СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-КЕТОКАПРОНОВОЙ И ЯНТАРНОЙ Советский патент 1973 года по МПК C07C59/185 C07C51/31 C07C55/10 

1

Изобретение относится к получению 4-кетокапроновой и янтарной кислот, находящих разнообразное применение в химической промышленности.

Известен способ получения дикарбоновых кислот путем окисления циклических углеводородов, например циклопентана, циклогексана, .кислородсодержаодими газами при 200°С в присутствии катализаторов переменной валентности, например нафтената кобальта.

Однако в данном процессе в основном образуются дикарбоновые кислоты.

Цель изобретения - преимущественное получение 4-кетокапроновой кислоты.

Для этого в качестве исходного углеводорода используют метилциклопентан, причем превращение последнего не должно превышать 40%.

Более глубокое окисление резко смещает окислеиие в сторону образования дикарбоновых кислот.

Процесс проводят при ПО-150°С и давлении 10-50 атм.

Выделение и разделение целевых кислот ведут известными приемами, например образующиеся после окисления органический и водный слой разделяют, из последнего экстракцией этилацетатом выделяют янтарную кислоту, а из остатка перегонкой в вакууме 4-кетокапроновую кислоту.

Выход кислот на прореагировавший метилциклопентан достигает 17 и 35% соответственно. Непрореагировавший метилциклопентан выделяют из углеводородного слоя отгонкой и направляют вновь на окисление.

Применяемый в качестве сырья в этом процессе метилциклопентан входит в состав нефтей почти всех месторождений Советского

Союза в количестве 2-2,5% и может быть легко сконцентрирован путем ректификации. До настоящего времени этот углеводород не использовался в нефтехимических производствах и как компонент топлив сжигался.

Пример. 300 г -фракции, содержащей 86% метилциклопентана, окисляют в стальиой колонке под давлением 10 ат воздухом, подаваемым со скоростью 40 л/час, при температуре 135°С.

В качестве катализатора используют нафтенат марганца (0,03 вес.% в расчете на Мп). Через 6 час получают 252 г продукта, который расслаивается на два слоя: углеводородный

(195 г) и водный (57 г). Углеводородный слой имеет кислотное число 7,6 мг КОН/г, водный-297 мг кон/г. Углеводородный слой промывают водой, промывные воды присоединяют к водному слою, а из отмытого продукта отгоняют метилциклопентан (175 г) и возвращают на стадию окисления. Водный слой упаривают и к остатку добавляют 30 г этилацетата. Выпавшую янтарную кислоту отфильтровывают, промывают еще раз этилацетатом, сушат. Получают 8,3 г янтарной кислоты, кристаллической с чистотой 98,3% по данным газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ). Фильтрат подвергают вакуумной перегонке. Фракция 195-200°С (лри 65 мм рт. ст.), полученная в количестве 16,5 г, представляет собой 4-кетакапроновую кислоту с чистотой 95,7% по данным ГЖХ. Обш,ий выход целевых кислот на превращенное сырье составляет 49,6 вес.%, в том числе, %: 4-кетокапроновой33,0 Янтарной16,6 Кроме того, из фильтрата выделяют 1,5 г кислот Ci-€4. Янтарная и 4-кетокапроновая кислоты, являющиеся ценнЫхМи продуктами. для химлче-. ской промышленности, могут быть получены предлагаемым способом с достаточным выходом из недефицитного сырья. При этом Непрореагировавшее сырье снова возвращается на окисление. Предмет изобретения Способ получения 4-кетокапроновой и янтарной -кислот путем окисления циклического углеводорода кислородсодержащими газа-ми в присутствии солей металлов переменной валентности, например нафтената марганца, при 100-200°С и давлений, отличающийся тем, что, с целью преимущественного получения 4-кетокапроновой кислоты, в качестве циклического углеводорода используют метилциклопентан и процесс ведут до превращения исходного продукта не выше 40% с последующим разделением целевых продуктов известными приемами. 2. Способ ПО- п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 110-150°С и давлении 10-50 атм.