Способ выделения и очистки аминобензойных кислот

О П И С А Н Ис ИЗОБРЕТЕН ИЯ фк 1.ч 1 Рф тю р) 586164 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 17.03.75 (21) 2114022/23-0с присоединением заявки1) М. Клз С 07 С 101/5 сударственный комитет овета Министров СССР(45 Авторы изобрете В. В. Плахтинский, Г. С. Миронов и В. А. Устинов Ярославский политехнический институт1) Заявите 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИ АМИНОБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения и очистки аминобензойных кислот, используемых для получения полимеров и термостойких связующих.Известны различные способы выделения аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствующих нитробензойных кислот в водных щелочных растворах,Наиболее применимым является способ выделения аминобензойных кислот, заключающийся в том, что аминобензойные кислоты из водного раствора их щелочных солей после восстановления соответствующих нитробензойных кислот водородом в присутствии катализаторов гидрирования - металлов И 11 группы периодической системы или их окислов на угольной подложке выделяют путем фильтрования реакционной смеси при температуре выше 50 С для освобождения от катализатора подкислением фильтрата до рН 4 соляной кислотой при 50 С, отделением осадка, промывкой его водой и сушкой,Однако известный способ имеет существенные недостатки: аминобензойные кислоты выделяются в виде пасты, плохо отфильтровываются и не могут быть до конца отмыты от минеральных солей и кислых солей аминобензойных кислот, т. е. требуют дополнительной очистки. Качество целевого продукта, полученноготаким образом, не отвечает предъявляемымтребованиям; например, даже после перекристаллизации из воды с углем целевой про 5 дукт - лт-аминобензойная кислота имеет величину остатка после прокаливания - 0,15 -0,20%,Цель изобретения - повышение качествацелевого продукта и упрощение процесса.10 Это достигается за счет того, что водныйраствор аминобензойных кислот обрабатывают соляной кислотой при комнатной температуре, затем гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80 - 90 С и15 полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.Таким образом, согласно изобретению, описывается способ выделения и очистки аминобензойных кислот, заключающийся в том,что профильтрованный от катализатора реакционный раствор щелочных солей аминобензойных кислот подкисляют при комнатнойтемпературе 10 - 20%-ной соляной кислотойдо рН 4 - 5 при энергичном перемешивании. К25 суспензии выпавшей аминобензойной кислотыв воде добавляют древесный уголь и гидросульфит натрия в количестве 0,01 - 0,1% отвеса аминобензойной кислоты и смесь нагревают до 80 - 90 С при перемешивании. ПроЗО зрачный раствор фильтруют в горячем виде от3угля и после охлаждения фильтрата отфильтровывают выпавшие белые игольчатые кристаллы аминобензойной кислоты, промывают их на фильтре холодной водой и сушат в вакууме при 50 - 60 С; весь процесс проводят в одном аппарате,Целевой продукт получают с выходом 85 - 95 О/О. Он обладает кристалличностью и не требует дополнительной очистки, величина сухого остатка после прокаливания 0,02 - 0,03 О/О.Предлагаемый способ выделения и очистки пригоден для всех аминобензойных кислот, растворимых в воде.П р и и е р 1. 167,0 г (1,0 моль) лг-нитробензойной кислоты, 720 мл воды, 43,0 г углекислого натрия и 7,5 мл 25/о-ного водного аммиака нагревают до полного растворения осадка и прозрачный раствор загружают в автоклав из нержавеющей стали, снабженный мешалкой, электрообогревом и термопарой и содержащий 25 г катализатора - никеля Ренея. Восстановление проводят при 60 - 70 С и давлении водорода 70 ата до полного прекращения поглощения водорода (примерно 1 ч). Реакционную массу после фильтрации от катализатора, представляющую собой светло- желтый раствор, подкисляют при комнатной температуре 10 - 20/О-ной соляной кислотой до рН 4,5. К образовавшейся пастообразной массе добавляют 20 - 30 г древесного угля и 0,2 - 0,3 г гидросульфита натрия и нагревают при перемешивании до 80 - 90 С. Раствор фильтруют в горячем виде от угля и захолаживают. Выпадает белый кристаллический осадок м-аминобензойной кислоты, который отделяют, промывают 30 мл ледяной воды и сушат в вакууме при 50 - 60 С.Получают 125,0 г (91,2 мол. о/о) л-аминобензойной кислоты - белые иглы с т. пл.176 в 1 С.