Способ получения тетрагидрата бис-м-хлорпербензоата магния Советский патент 1991 года по МПК C07C407/00 C07C409/24 

Изобретение относится к способу получение тетрагидрата-бис-т-хлорпербензоа- та магния (магниевой соли m-хлорпербензойной кислоты), который находит широкое применение в качестве активной основы в промышленных и бытовых препаратах для отбеливания любых видов тканей при пониженных температурах, а также в составе синтетических моющих средств с отбеливающим эффектом.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта,интенсифи- кация и повышение безопасности процесса.

Пример. В реактор с мешалкой и рубашкой загружают следующие вещества, . г: гидроксид натрия 1,98 (0,0495 моль); дис- тиллированная вода 17(0,945 моль); оксиэ- тилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 0,12 (0,0006 моль); перекись водорода 30%-ная 5,1 (в пересчете на 100%-ную 1,53, 0,045 моль); изопропиловый спирт 24,3 (0,405 моль); хлороформ 35 (0,29 моль) и при 18°С, перемешивая, добавляют 3,94 г (0,0225 моль) т-хлорбензоилхлорида.

Молярное соотношение хлорангидрид; перекись водорода: гидроксид натрия:

о о -N ел VJ ю

ОЭДФ: вода: спирт: хлороформ равно 1:2,0:2,2:0,026:42:18:13. После перемешивания в течение 10 мин смесь охлаждают до 5°С, образовавшийся осадок т-хлорпер- бензоата натрия отделяют фильтрованием и растворяют в смеси 100 мл воды и 20 мл этилацетата. К раствору добавляют при перемешивании при температуре окружаю- liteu среды раствор 1,28 г (0,0135 моль) хлористого магния в 4 мл воды. Молярное соотношение хлорангидрид: хлористый магний 1:0,6. После перемешивания смеси в течение 15 мин выпавший осадок отделяют и| промывают 100 мл воды и высушивают гриЗО°С. Получают4,25г(86 %)6 ис-т-хлор- гербензоата магния, тетрагидрата в виде мелких гранул. Содержание основного вещества 97,2 %. Содержание активного кис- Города 7,08 %. Фильтрат после отделения rjn-хлорпербензоата натрия разделяют на 2 Слоя, Хлороформовый слой возвращают в цикл, а из водно-спиртового слоя перед рециклом выводят 5 мл и добавляют в него 1 мл изопропилового спирта. Фильтрат после отделения бис-т-хлорпербензоата магния полностью возвращается в цикл.

Пример 2. В условиях и при молярных Соотношениях реагентов и растворителей примера 1 при использовании пропилового Спирта вместо изопропилового получено 4,3 г (87 %) бис-т-хлорпербензоата магния Тетрагидрата с содержанием основного вещества 96,5 %. Содержание активно го кислорода 7,03%.

Пример 3. В условиях и при молярных Соотношениях реагентов и растворителей Примера 1 при использовании этилового Спирта вместо изопропилового получено 4,22 г (85,3 %) бис-т-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного Вещества 95,7 %. Содержание активного Кислорода 6,98 %.

Пример 4. В условиях примера 1 при 8°С по окончании добавления хлорангидри- да смесь перемешивают 20 мин, после чего выделяют и обрабатывают образовавшийся m-хлорпербензоат натрия аналогично примеру 1. Получают 4,1 г (82,9 %) бис-т-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 93,1% (Оакт - 6,79 %). При уменьшении продолжительности перемешивания до 10 и 15 мин выход целевого продукта составляет соот- бетственно 63,2 и 76%.

Пример 5. В условиях примера 1 при 21-22°С получают 3,98 г (80 %) бис-гл-хлор- перТ ензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 88,3 % Содержание активного кислорода 6,44 %.

Пример 6. В реактор загружают растворители, возвращаемые в цикл, согласно примеру 1, а также гидроксид натрия, ОЭДФ, перекись водород-а в

количествах и молярных соотношениях примера 1. Получают 4,35 г (88 %) бис-т-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием вещества 96,4%. Содержание активного кислорода 7,03%.

0 Приме р7. В условиях примеров 1 и 6 с использованием возвратных растворителей после 5-го рецикла получают 4,52 г (92 %) бис-т-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества

5 98 %. Содержание активного кислорода 7,14%.

Примере. В условиях примера 1 с использованием вместо хлороформа хлористого метилена получено 4,16 г (84,3 %) бис0 m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 97,7 % и содержанием активного кислорода 7,11 %. Примеры 9-30 Получение бис-т- хлорпербензоата магния тетрагидрата с

5 различными соотношениями реагирующих веществ и растворителей (см. таблицу).

Поскольку одним из побочных продуктов реакции является хлорид натрия, после некоторого числа рециклов в результате ро0 ста его концентрации в водно-спиртовом слое происходит некоторое увеличение выхода целевого продукта из-за более полного отделения (высаливания) натриевой соли пероксикарбоновой кислоты. В то же время

5 насыщение растворителя хлоридом натрия не происходит, так как определенная часть его постоянно выводится вместе с водой перед рециклом водно-спиртового слоя. Таким образом концентрация хлорида натрия

0 в системе стабилизируется.

Снижение температуры ниже 10°С приводит к увеличению продолжительности реакции, повышение ее выше 20°С вызывает снижение содержания основного вещества

5 в полученном продукте.

