воды и органической фазы, содержащей практически не растворимый в воде органический растворитель, для получения содержащего органическую фазу водного раствора акролеина и неконденсирующегося газового потока; С1) неконденсирующийся газовый поток со стадии С) по меньшей мере частично возвращают в качестве разбавляющего газа в ступень реакции на стадии А); D) акролеин путем перегонки в ступени дистилляции отделяют от его содержащего органическую фазу водного раствора со стадии С).

Изобретение относится к способу получения терефталевого альдегида и может быть использовано для производства флуоресцентных отбеливателей, красителей, фармацевтической продукции, полимеров специального назначения, материалов для электронных приборов.

Изобретение относится к способу получения терефталевого альдегида и может быть использовано для производства флуоресцентных отбеливателей, красителей, фармацевтической продукции, полимеров специального назначения, материалов для электронных приборов.

Изобретение относится способу совместного получения 2,3-диалкил-2-циклогептен-1-онов (1) и 2,3-диалкил-2-циклогептен-1,4-дионов (2) общей формулы (1) и (2): представляющих интерес в качестве исходных синтонов для создания биологически активных соединений медицинского назначения, проявляющих противовирусные, противогрибковые, противоопухолевые свойства.

Изобретение относится к способу получения бензила (1,2-дифенил-1,2-этандиона) (1) , который может найти применение в качестве прекурсора для синтеза противоэпилептического препарата «Фенитоин» из группы производных гидантоина, который оказывает противосудорожное действие без выраженного снотворного эффекта, а также используется в качестве антиаритмического средства.

Изобретение описывает способ регулирования содержания кислорода в высокооктановом компоненте моторного топлива на основе карбонильных соединений общей формулы, где R1 - Н, либо алкоксид -O-CnH2n+1, либо углеводородный радикал общей формулы -CnH2n+1; R2 - углеводородный радикал общей формулы -CnH2n+1; n - число от 1 до 5 или их смеси, и регулирования химической стабильности этого компонента топлива, заключающийся в том, что карбонильные соединения указанной выше общей формулы или их смесь в газовой фазе в избытке водорода пропускают над слоем композита, состоящего из механической смеси катализатора гидрирования и катализатора дегидратации, при температуре 100-400°С и давлении 1-100 атм.

Изобретение относится к области каталитического процесса дегидрирования циклогексанола в технологии получения ε-капролактама. Заявленный катализатор дегидрирования циклогексанола в циклогексанон включает карбонат кальция, оксид цинка, дополнительно содержит смесь терморасширенного графита и шунгита в их соотношении 1,0-1,2:0,1-0,12 при следующем содержании компонентов, мас.%: карбонат кальция - 16,0-38,0; оксид цинка - 61,5-2,5; смесь терморасширенного графита и шунгита - 0,5-1,5.

Настоящее изобретение относится к способу переработки нефтезаводских газов в ценные химические продукты и компоненты моторных топлив. Способ заключается в том, что на первой стадии проводят мембранно-абсорбционное выделение этилена из нефтезаводского газа с применением водных растворов солей переходных металлов, оставшуюся смесь направляют на вторую стадию окислительной конверсии кислородом или воздухом, которая проводится в струевом проточном реакторе при температурах 700-800°С, давлениях 1-3 атм и времени пребывания 1-2 с, затем продукты первой и второй стадий объединяют и подвергают гидроформилированию или карбонилированию с использованием катализаторов на основе Rh и Pd, при этом продукты гидроформилирования или карбонилирования полностью или частично подвергают конденсации с последующим гидрированием с получением высших спиртов.

Настоящее изобретение относится к способу синтеза соединения формулы (I) – промежуточного соединения для получения агомелатина, обладающего ценными фармакологическими свойствами.

Изобретение относится к соединению ионной жидкости с формулой (I): В формуле (I) NR1R2R3 представляет собой амин, R1, R2 и R3 независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из алкила, арила и Н, M1 или М2 представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ti, Sn, Pd, Pt, Rh, Cu, Cr, Co, Ce, Ni, Ga, In, Sb, Zr и их сочетаний, X или Y выбран из группы, состоящей из галогена, нитрата, сульфата, сульфоната, карбоната, фосфоната и ацетата, n - от 1 до 4, i - от 1 до 6, j - от 1 до 4, k - от 1 до 4, L - от 1 до 7, M1=М2 или M1≠M2, и X=Y или X≠Y.

Изобретение относится к способу получения мезитилена путём конденсации. Способ характеризуется тем, что ацетон находится в состоянии сверхкритического флюида (при повышенной температуре и избыточном давлении), а плотность ацетона составляет не менее 5 моль/л.

Настоящее изобретение относится к способу получения ацетилацетона, который применяется в качестве полупродукта для получения пиримидина, пиридина и пятичленных гетероциклических соединений, а также широко используется в аналитической химии. Ацетилацетон получают по реакции Кляйзена путем конденсации ацетона с бутилацетатом в присутствии бутилата натрия в виде 30 масс. суспензии в инертном разбавителе нефрасе С-4 при мольном соотношении бутилат натрия : бутилацетат : ацетон, равном 1:4:1, соответственно. Предлагаемый способ позволяет получить высокочистый целевой продукт с высоким выходом. 1 табл., 6 пр.

Наверх