Способ получения толуйловых кислот
О П И С А Н И Е 362004
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Саеетскик
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. св 1дета,ьстза»ч
Заявлено 04.11.1971 E»е 1618329!23-4) ;;л, С 07с 63 52
С 07с 51,20 с присоединением 3; явки »е
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Приоритет
Опубликовано 13.XII.1972. Бюллетень М 2 за 1973 г.
Дата опубликования описания 23.1.1973
УДК - 7.581.07(088.8) Авторы изобретения
Г. С. Голубев, В. H. Александров, t.. С. Гитис и В. В. Хомин
Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОЛУ iJIOBblX КИСЛОТ
Изобретение относится к способу получения толуиловых кислот, которые служат исходным сырьем в производстве синтетических смол, красителей, инсектицидов, продуктов парфюмерии.
Известны способы получения толуиловых кислот жидкофазным окислением ксилолов.
Известен способ получения толуиловых кислот окислением ксилолов в присутствии катализатора тетрагидрата ацетата кобальта при температуре 105 †1 С смесью кислорода и озона в среде растворителя — уксусной кислоты. При этом в составе реакционной смеси и-ксилол и уксусная кислота находятся в весовом соотношении 0,04, а время процесса составляет более 5 кис. 1(роцес имеет низкую производительность (выход продукта
68о/о); в смеси с и-толуиловой кислотой образуется до 14о/о терефталевой кислоты; кроме того, для окисления применяется смесь кислорода с озоном, что создает опасность при работе.
С целью устранения указанных недостатков, а также с целью получения толуиловых кислот высокой степени чистоты и интенсификации процесса, предложен способ, в котором окисление ксилолов кислородсодержащим газом проводят в среде уксусной кислоты в весовом соотношении последних, равном 0,5—
1 5, в присутствии ацетата кобальта при температуре 145 — 155 С, давлении 10 — 20 кгlсм, с последующим охлаждением реакционной смеси до температуры не выше 115 С и отделением при этой температуре примесей фталевых кислот путем обработки уксусной кис Iîòoé и фильтрованием. Фильтр ат охлаждают до 5 — 10 С, осадок пара-, или мета-, или ортотолуиловой кислоты отфильтровывают и промывают водой. Получают толуиловые кис10 лоты высокой степени чистоты с выходом за один цикл до 63 /о. Рецикл маточника на стадию окисления позволяет повысить выход целевых продуктов до 80 /о.
Предлагаемый способ проще чем известls ный, поскольку окисление ведут без применения чистого кислорода в отсутствие инициатора, значительно сокращается время проведения процесса и получается продукт высокой степени чистоты.
20 Пр имер 1. В реактор, изготовленный из коррозионностойких материалов, снабженный мешалкой и обратным холодильником, загружают 350 лтл и-ксилола, 8 г ацетата кобальта (тетрагидрат) и 270 лтл 98 /о-ной уксусной
2s кислоты. Реакция окисления осуществляется при температуре 150 С, давлении 20 кг/слез в течение 150 мин. Расход подаваемого на окисление воздуха составляет 5 — 15 л/мин на 1 л реакционной смеси и регулируется по степени
30 поглощения кислорода таким образом, что
362004
Предмет изобретения
Составитель Т. Лавриненко
Техред Л. Богданова
Корректор Е. Талалаева
Редактор Л. Хорина
Заказ 1421;3 Изд. М 1030 Тираж 404 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений tt открытий при Совете MHt!IlcTpoB СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2 содержание кислорода в отходящих газах не превышает 5 /о.
По окончании процесса реакционную смесь охлаждают до 110 С, при этой температуре разгружают из реактора, разбавляют 300 мл подогретой до 110 уксусной кислоты. Полученную реакционную смесь затем на воронке горячего фильтрования отфильтровывают от осадка терефталевой кислоты, образующейся в количестве 4 — 5 /о на исходный и-ксилол и плохо растворимои в уксуснои кислоте.
Фильтрат охлаждают до 5 — 10 С, выпавший осадок п-толуиловой кислоты отфильтровывают, дважды промывают 100 мл дистиллированной воды и сушат до постоянного веса при
80 — 100 С. Из оставшегося маточника отгоняют 300 мл уксусной кислоты, после чего при охлаждении из остатка дополнительно выпадает осадок а-толуиловой кислоты, который объединяется с первым. Всего за одну операцию получается 243,4 и-толуиловой кислоты (выход на взятый в реакцию п-ксилол 63,1%), По данным хроматографического анализа итолуиловая кислота имеет состав, вес. /о.
Основное вещество сиз,у — 98,3
Терефталевая .кислота 0,5 — 0,6
Прочие примеси 1,2 — 2,5.кислотное число 412 — 415; температура плавления 179 †1 С.
Маточник, полученный после выделения и-толуиловой кислоты, содержит растворенную и-толуиловую кислоту, катализатор и промежуточные продукты окисления, такие как и-толуиловый альдегид, и-толуиловый
4 спирт, и-метилбензилацетат и другие,,которые могут быть вновь возвращены на стадию окисления. Выход и-толуиловой кислоты в этом случае достигает около 80 /о.
5 Пример 2. В условиях, описанных в примере 1, окислению в течение 210 ыин подвер- гают м-ксилол и из полученной реакционной смеси аналогичным образом выделяют м-толуиловую,кислоту в количестве 236,2 г (выход
io 61,1 /о), имеющую кислотное число 412 — 414 и температуру плавления 110,5 — 111,2 С.
Пример 3. В условиях, описанных в примере 2, окислению подвергают о-ксилол и из реакционной смеси выделяют о-толуиловую
i5 кислоту в количестве 157,5 г (выход 41,8 /о).
20 Способ получения толуиловых кислот окислением ксилолов кислородсодержащими газами при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора окисления в среде уксусной кислоты, отличающийся тем, что, с
25 целью интенсификации процесса и повышения качества продукта, катализатор окисления берут в количестве 1,35 вес. /о, процесс ведут при температуре 145 — 155 С, давлении 10—
20 кг/см при весовом соотношении ксилола и
Зо уксусной кислоты, равном 0,5 — 15, с последующим охлаждением реакционной смеси до температуры не выше 115 С, обработкой 0,1—
0,6-кратным по объему количеством уксусной кислоты, охлаждением до 5 — 10 С и выделеЗ5 нием продукта известным способом.
