Способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот Советский патент 1977 года по МПК C07G1/00 C07C79/38 

1

Изобретение относится к хи.мической переработке растительных материалов, в частности к способу получения хинонных нитро-поликарбоновых кислот.

Известно, что в результате химической переработки растительных материалов, содержащЕХ лигнин, получают ценные биологически активные вещества, например хинонные нитрояоликарбоновые кислоты. Получение биологически активных веществ основано на окислении гидролизного лигНИна разбавленной азотной кислотой. Технология получения хинонных нитрополикарбоновых кислот и выход конечного продукта во многом зависят от свойств исходного материала - структуры лигнИна и содержания примеси в нем, что суи;ественно влияет на его окисляемость.

Известен способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот из трудноокисляемых технических лигнинов, являющихся побочными продуктами целлюлозно-бумажного производства, путем ступенчатого окисления технических лигнинов, в котором на первой стадии водную суспензию лигнина окисляют азотной кислотой, меланжем или окислами азота при температуре 50-150°С и постепенном добавлении азотной кислоты при средней продолжительности процесса 6 ч, а на второй стадии окисление ведут с добавлением в смесь новой порции лигнина {.

Недо-статками известного способа являются неравномерное протекание процесса окисления, что значительно увеличивает время проведения реакции, а также значительный расход дорогостоящего окислителя в связи с большими потерями окислов азота с отходящими газами. Выход хинонных нитрополикарбоновых кислот составляет 30-40%. Для сокращения времени процесса окислеПИЯ, а также увеличения выхода хинонных нитрополикарбоновых кислот по предлагаемому способу в процессе получения хинонных питрополикарбоновых кислот путем ступенчатого окисления труднооюисляемых технических лигнинов, например лигнинов хвойных пород, включающем стадию предварительного ок-исления 1И стадию окончательного окисления, на стадии предварительного окисления в порошкообразный, обработанный отходящи.ми окислами азота, технический лигнин вводят в виде раствора 0,1 - 1,0%-ного сульфатного мыла от веса лигнина, а окончательное окисление кипящей смеси ведут при непрерывной подаче азотной кислоты в течение

20-30 мин и последующем подъеме давления смеси до 4-10 ат и температуре 150- 180°С.

Пример. В порошкообразный гидролизный лигнин хвойных пород с влажностью

70% и содержанием собственно лигнина 50-

60%, поглотивший в адсорбционных колонках 25-30% окислов азота (к весу лигнина) из отходящих газов, вводят 0,01%-ный водный раствор сульфатного мыла из расчета 0,3% сульфатного мыла к весу лигнина и нагревают до 100°С. В кипящую суспензию при перемещивании непрерывно подают 800 г азотной кислоты (1,35) на 1 кг лигнина в течение 25 мин, после чего давление поднимают до 6 ат, а температуру - до 160°С. Реакционную массу в этих условиях выдерлшвают 2,5 ч. Выделение хинонных нитрополикарбоновых кислот осуществляется известными методами, например фильтрованием. Выход хинонных нитрополикарбоновых кислот составляет 45%. Сдувочные, отходящие из реактора газы, содержащие окислы азота, вновь поступают для предварительного окислен-ия лигнина.

Введение в порошкообразный, обработанный отходящими окислами азота, технический лигнин водного раствора сульфатного мыла в количестве 0,1 -1,0% от веса лигнина обеспечивает равномерное протекание процесса без выбросов реакционной массы и, соответственно, дает возможность подавать азотную кислоту непрерывно, что значительно ускоряет процесс окисления на стадии подачи нитрующего агента.

Таки.м образом, введение в порошкообразный ЛИГН.ИН водного раствора сульфатного мыла в сочетании с проведением стадии

окончательного окисления при повышенных давлении (4-10 ат) и температуре (150- 180°С) позволяют ускорить процесс окисления гидролизного лигнина в целом. Так, например, в известном способе азотная кислота добавляется периодически, небольшими порциями и продолжительность первой стадии окисления составляет 6 ч, весь процесс длится до 10 ч, а в предлагаемом - азотная кислота подается непрерывно в течение 20- 30 мин и весь процесс длится 2-3 ч.

Формула изобретения

Способ получения хинонных нитрополикарбоновых кислот путем ступенчатой обработки трудноокисляемых лигнинов на первой стадии окислами азота ,и на второй стадии азотной кислотой, отличающийся те.м,

что, с целью сокращения времени процесса и увеличения выхода целевого продукта после первой стадии в реакционную смесь вводят водный раствор сульфатного мыла в количестве 0,1 - 1% от веса лигнина, а вторую стадню проводят при непрерывпой подаче азотной кислоты в течение 20-30 мин с последующим нодъемом давления смеси до 4- 10 ат и температуре 150-180°С. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство jYe 181083, кл. С 07С 1/00, 1964.