Способ получения -бутиролактона

, ,. т,1бболот;Й " .ОП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1523 О 93 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18,12.74 (21) 2084643/04 51) М. Кл. С 070 307/04 кис присоединением ударственньа комит(23) Приорит Опубликован Савета Миниата опубликования описания 11.08.7 72) Авторы изобретени и Д. П. Семченко мирнова, В Кирсанов) Заявител Красного Знаменио Орджоникидзе овочеркасскии ордена Трудово олитехнический институт им, С 54) СПОСОБ ПО Изобретение относится к способу получения лактонов, а именно у-бутиролактона, который находит широкое применение как полупродукт для получения высокомолекулярных соединений и физиологически активных веществ.Известен способ получения у-.бутиролактона путем окисления тетрагидрофурана четырехокисью рутения в присутствии растворителя 1.Способ технологически сложен ввиду использования четырехокиси рутения.Известен также способ получения у-бутиролактона путем окисления тетрагидрофурана кислородсодержащим газом в присутствии катализатора, например стеаратов кобальта, марганца, меди при повышенной температуре и давлении.Выход 90% от теории 2.В процессе по известному способу применяют относительно высокое давление (до 50 ат) кислородсодержащего газа при температуре до 200 С, что усложняет технологический процесс. Кроме того, выход целевого продукта составляет 90% от теоретического.С целью упрощения технологического процесса и увеличения выхода целевого продукта по предлагаемому способу окисление осуществляют электрохимическим путем на аноде в электролите, содержащем бромистые соли щелочных или щелочноземельных металлов. ИЯ у-БУТИРОЛАКТОНА Предпочтительно процесс ведут на платиновом аноде при плотности тока 0,15 - 1 а/см-,Проведение электрохимического окислениятетрагидрофурана в водной среде исключает 5 применение органических растворителей, позволяет избежать высокого давления и температуры, повысить выход целевого продукта до 99% от теоретического.П р и м е р 1, В катодное пространство стек- О лянного термостатированного электролизера,отделенное керамической диафрагмой, заливают 50 мл 1 н. водного раствора КВг, В анодное пространство заливают 150 мл 1 н КВг и добавляют 1 моль/л (10,3 г) 1 ГФ. В качестве 5 электродов используют платиновые пластинкии пропускают ток силой 3 а в течение 5,4 час (16,2 а час) при 52 С. Анализ анолита показывает, что за время электролиза образуется 23,7 г -бутиролактона. Выход бутиролактона О по веществу 99%, по току 92%.П р и м е р 2, В том же электролизере проводят электролиз, заливая в катодное пространство 50 мл водного раствора, содержащего 1 н. Ха 2504 и 1 н. КВг. В анодное пространст во заливают 250 мл водного раствора, содержащего 1 н. 1 ч а,504 и КВг с добавлением 1 моль/л 1 ГФ, Электролиз ведут в течение 7,7 час, при плотности тока 1 а/см, пропускают 25,4 а час при 37 С. Анализ анолита пока- О зывает, что за время электролиза образуетсяКорректор М. Лейзерман Редактор Т. Никольская Заказ 1635/16 Изд.1507 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 21,6 г у-бутиролактона. Выход продукта по веществу составляет 90%, по току 97%.П р и м е р 3, В стеклянный термостатированный электролизер без диафрагмы с платиновыми электродами заливают 100 мл водного 5 раствора 1 н. КВг, содержащего 1 м/л (7,2 г) ТГФ, и пропускают 13 час ток плотностью 0,17 а/см при 50 С, В результате электролиза образовалось 20,6 г у-бутиролактона. Выход продукта по току составляет 84%, по вещест ву 86%.П р и м е р 4. В катодное пространство стеклянного термостатированного электролизера с керамической диафрагмой наливают 50 мл водного раствора 1 н. КВг, в анодное - 150 мл 15 водного раствора, содержащего 1 н. КВг с добавлением 5 м/л ТГФ (54 г). В качестве электродов используют платиновые пластины. Пропускают ток плотностью 0,15 а/см в течение 26,8 час при температуре 52 С, Анализ 20 анолита показывает, что за время электролиза образуется 58 г -бутиролактона, выход по току составляет 90%.Образовавшийся в результате электролиза у-бутиролактон выделяют следующим обра зом. Раствор, находящийся в анодном пространстве, подвергают перегонке с целью выделения азеотропа ТГФ с водой и остаточной воды. К кубовому остатку добавляют 50 мл у-бутиролактона. Раствор охлаждают водой со 30 льдом. Выпадающие кристаллы КВг отделяют фильтрованием, а фильтрат подвергают перегонке с целью выделения чистого у-бутиролактона. Температура кипения получившегося продукта 203 С; показатель преломления - 35 1,4350. Отогнанный азотроп ТГФ с водой и отфильтрованные кристаллы КВг вновь могут быть использованы в синтезе.Пример 5. В катодное пространство описанного в примере 4 электролизера заливают 50 мл водного раствора 1 н, Ыа,с 104, в анодное - 250 мл водного раствора 1 н. СаВг содержащего 1 м/л ТГФ (18 г), В качестве электродов используют платиновые пластины. Электролиз ведут в течение 7,7 час при плотности тока 1 а/смз при 45 С. Анализ анолита показывает, что за время электролиза образуется 18,2 г у-бутиролактона. Выход продукта по току составляет 85%. Формула изобретения1. Способ получения у-бутиролактона окислением тетрагидрофурана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса и увеличения выхода целевого продукта, окисление осуществляют электрохимическим путем на аноде в электролите, содержащем бромистые соли щелочных или щелочноземельных металлов.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что процесс ведут на платиновом аноде при плотности тока 0,15 - 1 а/см.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1. 1 М, Вег 1 ож 11 г апс 1 К. К. Кц 1 апс 1 ег 1.1 зе о 1 Яцйеп 1 цт Те 1 гохЫе аз а Мц 111 - рцгрозе охЫап 11. Агп. СЬегп. Ьо 1., 80,24, 6682 (1958)21, Патент ФРГ,1222034, кл. 12011, 1967 г,