Способ получения бутиролактонкарбоновой кислоты

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(61) М, Кл,еС 07 0305/10 с присоединением заявки Государственный иоцитет Совета Министров СССР по делам иэаоретений и открытий(43) Опубликовано 15,04.76, Бюллетень14 (46) Дата опубликования описания 05.08,77(72) Авторы изобретения В. А, Славинская, С. А. Гиллер, Д. Р. Крейле, Р. А. Жук, Д, Э. Апсе и А. К. Страутиня Ордена Трудового Красного Знамени институт органического синтеза АН Латвийской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТИРОЛАКТОН - КАРБОНОВОЙКИСЛОТЫ Изобретение относится к области получениябутиролактон . укарбоновой кислоты, котораянаходит применение в синтезе Д - рибозы и являетсяисходным продуктом для получения физнологичес.ки активных веществ,гИзвестен способ получения у - бутиролактонаили его функциональных у - производных окислением а - замещенных производных тетратидрофура.на кислородом или , кислородсодержащим газомпри 40 - 200 С в присутствии солей металлов переменной валентности. Выход целевого продукта32-40%от теоретического, Недостатком известногоспособа является низкий выход целевого продуктаи низкая скорость реакции (время реакции 18 ч),С целью увеличения выхода целевого продукта 1 аи интенсификации процесса предлагают способ получения бутиролактон - у карбоновой кислоты,отличительная особенность которого состоит в том,что в качестве катализатора используют ВеО, ипроцесс ведут при давлении 15 - 30 атм в растворе 20хлорбензола, предпочтительно при 100 - 160 С,Жидкофазное окисление тетрагидрофуран . 2 .-карбоновой кислоты изучают в области температур80 - 140 С, концентрации окисляемого соединения0,3-0,5 моль/л, при молярном соотношении Вг Оз/ 25 тетрагидрофуран2карбоновая кислота, равном 0,3-0,6. Давление воздуха 15-30 атм.. Опыты проводят при использовании проточной автоклавной установки УОСУГ - 12 М с тефлоновым покрьпием внутренней поверхности реактора,Продукты реакции идентифицируют химичес. кими, спектроскопическими и хроматографически.ми методами.,Количество тетрагидрофуран . 2 карбоновой кислоты и бутиролактон - укарбоновой кислоты в катализаторах определяют методом газо-жидкостной хроматографии, а также алкалометрическим титрованием анализируемой пробы до и после омыления лактона.При жидкофазном окислении тетрагидрофуран- . 2- карбоновой кислоты при 90 - 160 С (концентрация тетрэгидрофуран - у карбоновой кислоты 0,3 - 0,5 моль/л) кислородом воздуха под давлени. ем 30 кг/ем при расходе воздуха 10-14 л/мин на 1 л реакционной смеси выход бутиролактону . карбоновой кислоты составляет до 72 мол,%, считая на прореагировавшее сырье, при общей конвер. сии сырья до Э 5%. Помимо целевого продукта в катализаторах содержится у-бутиролактон (до 25,мол.%) и небольшо количество (до 2%) про.510477 30 1 1 94,6 0 1 Гидр Как види туры законо целевого пр эксперимент шение тетраги ВаОэ, хлорбе расход воздух си) средний целе каче вед зола слоты 72 фо 1. Спосо вой кислодни оное,раж 569 1 ИИПИ Заказ 953/502 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная дуктоа конденсации. Для регенерации катализатораприменимы известные методы. После отфильтрования катализатора и отгонки хлорбензола оксидатподвергают вакуумной перегонке , (тетрагидрофура - 2 . карбоновая кислота сткип. 128 - 130 С//10 мм рт.ст бутиролактон у. карбоновая кисло.та с т, кип. 163 С/2 мм рт.ст.). Непрореагировав"шую тетрагидрофуран . 2 - карбоновую кислотувозвращают в цикл,Предлагаемый процесс прост в исполнении, позволяет получить бутиролактон - 7 - карбоновуюкислоту в промышленных условиях, повысить выход целевого продукта до 72% и интенсифицировать 1процесс (время ре акпии 3 - 5 ч.) .П р и м е р 1. В реактор загружают 3,153 г,(0,027 моль) тетрагидрофуран2карбоновойкислоты, 1,0 г (0,014 моль) ВаО, и 70 мл хлорбенэола, Реакцию проводят в течение Зч при 100 С,давлении 30 г/сма и расходе воздуха 12,5 л/мин на1 л реакционной смеси при интенсивном пере.мешивании. П осле истечения этого времени темпе.ратуру повышают до 122 С при упомянутом давле.нии н расходе воздуха реакцию проводят в течение2 ч. Получают 1,17 г (0,009 моль) бутиролактон - 7-карбоновой кислоты (66,3 мол,%) при общейконверсии сырья 50%. 110 О,0,027 0,014 70 100 3122 20,026 0,013 65 125 2135 25о из таблицы, с повышением темпера. мерно растет конверсия сырья н выход, одукта, При оптимальных условиях а (температура 125 - 135 С;соотно.дрофуран - 2 . карбоновая кислота:нзол = 0,027: 0,017: 0,639 (мол);а 13,3 л/мин на 1 л реакционной смевыход бутиролактон - 7 . карбоновой. 1 мол,%.рмула изобретенияб получения бутиролактон - 7карбо. Оты жидкофазным Окислением тетра 55 4П р и м е р 2, В реактор загружают 3,153 г(0,027 моль) тетрагндрофуран . 2 - карбоновой кислоты и 1,0 г (0,014 мол) В, О, и 70 мл хлор.бенэощ, Реакцию проводят в течение 5 ч при 100 С, давлении 30 кг/см и расходе воздуха 12,5 л/мин на 1 л реакционной смеси при интенсивном переме па- ванин. После истечения этого времени температур повышают до 110 С и при упомянутом давлении и расходе воздуха процесс проводят в течение 0,5 ч.1 О Получают 0,63 г (0,0048 моль) бутиролактон - у-карбоновой кислоты (46,5 мол.%) при общей коиверсии сырья 38%. П р и м.е р 3. В реактор мгружают 2962 г 15 (0,026 моль) тетрагидрофуран.2карбоновой кислоты и 0,895 г (0,013 моль) В,Оз и 65 мл хлорбензола, Реакцию проводят в течение 2 ч при 125 С, давлении 30 кг/сма и расходе воздуха 13,3 л/мин на 1 л реакционной смеси при интенснв. 26 ном перемешивании, После истечения этого време. ни температуру повышают до 135 С и при упомяну. том давлении и расходе воздуха процесс проводят в течение 2,5 ч. Получают 2,264 г (0,0174 моль) бу. тиролактон - у - карбоновой кислоты (72,1 мол.%) 25 при общей конверсии сырья 94,6%. Результаты опытов сведены в таблице.фуран - 2. карбоновой кислоты кислородом кислородсодержащим газом при повышенной ратуре в присутствии катализатора, о тли. щ н й с я тем, что, с целью увеличения выхода ого продукта и интенсификации процесса, в тве катализатора используют Вз Оа и процесс при давлении 15 - 30 атм в растворе хлорбен 2, Способ по п. 1, о т л н ч а ю щ и и с я тем, чтпроцесс ведут при 100 - 160 С.