Способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот

 

О П И C А М И Е 1и 565039

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕМ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.76 (21) 2328212/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 24.08.77 (51) М. Кл.- С 076 1/00

С 07G 79/38

Госудерственкый комитет

Совета Министров СССР по делам изабретеиий и открытий (53) УДК 547.567 463.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Г. Пилвгина и Л. А. Ухачева

Институт леса Карельского филиала АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИНОННЫХ

НИТРОГ1ОЛИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к химической переработке растительных материалов, в частности к способу получения хинонных нитропол икарбоновых кислот.

Известно, что в результате химической переработки растительных материалов, содержащих лигнин, получают ценные биологически активные вещества, например хинонные нитрополикарооновые кислоты. Получение б иологически активных веществ основано на окислении гидролизного лигнина разбавленной азотной кислотой. Технология получения хинонных нитрополикарбоновых кислот и выход конечного продукта во многом зависят от свойств исходного материала — структуры л игнина и содержания примеси в нем, что существенно влияет на его окисляемость.

Известен способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот из трудноокисляемых технических лигнинов, являющихся побочными продуктами целлюлозно-бумажного производства, путем ступенчатого окисления технических лигнинов, в котором на первой стадии водную суспензию лигнина окисляют азотной кислотой, меланжем или окислами азота при температуре 50 — 150 С о| постепенном добавлении азотной кислоты при средней продолжительности процесса 6 ч, а на второй стадии окисление ведут с добавлением в смесь новой порции лигнина (1).

11едостатками известного способа являются неравномерное протекание процесса окисления, что значительно увеличивает время проведения реакции, а также значительный расход дорогостоящего окислителя в связи с большими потерями окислов азота с отходящ ими газами. Выход хинонных нитрополикарбоновых кислот составляет 30 — 40%.

Для сокращения времени процесса окисле10 ния, а также увеличения выхода хинонных нитрополикарбоновых кислот по предлагаемому способу в процессе получения хинонных нитрополикарбоновых кислот путем ступенчатого окисления труднооыисляемых техниче)5 ских лигнинов, например лигнинов хвойных пород, включающем стадию предварительного окисления и стадию окончательного окисления, на стадии предварительного окисления в порошкообразный, обработанный отходящими окислами азота, технический лигнин вводят в виде раствора 0,1 — 1,0%-ного сульфатного мыла от веса л игнина, а окончательное окисление кипящей смеси ведут при непрерывной подаче азотной кислоты в течение

20 — 30 мин и последующем подъеме давления смеси до 4 — 10 ат и температуре 150—

180 С.

Пример. В порошкообразный гидролизный лигнин хвойных пород с влажностью

30 70% и содержанием собственно лигнина 50—

60%, поглотивший в адсорбционных колонках 25 — 30% окислов азота (к весу лигнина) из отходящих газов, вводят 0,01 /о-ный водный раствор сульфатного мыла из расчета

0,3 сульфатного мыла к весу лигнина и нагревают до 100 С. В кипящую суспензию при перемешивании непрерывно пода ют 800 г азотной кислоты (1,35) на 1 кг лигнина в течение 25 мин, после чего давление поднимают до 6 ат, а температуру — до 160 С. Реакционную массу. в этих условиях выдерж ивают 2,5 ч. Выделение хинонных нитрополикарбоновых кислот осуществляется известными методами, например фильтрованием. Выход хпнонных нитрополикарбоновых кислот составляет 45 /о. Сдувочные, отходящие из реактора газы, содержащие окислы азота, вновь поступают для предварительного окисления лигнина.

Введение в порошкообразный, обработанный отходящими окислами азота, технический лигнин водного раствора сульфатного мыла в количестве 0,1 — 1,0 /о от веса лигнона обеспечивает равномерное протекание процесса без выбросов реакционной массы и, соответственно, дает возможность подавать азотную кислоту непрерывно, что значительно ускоряет процесс окисления на стадии подачи нитрующего агента.

Таким образом, введение в порошкообразный лигнин водного раствора сульфатного мыла в сочетании с проведением стадии

565039 окончательного окисления при повышенных давлении (4 — 10 ат) и температуре (150

180 С) позволя ют ускорить процесс окисления гидролизного лигнина в целом. Так, например, в известном способе азотная кислота добавляется периодичесии, небольшими порциями и продолжительность первой стадии окисления составляет 6 ч, весь процесс длится до 10 ч, а в предлагаемом — азотная кис10 лота подается непрерывно в течение 20—

30 мин и весь процесс длится 2 — 3 ч.

Формула изобретен ия

15 Способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот путем ступенчатой обработки трудноокисляемых лигнинов на первой стадии окислами азота .и на второй стадии азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью сокращения времен и процесса и увеличения выхода целевого продукта после первой стадии в реакционную смесь вводят ,водный раствор сульфатного мыла в количестве 0,1 — 1% от веса лигнина, а вторую стадию проводят при непрерывной подаче азотной кислоты в течение 20 — 30 мин с последующим подьемом давления смеси до 4—

10 ат и температуре 150 — 180 С.

Источн ик информации, принятый Во в нмание при экспертизе:

1. Авторское свидстсльство М 181083, кл. С

07С 1/00, 1964.

Составитель А. Агевнин

Редактор Л. Емельянова Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Заказ 1661/8 Изд. М 596 Тираж 563 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, Ilp. Сапунова, 2