Способ получения меллитовой кислоты Советский патент 1981 года по МПК C07C63/32 

1

Изобретение относится к способу получения меллитовой кислоты, применяемой в производстве термостойки 1 полимеров и эпоксидных смол.

Известен способ получения меллитовой кислоты окислением угля или графита кипящей азотной кислотой, содержёццей добавку катализатора пятиокиси ванадия.

Раствор отфильтровывают и нейтрализуют аммиаком. Полученную аммонийную соль меллитовой кислоты очищают перекристаллизацией.

Чистую меллитовую кислоту получают, из соли известным способом. Выход целевого продукта достигает 40% при времени реакции 100 ч IJ .

Недостатком этого способа является низкий выход продукта и его недостаточная чистота, в связи с чем проводят неоднократную перекристаллизацию соли с последукицим переводом ее в меллитовую кислоту.

Кроме того,известен способ получения меллитовой кислоты (в виде натриевой соли) путем электрохимического окисления графита при плотности тока 41-330 А/м2, температуре 55с в щелочном электролите. Выход натриевой соли меллитовой кислоты чистотой

65 вес.% составляет 30% при времени электролиза 160 ч. Очистку меллитовой кислоты проводят -перекристаллизацией натриевой соли; целевой продукт выделяют действием сильных кислот на соль Qfj .

К недостаткам известного способа относится низки выход и частота меллитовой кислоты. Для выделения

0 чистой меллитовой кислоты необходима трудоемкая операция кристаллизации.

С целью увеличения выхода и чистоты меллитовой кислоты в предлагаемом

5 способе электрохимическое окисление графита ведут при 80-98°С в среде водного 0,2-0,5%-ного раствора сульфата натрия. Полученную сырую меллитовую кислоту, .содержащую примеси окислов, дополнительно окисляют кипящей азотной кислотой, желательно в присутствии пятиокиси ванадия (0,05 вес.%) в качестве катализатора. Целевой продукт выделяют после

5 отгонки избытка азотной кислоты перекристаллизацией . Выход целевого продукта чистотой 97% составляет 62%.

Использование водного раствора

0 сульфата натрия и более высокой

;ературы при электрохимическом окислении позволяет увеличить выход меллитовой кислоты за счет снижения содержания примеси окислов графита, что видно из данных, приведенных в таблице (электролиз при плотности тока 55 А/№ , время 150 ч).

Пример 1. Графитовую пластину (анод) весом 235 .г с поверхность 0,18 м окисляют электрохимически при плотности тока 55 А/м в течени 150 ч при . В качестве электролита используют 0,5%-ный раствор сульфата натрия. Количество электролита, загружаемого в электролизер, составляет 2 л. По окончании электр лиза электролит отфильтровывают от частиц осыпавшегося шлама. Фильтрат упаривают досуха. К сухому остатку весом 171 г добавляют 3420 г азотной кислоты (d 1,48 ) .содержащей 0,05% V20g Смесь нагревают до кипения и отгоняют 95% от исходного количества азотной кислоты. Чистую меллитовую кислоту выделяют кристаллизацией из раствора при

в количестве 84,2 г, что сое тавляет 62,6 вес.% от потери веса графитового анода.

Пример 2. Графитовый анод весом 235 г и поверхностью 0,45 м с окисляют электрохимически при плотности тока,82 течение 192 ч при 98с. В качестве электролита используют 0,2%-ный раствор сульфата натрия. По окончании электролиза элёктролит обрабатывают аналогично примеру 1. Затем сырую меллитовую кислоту смешивают с 1,5 кг азотной кислоты и кипятят в течение 5 ч,отгоняя 1,2 кг азотной кислоты. Вес чистой меллитовой кислоты после

5 кристаллизации составляет 74,2 г, что соответствует выходу 63 вес.%. На прореагировавший графит потери азотной кислоты не превышают 100 г на 100 г меллитовой кислоты.

Q Чистота полученной меллитовой кис лоты подтверждается данными элемент анализа,%: С 41,14, О 59,7, Н 2,1, а также совпадением молекулярного веса, т.пл. и ИК-спектров с известными из литературы.