0 Отклонение от указанного интервала молярных соотношений т-хлорбензоилхло- рид:перекись водорода в сорону их увеличения приводит к снижению содержания

0 основного вещества в получаемом продукте, в сторону уменьшения - к непроизводительному расходу перекиси водорода. Выход за пределы указанного интервала молярных соотношений m-хлорбензоилхлорид: гидро5 ксид натрия приводит к снижению содержания основного вещества в целевом продукте. Отклонение от указанного интервала соотношений т-хлорбензоилхлорид: хлорид магния в сторону их увеличения приводит к снижению выхода конечного продукта, в сторону уменьшения - к снижению выхода конечного продукта, в сторону уменьшения - к непроизводительному расходу хлорида магния.

Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: вода в сторону их увеличения приводит к снижению содержания основного вещества в целевом продукте и уменьшению его выхода, в сторону уменьшения - к снижению выхо- да целевого продукта из-за того, что большая часть промежуточной натриевой соли пероксикислоты остается в растворе.

Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: спирт в сторону их увеличения приводит к умень- шению выхода целевого продукта, в сторону уменьшения - к непроизводительному расходу спирта. «§,

Отклонение от указанного интервала соотношений m-хлорбензоилхлорид: хлороформ в сторону их увеличения приводит к снижению выхода целевого продукта и его загрязнению непрореагировавшей перекисью m-хлорбензоила (промежуточный поодукт), в сторону уменьшения - к непроизводительному расходу хлороформа.

Количество ОЭДФ, используемое в процессе, зависит от концентрации примесей ионов металлов переменной валентности в воде. Для дистиллированной воды или парового конденсата вполне достаточно того количества ОЭДФ, которое задается приведенным выше соотношением и только значительное снижение ее концентрации в реакционной смеси может привести к уменьшению содержания основного вещества в целевом продукте. Повышение концентрации ОЭДФ приводит к ее непроизводительному расходу, не улучшая качества целевого продукта.

П р и м е р 31 (сравнительный). В колбу с мешалкой загружают 100 мл этилацетата, 1,38 г 98%-ной перекиси магния (1,366 г в пересчете на 100%-ную, 0,0244 моль), 3,94 г (0,0225 моль) m-хлорбензоилхлорида, после чего при комнатной температуре при перемешивании добавляют 5,1 г 40%-ного водногорастворагидроксидатетрабутиламмония (2,05 г в пересчете на 100%-ный, 0,0079 моль). Смесь перемешивают при комнатной температуре 60 ч, после чего добавляют 2 мл воды и мерея 1 ч смесь фильтруют. Кристаллический продукт промывают 30 мл этилацетатз и высушивают нэ воздухе. Получено 2,65 г (53,7 %) бис- m-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 96,9 %. Содержание активного кислорода 7,06 %.

П р и м е р 32 (сравнительный). В условиях и при молярных соотношениях реагентов и растворителей примера 1 при использовании n-хлорбензоилхлорида вместо т-хлорбензоилхлорида получено 4,35 г (88 %) бис-п-хлорпербензоата магния тетрагидрата с содержанием основного вещества 98%. Содержание активного кислорода 7,14 %.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить выход цеяевого продукта с 58 до 84-92%, сократить продолжительность реакции с 60 до 0,5 ч и повысить безопасность процесса за счет снижения концентрации использований перекиси водорода с 98 до 30 %.

Формула изобретения

Способ получения тетрагидрата бис-т- хлорпербензоата магния взаимодействием m-хлорбензоилхлорида с перекисью водорода в присутствии гидроксида натрия в двухфазной системе растворителей, включающей воду и не смешивающийся с водой органический растворитель, полученный при этом m-хлорпербензоат натрия обрабатывают неорганическим соединением магния в водосодержащем растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, интенсификации и безопасности процесса, используют 30%-ную перекись водорода и взаимодействие с перекисью водорода ведут в присутствии алифатического Са-Сз-спирта и стабилизатора - ок(иэтилидендифосфоновой кислоты, используя в качестве не смешивающегося с водой растворителя хлороформ, хлористый метилен, а в качестве неорганического соединения магния используют хлорид магния и процесс ведут при 10-20°С при молярном соотношении m -хлорбензоилхлорид: перекись водорода (в пересчете на 100%-ную): гидроксид натрия: стабилизатор: вода: спирт: органический растворитель MgCl2. равном 1 :(1,8-2,2):(2 - 2.5) 0.026:(25-60)-(12 - 25):(6-20):0,6.

Изобретение касается производства производных перкислот, в частности получения тетрагидрата бис-т-хлорпербензоа- та магния, используемого в отбеливателях для бытовых и промышленных нужд. Цель повышение выхода целевого продукта, безопасности и интенсификации процесса. Его ведут реакцией пл-хлорбензоилхлорида с перекисью водорода при 10-20°С в присутствии NaOH в двухфазной системе растворителей, включающей воду и не смешивающийся с ней растворитель (этила- цетат, хлороформ, хлористый метилен) При этом используют 30%-ную НаОз с проведением реакции в присутствии Сз-С -спирта и стабилизатора - оксиэтилидендифосфоно- вой кислоты. Затем полученн ый продукт обрабатывают хлоридом магния. Молярное соотношение m-хлорбензоилхлорида, Н20а (в расчете на 100%-ную), NaOH, стабилизатора, воды, спирта, органического растворителя и хлорида магния равно 1:(1,8-2,2):(2-2.5):(0.026):(25-60):(12-25):(б- 20):(0,6). Эти условия повышают выход целевого продукта с 58 до 84-92%, сокращают длительность процесса с 60 до 0,5 ч при лучшей безопасности его за счет снижения концентрации перекиси водорода с 98 до 30%. 1 табл.