Способ получения ароматических дикарбоновыхкислот

п 43224 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, К 07 с 51/00 07 с 63/14 ис инением:ая 1 вкисударстееннын номнте 1санта Мннистреа СССРпа делам изобретенийч атнрытий(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТИсхкислозойкаразбаВодивысущторагреваныйлениелоты Однако попродукта низ щелочных со р-нафтойной содержащиес момент упари этомий,ей,ислодажвани способу выход целевого ак как при приготовлении например бензойной или т, все примеси этих кислот,е в микроколичествах, в раствора переходят в бен Изобретение относится к способу получения ароматических дикарбоновых кислот, например терефталевой или 2,6-нафталиндикарбоновой, из алкилпроизводных бензольного или нафталинового ряда (толуола или р-метил нафталина), Указанные кислоты являются исходными мономерами для производства термостойких и высокопрочных материалов и полиэфирных волокон.Известен способ получения щелочных солей 10 ароматических дикарбоновых кислот, заключающийся в следующем. одную щелочную соль монокарбоновой ты приготавливают нейтрализацией бенй кислоты едким калием или поташом в вленных водных растворах (-20%). ый раствор упаривают, бензоат калияивают досуха и в присутствии катализа - окиси кадмия или иодида кадмия, нают до 450 С в течение 6 час, Реакционпродукт кипятят с водой и далее подкисм выделяют 40,3% терефталевой кисзоат или нафтоат калия, что сильно тормозит реакцию диспропорционирования.Кроме того, для осуществления процесса диспропорционирования необходимо, чтобы бензоат или нафтоат калия были свободные от влаги, поэтому водные растворы упаривают, а полученные соли высушивают досуха. Эта стадия требует больших затрат тепла, так как необходимо испарить -8,4 т воды в расчете на 1 т ТФК.Целью предлагаемого способа является обеспечить повышение выхода целевого продукта, упростить процесс его получения и, кроме того, сделать процесс более экономичным. Для достижения этой цели раствор монокарбоновой кислоты в органическом растворителе, например спирте, ацетоне, обрабатывают раствором едкого кали в метиловом или этиловом спирте. Полученный при этом о адок щелочной соли отфильтровывают, высушивают и нагревают в присутствии катализатора с последующим выделением дикарбоновой кислоты известными приемами. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что, например бензойную или Р-нафтойную кислоту, полученную окислением толуола или 2-метилнафталина воздухом в среде уксусной кислоты в присутствии ацетата кобальта и бромистого натрия, растворяют без предварительной очистки в органическом растворителе,3например спирте, ацетоне и др.; полученный раствор нейтрализуют спиртовым раствором едкого кали. Образовавшийся осадок бензоата калия или нафтоата калия отфильтровывают, сушат. Органические растворители из маточника после ректификации вновь возвращают на стадию растворения монокарбоновой кислоты и едкого кали, а смесь щелочной соли с катализатором нагревают до температуры 450 С в атмосфере СО в течение одного часа, Из реакционной смеси выделяют терефтдлевую или 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту с выходом соответственно 95 или 70/,.По предлагаемому способу снижается себестоимость, например терефталевой кислоты, так как в данном способе используется сырая, т, е. неочищенная бензойная или р-нафтойная кислота, а в результате использования органического растворителя для приготовления щелочных солей монокарбоновых кислот исключается трудоемкая стадия выпаривания большого количества воды, требующая больших затрат тепла. Используя вместо воды органические растворители, получают щелочные соли высокой чистоты, так как примеси бензойной и р-нафтойной кислот (например, бензальдегид, дифенил, эфиры кислот, р-нафтальдегид, р-метилнафталин и смолистые вещества) хорошо растворимы в органических растворителях, таких как этиловый или метиловый спирт, ацетон и другие. Осадок щелочных солей отфильтровывают, а в маточнике остаются примеси.Так как чистота получаемой исходной соли (бензоата или нафтоата калия) в предлагаемом способе выше (цветность водного раствора калиевой соли 2-нафтойной кислоты, определенная на спектрофотометре СФА при длине волны 450 нм составляет 3 - 9), чем в способах с упариванием водных растворов (цветность водного раствора калиевой соли 2-нафтойной кислоты, определенная в тех же условиях, составляет 30,7), поэтому достигается повышение выхода щелочной соли дикарбоновой кислоты в процессе диспропорцио,нирования.Так, например при осуществлении диспропорционирования бензоата калия, полученноге нейтрализацией неочищенной бензойной кислоты в водной среде с последующей упаркой, выход терефталата калия не достигает 70%. Применение бензоата калия, полученного из той же,неочищенной бензойной кислоты, но по способу с органическим растворителем, позволяет повысить выход терефталата калия до 95/оПредлагаемый способ благодаря замене воды на органический растворитель дает возможность совместить три крупные стадии - очистку бензойной кислоты, получение бензоата калия и упаривание водного раствора - в одну стадию,Пример 1. В реактор барботажного типа загружают 351,7 г толуола, 1,4 г стеарата кобальта, 0,05 г бромистого натрия. Окисление 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 осуществляют при давлении 10 атм и температуре 180 С в течение 4 час. Расход воздуха составляет 180 кг/час. После разделения продуктов реакции получено 249,75 г непрореагировавшего толуола и 127,5 г бензойной кислоты, содержащей ( ): основного вещества 98,7, бензальдегида 0,6, дифенила 0,2, эфиров 0,1.