Способ очистки сорбиновой кислоты Советский патент 1977 года по МПК C07C51/42 C07C57/10 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ кОНцентрации солевого раствора. При лрИмекегнии растворов, -содержащих 30 вес. % такой соли, получают, например, при Комиатной темпе-ратуре (20° С) и при 80° С следующие зиачеиия растворимости сорбиновой кислоты, г в 100 лгл солевого раствора: Ацетат иатрия Ацетат калия Ацетат аммония П;рО:П1Юиат иатрия Этилкагоролат «атрия Сорбат калия Бензоат матрия Салицилат иатрия л-Гид1)оксибеизоа1 натрия Вторичный фосфорИОкислый калий Р1з приведенного вывода следует, что водные солевые растворы при иовышениой температуре обладают высокой, а лри ком.иатной температуре относительно небольшой растворимостью. По этой причине они являются особенно пригодными к очистке сорбииовой кислоты перекристаллизацией. При этом, естественно, степень чистоты сырой сор1бино,вой Кислоты имеет решающее значение. При более загрязненной сырой кислоте вообще необходима дополнительная обработка адсорбентом. В качестве щелочной соли применяют соли натрия или калия. Примеры таких солей приведены выше. По эноно.мическим соображениям особенно выгодно npnAienenne ацетатов натрия, калия или аммония. Верхним иределОМ концентрации 1водного солевого раствора является, «ояечно, .водорастворамость щелочной или амлюБиевой соли. Наиболее выгодно применять 20-35%-иые солевые растворы. Способ осуществляют следующим образом. Сырую сорбиновую кислоту растворяют в водном со л ев OiM растворе при 50-100° С. Перасгворимые при этОМ загрязнения отделяют от горячего pacTBOipa отфильтровыванием или центр.ифугирова1нием. При более сильном загрязнении сырой сорбиновой кислоты иеобходима дополнительная обработка горячего раствора .адсорбентом. В качестве адсорбента .применяют обычные пористые и иоверхиостнонактивные вещества, Например активированный уголь, костяной уголь, кизельгур, бо.ксит, бентонит и адсорбирующие смолы. Предпочтительно применять (полученный из каменного угля иоверхпостио-активный уголь. Обработку торячего растдаора сырой сорби.;{овой кислоты адсорбеитол, шапри.мер получе: ным из каменного угля а;:т;1зг:ро;;гнным углем, можно проводить иерио1 -; :ескк или -teирерывио. При периодическом режиме активированный уголь В тоикораспределекком виде суспендируют в горячем растворе сорбиНОВОЙ кислоты, подвергают 1пе,;;емешиванию или встр.яхиванию. Для иепрерывь ого режима рекомендуется |Приме:нение зернистого активированнО:ГО угля. В этом случае активированный уголь может быть иомещеи либо неподвижно в одну колонну или в систему последовательно соединенных .нескольких колонн, либо помещен подвижным образом, например, в виде спускного лотка, через который раствор сорбиновой кислоты пропускают сверху вниз или снизу .вверх, т. е. :В прямоили противотоке. Для очистки больших количеств предпочитают непрерывный режим, прИЧем целесообразно по возможности полностью удалить кислород иро.пускаииам инертного газа, «апри.мер азота. При охлаждении очищенного адсорбентом раствора выкристаллизовывают сорбиновую кислоту. При этом размер кристаллов сорбиИ0|вой кислоты зависит гла.вным образом от скорости охлаждения и перемешивания. При медл.енном охлаждении и перемещива.и.ии, кристадлизат, например, глав.ным образом состоит из кристаллов сорбиновой кислоты с.разме рО:М зерен свыше 500 мкм, а при быстром охлаждении и перемешивании меньше 200 мкм. Та.