СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНО- И ДИКАРБОНОВЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ Советский патент 1971 года по МПК C07C63/00 C07C51/265 

(1

Изобретение относится к способу получения МОНО- и дикарбоновых кислот ароматического ряда, являющихся ценными промышленными полупродуктами для производства искусственных волокон, пластических масс и т. д.

Известны способы получения бензойной кислоты окислениедМ толуола и терефталевой кислоты путем окисления п-ксилола. Окисление алкилзамещенных ароматических соединений чаще всего проводят в растворителе кислородсодержащим газом в присутствии солей тяжелых металлов переменной валентности.

Известны также способы получения терефталевой кислоты в растворе уксусной кислоты путем окисления w-ксилола кислородсодержащим газом при температуре 100-200°С и давлении 3-4 атм. В качестве катализатора применяют соли тяжелых металлов переменной валентности, преимущественно кобальта, и бромистые соединения указанных металлов. Получают терефталевую кислоту с выходом 82-98%.

Кроме уксусной кислоты в качестве растворителя используют пропионовую, бензойную и другие кислоты. Реакцию проводят примерно в тех же условиях. Для ускорения процесса вводится хлор-ион в виде хлористого натрия, коОальта, солей других металлов и соляной кислоты в количестве, не превыщающем 5% от веса органической кислоты. Выход терефталевой кислоты выше 75%. Недостаток таких способов получения терефталевой кислоты состоит в том, что процесс проводят в агрессивных средах, что предъявляет очень высокие требования к коррозионной стойкости аппаратуры. Реакционный узел выполняют из титана или специальных сплавов, или покрывают изнутри стеклом, керамикой, титаном, гафнием, цинком или серебром.

Кроме того, использование уксусной кислоты в качестве растворителя удорожает процесс, а также не позволяет полностью загружать реакционные аппараты.

Целью предлагаемого способа является исключение дорогостоящего коррозионноактивного растворителя и связанных с ним недостатков.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является получение моно- и ди«арбоновых кислот путем проведения одновременного окисления смеси толуола и кси/юлов в соотнощении от 1 :4 до 9: 1, преимудественно при соотнощении 1:1. Процесс окисления ведут кислородсодержащим газом при температуре 150-275°С и давлении 5- 50 атм в присутствии 0,1-1,0% соли тяжелого катализатора и 0,05-1,0% галогенида тяжелого металла переменной валентности. Достоинством процесса является отсутствие растворителя (уксусной кислоты), что значительно уменьшает коррозию аппаратуры, способствует получению целевого продукта большей степени чистоты. Одновременное получение полезных продуктов - бензойной и фталевых кислот с выходом 80-98,5% и нужной степенью превращения дает готовое сырье для получения терефталевой кислоты методом диспропорционирования. Окисление ксилола в этих же условиях без толуола или растворителя проходит, в основном, до толуиловых кислот, и в реакционной массе удается обнаружить лишь следы терефталевой кислоты. Таким образом, предлагаемый способ опирается на сопряженное окисление двух органических продуктов, при котором легкоокисляюш,ийся толуол способствует окислению трудноокисляющейся толуиловой кислоты. Пример 1. В колонный аппарат барботажного типа, изготовленный из нержавеющей стали, загружают 765 г толуола и д-ксилола (1 : 1), стеарат кобальта 0,57 вес. %. Окисление вебромид кобальта 0,57 вес. при температуре дут кислородом воздуха 200°С, давлении 30 атм, при скорости подачи воздуха 480-600 нл/час. Время реакции 1089,2 г После окончания опыта получают реакционной массы состава, %: толуол и rt-ксилол терефталевая кислота л-толуиловая кислота бензойная кислота прочие промежуточные и .побочные продукты что соответствует выходу терефталевой кислоты 82,2% от теоретического количества, бензойной кислоты 80,0%. Пример 2. В тот же аппарат загружают 845,8 г толуола и ксилольной фракции (смесь содержит, %): 15 ге-ксилола, 45,8 ж-ксилола, 27,98 о-ксилола, 9,48 этилбензола, 1,74 примеси), стеарат кобальта 0,57% и бромид кобальта 0,57% (в соотношеяли 1:1). Окисление ведут кислородом воздуха при температуре 200°С и давлении 30 атм. Расход воздуха 450-600 нл/час, время реакции 5 час. Получают 1176,7 г реакционной массы состава, %: этилбензол и-ксилол л-ксилол о-ксилол бензойная кислота толуиловые кислоты фталевые кислоты прочие примеси что соответствует выходу терефталевой кислоты 80,89% от теоретического, бензойной кислоты 93,2%, от теоретического количества. Предмет изобретения 1.Способ получения моно- и дикарбоновых ароматических кислот путем окисления алкилбензолов кислородсодержащими газами при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора окисления, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, окислению подвергают смесь толуола и ксилолов при соотношении 1-9:4-1. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что окислению подвергают смесь толуола и ксилолов при соотношении 1:1. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 150- 275°С.