Э. Б. В. И. Федосова и Г. Г. Евсюхин Советский патент 1970 года по МПК C07C63/26 C07C51/487 C07C63/38 

Изобретение относится к способу очистки ароматических дикарбоновых «ислот, являющихся мономерами для производства пол-им.врных -материалов.

Известен способ очистки ароматических дикарбоновых 1кислот лутем обработки их водным раствором щелочи с последующим акислением раствора сильны ми окислителями (перманганатом калия, хроматами и бих роматам1И щелочного металла), обработкой активированным углем. Регенерацию очищенной терефталевой кислоты из раствора после отделения активированного угля производят лодкислением его минеральной или уксусной кислотой.

Этот способ очистки не требует специальных реа:кционных устройств. Процесс ведут без примеиенИя избыточного давления. Однако 1при очистке ароматических дика-рбоновых кислот на стадии их регенерации из щелочных растворов образуется большое количество солевых растворов (сульфата натрия, хлорида натрия), которые не находят дальнейшего применения. Реализация данного спОСоба очистки связана со значительным расходом ш,елочей и кислот (более, чем 2 моль на 1 люль ароматической дикарбоновой кислоты) и не может быть осуществлена в промышленности без решения вопроса использования образующихся солевых растворов или регенерации ионов щелочного металла.

Для сокращения затрат реагентов и исключения образования побочных продуктов предлагается в качестве щелочного реагента использовать твердую щелочную соль низшей карбоновой кислоты, наиример ацетат натрия, И процесс вести при температуре 140 - 320°С с выделением низн1ей карбоновой кислоты, которую на1правляют на обработку фильтрата.

Предлагаемы) способ осу1цествляют следуЮП1ИМ образом.

Ароматическую дикарбоновую кислоту (терефталевую, 2,6-иафта л ин дикарбоновую) переводят в растворимую соль шслочногометалла нагреванием смеси ароматической дикарбоновой кислоты с твердой солью ихелочиого геталла легколетучей низшей органической кислоты жирного ряда, например уксусной, при температуре 140 - .

Таким образом перевод дикарбоновой кислоты в растворимую соль осун,ествляют без ирименен.ия щелочи.

Выделяюшуюся в нроцессе реакции легколетучую низшую органнческую кислоту улавливают .конденсацией. Получеи)ую соль И1.елочиого металла ароматической дикарбоновой кислоты растворяют в воде. Остаток непрореагировавшей ароматической днкарбоновой кислоты отфильтровывают и возвраи1.ают в Процесс.

талиндикарбоновой) после окисления сильными окислителями и обработки активированным углем подкисляют для выделения очищениой кислоты легколетучей орган1иче.окой кнслотой жирного ряда. Для этой цели используют кислоту, образовавшуюся На первой стадии, уксусную.

Солевой носле отделения от него очищенной ароматической дикарбоновой кислоты выспаривают. Сухой остато1К, соль щелочного металла органической кислоты жирного ряда (например, уксусной) направляют на реакцию со свежей шорцией неочищенной ароматической дикарбоновой ;КИСЛОТЫ.

Возможность циклического использования соли щелочного металла лепколетучей кислоты жирного ряда В процессе очистки ароматической дикарбоновой кислоты (терефталевой, 2,6-нафталиндикарбоновой) и высокая стеиень «х очистки (ЭЭ.Эи/о и выше) могут обеспечить промышленную реализацию предлагаемого способа.

Пример 1. 20г неочищенной терефталевой КИСЛОТЫ, полученной окислением п-ксилола (содержащей 99,5о/о основного вещества и 0,4% л-карбоксибензальдегида), смешивают с 20 г безводного уксуснокислого натрия. Смесь нагревают в .колбе Вюрца до 200 - 220°С и выдерживают отри данной температуре 1,5 час. Пары уксусной ки.слоты, выделяющиеся в процессе реакции, конденсируют с помощью холодильника и собирают в приемнике.

Сухую реакционную смесь растворяют в 150 мл горячей дистиллированной воды. Нерастворившийся остаток (терефталевая кислота) отделяют от раствора фильтрованием. Вес сухого остатка 3 г.

Раствор терефталата иатрия переносят в трехгорлую литровую колбу и при размешивании и температуре 80 - 90°С добавляют 0,05 г кристаллического пермангата калия. Через 30 мин размешивания в колбу загружают 1,5 г активированного угля. Смесь выдерживают 20 мин и раствор отфильтровывают от шлама. Отфильтрованный раствор медленно приливают в горячий 20%-иый раствор уксусной кислоты, приготовлеппый из кислоты, полученной па стадии образования терефталата иатрия.