к ка.к после очистки адсорбентом и .после выделения выкристаллизовавшейся сорбиновой кислоты -водный раствор щелочной или ам.мониевой соли можно снова пр.именять .практически без ог.р1ан1ичения, предлагаемый способ ОКазььвается чрезвычайно экономичным. Преимущество описанного способа заключается также и в том, что при нейтрализации очищенной сорбиновой .кислоты раствором едкого натра или кали получают щелочной сорбат .высокой чистоты и стабильности. Пример 1. 190 г светло-желтой 98,2%-.ной сорбино1вой .кислоты растворяют при 80° С s 1 л водного раствора, содержащего 30 вес. % сорбата калия. После охлаждения до комнатной температуры кристаллизат отфильтровывают, промы.вают 200 мл воды и сушат. Получают 178 г бесцветной 99,8%-ной сорбиновой .кислоты с т. .пл. 134° С. .При применении получаемого как фильтрат раствора калиевого сорбата из 190 г упомянутой 98,2%-ной сорбиновой кислоты получают 186 г бесцветной 99,7%-ной сорбииовой кислоты с той же т. 1ПЛ. П р и ,м е р 2. 250 г упомянутой в примере сор.бииозой кислоты растворяют .при 70- 80° С в I ..л водного раствора, содержащего ацетата :натрия. После охлаждения до комнатной тем1пературы кристаллизат отсасы.вают на «утче, про.мызают 300 мл воды и суш.ат. Получают 225 г бесцветной 99,7%-ной сорбииовой кислоты с т. ил. 134° С. П:р;1ме;; 3. 2GO г той же, что .и в примере 1. сорбиновой кислоты растворяют при 70° С в 1 уг .водного раствора, содержащего 30 .вес. % уксуснокислого натрия. Посл.е охлаждения до .комнатной температуры |Кристаллизат отфильтр01зывают, промывают 250 мл воды и сушат. Получают 233 г бесц-ветной сорбиновой кислоты (с содержанием 99,8%-ной ч.истой кислоты) с т. Пл. 134°С. Пример 4. 350 г упомянутой в примере 1 сорбиновой КИСЛОТЫ растворяют лри 80 С в 1 л водного раствора, содержащего 30 вес. % пропионата иатрия. После охлаждения до комнат-ной температуры кристаллизат отфильтровывают, .промывают 300 мл аоды и сушат. Получают 305 г бесцветной 99, сорбиновой кислоты с т. пл. 133-134° С. Прймер 5. 200 г той же сорбиновой кислоты, что и -в примере 1, растворяют при 70-80° С в 1 .л водното раствора, содержащего 30 вес. % «-гидроксибензоата натрия. После охлаждения до Комнатной твМпературы кристаллизат отфильтровывают, промывают 200 мл воды и сушат. Получают 164 г бесцветной сорбиновой кислоты (с содержанием чистой кислоты 99,9%) с т. пл. 134 с. При м ер 6. 150 г той же оорбиновой кислоты, что и в примере 1, растворяют при 90° С в 1 л водного раствора, содерж1ащего 30 вес. % гидрофосфата калия 1 зНР04. После охлаждения до комнатной температуры К1ристаллизат отфильтровывают, лромываюг 250 мл воды и сушат. Получают 68 г бесцветной 99,8%-ной сорби.новой кислоты с т. пл. 134° С. При inoBTOpHO M применении получаемого в качестве фильтрата раствора фосфата выход сорбиновой кислоты количествен. Пример 7. 200 г 94,6%-ной сорбиновой кислоты, загрязненной лри получении .полимеризатом, растворяют лри 80-90° С в 1 л водного pacTBOipa, содержащего 30 вес. % ацетата натрия, после добавки 50 г высокоаКтивНой отбеливающей глккы Перемешавают под азотОМ и отфильтровывают в горячем состоянии. После охлаждения до комнатной температуры «ристаллизат отсасывают, промывают 200 мл воды и сушат. Получают 1б8 г бесцветной 99,4%-|Ной сорбинозой кислоты с т. :пл. 133-1.34° С. П р и м е р 8. 