Способ получения амида ацетоуксусной кислоты

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДА АЦЕТОУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ взаимодействием дикетена с водным аммиаком, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качества целевого продукта, процесс проводят при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды 1 : 0,22 : (3,8 - 5,7) и при температуре 10 - 20^oС.

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения амида ацетоуксусной кислоты, который находит применение в синтезе органических веществ.
Целью изобретения является повышение выхода и качества целевого продукта.
П р и м е р 1. Проведение конденсации дикетена с водным аммиаком при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды 1:0,22:5,7 и температуре 10-15^оС.
В реактор заливают 5560 л артезианской воды и 858 кг (215 кг 100%-ной массы) аммиачной воды с массовой долей 25%. Раствор охлаждают до 5-10^оС. На охлажденную в реакторе аммиачную воду в течение 2-2,5 ч при работающей мешалке загружают дикетен с массовой долей 97,8% в количестве 975,4 кг в расчете на 100%-ную массу. Температура массы при загрузке дикетена 10-15^оС. К концу подачи дикетена рН среды 8,1 ед. Щелочность раствора амида АУК 1,6 г/л.
Получают: масса 100%-ного амида АУК 1172,3 кг; массовая доля 15%; выход 99,86%.
Хроматографический анализ показывает отсутствие примесей.
Внешний вид продукта - водный раствор светло-желтого цвета.
Снижение массовой доли амида АУК через 14 дней хранения 0,04%; снижение массовой доли амида АУК через 30 дней хранения 0,5%; цвет продукта не меняется.
П р и м е р 2. Проведение конденсации дикетена с водным аммиаком при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды 1:0,22:3,8 и температуре 20^оС.
В реактор заливают 3706 л артезианской воды и 858 кг (215 кг 100%-ной массы) аммиачной воды с массовой долей 25%. Раствор охлаждают до 5-10^оС. На охлажденную в реакторе аммиачную воду в течение 2-2,5 ч при работающей мешалке загружают дикетен с массовой долей 96% в количестве 975,4 кг в расчете на 100%-ную массу. Температура массы при загрузке дикетена 20^оС. К концу подачи дикетена рН среды 8,4 ед. Щелочность раствора амида АУК 2 г/л.
Получают: масса 100%-ного продукта 1158,3 кг; массовая доля основного вещества 20%; выход 98,8% в расчете на дикетен.
Хроматографический анализ показывает отсутствие примесей.
Внешний вид продукта - водный раствор светло-желтого цвета.
Снижение массовой доли амида АУК через 14 дней хранения на 0,4%; снижение массовой доли амида АУК через 30 дней хранения на 0,8%; цвет продукта не изменяется.
П р и м е р 3. Проведение конденсации дикетена с водным аммиаком при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды 1:0,22:4,6 и температуре 15^оС.
В реактор заливают 4486 л артезианской воды и 858 кг (215 кг 100%-ной массы) аммиачной воды с массовой долей 25%. Раствор охлаждают до 5-10^оС и в течение 2,5 ч при работающей мешалке загружают дикетен с массовой долей 98,1% в количестве 975,4 кг в расчете на 100%-ную массу. Температура в массе при загрузке дикетена 15^оС. К концу подачи дикетена рН среды 8 ед. Щелочность раствора амида АУК 1,5 г/л.
Получают: масса 100% -ного продукта 1156 кг; массовая доля основного вещества 17%; выход 98,6% в расчете на дикетен.
Хроматографический анализ показывает отсутствие примесей.
Внешний вид продукта - водный раствор светло-желтого цвета.
Снижение массовой доли амида АУК через 14 дней хранения на 0,2%; снижение массовой доли амида АУК через 30 дней хранения на 0,6%; цвет продукта не изменяется.
П р и м е р 4. Проведение конденсации дикетена с водным аммиаком при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды, равном 1:0,22:3,5 (меньше нижнего предела).
В реактор заливают 3410 л артезианской воды и 858 кг (215 кг 100%-ной массы) аммиачной воды с массовой долей 25%. Раствор охлаждают до 10^оС и при работающей мешалке загружают из мерника дикетен с массовой долей 97% в количестве 975,4 кг в расчете на 100%-ную массу. Температура массы при загрузке дикетена 15^оС. К концу загрузки дикитена рН среды 8,6 ед. Щелочность раствора амида ацетоуксусной кислоты 2,9 г/л.
