Способ получения ацетилакриловой кислоты Советский патент 1976 года по МПК C07C57/04 C25B3/02 

1

Изобретение относится к электрохимическим способом синтеза органических соединений, а именно к способу получения ацетилакриловой кислоты, которая представляет большую практическую ценность в химии мономеров и как физиологически активное вещество.

Известен способ получения ацетилакриловой кислоты путем бромирования левулиновой кислоты и последующего дегидробромироваПИЯ монобромлевулиновой кислоты 1.

Этот способ многостадийный, требует применения дорогостоящего реагента - брома и точного поддержания технологических параметров.

Ацетилакриловую кислоту получают также при взаимодействии орто-нитро-пара-крезола с концентрированной серной кислотой 2. Этот способ не нащел применения вследствие дефицитности исходного сырья и низких выходов целевого продукта.

Кроме того, известен способ получения ацетилакриловой кислоты окислением 5-метилфурфурола перекисью водорода 3. Этот способ является наиболее прогрессивным из известных в настоящее время. Однако применение перекиси водорода в качестве окислителя обусловливает взрывоопасность процесса. Выход целевого продукта не превышает 73%,

кроме того, он загрязнен примесями левулиновой кислоты, что затрудняет очистку.

С целью упрощения технологии, увеличения выхода целевого продукта, в предлагаемом способе окисление осуществляют электрохимическим путем на электродах из графита и двуокиси свинца в среде минеральной кислоты при анодной плотности тока 5-12 А/дм. Электролиз протекает с одинаковыми результатами как при окислении раствора, так и эмульсии 5 метилфурфурола. Выход целевого продукта до 97%.

В данном способе упрощается технологическая схема процесса по сравнению с предшествующими способами, отпадает необходимость работать с взрывоопасными перекисными соединениями, увеличивается выход целевого продукта и его чистота. Кроме того, представляется возможным создание непрерывного метода получения ацетилакриловой кислоты.

Пример 1. Процесс проводят в термостатированном электролизере с разделенными с помощью керамической диафрагмы анодным и катодным пространствами. В анодное пространство, имеющее цилиндрический графитовый анод с видимой поверхностью 75 см вливают 200 мл 1 н. серной кислоты и 10 мл 5-метилфурфурола. Электролизат перемешивают

До получения однородной эмульсии. В катодное пространство заливают 1 н. серную кислоту и помещают катод, изготовленный из любого материала, стойкого в кислой среде. Анолит подвергают электролизу при постоянной плотности тока анода, равной 5 А/дм, температуре 20-30°С в течение 6-7 ч при тщательном перемешивании.

Выход ацетилакриловой кислоты по отношению к исходному количеству 5-метилфурфурола составляет около 75%.

Пример 2. Процесс ведут в электролизере, описанном в примере 1, с теми же количествами электролита и 5-метилфурфурола, но при анодной плотности тока 10 А/дм. Анолит подвергают электролизу при 20-30°С в течение 6-7 ч.

Выход ацетилакриловой кислоты составляет 80-85%.

Пример 3. Процесс ведут в электролизере, описанном в примере 1, с теми же количествами электролита и 5-метилфурфурола, но вместо графитового анода используют анод из двуокиси свинца с видимой поверхностью 75 см. Анолит подвергают электролизу при постоянной плотности анода, равной 10 А/дм, температуре 20-30°С в течение 6-7 ч при тщательном перемешивании.

Выход ацетилакриловой кислоты составляет ..%-Пример 4. Процесс ведут в электролизе ре, описанном в примерах 1 и 3, с теми же количествами электролита и 5-метилфурфурола, но в качестве электролита вместо серной кислоты используют 1 н. водный раствор ортофосфорной кислоты. Анолит подвергают электролизу при постоянной плотности тока анода, равной 10 А/дм температуре 20-30°С в течение 6-7 ч при тщательном перемешивании.

Выход ацетилакриловой кислоты составляет 70-75%.

Формула изобретения

Способ получения ацетилакриловой кислоты окислением 5-метилфурфурола, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и увеличения выхода целевого продукта, окисление осуществляют электрохимическим путем на электродах из двуокиси свинца и/или графита в среде минеральной кислоты при анодной плотности тока 5- 12 А/дм2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.L. Wolf «Annalen der Chemie, 1891 264, с. 246.

2.Ug. Schultz, О. Low. «Бег 1909, Jg 42, Bd 1, c. 547.

3.Авторское свидетельство № 220257, М. Кл.2 С 07С 61/24, 1966 (прототип).