Уксусную кнслоту берут с избытком 25% но отношению к необходимому для реакции кол1ичеству.

Выпавшую при этом в осадок терефталевую кислоту отфильтровывают, промывают горярячей водой и высушивают. Получают 16,2 г очищенной терефталевой кислоты. Выход от переведенной в раствор терефталевой кислоты составляет 95,2%. Терефталевая кислота содержит следующие примеси, %: п-карбоксибензальдегид 0,003, бензойная кислота 0,01, п-толуиловая кислота 0,05. Таким образом, содерл :аиие наиболее опасной примеси (л-карбоксибензальдегида) сипжено с 0,4% до допустимой нормы (0,003%).

лот оиределяют хроматографическим способом, а содержание я-карбоксибеизальдегида - полярографическим методом.

При м ер 2. 20 г неочищенной терефталевой кислоты, указанной в примере 1, смешивают с 25 г уксуснокислого калия. Смесь нагревают в колбе Вюрца до 200 и выдерживают ир.и данной температуре в течение 1,5 час.

Пары уксусной кислоты, выделяющиеся в ироцессе реакции, конденсируют с помощью холодильника и собирают в приемнике.

Сухую реакционную смесь растворяют в 150 мл горячей дистиллированной воды. Нерастворившийся остаток (терефталевая кислота) отделяют от раствора фильтрованием. Вес сухого остатка 2,5 г.

Раствор терефталата калия переносят в трехгорлую литровую колбу и при размешиваНИИ и температуре 80 - 90°С добавляют 0,05 г красталлического перманганата калия. Через 30 мин размешиваиия в колбу загружают 1,5. активированного угля. Смесь выдерживают 20 мин и раствор отфильтровывают от шлама.

Отфильтрованный раствор медленно приливают в горячий 20%-ный раствор уксусной кислоты, ириготовлеиный из кислоты, полученной иа стадии образования терефталата калия. Уксусную кислоту. берут с избытком

25% по отношению к необходимому для реакции количеству.

Выпавшую при этом в осадок терефталевую кислоту отфильтровывают, промывают горячей водой и высушивают. Получают 16,6 г очишейной терефталевой кислоты, содержащей 0,003% /г-карбоксибензальдегида, 0,015% бензойной кислоты н 0,05% л-толуиловой кислоты. Выход очищенного продукта от переведенной в раствор терефталевой кислоты около

95%.

Пример 3. 10 2 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты, полученной окислением 2,6-диметилиафталина, смешивают с 12 г уксуснокислого натрия. Смесь нагревают в колбе Вюрца

до 200 - 220°С и выдерживают приданной температуре 1,5 час.

Выделяющуюся в результате реакции уксусиую кислоту коидеисируют и собирают в приемнике.

Реакционную смесь растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Вес нерастворившегося остатка 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты 1,5 г.

Раствор нагревают в трехгорлой колбе до

80 - 90°С и добавляют в него 1 s кристаллического перманганата калия. Смесь размешивают 30 мин. В колбу добавляют 1,5 г активированного угля. Через 20 мин выдержки раствор отфильтровывают от шлама и медленно

ириливают в горячий 20%-ный раствор уксусной кислоты. Р1спользуют для этой цели уксусную кислоту, выделившуюся на стадии получения натриевой соли 2,6-нафталиндикарбоповой кислоты.

новую кислоту отфильтровывают, промывают водой и высушивают.

Вес очищениой 2,6-нафталиндикарбояовой кислоты 7,8 г. Кислотное число 517,5, что соответствует содержанию основного вещества выше 99,9%.

Выход на перешедшую в раствор 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту составляет около 91%.

Предмет изобретения

Способ очистки ароматических дикарбоновых кпслот путем обработки их щелочным

агентом npi нагревай/ни с последующим окислением спльпым окислителем, например иерманганатом кал,ия, обработкой активированным углем, фильтрованием и обработкой содермчащихся в фильтрате щелочных C0vтeй кислотой, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат реагентов и исключения образоваиия побочных продуктов, в качестве щелочного реагента 1 сиользуют твердую щелочную соль низщей карбоновой кислоты, например аиетат натрия и нроцесс ведут ири темиературе 140 - 320°С с выделением низшей карбоновой кислоты, которую направляют на обработку фильтрата.