200 г той же сорЙииоаой кислоты, что и в примере 7, растворяют -при 80° С в 1л водного раствора, содержащего 30 вес. % ацетата натрия. После добавки 20 г активироваиного древесного угля перемешивают под азотом в течение I ч и отфильтровывают в горячем состоянии. После охлан1дения до комнатной температуры кристаллизат промывают 100 мл ;воды и сушат. Получают 169 г бесцветной 99,8%-ной сорбтеювой кислоты с т. пл. 134° С. П р и мер 9. 200 г той же сорбинойой кислоты, что -и в примере 7, растворяют в 1 л водного раствора, содержащего 30 ее ацетата натрия, лр; ЕС приоавляют 10 г активированного il, .- ;- ГУ Т 7 Г менного угля), яеремеи ;--:гс 3(J-MUH и отфильтровывают i СССТСЯНКИ. После охлаждения до комнатной темлературы к.ристаллизат прс Лгл и сушат. Получают 168 г бесцветной 99,9%--ной сорбиновой кислоты с т. пл. 134° С. Пример 10. Трубку длиной 10 м и диаметром 4 см, снабженную нагрезательнои рубашКой, заполняют активированным углем (базис - каменный уголь, зернистость 2- 4 мм), пропитанным водным 30%-ным раствором ацетата натрия, так что он остается свОбодным от газовых пузырьков. Через эгу осололну под азотом и ири 70-80° С дозируют снизу вверх раствор 20 вес. ч. буроватой сырой 82,4%-ной сорбиновой кислоты в 100 об. ч. водного 30%-ного раствора ацетата натрия, а именно 1 л. Очищенный раствор фильтруют iB горячем состоянии. После охлаждения до комнатной те:мпературы кристаллизат, как описано в примере 2, промывают водой и сушат. Получают сначала ежечасно 144-145 г бесцветной 99,8%-лой сорбиновой кислоты с т. лл. 134° С. При повторном применении получаемого в качестве фильтрата насыщенного сорбиновой кислотой раствора ацетата получают в час 164-165 г сорбииовой кислоты той же чистоты. Пример 11. Трубку длиной 10 м и диаметром 8 см, снабженную нагревательной рубашкой, запо.тняют сверху нелрерызпо олисан-ным в при.мере 10 активированным углем, одновременно удаляя lia нижнем конце колонны соответствующее количество отработанного угля. Через этот скользящий слой утля качают насосом з противотоке под азотом и при 70-80° С, как в примере 10, раствор сырой сорбИНОВой кислоты, при этом время пребывания составляет 5 ч. Очищенный раствор сорбиповой кислоты фильтруют в горячем состоянии. Чистую сорбиновую кислоту получают, как описано в примере 10. По достижении равновесия расход активированного угля на очистку 15 кг сорбиновой кислоты составляет 0,5 кг. Формула изобретения Способ очистки сорбиновой :кислоты путем перекристаллизации ее из водного раствора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения --истоты целевого продукта, перекристаллизацию ведут в присутствии щелочной или амлюниевой соли фосфорной или монокарбоновой кислоты с рК 3,8-5,0, взятой в количестве, необхогхимом для получения ее водного раствора до концентрации от 15% до насыщения. 2.Способ ио п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я , - то водный раствор перед перекриста.г:лизгц-сп обрабпть1загпт адссрб;-:: ом. 3.Способ по :т. 2. о т л л ч а ;о щ к и с я тел;, что в качество адсорбента используют активированный уголь, полученный из камеи,i:nro тля. Источники информации, принятые во в«имание ири э-копертизе: 1. Патент ФРГ Л ШЭ5656, кл. 120, 21, 1955.5 2. Н. Schmidt. Deutsche Lebensmittel . Rundschau, 58, 1, 1962. 3. Патент США № 2484067, кл. 280, 1949. 4. Allen С. г. Н., van Allan Purification of sorhic acid, «J. Organ. Segnt., 1944, 24, c. 92.