Получают: масса 100% -ного продукта 1100 кг; массовая доля основного вещества 25,5%; выход амида АУК 93,8% в расчете на дикетен.
Хроматограмма показывает, что в продукте присутствуют три примеси, в том числе примесь амида аминокротоновой кислоты.
Внешний вид продукта - водный раствор светло-желтого цвета.
Снижение массовой доли амида АУК через 14 дней хранения на 1,2%, а через 30 дней на 2%.
Внешний вид через 30 дней хранения - водный раствор темно-желтого цвета.
П р и м е р 5. Проведение конденсации дикетена с водным аммиаком при массовом соотношении дикетена, аммиака и воды 1:0,22:6 (больше верхнего предела).
В реактор заливают 5850 л артезианской воды, 858 кг (215 кг 100%-ной массы) аммиачной воды с массовой долей 25%. Раствор охлаждают до 10^оС и при работающей мешалке загружают из мерника дикетен с массовой долей 97,5% в количестве 975,4 кг в расчете на 100%-ную массу. Температура массы при загрузке дикетена 20^оС. К концу загрузки дикетена рН среды 8 ед. Щелочность раствора амида АУК 1,5 г/л.
Получают: масса 100% -ного продукта 1158 кг; массовая доля основного вещества 13%; выход 98,6% в расчете на дикетен.
Хроматографический анализ показывает отсутствие примесей в продукте.
Внешний вид продукта - водный раствор светло-желтого цвета.
Снижение массовой доли амида АУК через 30 дней хранения 0,4%; цвет продукта не изменяется. Увеличивать верхний предел в массовом соотношении более 5,7 не рекомендуется, так как снижается мощность производства.
Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с известным.
Повышается выход амида АУК на 5-6%.
Получается хроматографически чистый продукт, практически не содержащий примесей.
Продукт более устойчив при хранении (полученный по известному способу через 14 дней меняет концентрацию на 1,6-1,7%, через 30 дней - на 1,8-2%).
Полученный по предлагаемому способу 15-20%-ный амид АУК через 14 дней меняет концентрацию на 0,04-0,5%, через 30 дней - на 0,5-0,8%. Предел соотношения дикетена, аммиака и воды 1:0,22:3,8-5,7 является оптимальным.
Если взять соотношение воды больше верхнего предела, то амид АУК также устойчив при хранении, но снижать его концентрацию менее 15% нецелесообразно, так как снижается мощность производства. При соотношении больше верхнего предела снижается выход продукта, а также устойчивость к хранению.
Проверено влияние качества амида ацетоуксусной кислоты, полученного по прототипу и по предложенному способу на качество и выход 1-фенил-3-метил-5-пиразолона.
При работе на свежеприготовленном амиде ацетоуксусной кислоты, полученном в условиях прототипа, получен 1-фенил-3-метил-5-пиразолон с массовой долей основного вещества 94,4-99,7%, т.пл. 128,3- 128,5^оС. Выход 1-фенил-3-метил-5-пиразолона по стадии конденсации составляет 89,6 и 91,0%.
Через 3-5 сут на этом же амиде АУК был поставлен синтез 1-фенил-3-метил-5-пиразолона.
Результаты опытов показывают, что наблюдается снижение выхода, при этом выход 1-фенил-3-метил-5-пиразолона составляет 86,5-88,65%; т.пл. 128,3-128,5^оС. Через 10-12 сут выход готового продукта снижается до 86,4-87,3%.
При работе на амиде ацетоуксусной кислоты, полученном в предлагаемых условиях, выход 1-фенил-3-метил-5-пиразолона составляет 91,86-92,6%. Массовая доля основного вещества 96,96-98,16%, т.пл. 128,5-128,6^оС.
При использовании амида АУК через 3-12 сут выход и качество продукта не снижаются.
Изобретение касается амидов кислот, в частности получения амида ацетоуксусной кислоты - полупродукта в органическом синтезе. Цель - повышение выхода и качества целевого продукта. Синтез последнего ведут реакцией дитектена с аммиаком и водой при массовом соотношении 1 : 0,22 : 3,8 - 5,7 и температуре 10 - 20°С. Эти условия позволяют получать 96,96 - 98,18%-ный целевой продукт с выходом 91,86 - 92,6%.