Способ выделения и очистки аминобензойных кислот Советский патент 1977 года по МПК C07C101/54 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ АМИНОБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения и очистки аминобензойных кислот, используемых для получения полимеров и термостойких связующих.

Известны различные способы выделения аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствуюш,их нитробензойных кислот в водных щелочных растворах.

Наиболее применимым является способ выделения аминобензойных кислот, заключающийся в том, что аминобензойные кислоты из водного раствора их щелочных солей после восстановления соответствующих нитробензойных кислот водородом в присутствии катализаторов гидрирования - металлов VIII группы периодической системы или их окислов на угольной подложке выделяют путем фильтрования реакционной смеси при температуре выше 50°С для освобождения от катализатора подкислением фильтрата до рН 4 соляной кислотой при 50°С, отделением осадка, промывкой его водой и сушкой.

Однако известный способ имеет существенные недостатки: аминобензойные кислоты выделяются в виде пасты, плохо отфильтровываются и не могут быть до конца отмыты от минеральных солей и кислых солей аминобензойных кислот, т. е. требуют дополнительной очистки.

Качество целевого продукта, полученного таким образом, не отвечает предъявляемым требованиям; например, даже после перекристаллизации из воды с углем целевой продукт- л4-амииобензойная кислота имеет величину остатка после прокаливания 0,15- 0,20%.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта и упрощение процесса.

Это достигается за счет того, что водный раствор аминобензойных кислот обрабатывают соляной кислотой при комнатной температуре, затем гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80-90°С и полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.

Таким образом, согласно изобретению, описывается способ выделения и очистки аминобензойных кислот, заключающийся в том, что профильтрованный от катализатора реакционный раствор щелочных солей аминобензойных кислот подкисляют при комнатной температуре 10-20%-ной соляной кислотой до рН 4-5 при энергичном перемешивании. К суспензии выпавшей аминобензойной кислоты в воде добавляют древесный уголь и гидросульфит натрия в количестве 0,01-0,1% от веса аминобензойной кислоты и смесь нагревают до 80-90°С при перемешивании. Прозрачный раствор фильтруют в горячем виде от

угля и после охлаждения фильтрата отфильтровывают выпавшие белые игольчатые кристаллы аминобензойной кислоты, промывают их на фильтре холодной водой и сушат в вакууме при 50-60°С; весь процесс проводят в одном аппарате.

Целевой продукт получают с выходом 85- 95%. Он обладает кристалличностью и не требует дополнительной очистки, величина сухого остатка после прокаливания 0,02-0,03%.

Предлагаемый способ выделения и очистки пригоден для всех аминобензойных кислот, растворимых в воде.

Пример 1. 167,0 г (1,0 моль) лг-нитробензойной кислоты, 720 мл воды, 43,0 г углекислого натрия и 7,5 мл 25%-ного водного аммиака нагревают до полного растворения осадка и прозрачный раствор загружают в автоклав из нержавеюш,ей стали, снабженный мешалкой, злектрообогревом и термопарой и содержащий 25 г катализатора - никеля Ренея. Восстановление проводят при 60-70°С и давлении водорода 70 ата до полного прекраш,ения поглош,ения водорода (примерно 1 ч). Реакционную массу после фильтрации от катализатора, представляющую собой светложелтый раствор, подкисляют при комнатной температуре 10-20%-ной соляной кислотой до рН 4,5. К образовавшейся пастообразной массе добавляют 20-30 г древесного угля и 0,2-0,3 г гидросульфита натрия и нагревают при перемещивании до 80-90°С. Раствор фильтруют в горячем виде от угля и захолаживают. Выпадает белый кристаллический осадок м-аминобензойной кислоты, который отделяют, промывают 30 мл ледяной воды и сушат в вакууме при 50-60°С.

Получают 125,0 г (91,2 мол. %) лг-амииобензойной кислоты - белые иглы с т. пл. 176-177°С.

Найдено, %: С 61,08; Н 5,31; N 9,98.

Вычислено, %: С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по NHg- и СООН-группам, определенная методом неводного потенциометрического титрования, 99,9%. Содержание NO2группы - следы (;0,01%) по данным полярографии. Остаток после прокаливания (в виде сульфатов) 0,02%.

Пример 2. Восстановление 167,0 г (1,0 моль) rt-нитробензойной кислоты, выделение и очистку я-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру 1.

