Способ получения бензолкарбоновых кислот

(11) 3 О П Союз Советских Соаиалксткческйх Республик(5 С 51/32 с присоединением заяв 23) При Государстввкиый когтите Совета Мииистрсз СССР оо лелеял изобретенийи открытий(43) Опубликовано 05,01.7 5) Дата опубликования описания 06,08.76 3 Тютюнн Кости ц(71) Заявитель бежанский филиал Ха института и(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛКИСЛОТ НОВЫХ 2) Авторыинобретения В. А. Якоби, С. МБ,Изобретение относится к способу получения бензолкарбоновых кислот, широко применяющихся в химической промышленности.Известен способ получения алкилбензойных кислот окислением алкилбензолов кислородом воздуха прои повышенной температуре в присутствии катализатора,К недостаткам известного способа относятся недостаточно высокая селективность катализатора и низкий выход продуктов.С целью упрощения процесса в качестве окислителя предлагается использовать озонированные растворы солей металлов переменной валентности и проводить реакцию преимущественно прои 70 С. Возможность многократного использования раствора солей металлов переменной валентности позволяет практически полностью устранить образование сточных вод при проведении процесса окисления, который можно легко осуществить непрерывным методом при полной автоматизации.Во всех примерах для получения окислителя используют приоор, представляющий собой колонку с пористым дном,Пример 1. 100 ял водного раствора, содержащего 40 лгл осонцентрированной серной кислоты, 5,8 г сульфата хрома, 0,69 г сульфата марганца, 0,0005 г сульфата меди и 0,02 г сульфата железа озонируют при Г, А, Галстян, В. Я, Дьяченкои П, П, Гнатюк 70 С озопоскислородной смесью до поглощения 3 г озона. Из полученного раствора отгоняют воду до содержания кислоты 59,4",;, загружают в колбу с мешалкой, вводят 0,54 г б и-нитротолуола и выдерживают 5 чсгс пр г70 С. Реакционную массу разбавляют водой, охлаждают, фильтруют, осадок п-нитробензойной кислоты отмывают водой от серной кислоты и сушат.г 0 Получают 0,65 (98%) г п-нптробензойнойкислоты, т, пл, 238 - 240 С.Фильтрат вместе с промывнымп водами,содержащими соли металлов переменной валентности, снова подают на озоппровапне.15 Прп многократном использовании сернокслотно;о раствора выход и качество получаемой и-нитрооензойной кислоты не изменяется,П р и м е р 2, Окисление проводят, как впримере 1, но выдерживают только 2 час прп 20 70 С, От полученной реакционной массы отгоняют с водяным паром непрореагнровавший п-нитротолуол, отфильтровывают и-нитробензойную кислоту, отмывают ее от серной кислоты и сушат.Получают 0,62 г (100% на использованный и-нптротслуол) и-нитробензойнои кислоты, т, пл. 238 - 239 С.конденсат, полученный при отгонке и-нитротолуола, фильтруют и получают 0,08 г З 0 (5% от загрузки) п-нитротолуола. Непроре372907 Формула изобретения Составитель Г. ЛавриненкоТехред А, Камышникова Корректор В, Гутман Редактор Т. Шарганова Зак. 717/903 Изд,60 Тираж 575 Подппси ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Тип. Харьк, фил, пред. Патент агировазшпй п-нитротолуол и ко 1 гден:ат используют в последующих операциях,П р и м е р 3. В 140 мл водного раствора, содержащего 2 ил концентрированной серной 5 кислоты, 5,8 г сульфата хрома, 0,69 г сульфата марганца, 0,0005 г сульфата меди и 0,02 г сульфата железа, при 70 С барботируют озоно-кислородную смесь до поглощения 3 г озона, отгоняют 40 мл воды и доводят рН раствора до 5 добавкой соды. Полученный раствор загружают в автоклав, добавляют 1,28 г толуола, нагревают до 200 С, выдерживают 2 час при этой температуре, охлаждают, отфильтровывают и промывают осадек горячей водой. Выпавшую при подкислении фильтрата бензойную кислоту отфильтровывают, ото.ывают водой от минеральной кислоты и сушат.Получают 1,66 г (98% ) бензойной кислоты, т, пл. 120 - 121 С.Фильтрат после добавления промывных вод и осадка годают на озонирование и используют в следующей операции. При многократном использовании озонированного рас 25 твора выход и казачество бензойной кислоты не изменяется.П р и м е р 4. 200 мл водного раствора, содержащего 5 мл концентрированной серной кислоты, 47 г сульфата хрома, 6 г сульфата марганца, 0,008 г сульфата меди и 0,12 г сульфата железа, озонируют при 70 С озопо. пслородной смесью до,поглощения 15 г озона, отгоняют 60 мл воды и доводят рН до 5 дооавкой соды.Полученный раствор загружают в автоклав, добавляют 7 г 2,5-дихлор-д-ксилола, нагревают до 225 С и выдерживают 5 час при этой температуре. После охлаждения и фильтрования из фильтрата подкислением серной 40 кислотой выделяют 2,5-дпхлортерефталевую кислоту, отмывают ее 60 лл воды от серной кислоты и сушат,Получают 9,12 г (97) 2,5-,дихлортерефталевой кислоты, т, пл. 305 С.Осадок после первой фильтрации загружают в маточникполученный после второй фильтрации, озонируют и иопользуют в последующих операциях окисления.Многократное использование озонированного раствора не влияет на выход и качество получаемой 2,5-дихлортерефталевой кислоты.П ример 5. В 40 мл водного раствора, содержащего 20 мл концентрированной серпой,кислоты, 1,48 г сульфата хрома, 0,55 г сульфата марганца, 0,0005 г сульфата меди и 0,02 г сульфата железа, в течение 6 час при 70 С пропускают озопо.кислородную смесь и постепенно добавляют 1 г и-нитротолуола, выдерживают 1 час при 70 С, фильтруют, отмьгвают водой от серной кислоты и сушат,Получают 0,93 г (95% в пересчете на использованный а-нитротолуол) )г-нитробепзойной кислоты, т. пл. 238 - 240 С.В процессе окисления частично отгоняется п-нитротолуол, который конденсируется вместе с парами воды. Из конденсата выделяют 0,21 г п-нитротолуола, т.,пл. 50 - 51 С. Фильтрат, полученный после отделения и-нитробензойной кислоты, и конденсат подают на следующую операцию. 1. Способ получения бензолкарбоновых кислот путем окисления. алкилбензолов при нагревадии, отл и чаю щийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве окислителя используют озонированные растворы солей металлов переменной валентности.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут при 70 С.