Способ получения 2, 2-диметилпентен-4-овой кислоты

,139742 07 С 57/00, 51/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНЕТЕЛЬСТВУ ПИ АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение касается производства ненасыщенных кислот, в частностиполучения 2,2-диметилпентен-овойкислоты, используемой в синтеэе поли"мерных веществ. Для повипения выходацелевого продукта проводят окисление22-диметилпентен-аля кислородов всреде метанола в присутствии ацетатакобальта взятого в количестве (0,5 г.2,5)ф 10 моль/л, при 0-20 С. Эти условия обеспечивают выход 54-61,7 Хпри конверсии альдегида 66-68 иселективности 82-90,8 Х, 3 табл.Изобретение относится к области ненасыщенных карбоновых кислот, в. частности к усовершенствованному способу получения 2,2-диметилпентен- -свой кислоты (2,2-ДМПК 1, которую используют в качестве сомономера при получении высокомолекулярных соединений.Целью настоящего изобретения яв-. 1 О ляется. повышение выхода целевого про" дукта за счет жидкофазного каталитического окисления 2,2-диметилпентен- -4-аля (2,2-ДМП) молекулярным кислородом при атмосферном давлении в ме таноле (4-12 моль/л) в присутствии-41 ацетата кобальта (0,5-2,5)10 моль/лопри 0-20 С.В этих условиях селективность по кислоте за 2-3 ч окисления достигает 82,2-90,8% при 66-68% конверсии альдегида. Это объясняется тем, что в метаноле в присутствии ацетата кобальта значительно снижается образование основного побочного продукта - 25 1,1-диметилбутен"3-информиата при сохранении удовлетворительной скорости процесса, Регенерированный 2,2 -ДМП окисляется с такой же скоростью и с такими же выходами кислоты, как 30 и исходный альдегидИсследуют влияние температуры, концентрации катализатора и количества растворителя на скорость и селективность процесса окисления 2,2-ДМП.Влияние количества растворителя на скорость и селективность процесса окисления по целевой кислоте показано в примерах 1-4.В табл .1 показано влияние количества метанола на скорость и селективность по 2, 2-ДМПК при окислении 2,2-ДМП молеокулярным кислородом= 10 С,рО=, = 10 бб гПа;гСО(ОАС)1,430 4 моль/л.45П р и м е р 1. Б термостатированный стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и барботером для подачи кислорода., загружают 34,0 г (0,303 моль) свежеперегнанного 2,2-ДМП, 1,3 10 Ог (1,410моль/л ) Со(ОАС) и 10,3 г (4 моль/л ) метаноОла. Смесь окисляют при 10 С молекулярным кислородом при интенсивном перемешивании. Через 1,9 ч конверсия альдегида составляет 68,0%. После отгонки растворителя и непрореагировавшего 2,2-ДМП вакуум-ректификацией получают 21,7 г 2,2-ДМПК, выход ко торой на прореагировавший альдегидсоставляет 82,2%.Примеры 2-4 по окислению 2,2-ДМПпроводят аналогично примеру 1, изме"няя только количество метанола% 1 4 68,0 82,2 1,9 2 8 67,3 85,7 2,2 12 ббь 5 90,8 2,5 66,0 90,9 3,1 При данных условиях синтеза оптимальное количество метанола12 моль/л, дальнейшее увеличение егоколичества не приводит к ощутимомувозрастанию селективности по кислоте(табл.1).Влияние температуры на скоростьи селективность процесса окисленияпо целевой кислоте показано в примерах 5-7,В табл,2 показано влияние температуры реакции на скорость и селективность по 2,2-ДМПК при окислении 2,2 ДМП молекулярным кислородом,р 02=1066 гПа; Со(ОАС)1= 1,4 г 10 моль/л;(0,303 моль) свежеперегнанного 2,2 ДМП, 1,31 О Ог (1,4 10 смоль/л)Со(ОАС) и 30,8 г (12 моль/л) метанола. Смесь окисляют при 0 С молекулярным кислородом при интенсивном пе-,.ремешивании, Через 3,1 ч конверсияальдегида составляет 66,0%. После отгонки растворителя и непрореагировавшего 2,2-ДМП вакуум-ректификациейполучают 23,6 г 2,2-ДМПК, выход которой на прореагировавший альдегид составляет 91,3%.Примеры 6-7 по окислению 2,2-ДМПмолекулярным кислородом проводят аналогично примеру 5, изменяя толькотемпературу реакции (табл.2),1397428 Таблица 2 При- Темпе мер ратуелектив- Время ость по реака ТетКонвер-Селек- Вресия тив- реа2,2- ностьДМП,Х по 2,ДМПК,-, Кон тр 91,3 90,8 р ция Со НОАС) моль/л 6 10 7 20 7 9 89,7 0,510 1,4 10 2,5 10 66,67,9,2 табличных д льная конце 10 моль/л, его количес И н ных следует, чторация катализатоальнейшее увелиа хотя и уменьшаопти рачени ет продолжительно приводит к возрас по, целевой кислот ниже 1,4 10 моль тьаниП процесса, но н ю селективност и концентрациивозрастает проа при уменьще- ислоте должительность пронии сслективностиПредлагаемый спличить по сравнениход кислоты с 412сии альдегида) доверсия альдегида б35 ность 82,2-90,8 Е) це п особ позволяет увею с известным вы(при полной конвер 54,3-61,7 Х (кон 6-687., селективН.Куликоваавчук Коррек оставител ехред А, К Реше тни актор И.Ш Подписноекомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5 каз 25 23 Тираж 370 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ктна Сравнение табличных данных свидетельствует о том, что оптимальная температура окисления 10 С. Дальней шее возрастание температуры реакции хотя и уменьшает продолжительность реакции, но селективность по целевой кислоте при этом уменьшается. При температуре ниже 10 фС селективность по кислоте возрастает незначительно при одновременном увеличении продолжительности процесса,Влияние концентрации катализатора на скорость и селективность процесса окисления по целевой кислоте показа но в примерах 8-11.В табл. 3 показано влияние концентрации катализатора на скорость и селективность по 2, 2-ДМПК при окислении 2, 2- ДЯ 1 молекулярным кислородом, й = 10 С; рС= 1066 гПа; СНзОН = 12 моль/л.П р и м е р 8. В термостатирован ный стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и барботером для подачи кислорода, загружают 34,0 г (0,303 моль) свежеперегнанного 2,2-ДМП, 5,0 10 "г (0,510 смоль/л Со ОАС)и 30,8 г (12 моль/л) метанола. Смесь окисляют при 1 ОфС молекулярным кислородом при интенсивном пе ремешивании. Через 2,9 ч конверсия альдегида составляет 66,12. После отуонки растворителя и непрореагировав шего адьдегида вакуум-ректификацией получают 20,2 г 2,2-ДМПК, выход которой на прореагировавший альдегид составляет 89,77. Примеры 8-9 по окислению 2,2-ДМПмолекулярным кислородом проводятаналогично примеру 8, изменяя толькоконцентрацию катализатора (табл .3 ),Формула изобретенияСпособ получения 2,2-диметилпентен-овой кислоты из 2,2-диметилпено тен-аля в присутствии катализатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения выхода целевого продукта исходный 2,2-диметилпентеналь окисляют молекулярным кислородом 45 в метаноле, количество которого составляет 4-12 моль/л, в присутствиикатализатора - адетата кобальта в количестве (0,5-2,5) 10 моль/л притемпературе 0-20 С.