Способ получения алифатических монокарбоновых кислот Советский патент 1980 года по МПК C07C51/00 C07C53/22 

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к улучшенному способу получения алифа тических монокарбоновых кислот. Карбоновые кислоты находят широк применение в производстве натриевых и калиевых мыл различного назначения, пластификаторов, смазок, литей ного крепителя и другихпродуктов. Для получения алифатических монокарбоновых кислот используют обычно окисление парафинов, спиртов или о.пефинов, а также карбоксилирование и карбонилирование олефинов. Характерной особенностью этих реакций является либо применение высокостойких дорогостоящих материалов (в случае карбоксилирования и озонирования олефинов), либо невозможность получения свободных от примесей прямоцепочечнык монокарбоновых кислот одинакового строения (в случае карбонилирования олефинов и окисления парафинов). В то же время важнейшей и нерешенной пробле мой в области производства жирных кислот является улучшение их качест ва. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига.Ъмым результатам является способ получения алифатических монокарбоновых кислот, например пеларгоновой кислоты, путем карбоксилирования триоктилалюминия при 150-250с,и давлении 150-200 .ати в среде инертного органического растворителя, насыщенного углеводорода эфира, с последующей обработкой реакционной массы серной кислотой, экстракцией эфиром и обработкой экстракта, содержащего целевую кислоту, щелочью, с последующим выделением кислоты из образовавшейся соли путем повторного подкисления 1. Недостатком известного способа является многостадийность процесса выделения монокарбонрвой кислоты, после разложения алюминийорганического комплекса необходимо проводить обработку органического слоя щелочью для отделения карбоновых кислот от парафинов, которые образуются в качестве побочных продуктов при гидролизе, talk как не всё А1- связи реагируют с дйуокисью углерода. Образующиеся при щелочной обработке щелочные соли карбоновых кислот необходимо вновь обрабатыватъ кислотой для выделения свободных карбоновых кислот,

Цель изобретения заключается в упрощении процесса.

Поставленная цель достигается oпиcывaeIvIым способом получения алифатических монокарбоновых кислот путем карбоксилирования алюминийорганического соединения общей формулы AIR| X ,

.Д. алкил с 6-10 атомами углерода ;

,

при температуре 150-200С и давлении 150-200 ати в среде инертного

органйчёскОГо растворителя, насыш,ённ6го углеводорода и эфира, с последующей обработкой реакционной массы органической кислотой формулы ЕСООН,где R имеет указанные значения, в количестве, эквивалентном числу непрореагировавших AI-С связей в реакции карбо$ сйлирования с последующей вакуумной перегонкой и обработкой остатка серной кислотой или водой.

Отличительным признаком процесса является проведение кислотной обработки путем добавления к реакционной массе органической кислоты формулы RCOOH, где R имеет указанныё знаЧгения, в количестве, эквивалентном числу непрореагировавших AI-C с&язей в реакции карбоксилирования с последующей вакумной перегонкой и обработкой остатка серной кислотой или водой, что позволяет упростить процесс. Т Особенностью предлагаемого спороба является обработка продуктЪ карбоксилирования монокарбо.новой кислотой. Ввиду нелетучести и нейерегоняемости карбоксилатов алюминия парафины легко могут быть отдёлеНй путем вакуумной дистилляции. Карбоксилаты алюминия гидролиз тют и получают монокарбоновые кислоты .

Предлагаемый способ более эффективен по сравнению с ранее известHbiMH, так как при его применении удаётся значительно упростить технологию процесса, т.е. исключить стадию щелочной обработки продуктоВ гидролиза и стадий кислотной обработки Щелочных солей карбоновых кислот. Кроме того, создается Экономия по щелочи и минеральной кислоте. Часть органической кислота после гидролиза может быть

ШавраЩена в Е ецикл для обработки

дальнейших продуктов карбокрилирования без дополнительной ее подпитки.

- -П р и м а р 1. 28 г триоктилалюминия (0,077 г.моль) в 80 мл нонана и 50 мл эфира загружают в

автоклав емкостью 0,25 л (охлажденfef.ftrtn. :- -,--1

нь.й до -70°С) и насыщают углекислотой из баллона. Автоклав затем нагревают в течение 4 ч при 190-195 с причем давление поднимается до 180-190 ати. Превращение связей составляет 64,7%. После охлаждения реакционную массу выгружают и обрабатывают при 30-35 с 12,9 г пеларгоновой кислоты (0,082 Гмоль) до полного превращения непрореагировавших связей. Вся пеларгоновая кислота идет на образование карбоксилата алюминия. От карбоксилата алюминия отгоняют октан при 125-126°С / 760 мм рт,ст. 9,35 г (0,082 г.моль), образовавшийся При ацидолизе непрореагировавших AI-С связей, а также и растворитель. Остаток разлагают 10%-ной серной кислотой. Верхний органический слой экстрагируют эфиром и получают О 34,7 г пеларгоновой кислоты с

т, кип, 157-158, 5°С 30 мм, , 4328 (лит,данные ,4330),

Пр и м е р 2. 20,8 г (0,06 г« моль) дидецилалюминийхлорида в JOO мл гептана загружают в охлажденный а втоклав и насыщают углекислотой из баллона. Автоклав нагревают при 160-165°С в течение 3 ч, причем максимальное давление составляет 130 ати. Превращение А1- связей составляет 50%. Реакционную смесь охлаждают и обрабатывают, при 11,15 г ундекановой кислоты (0,06 г моль), затем от нее отгоняют растворитель и 8,5 г (0,06 г-моль) декана с т.кип.64-64,5°С/10 мм. Остаток разлагают водой и получают 21,25 г (0,144 г.моль) ундекановой кислоты с т.кип. 176, 6-178°С ,/30мм, ,4294 .

Пример 3. 30,5г тригексилалюминия (0,108 г.моль) в 100 мл диглима обрабатывают углекислотой . при 150-160°С и 140-150 атив течение 5,5 ч. Превращение AI-C связей составляет 84,5%. Реакционную смесь охлаждают и обрабатывают 6,5 г (0,05 г-моль) энантовой кислоты при , После отгонки гексана - 4,3 г . (0,05 г. моль) с т.кип. 72-72,5с 762 мм и растворителя выделяют41,5 г (0,318 г-моль) энантовой кислоты с т.кип.131-133°С/30 мм,,4220 .

Формула изобретения .Способ получения алифатических

монокарбоновых кислот путем карбоксилирования алюминийорганическо.го соединения общей формулы

AIRflX ni где R - алкил с 6-10 атомами

углерода, X - CI

п 2-3

при 150-200 0 и давлении 150-200 ати в среде насыщенного углеводорода и 5 эфира, с последующей кис.чотной об-,

работкой реакционной массы, отличающийся тем,что, с целью упрощения процесса, кислотную обработку проводят путем добавления к реакционной массе органической кислоты формулы RCOOHf где R имеет ук аэанные эна-чения, в количестве, эквивалентном числу непрореагировавших AI-C связей в реакции карбоксилированйя с последующей вакуумной перегонкой и обработкой остатка серной кислотой или водой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 549458, кл. С 07 С 51/00, 1975 (прототип).