Способ получения алифатических карбоновых кислот Советский патент 1977 года по МПК C07C51/00 

Изобретение относится к получению алифатических карбоновых кислот линейного строения, которые находят применение в производстве натриевых и калиевых мыл различного назначения (шампуни), пластификаторов, смазок, литейного крепителя, алкилоамидов, резинотехнических изделий и др. продуктов. Для получения высших карбоновых кислот используют обычно окисление парафинов, спиртов или олефинов, а также карбоксилирование и карбонилирование олефинов. Характерной особенностью этих процессов является либо применение высоко агрессивных реагентов, требующих высокостойких дорогостояш,их материалов, либо невозможность получения прямоцепочечных кислот одинакового строения.

Известен также способ получепия карбоновых кислот из алюминийтриалкилов и двуокиси углерода нагреванием в автоклаве под давлением при 150-250° С с последуюш,им выделением карбоновых кислот путем разложения алюминийорганического комплекса разбавленной серной кислотой.

Основным недостатком этого способа получения алифатических карбоновых кислот является сравнительно невысокий выход карбоновых кислот в расчете на исходный алюминийтриалкил (не более 50-60%).

С целью повышения выхода целевого продукта предлагается взаимодействие двуокиси углерода с алюминийтриалкилом (карбоксилирование) вести в присутствии алифатического триалкиламина, взятого преимущественно в количестве 90-ПО мол. % в расчете на исходный алюминийтриалкил, при нагревании от 150 до 250° С в автоклаве. Процесс целесообразно вести в среде инертного органи0ческого растворителя,, например н-нарафина, циклического насыщенного или ароматического углеводорода, серного эфира. Используемый амин может быть регенерирован и вновь использован.

5

Пример 1. 25 г триоктилалюминия в 100 мл декана и 100 .«.л эфира и 6,9 г триэтиламина загружают в автоклав емкостью 0,5 л, охлажденный до -70° С, насыщают смесь углекислым газом, нагревают в течение 4 час при 220-240° С (давление увеличивается до 200 ати}, охлаждают, выгружают реакционную массу и отгоняют триэтиламин (6,55 г и растворитель. Остаток разлагают 10%-ной серной кислотой, экстрагируют эфиром, обра5батывают 10%-ным раствором щелочи, подкисляют и обрабатывают эфиром. После упаривания эфира получают 26,4 г (82%) пеларгоновой кислоты, т. кип. 157-159° С/30 мм;

i20

20

0

1,4327 (по литературным данным /го 1,4330). Выход пеларгоновой кислоты, получаемой известным способом, только 60%. Пфимер 2. 29,8 г триизобутилалюминия в 200 мл декана и 26 г трибутиламина загружают в охлажденный до -70° С автоклав, насыщают углекислым газом и нагревают автоклав 4 час при 225-245° С. Максимальное давление 190 атм. После обработки аналогично примеру 1 получают 37 г изовалериановой кислоты (80,5%), т. кин. 93-95° С/33 мм; 1,4028, т. пл. анилида 109° С (по литературным данным т. пл. 109-110° С). Пример 3. В автоклав емкостью 0,5 л загружают 55,6 г триэтилалюминия в 100 мл гептана и насыщают этиленом до давления 45 атм. Смесь нагревают до 120-130° С, пока давление этилена не упадет почти до пуля. Получают смесь высших алюминийтриалкилов, содержащую (мол. %): С2 1,75; С4 7,35; Сб 15,05; Cs 19,95; do 20; Ci2 16,03; С 9,97; Ci6 6,0; Ci8 3,0; C2o 1,3; C22 0,5; C24 и выше 0,3 Rep Сю. Охлажденную реакционную массу разбавляют 200 мл гептана и 80 /ил эфира, добавляют к ней 50 г триэтиламина и переносят в автоклав емкостью 1 л, охлажденный до -70° С. Смесь насыщают углекислым газом и нагревают при 200-220° С в течение 3,5 час. После обычной обработки получают 226 г смеси карбоновых кислот (82%). При фракционировании в вакууме получают 2 г пропионовой кислоты, т. кип. 60,5- 62° С/30 мин, По 1,3860; 7,9 г валериановой кислоты, т. кип. 105-106,5° С/31 мм, «о 1,4084; 21 г энаитовой кислоты, т. кип. 131 - 133° С/31 мм, /ID° 1,4220; 36 г пеларгоновой кислоты, т. кип. 157-159° С/30 мм, п 1,4328; 44 г ундекановой кислоты, т. кип. 176,5- 178° С/30 мм, п1° 1,4295; 42 г тридекановой кислоты, т. кип. 179-181° С/10 мм, т. пл. 49- 50° С, и 72,5 г высших кислот. Формула изобретения 1.Способ получения алифатических карбоповых кислот путем карбоксилирования алюминийтриалкилов при нагревании от 150 до 250° С в автоклаве, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии алифатического триалкиламина. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что триалкиламины используют в количестве 90-ПО мол. % относительно исходного алюминийтриалкила.