Способ получения пиридинкарбоновых кислот Советский патент 1959 года по МПК C25B3/02 C07D213/55 

Известен способ получения пиридинкарбоновых кислот путем электролиза раствора исходного органического вещества в водной серной кислоте в электролизере с анодным и катодным пространством.

Однако применение указанного способа связано с большпми расходами щелочи и кислоты.

Описываемый способ получения пирилинкарбоновых кислот позво ляет снизить расход кислоты и щелочи и увел1 чить выход целевого продукта за счет применения электролиза с кислой анодной нейтральной средней н ще.почной катодной зонами.

Пример 1. Получение никотиновой кислоты из технического 3-пиколина.

В анодное пространство, например, трехкамерного электролизера со свинцовым анодом загружают 30-45%-ную серную кислоту, содержащую 50-200 г/л технического 3-пиколина. Среднюю камеру заполняют насыщенным раствором и твердым сульфатом натрия. Катодную камеру с катодо.м из любого металла, характеризуемого малым перенапряжени-&М водорода и химической устойчивостью к щелочам, заполняют раствором сульфата натрия. Электролиз ведут при плотности тока 1 - 10 а/дм и температуре 20-50°. На каждый килограмм загруженного 3-пиколина пропускают 2500-3000 ампер-часов электрического тока.

По окончании электролиза электролит из анодного, среднего и катодного пространств соединяют вместе, и затем остаток серной кислоты нейтрализуют содой или едким натром до щелочнай реакции (по фенолфталеину). Неокисленный 3-пиколин отгоняют с водяным паром и ИСПОЛЬЗУЮТ при последующем электролизе.

№ 122147

Раствор, оставшийся после отгонки З-пиколина, подкисляют до ,5-4,5, после чего при нагревании добавляют сернокислую медь к отделяют никотиновую кислоту в ;5иде труднорасгворимой ее медной соли. Из фильтрата при охлажде1П1И кристаллизуется сульфат натрия, который используют для заполнения среднего и катодного пространств лри последующем электролизеМедную соль никотиновой кислоты обрабытывают едкой щелочью, а затем, раствор никотината натрия после отделения от окиси меди нодкг;сляют концентрированной соляной кис.ютой и при ох,та кде1П1и к)ист;,,1;1Изуют свободную никотиновую кислоту.

Выход никотиновой кнс:юты соста;;ляет 55-65%, считая на окиг.чепиый 3-пиколин; выход по току- 30-35Vo. Расход серной кислоты сколо 4 кг, а едкого натра (или эквивалентного количества соды) около 3,3 кг на 1 кг никотиновой кислоты (и пересчете на 100-/о-ные вещества).

Пример 2. Получение хипо.и-пювой кислоты из технического х:-;полина.

В анодное пространство трехкамериого электролизера с анодом :.;:-i платины загружают 70-ВО /о-ную серную кислоту, содержащую 100- 200 гл те.хнического хинолина (фракции хинолиновых основаиий каменноугольной СМОЛЬ с т. кип. 236-239 ). Среднюю камеру электролизе(.1 заполняют насыщенным раствором и твердым сульфатом натрия; катоднхю камеру с катодом из любого метал.та, характеризуемого малым перенг;пряжением водорода и химической усто11чивостью к щелолам, заполняют раствором сульфата натрия. Электролиз ведут при плотности тока 1 - 3 а1дц и температуре 60-80°. На каждый килограмм загруженного хинолина пропускают 1800-2000 ампер-часов электричества. Далее поступают, как в примере 1. Пеокислениый хинолин отгоняют с водяным паром. Из оставшегося .раствора извлекают хинолиновую кислоту известным способом, например, в виде труднорастворимой медной соли, а сульфат натрия, являющийся побочным продуктом, используют для заполнения средней и катодной камер при последующем э.тектролизе. Расход хинолина па получение 1 кг хпнолиновой кис.юты на 7-15% ниже расхода при пОоТучении ее известным способом. CooTiieTCTiiCiiiio 1)асход серной кислоты и щелочи снижается на 30-40%.

П ри мер 3. Получение изоникотиновой кислоты из технического 4-пиколина.

В анодное пространство трехкамерного электролизера со свинцовым анодом загружают 35-45%-ную серную кислоту, содержащую 100- 250 технического 4-пиколина. Среднюю и катодную камеры электролизера загружают, как и в примере 2. Электролиз ведут при плотности тока 1-5 и температуре 20-50 На каждый килограмм загруженного 4-пиколИна пропускают 2700 -3000 ампер-часов электричества. По окончании электролиза электролит, из анодного, среднего и катодного пространств соединяют вместе и затем остаток серной кислоты нейтрализуют содой или едким натром до щелочной реакции по фенолфталеину. Пеокисленный 4-пиколин отгоняют с водяным паром и испо.тьзуют при последующем электролизе. Оставшийся после отгонки 4-пиколина раствор, с целью извлечения изоникотиновой кислоты, обрабатывают известным способом.

Выход изоникотиновой кислоты по вепдеству состав.тяет 55-65%, считая на окисленный 4-пиколин; выход по току - 30-35%. Расход серной кислоты составляет прИ1мерно-4 кг, а едкого натра (или эквивалентного количества соды) около 3,5 кг на 1 кг изоникотиновой кислоты (в пересчете на 100%-ные вещества), что составляет 60% от расхода этих материалов при получении изоникотиновой кислоты известным способом.

Пример 4. Получение изоникотиновой кислоты из метилольного производного 4-пиколина.