Способ очистки ароматических кислот Советский патент 1984 года по МПК C07C51/42 C07C63/06 C07C63/313 C07C143/28 

О5 О1

4

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способс1м очистки бензойной или пиромеллитовой или натриевой соли, бензолсульфокислоты, и может быть использовано в химической промышленности.

Указанные кислоты широко применяются в органическом синтезе .при получении красителей, душистых веществ, полимерных материалов, используются в фармацевтической и пищевой промышленностях, поэтому к степени очистки этих веществ предъявляются высокие требования.

Известны способы очистки ароматических кислот, заключающиеся в их перегонке fl} или в перекристаллизации их из водных растворов, содержащих фенолы 2 , или, в экстракции их из водных растворов З.

Недостатками указанных способов является проведение очистки при повьшенной температуре, а также использование сложного, дорогого оборудования.

Известен также способ очистки терефталевой кислоты, заключающийся в обработке водного или водно-уксусного раствора терефталевой кислоты кис ородом воздуха в присутствии бромистоводородной кислоты при ЗОО-ЗОО С и давлении 40-90 атм с последующей кристаллизацией и фильтрацией /.4J.

Недостатком данного способа является использование высоких давлений и температур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки пиромеллитовой кислоты, заключающийся в том, что водный раствор кислоты обрабатывают активированным углем при 200-317°С и давлении, необходимом для поддержания воды в жидкой фазе (17 атм и более) в присутствии тиосульфата и бисульфита натрия с последующей кристаллизацией и фильтрацией С5.

Недостатком известного способа является проведение процесса при высоких температуре и давлении.

Целью изобретения является упрощение процесса очистки ароматических карбоновых кислот.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу очистки пиромеллитовой или бензойной или натриевой соли бензолсульфокислоты, водный раствор ароматической кислоты обрабатывают озоно-воздушной смесью, содержащей 0,4-16 ммрль озона в 1 л смеси, в присутствии ингибитора, в качестве которого используют бутиловый с.пирт или циклогексанон, при молярном соотношении ароматической карСоновой кислоты и ингибитора

It (0,5-1), и процесс проводят при 80-90 с. Целевой продукт выделяют путем кристаллизации и фильтрации. Применение предлагаемого способа позволяет вести очистку при атмосферном давлении и низкой температуре.

Ароматические кислоты,вступая в реакцию с озоном, подвергаются разрушению. Применение ингибиторов по зволяет предотвратить процесс деструктивного окисления очищаемого ароматического соединения. При очистке ароматических кислот озоном в присутствии ингибиторов происходи селективное окисление органических примесей., Такие примеси как беизальдегид, п-карбоксибензальдегид, п-толуиловая кислота доокисляются, превращаясь в целевой продукт, а бензохинон, 1,4-нафтохинон, фенол, непредельные алифатические продукты и некоторые доугие примеси, реагируя с озоном, разрушаются.

При озонировании ароматических кислот целесообразно лрименять 0,51 моль ингибитора на 1 моль очищаемой кислоты. Присутствие ингибитор в количестве менее 0,5 моль на 1 мо кислоты приводит к частичному разрушению целевого продукта, асле|довательно, к снижению выхода. Использование ингибитора в количестве более 1 моль на 1 моль кислоты нецелесообразно, так как не приводит к гЛэвышению выхода. .

Процесс очистки ведут при 8090 с. В этих условиях растворимость ароматических кислот достаточно высока, что способствует повышению съема целевого продукта с единицы объема.

Дальнейшее повышение температуры нежелательно, поскольку наблюдается разложение озона.

Очистку ароматических кислот проводят в водной среде, после чего следует стадия выделения целевого продукта, заключающаяся в проведени кристаллизации с последующей фильтрацией. Маточник, полученный при фильтрации, подлежит многократному использованию.

Пример 1. В стеклянный реактор барботажного типа с распылителе озоно-воздушной смеси, в качестве которого служит шоттовская пластинка 2, при 8О°С загружают 100 мл водного раствора, содержащего 4 г (32,8 ммоль) 99,3%-ной технической бензойной кислоты. Затем в реактор загружают 1,2 г (16,4 ммоль) нормалного бутилового спирта и в течение 3 мин через раствор пропускают оэоно-воздушную смесь с концентрацией озона 0,8 ммоль/л. Далее проводят кристаллизацию путем охлаждения до 20-25°С с последующей фильтрцией. Выход составляет 3/4 г или 85% на загруженный продукт. Содержание основного вещества 99,9%.Т.пл.122,4°С

.П р и м е ры 2-5. Проводят аналогично примеру 1. Параметры приведены в таблице.

СПОСОБ ОЧИСТКИ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ в водном растворе при нагревании с последукявей кристгшлйзацией и фильтрованием, о т л и чающийся тем, что, с целью упрощения процесса, водный раствор кислоты обрабатывают озоно-возд яной смесью, содержащей 0,4-16 ммоль озона в 1 л , в присутствии ингибитора, в качестве которого используют бутиловый спирт или циклргексанон, и процесс проводят при молярном соотношении ароматической кислоты и ингибитора 1:

2. Бензой- 32,8 99,3 Цикло- 23 0,6 наягексанон3. 32,8 99,3 н-бути- 16,4 0,4

ловый спирт

80 3 82 99,9 (3,3) (122,4)

99,9

87,5 (122,4) (3,5)

83

99,8

10 (272,9) (5,5)