Способ получения изомасляной кислоты

Союз Советск их Социалистические еснубл ТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВ) Дополнительное к авт, сеид-ву2) Заявлено 11,04.80 (2 ) 2909675/2)М исоедииением заявки 7 С 53/12625 В 3/02 еударстееииый комите есср о делам иэабретеиий и открытий(5 публикованоДата опубликования описания 23.12,81 ДК 661.732. 51,07 (088 8)(7) Заявитель сковский ордена Ленина и ордена Тамени химико-технологический инстит енделеева(54 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ ния заключается в упрощен к электрохимии, кон.ния изомасляной Изобретение относиттнее к способам получ Цель изобпроцесса и впродуктаПоставленыполучения изорохимическоггида в щелочианоде пр 2010 А/дм .Выход цел70 вес.%,повышении выхода целевого синтезе леая цель достигается способом масляной кислоты путем элект. окисления изомасляного ,альде ой среде на окисно.никелевом - 40 С и плотности тока 2 -альде гида ф ой сернойевого продукта составляет 65 кислоть, которая используется вкарственных веществ.Известен способ получения иэомаслянойкислоты окислением изомасляногобихроматом калия в концентрированнкислоте с выходом 17% 11,Известен также способ получения изомасляной кислоты окислением изомасляногоальдегида кислородом воздуха в присутствии СоВгеили МпВгг с выходом: 36% 21.Основной недостаток методов - низкий выход целевого продукта и образование токсичныхстоков при использовании бихромата калия.Известен способ получения изомаслянойкислоты путем окисления изомасляного алъдегида кислородом воздуха в присутствии произ.водных ферроцена. Выход целевого продуктасоставляет 58 вес.% 3)Г 43,Недостатком известного способа является20сравнительно низкий выход целевого продукта,а также применение дорогого и дефицитногоферроцена. Количество щелочи в процессе должно быть достаточным для нейтрализации образующейся кислоты, поэтому при различном количестве исходного альдегида концентрация, щелочи в электролите перед началом окисления должна быть различной, Для обеспечения устойчивости окисно - никелевого . электрода среда в течение процесса должна быть силь. но щелочной. По этой причине нижний предел концетрации щелочи в синтезе должен быть не ниже 2,5%. Следовательно, общее количество необходимой для электролиза ще.89628 Составитель Е, УткинаТехреи Ж.Кастелевич Редактор Р. Цицика Корректор В, СиницкаЯ Заказ 11140/32 Тираж 446 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., и. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 лочи склацывается из этой цифры и количества,идущего на связывание образующейся кислоты,Изменение температуры в интервале 20 -40 С и плотности тока в интервале 2 - 8 А/дмпрактически не влияют на выход по вещест 5ву, сказываясь в основном на выходе по току,Выход по току в зависимости от условий меняется от 46 ио 82%.На выход изомасляной кислоты ИМК повеществу оказывает влияние время пребыванияисходного альиегииа в щелочной среде. Исходяиз устойчивости альдепщ в щелочи следуетвести электролиз при небольших концентратахисходного вещества в объеме электролита, илячего на протяжении синтеза альиегии вводят15отдельными порциями.В качестве анода использован промышлен,ный образец окисно-никелевого электрода, из.готовляемый пяя аккумуляторной промышлен.ности (43.П р и м е р 1. В стеклянный цилинирический электролизер. с рубашкой иля термостатирования и без разделения,межэлектродногопространства диафрагмой вносят 100 мл 5%-ного МаОН и 0,79 г (0,011 моль) изомасляного25альиегииа (ИМА) . Производят электроокисле.ние на окис о-никелевом аноде при плотностиатока 2 А/им температуре 40 С. Через каждые15 ьщн ввоият очередную порцию ИМА -0,79 г (0,11 моль), всего вводят 5 порций -3,95 г (0,055 моль). Материал катода - пористый никель. Затраченное количество электричества составляет 2,32 Ач,После электролиза электролит поикисляютконц, серной кислотой ио рН=-1 и зкстрагируютхлороформом, Чистоту продукта проверяют ме- З 5тоиом ГЖХ, а содержание кислоты определяютметодом потенциометрического титрования.Образуется 3,15 г ИМК, что соответствуетвыходу по веществу 65% и по току 82%,П р и м е р 2. Отличается от примера 1 4 Отем, что при электроокислении ИМА вводитсяв электролит порциями по 0,395 г (0,0055 моль)через каждые 7 мин, общее количество ИМА -прежнее. Плотность тока 2 А/им, теглпература - 40 С. Затраченное количество злектричеотва 2,44 А ч. 4Получают 3,15 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 65% и по току 79%.П р и м е р 3. Отличается от примера 1 тем, что проводится при 20 С и ИМА.вводится через каждые 25 мин. Затрачегщое количество электричества - 2,64 А ч. Получают.3,15 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 65% и по току 73%.П р и м е р 4, Отличается от примера 1 тем, что электроокисление проводят при плотности тока 8 А/им, ИМА вводится через каждые 10 мин. Температура 40 С. Затраченноеоколичество энергии составляет 4,23 А ч, Полу. чают 3,25 г ИМК, что соответствует выходу по веществу 67% и по току 46%.Использование предлагаемого способа получения изомгсляной кислоты обеспечивает увеличение выхода целевого продукта и его чистоту, исключает загрязнения окружающей среды, и создает возможность замены дорогих и дефицитных материалов на более дешевую электроэнергию. Формула изобретения Способ получения изомасляной кислоты путем окисления изомасляного альдегида,. о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ловы. щения вь 1 хода целевого продукта и упрощения процесса, окисление проводят электрохими. чески в щелочной среде на окисно.никелевомсаноде при 20-40 С и плотности тока 2 10 А/имЪ Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сопат,1 апез В. Сегтаи печч охдабопгеастопз о 1 а 1 депдез. - ",. Ап 1 ег. Озев.8 ос.",1928, ч. 50, р. 2783-2798,2. Патент Великобритании Р 824116,кл. С 2 с, опублик, 1962.3. аваццсЬ, ВадасЫ и Ир, 1 арап КоМа74 35, 317 - "СЬет АЬз", ч. 81.4. Дасоян М, А, .Химические источники тока,Справочное пособие. Л., "Энергия-, 1969,