Бензойную кислоту растворяют в 238 мл 96/,-ного этилового спирта при 50 С, Раствор бензойной кислоты приливают к раствору 6,8 г КОН (85/с) в 240 мл 964-ного этилового спирта, Выпавший осадок бензоата калия отфильтровывают, затем высушивают. 155,5 г бензоата калия перемешивают с 4,8 г СЮ и таблетируют (диаметр и высота таблеток 5 мм). 155 г таблетированной смеси нагревают в реакторе диспропорционирования при 440 в 4 С в течение одного часа под давле. нием углекислого газа 10 атм. Получают 130 г продуктов диспропорционирования с содержанием терефталата калия 83%. Выход терефталата калия, считая на загруженный бензоат калия составляет 95/в от теоретического,Суммарный выход терефталата калия, считая на превращенный толуол, составляет 80 2 о/оП р и м е р 2. В процессе окисления получают бензойную кислоту, содержащую (/с): основного вещества 95,3, бензальдегида 2,8, дифенила 0,5, смолообразных продуктов 1,2.130 г бензойной кислоты указанного со:тава растворяют при перемешивании и 40 С в 250 мл ацетона.В полученный раствор загружают 4 г активированного угля марки КАД. После перемешивания в течение 20 мин активированный уголь отфильтровывают. Раствор бензойной кислоты в ацетоне приливают к раствору 68,5 г КОН (содержание основного вещества 85%) в 255 мл этилового спирта, Смесь перемешивают в течение 40 мин. Осадок бензоата калия отфильтровывают, сушат до постоянного веса при 120 С. 148,0 г бензоата калия тщательно перемешивают с 4,6 г окиси кадмия и после таблетирования нагревают в реакторе диспропорционирования в течение 1 часа при 450 С и давлении 10 атм. Получено 131 г продуктов диспропорционирования с содержанием терефталата калия 80,5%. Выход терефталата калия составляет 94,2% от теоретического,Пример 3. 74,5 г 2-нафтойной кислоты, полученной окислением 2-метилнафталина кислородом воздуха в среде 98-ной уксусной кислоты в присутствии ацетата кобальта и бромистого натрия при 120 в 1 С и давлении 20 атм, с содержанием основного вещества 98,47 в, растворяют при перемешивании в 685 мл этилового спирта при 40 - 50 С. К ра.- створу добавляют 20 г активированного угля марки КАД - молотый.После 20-минутного размешивания уголь отфильтровывают, а спиртовый раствор 2-наф432124 Составитель Т. Лавриненко Техред Л, Акимова Редактор Л, Емельянова Корректор 3. Тарасова Заказ 2914,4 Изд.1755 Тираж 505 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Типография, пр. Сапунова, 2 5тойной кислоты приливают при размешивании к раствору 27,5 г 85%-ной КОН в 80 мл этилового спирта. Образовавшийся осадок калиевой соли 2-нафтойной кислоты отфильтровывают и высушивают при 120 С,Полученную калиевую соль 2-нафтойной кислоты в количестве 74,7 г смешивают с 3,9 г катализатора СЖь смесь таблетируют и помещают в реактор диспропорционирования. В реакторе смесь выдерживают в течение 1 часа при 450 С и давлении СОз 40 атм. По окончании реакции из реактора выгружают 55,7 г продуктов диспропорционирования с содержанием 64,5% дикалиевой соли 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты, что соответствует выходу 705%,Пример 4. 35 г Р-нафтойной кислоты, полученной как в предыдущем опыте окислением 2-метилнафталина с содержанием основного вещества 98,33%, растворяют в 344 г ацетона при 25 - 30 С, Ацетоновый раствор 2-нафтойной кислоты осветляют активированным углем и добавляют к раствору 12,9 г 85%-ной КОН в 30 г этилового спирта. Образовавшийся осадок калиевой соли 2-нафтойной кислоты отфильтровывают, промываю 30 мл ацетона и сушат. Получают 39,8 г калиевой соли 2-нафтойной кислоты, которую смешивают с 2,1 г катализатора СЫ, и подвергают диспропорционированию при 400 - 450 С под давлением СО, 20 - 40 атм в течение 1 часа, По окончании реакции получаОт 27,65 г продуктов диспропорционирования с содержанием 66,8% дикалиевой соли 2,6- иафталиндикарбоновой кислоты, что соответствует выходу 2,6-нафталиндикарбоновой кис лоты, считая на загруженную калиевую соль2-нафтойной кислоты, 67%. Предмет изобретения1. Способ получения ароматических дикар боновых кислот, например терефталевой, 2.6 нафталиндикарбоновоц, путем нейтрализации ароматической монокарбоновой кислоты, получаемой окислением алкилзамещенного ароматического углеводорода, водным раствором 15 едкого кали или поташа с последующим упариванием полученного при этом раствора калиевой соли ароматической монокарбоновой кислоты, сушки, нагревания ее в присутствии катализатора и выделением целевого продук та известными приемами, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выхода продукта и у.".рошения процесса, ароматическую моцокзрбоновую кислоту берут в виде расгворз в Органическом растворителе, а нейгрализа ции ведут спиртовым раствором едкого калицд поташа с последующей фильтраци. й о:зд ка кя,3 еВОЙ соли ароматической монокзрооновой кислоты.2. Способ по и. 1, отл ич а ющи й ся тем, 30 что з качестве органического растворителя используют метиловыц спирт, этиловый спирт.ацетон.