Получают 126,0 г (92% от теории) «-аминобензойной кислоты - белые иглы с т. пл. 185-187°С.

Пайдено, %: С 61,15; Н 5,28; N 10,01.

Вычислено, %: С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по NHg- и СООН-группам 99,8%. Содержание Ы02-группы - следы (0,01%). Остаток после прокаливания 0,03%.

Пример 3. Восстанавливают 167,0 г (1,0 моль) лг-иитробензойной кислоты в присутствии 16,7 г палладия на угольной подложке (концентрация палладия 3 вес. %) при 60-70°С. Выделение и очистку лг-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру 1.

Получают 130,0 г ./к-аминобензойной кислоты (95% от теории) - белые иглы с т. пл. 176-177С.

Найдено, %: С 61,20; Н 5,30; N 10,11. Вычислено, %: С 61,30; Н 5,11; N 10,22. , Чистота по NHa- и СООН-группам 99,9%. Содержание NOj-rpynnbi - следы (0,01%). Остаток после прокаливания 0,03%.

Пример 4. Восстановление 167,0 г (1,0 моль) л-нитробензойной кислоты проводят аналогично примеру 3, выделение и очистку п-аминобензойной кислоты - аналогично иримеру 1.

Получают 128,5 г л-аминобензойной кислоты (94% от теории)-белые иглы с т. пл. 187-188°С.

Найдено, %: С 61,18; Н 5,32; N 10,08. Вычислено, %: С 61,30; Н 5,11; N 10,22.

Чистота по ЫНг- и СООН-группам 99,9%. Содержание МОг-группы - следы (0,01%). Остаток после прокаливания 0,02%.

Пример 5. Восстановление 167,0 г (1,0 моль) лг-нитробензойной кислоты проводят в присутствии 16,7 г катализатора ГИПХ-108 (1,5% палладия на угле) при 20- 30°С. Выделение и очистку я-аминобеизойной кислоты проводят аналогично примеру 1. Получают 130,1 г ж-аминобензойной кислоты (95,1% от теории) - белые иглы с т. ил. 177-178°С.J

Найдено, %: С 61,21; Н 5,18; N 10,09. Вычислено, %: С 61,30; Н 5,11; N 10,22. Чистота по NH2- и СООН-группам 99,9.%. Содержание N02-rpynnbi - следы (0,01%). Остаток после прокаливания 0,02%.

Пример 6. Восстановление 109,0 г (0,4 моль) 4-(4 - нитробензоил)-бензойной кислоты, выделение и очистку 4 - (4 - амииобензоил)-бензойной кислоты проводят аналогичио примеру 1. (Загрузка : вода - 720 мл, углекислый натрий-19,0 г; водный аммиак- 3,0 мл, никель Ренея - 20 г).

Получают 91,0 г 4-(4 - аминобензоил)-бензойной кислоты (94% от теории)-светложелтые иглы с т. пл. 210-211°С. Найдено, %: С 69,51; Н 4,85; N 5,70. Вычислено, %: С 69,73; Н 4,57; N 5,81. Чистота по NH2- и СООН-группам 99,9%. Содержание М02-группы - следы (0,01%). Остаток после прокаливания 0,03%.

Пример 7. Восстановление 103,5 г (0,4 моль) 4-(4 - нитрофеноксй) - бензойной кислоты, выделение и очистку 4-(4-аминофенокси)-бензойной кислоты проводят аналогично примеру 6.

Получают 84,0 г 4-(4-аминофенокси)-бензойной кислоты (92% от теории)-светложелтые иглы с т. пл. 192-193°С.

Найдено, %; С 67,95; Н 4,78; N 5,70. Вычислено, %: С 68,20; Н 4,57; N 5,81. Чистота по NHs- и СООН-группам 99,8%. Содержание МОг-группы - следы (;0,01%). Остаток после прокаливания 0,03%,

Формула изобретения

Способ выделения и очистки аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствующих нитробензойных кислот в водных щелочных растворах водородом в присутствии металлов VIII группы периодической системы или их окислов путем подкисления соляной кислотой профильтрованного от катализатора раствора щелочных

солей аминобензойных кислот до рН 4. отделения, промывки и сущки продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и упрощения процесса, водный раствор аминобензойных кислот после подкисления обрабатывают гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80-90°С и полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.