Найдено, О/О: С 61,08; Н 5,31; К 9,98.Вычислено, /,: С 61,30; Н 5,11; Х 10,22, Чистота по БН 2- и СООН-группам, определенная методом неводного потенциометрического титрования, 99,9 О/о. Содержание МО 2- группы - следы 0,01 О/, ) по данным полярографии. Остаток после прокаливания (в виде сульфатов) 0,02/О.П р и м е р 2. Восстановление 167,0 г (1,0 моль) и-нитробензойной кислоты, выделение и очистку и-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру. 1.Получают 126,0 г (92/, от теории) и-аминобензойной кислоты - белые иглы с т. пл, 185 в 1 С.Найдено, О/о: С 61,15; Н 5,28; К 10,01.Вычислено, /,: С 61,30; Н 5,11; К 10,22.Чистота по КН- и СООН-группам 99,8 О/о Содержание ХО-группы - следы ( 0,01 о/о ) . Остаток после прокаливания 0,03 .П р и м е р 3, Восстанавливают 167,0 г (1,0 моль) я-нитробензойной кислоты в присутствии 16,7 г палладия на угольной подложке (концентрация палладия 3 вес. /о) при 60 - 70 С, Выделение и очистку м-аминобен зойной кислоты проводят аналогично примеруПолучают 130,0 г л-аминобензойной кислоты (95/О от теории) - белые иглы с т, пл.5 176 в 1 С. Найдено, о/О. С 61,20; Н 5,30; К 10,11, Вычислено, /,: С 61,30; Н 5,11; Х 10,22. Чистота по ХН 2- и СООН-группам 99,9 О/О. Содержание КО-группы - следы ( 0,01 о/О ) .10 Остаток после прокаливания 0,03/О, П р и м е р 4. Восстановление 167,0 г (1,0 моль) и-нитробензойной кислоты проводят аналогично примеру 3, выделение и очи 15 20 Зо 35 40 45 50 55 60 65 стку п-аминобензойной кислоты - аналогично примеру 1.Получают 128,5 г а-аминобензойной кислоты (94/о от теории) - белые иглы с т. пл,187 в 1 С.Найдено, О/О: С 61,18; Н 5,32; Х 10,08.Вычислено, /о. С 61,30; Н 5,11; М 10,22,Чистота по ХН 2- и СООН-группам 99,9 О/о.Содержание КО 2-группы - следы 0,01/О).Остаток после прокаливания 0,02 О/О.П р и м е р 5. Восстановление 167,0 г(1,0 моль) л-нитробензойной кислоты проводят в присутствии 16,7 г катализатораГИПХ(1,5/, палладия на угле) при 20 -30 С. Выделение и очистку м-аминобензойной кислоты проводят аналогично примеру 1.Получают 130,1 г м-аминобензойной кислоты (95,1 О/о от теории) - белые иглы с т. пл.177 в 1 С.Найдено, /,: С 61,21; Н 5,18; И 10,09.Вычислено, /,: С 61,30; Н 5,11; Х 10,22,Чистота по МН,- и СООН-группам 99,9/о,Содержание КО 2-группы - следы 0,01 О/о).Остаток после прокаливания 0,02 О/О.П р и м е р б, Восстановление 109,0 г(0,4 моль) 4-(4 - нитробензоил) -бензойнойкислоты, выделение и очистку 4- (4 - аминобензоил)-бензойной кислоты проводят аналогично примеру 1, (Загрузка: вода - 720 мл,углекислый натрий - 19,0 г; водный аммиак -3,0 мл, никель Ренея - 20 г).Получают 91,0 г 4-(4 - аминобензоил)-бензойной кислоты (94 О/О от теории) - светложелтые иглы с т. пл, 210 - 211 С.Найдено, /О. С 69,51; Н 4,85; М 5,70,Вычислено, О/о: С 69,73; Н 4,57; И 5,81,Чистота по МН,- и СООН-группам 99,9 О/о,Содержание ИО-группы - следы 0,01/,).Остаток после прокаливания О,ОЗО/о.Пр и м ер 7. Восстановление 103,5 г(0,4 моль) 4-(4 - нитрофенокси) - бензойнойкислоты, выделение и очистку 4-(4-аминофенокси)-бензойной кислоты проводят аналогично примеру б,Получают 84,0 г 4-(4- аминофенокси)-бензойной кислоты (92 О/о от теории) - светложелтые иглы с т, пл. 192 - 193 С.Найдено, /о: С 67,95; Н 4,78; М 5,70.Вычислено, О/о: С 68,20; Н 4,57; М 5,81.Чистота по ХН 2- и СООН-группам 99,8/оСодержание ИО-группы - следы 0,01//о).Остаток после прокаливания 0,03 О/О,586164 Формула изобретения Составитель С, Плужнов Редактор Т, Никольская Техред Н. Рыбкина Корректор Е. МоховаПодписное Заказ 2702/12 Изд,981 Тираж 563 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Способ выделения и очистки аминобензойных кислот, полученных каталитическим восстановлением соответствующих нитробензойных кислот в водных щелочных растворах водородом в присутствии металлов Ъ"111 группы периодической системы или их окислов путем подкисления соляной кислотой профильтрованного от катализатора раствора щелочных солей аминобензойных кислот до рН 4, отделения, промывки и сушки продуктов, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта и упрощения про цесса, водный раствор аминобензойных кислот после подкисления обрабатывают гидросульфитом натрия и древесным углем при нагревании до 80 - 90 С и полученный раствор фильтруют в горячем виде от угля.10