Способ получения адипиновой кислоты

 

О П И С А Н И Е 315351

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ бава Советских

Сациалиотическиэ

Реооуйлик

Зависимый от патента №

Заявлено 19.VI1.1968 (№ 1259077/23-4) МПК С 07с 55/14

Приоритет 21 VII.1967, № 28373, Израиль

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 19.XI.1971

Комитет оо делам иэо0ретеиий и открытий ори Совете й1иииотрое

СССР

УДК 547.461.6.07 (088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Иаель Арад, Моше Леви и Давид Вофси (Израиль) Иностранная фирма

«Юнион Шимик-Шемише Бедрижвен» (Бельгия) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДИПИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения адипиновой кислоты .из акриловой кислоты, Известен способ получения адипиновой кислоты путем гидродимеризации нитрила акриловой кислоты под действием амальгамы щелочного металла в среде аммиака с фенолом с последующим омылением образующегося при этом адиподинитрила.

К недостаткам известного способа относятся двухстадийность процесса, сложность очистки продукта и значительные экономические и энергетические затраты.

Кроме того, при проведении гидродимеризации среда должна быть нейтральной. Поэтому в ходе реакции для нейтрализации образующейся щелочи добавляется кислота.

Когда рН среды слишком мало, значительно ускоряется образование побочных продуктов, а именно пропионовой кислоты. Поэтому все попытки проведения гидродимеризацпи свободной акриловой кислоты не приводили к удовлетворительным результатам. IlpH проведении реакции в водной среде, в тетрагидрофуране или диглиме получается только пропионовая кислота.

Было установлено, что адипиновая кислота может быть получена с высоким выходом и незначительным содержанием пропионовой кислоты при проведении реакции гидродимеризации акриловой кислоты под действием амальгамы щелочного металла в среде растворителя, содержащего диметилсульфоксид

5 (ДМСО), причем лучше использовать смесь

ДМСО с водой, содержание которой в этой смеси составляет 5 — 20 вес. ",0 от веса ДМСО.

Концентрация акриловой кислоты в реакционной среде обычно 1 — 20 вес. 0, предпочlo тительно 2 — 5 вес. 0 „от общего веса реакционной смеси, исключая амальгаму.

Для достижения наилучших результатов приготовление реакционной смеси осуществляется таким образом, чго в ходе проведения

1Б реакции смесь остается кислой, за исключением иногда поверхности раздела фаз между амальгамой и реакционной жидкостью. С этой целью акриловую кислоту можно вводить в избытке по отношеншо к количеству щелочно20 го металла, содер:кащегося в амальгаме. Кроме того, до начала реакции можно вводить другую кислоту, которая не обладает способностью к димеризации, например соляную, серную, уксусную р-толуолсульфокислоту.

Опыт показал, что лучше вводить соляную кислот. Количество вводимой другой кислоты может быть эквивалентно количеству используемой акриловой кислоты, однако лучше, ес3!535!

Предмет изобретения

Составитель Лавриненко

Редактор T. Г. Шарганова

Техред 3. Н. Тараненко

Заказ 3252,!О Изд. ¹ 1324 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открь|тий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Аи концентрация первой кислоты будет пре- вышать количество использованной акриловой кислоты.

В качестве амальгам используют амальгамы натрия, калия или лития, содержащие щелочной металл в количестве от 0,3 до 0,5 вес. %.

В реакционную среду могут быпгь введены и другие растворители, инертные к ДМСО, например тетрагидрофуран, диглим или диокс ан.

Температура реакции 0 — 30 С, чаще всего

10 С.

Процесс гидродимеризации идет обычно в присутствии ингибитора полимеризации.

Пример 1. Раствор 200 л1л ДМСО, 25 г воды и 10 г акриловой кислоты, содержащей

0,1% р-метоксифенола, служащего ингибитором полимеризации, загружают в сосуд, в котором находится 200 мл амальгамы натрия, содержащей 0,3 вес. % натрия. Реакционнук> смесь перемешивают 15 мин, поддерживая температуру 10 С с помощью охлажденной льдом воды. По завершении реакции амальгаму отделяют, оставшийся раствор подкисляют соляной кислотой, образовавшийся хлористый натрий отфильтровывают, а полученный фильтр ат фракционируют при повышенном давлении.

Первая фракция представляет собой смесь акриловой .и пропионовой кислот, вторая—

ДМСО. Твердый остаток перекристаллизовывают из водного раствора этилового спирта.

Аликвотную часть полученного фильт рата перед дистилляцией кипятят 5 лии с раствором фтористого бора в метиловом спирте. Затем полученные сложные метиловые эфиры экстрагируют серным эфиром и эфирную вытяжку вводят в газовый хроматограф, снабженный полиэфирной колонной длиной 5 я.

По результатам хроматографического анализа конечный продукт содержит 3,3 г акриловой, 1,6 г пропионовой и 4,1 г адипиновой кислот.

Выход адипиновой кислоты 61% (в пересчете на израсходованную акриловую кислоту), выход пропионовой кислоты 24%, Пример 2, Раствор 100 мл ДМСО, 10 г акриловой кислоты и 30 лы концентрированной соляной кислоты в течение 15 нин непрерывно перемешивают при температуре 10 С и затем по каплчм вводят в смесь 100 ил ДМСО и 200 нл амальгамы натрия, содержащей

10 0,3 вес. % натрия. Полученную массу перерабатывают, как описано в примере 1. Получают 7 г (выход 70% ) адипиновой кислоты и

2 г (выход 20% ) пропионовой кислоты.

1. Способ получения адипиновой кислоты путем гидродимеризации акриловой кислоты под действием амальгамы щелочного метал20 ла в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения про цесса и снижения энергетяческих затрат, в качестве органического растворителя используют смесь, содержащую диметилсульфоксид.

25 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 0 — 30 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии ингибитора полимеризации.

30 4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии кислоты, не способной к реакции димеризации, например соляной, серной, уксусной, р-толуолсульфокислоты.

35 5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что в качестве растворителя, используют смесь диметилсульфоксида с водой при содержании последней от 5 до 20 вес.

6. Способ по пп. 1 — 5, отличающийся тем, 40 что процесс ведут при концентрации акриловой кислоты в реакционной массе без учета амальгамы от 1 до 20 вес. %,