Способ получения фумаровой кислоты Советский патент 1993 года по МПК C07C57/15 C07C51/353 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к способу получения фумаровой кислоты (ФК), которая широко применяется в различных областях народного хозяйства, в том числе в органическом и микробиальном синтезе, для получения аспарагиновой и яблочной кислот,

Цель изобретения заключается в упрощении и интенсификации процесса, а также в улучшении его экологии.

Поставленная цель достигается за счет предлагаемого способа получения ФК из неочищенных ПВ производства фталевого и малеинового ангидридов путем их предварительной экстракции этилацетатом, с последующей промывкой водой экстракта. объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем при комнатной температуре, после чего проводят изомеризацию с помощью УФ-об- лучеиия в присутствии NaBr и хлора или с помощью тиомочевины и процесс проводят

при весовом соотношении малеиновая кислота : этилацетат : вода : уголь, равном 1:2 - 8,2:2,3-4,5:0,005-0,015.

Контрольный пример. Через 100 г ПВ производства фталевого ангидрида, содержащего 22 малеиновой кислоты, ;ри комнатной температуре в течение 10 мин пропускают газообразный хлор. Затем обесцвеченный раствор облучают светом ртутно-кварцевой лампы ДРШ-1000 в пи- рексовой колбе и порциями добавляют 1,0 г бромистого натрия в 10 мл воды. Через 5 мин в растеоре появляются кристаллы ФК, которую периодически отфильтровывают до прекращения выделения осадка. При этом после каждой фильтрации добавляют очередную порцию раствора бромистого на трия и при облучении пропуск, от слабый поток хлора. Осадки объединяют и промы вают 20-30 мл холодней воды, cvi.u.i. Получают 18 г ФК желто коричневого цгета

00 СА) 00

ю о

составляет 81 % от веса малеинов о.й кислоты.

П р и м е р 1. 100 г красно-коричневого цвета ПВ производства фталевого ангидрида, содержащих 22 г малеиновой кислоты, экстрагируют 50 мл (45 г) этилацетата. При этом верхняя - этилацетатная фракция окрашивается в темно-красный цвет, а водная фракция приобретает желтую окраску. После разделения слоев, этилацетатную фракцию промывают 50 г воды. При этом, водная фракция, оставаясь бесцветной, приобретает сильную кислую реакцию (рН 0,45) за счет обратного растворения малеиновой кислоты из этилацетата в воде.

Этилацетатную фракцию перегоняют на водяной бане. Кубовые остатки в виде смолистых продуктов с малеиновой кислотой (2-3% от веса исходной малеиновой кислоты) уничтожают, а свежеперегнанный мокрый этилацетат используют в других циклах экстракции.

Водные фракции объединяют, перегоняют азеотроп этилацетата с водой, Горячий водный раствор малеиновой кислоты из куба, объемом 120-130 мл обрабатывают активированным углем (0,33 г) в течение 20-25 мин без нагревания и фильтруют.

Маточник облучают светом ртутно-квар- цевой лампы ДРШ-1000 в пирексовой колбе, порциями добавляют 0,7 г NaBr в 20 мл воды. Раствор периодически барботируют слабым потоком хлора. Через 10 мин после облучения по всему объему колбы выпадают кристаллы ФК, которые периодически фильтруют до прекращения выделения осадка. При этом после каждой фильтрации добавляют очередную порцию раствора NaBr и при облучении в течение 5-10 с пропускают слабый поток хлора. Общее время изомеризации - 25-30 мин.

Осадки объединяют и промывают 40-50 мл холодной воды, сушат Зч при 110°С.. Получают 21 г сухой ФК белого цвета, что соответствует 95,4% конверсии малеиновой кислоты. . . . :..

Пример 2. Процесс ведут аналогично

примеру 1, только ПВ берут из производства

малеинового ангидрида, содержащих 22 г

малеиновой кислоты, Получают 20,9 г ФК

белого цвета (95,0%).

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, только количества этилацетата и воды берут по 100 мл (90 г и 100 г соответственно), а угля -- 0.22 г. Получают 20,7 г ФК (94,1%),

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1, только количества этилацетата, воды и угля составляют 200 мл (180 г/100

мл/100 г) и 0,11 г соответственно. Выход ФК 20,45 г (93%).

Пример 5. Процесс ведут аналогично

примеру 4, только этилацетат берут в количестве 220 мл (198 г). В ыход Ф К -20 г (91 %).

П р и ме р 6. Процесс ведут аналогично примеру 1, только этилацетат берут в количестве 30 мл (27 г). Выход ФК-21 г (95.45%). ФК имеет светло-кремовый оттенок. П р и м ер 7. Процесс ведут аналогично примеру 1, только в.оду берут 25 мл, (25 г) Выход ФК-19.5 г (88,6%).

Пример 8. Процесс ведут аналогично примеру 4, только уголь берут в количестве 0,075 г, В ыход Ф К - 20,5 т (93,2.%). Ф К имеет светло-желтый оттенок.

Пример 9. Процесс ведут аналогично примеру 1, только уголь берут в количестве

0,35 г. Выход ФК - 20,9 г (95%).

ПримерЮ. Процесс ведут аналогично примеру 1, только очищенный экстракцией водный, раствор МК изомеризуют тиомочевиной. К 120 мл маточника после фильтрации угля добавляют 0,3 гтиомочевины и выдерживают при 80°С в течение 3 ч. Раствор охлаждают и выделят чистую ФК, как описано в примере 1. Получают 20,4 г ОэК (93%).

Таким образом, предлагаемый способ

по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: позволяет увеличить выход целевого продукта; сокращает длительность процесса; упрощает процесс за счет исключения нетехнологичной стадии

очистки труднорастворимой в воде ФК перекристаллизацией углем и горячим фильт- рованием.

Формула изобретения

Способ получения фумаровой кислоты из неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида с их предварительной обработкой с использованием активированного угля

и последующей изомеризацией в присутствии активатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, а также улучшения его экологии, обработку проводят экстракцией этилацетатом с последующей промывкой ведой экстракта, объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем,, изомеризацию проводят с помощью УФ-облучения с присутствием

бромида натрия: и хлора или с помощью тиомочевины .и процесс проводят при весо- . вом соотношении малеиновая кислота : этилацетат : вода : уголь, равном 1:2,0-8,2:2,3-4,5:0,005-0,015.

Сущность изобретения: экстракция эти- лацетатом неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида, промывка экстракта водой, объединение водных фракций, которые подвергаются обработке активированным углем при массовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1:2,0-8,2:2,3-4,5:0,005-0,015, с последующей изомеризацией водного раствора малеиновой кислоты с помощью УФ-облучения в присутствии бромида натрия и хлора или с помощью тиомочевины.