Способ получения ароматических карбоновыхкислот

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬСТВУ Своз Советских Социал истичасаа Республик) 1183988/23-4 Государственный комитет Соната Министров СССР но делам изобретений и открытий) Дата опубликован исания 28.05.76 72) Авторы нзобретени В. Ливен, А. М, Егоров, А. МВладимирцев и авобилов 71) Заявите(54) СП Изобретение кас ароматических карб йиромеллитовой, кот ются в качестве ис производства полим сителей. Для упрощения процесса, атакже, с цель улучшения качества целевого продукта пред ложен способ получения -ароматических кар боновых кислот, например пиромеллитовой, заключающийся в том, что проводят электро- химическое окисление алкил- или хлоралкилпроизводных бензола в щелочной среде при 50-105 С в присутствии катализатораперманганата калия.Про с проводят следующим образом, В элек лизер помещают раствор гидроокиполучения, напримерприменятов для тся способа овых кисло орые широко одных продук рных матери ов и кра Известен способ получения ароматических карбоновых кислот, например бензойной окислением алкилпроизводных бензола азот ной кислотой под давлением при 180 оС, Применение азотной кислоты связано с трудностями аппаратурного оформления процесса, даже в случае применения 20-ной% азотной кислоты и ведения процесса при 180 С (на иболее мягкий режим), для предотвращения коррозии аппарата необходимо использовать такие дефицитные материалы, как титан или тантал. Трудности применения этих материалов усугубляются сложностью изготовления аппаратов, работающих под давлением. Кро ме того, продукты окисления всегда содержат примеси нитросоединений, удаление которых из целевого продукта связано со значительйыми трудностями.И цес тро си натрия или калия концентрации от 5 до 15%, содержащий от 0,5 до 3%перманганат калия или натрия. Анод может быть изготовлен из никеля, нержавеющей стали или другого металла, устойчивого к химическому и электрохимическому окислению в щелочной среде.Электролиз ведут при анодной плотности%тока около 10 а/дм 2. Объем катодного пространства, ограниченного сепарируюшей диафрагмой из материала, устойчивого к окислителям, щелочам и ароматическим растворителям, должен бытьминимальным, но достаточным для свободного выхода выделяю ОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ238538 Составитель Э.Тарсова оРРеи ор Д.Дзесова Редактор Л.Ушакова Техред Т.Курилко Изд. МТираж 575 ПодписноеЦНИИПИ Государственного.комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, )13035, Раушская иаб., 4 Заказ ХОВ( Г 59, Бережковская наб 24 Предприятие Патент, Москва,щегося на катоде водорода, Температура;процесса, в зависимости от природы окислевмого вещества,находпр.я,в пределах от50 до 1 О 5 СЕСЫ окислений п 0 Фергают жидкие про,дукты, то иХ"ввбдят в электролизер непос-.редственно; твердые продукты вносят либо1.в уасплавленном состоянии, либо в растворе. Г 1 ри этом в качестве растворителяможно использовать бенэол (при температуре ниже 80 лС), дифенаиасид и другие,вещества, хорошо растворяюшиокисляемое вещество и устойчивые к окислению вшелочной среде,,Пля гомогенизации реакционной смесиэлектролизер должен быть снабжен перемешиваюшнм устройством, обеспечивающимвысокую степень турбулентности,По окончании процесса с целью выделе-/ния полученных карбоновых кислот реакци-оныую смесь нли водный слой (в случаеприменения органических растворителей)обрабатывают небольшим количеством восстановителя ,сульфита, спирта и т.д.) длярвскисления соединений семи- и шестивалентного марганца, после чего отфильтровывают выпавшую двуокись марганца. Карбоновые кислоты из фильтрата выделяютобычными методами.Для регенерации катализатора применяют известные способы превращения двуокиси марганца в манганат натрия или калия.П р и м е р 1, В водяной термостат помешают стакан емкостью 800 мл из нержа.веющей стали с глянцевой внутренней поверхностью, который служит электролиэером.В качестве анода используют корпус стакана, а катодами служат четыре железныхпроволоки диаметром 4 мм, установленныев трубочках иэ полиэтиленовой сетки днаметром 8 мм, выполняющих роль сепариру;юших диафрагм. Кроме того, электролиэерснабжен турбинной мешалкой, обеспечивайшей гомогениэацию рабочей смеси.В аппарат помещают 500 мл воды, 50 гедкого натра и 10 г церманганата калия.Полученный раствор нагревают до 90 С.Затемподдерживая эту температуру, при 41 интенсивном перемеаиванни из обогреваюмого дозатора непрерывно со скоростью3 г/час подают расплавленный 4,6-,дихлорметил,3-диметилбензол. Одновременновключают ток, Электролнз ведут при силетока 10 а (анодная плотность тока около6 а/дм 2, катодная около 100 а/дм 2).Через 5 час ток выключают, горячийраствор выливают в колбу, добавляют 1 2 р мл этилового спирта и отфильтровывают вы: павшую двуокись марганца, Фильтрат под кисляют до сильнокислой реакции солянойкислотой, а выпавшие кристаллы пиромедпнтовой кислоты отфильтровывают, промйва 15 Ют небольшим количеством ледяной воды исушат- при комнатной температуре. Выход16,5 г, т.е. 77% от теории по веществу,или 61% по току.К фильтрату добавляют гидроокись наъ 20 рия до сильношелочной реакции и хлористыйбарий. Выпавший осадок бариевой соли пиро- меллитовой кислоты фильтруют, промываютводой и обрабатыввтот при 95 оС: 10%-нымраствором серной кислоты, Горячий раствор 25 снова фильтруют, а из фаптрата после охлазтдения выделяют еше 1,1 г пиромеллитовойкислотыОбщий выход 82% по веществу или 65%по току.30 П р и м е р 2. Условия процесса те же,что и в примере 1, В электролизер со скоростью 2, 9 г/час подают параксилол. Через5 час из реакционной смеси вышеуказаннымспособом выделяют 19,5 г терефталевой кис- ЗЬ лоты, что составляет 86% от теории по веществу или 75,5% по току: формула изобретения Способ получения ароматических карбо: новых кислот окислением алкилпроиэводных бензола при нагревании, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью упрощения процесса. и улучшения качества конечного продукта, окисление проводят электрохимически в ше;лочной среде при 50-105 оС в присутс. вии катализатора - перманганата калия с после- дующим выделением продукта известнымспособом.