Способ получения -хлоркарбоновых кислот

Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл. С 07 С 51/21 С 07 С 53/15 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(53) УДК 547. 295.07(088.8) Опубликовано 3012,80, бюллетень Йо 48 Дата опубликования описания 30. 12. 801Изобретение относится к области, органического синтеза, конкретно, к улучшенному способу получения Ш - хлоркарбоновых кислот, которые применяют для получения некоторых ат трактантов, волокнообразующих Я аминокислот, лекарственных препаратов и др.Известен способ получения Ю -хлоркарбоновых кислот путем обработки 10 Ф,Ы,Ю,М -хлоралканов концентрированной серной кислотой при начальном весовом соотношении кислота:хлоралкан 2:1, в присутствии медного купороса. Выход целевого продукта составляет около 80 от теоретического 13 .Недостатком способа является недостаточно высокий выход целевого продукта.Наиболее близким по технической 2 О сущности и достигаемым результатам является способ получения Од -хлоркарбоновых кислот, например, хлор- валериановой кислоты, путем обработки 1,1.,1,5-тетрахлорпентана кон центрированной серной кислотой, при их весовом соотношении 1:1,5, соответственноф при температуре 90 100 в присутствии воды, При этом смесь тетрахлоралкана и серной кислоты ЭО 2нагревают при перемешивании, в присутствии воды. Выход целевого продукта составляет 77,5 21 .Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход целевого продукта.Цель изобретения заключается в повышении выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается описываемым способом получение Ш- хлоркарбоновых кислот, путем обработки хлоралкана общей Формулы С 3(СНй)СНСС 13, где п3,5,7, концентрированной серной кислотой,обычно, при их весовом соотношении 1;1-3, соответственно, при температуре 90-100 оС, в присутствии воды. При этом хлоралкан вводят в нагретую кислоту в струйном режиме со скоростью 1,4-1,5 объема на один объем серной кислоты в час в присутствии воды. Выход целевого продукта составляет 88-94 вес.%.Отличительным признаком процесса является введение тетрахлоралкана в нагретую серную кислоту в струйном режиме .со скоростью 1,4- 1,5 объема на один объем серной кислоты в 1 ч, что позволяет повысить выход целевого продукта.791734 Таблица 1 Результаты гидролиза 1,1,1,9-тетрахлорнонана 89,2 470 40 50 720 720776500 530 93,1 60 50 91,6 65 550 40 820 800880 600 84,0 605 60 Недостатком известного способа является то, что необходимо использовать значительный избыток серной кислоты. При количестве серной кислоты менее эквивалентного по весу хлоралкана, гидролиз протекает с незначительным выходом. Большое количество расходуемой серной кислоты, которую трудно регенерировать после проведения процесса, является препятствием для внедрения способа в промышленное производство.Согласно предлагаемому способу обработку тетрахлоралканов проводят при соотношении серная кислота тетрахлоралкан 1:1-3 (по весу),при этом хлоралкан вводят в нагретую концентрированную серную кислоту в струйном режиме со скоростью 1,5 объема на 1 объем серной кислоты в течение 1 ч, добавляя с хпоралканом необходимое количество воды. Количество воды зависит от количества гидролизуемого тетрахлоралкана и составляет 2 моля воды на 1 моль тетрахлоралкана.В результате такой операции сохраняется избыток серной кислоты по отношению к поступающему тетрахлоралкану, который превращается в 02 -хлоркарбоновую кислоту. Серная кислота не расходуется в реакции, но,относительное количество ее в реакционной смеси уменьшается,поэтому нецелесообразно бесконечно увеличивать количество прибавляемого тетрахлоралкана из-за снижения скорости процесса. В результате, общее количество взятой для гидро- лиза серной кислоты может быть значительно меньшим, чем при одновременном смешении хлоралкана и кислоты, при этом увеличивается выход получаемых хлоркислот за счет уменьшения растворенных в сернокислотном слое хлоркислот, уменьшается также и образование побочных продуктов и смол, которые являются отходами производства. П р и м е р 1, В стекляннуюколбу емкостью 3 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником идвумя капельными воронками, заливают500 мл концентрированной сернойкислоты (98). После нагрева кислоты в колбе до 95 С на водяной баненачинают прибавлять тетрахлоргептанпри работающей мешалке. Выделяющийсячерез обратный холодильник хлористый водород поглощают цодой и взве-шивают. По мере выделения хлористоговодорода добавляют воду из расчета2 моль воды на 3 моля хлористоговодорода. В течение " ч добавляют1500 мл тетрахлоргептана (удельный15 вес 1,25) и 290 мл воды.После окончания добавления 1,1,1,7-тетрахлоргептана реакционнуюсмесь перемешивают в течение 30 мин,пби 95 С, разбавляют 400 мл воды и20 с помощью делительной воронки отделяют верхний органический слой.Разгонкой было выделено 1207 гхлорзнантовой кислоты (т.кип, 130-,131 ОС при 4 мм.рт.ст.), что составляет 92 от теоретического,П р и м е р 2. В аппаратуру примера 1 заливают 400 мл серной кислоты (98). После нагрева кислотына водяной бане до 95 ОС прибавляют1000 мл 1,1,1,5-тетрахлорпентана(уд.вес 1,35) и 200 мл воды в течение 1 ч 40 мин (скорость добавления 1,5 объема С 5 на 1 объемкислоты за 1 ч),сПосле разделения продуктов пометодике примера 1 получают 804 гхлорвалериановой кислоты с т,кип, 129 С при 11 мм рт,ст. Выходсоставляет 90 от теоретического,Ац П р и м е р 3. В аппаратуру,описанную в примере 1, заливают серную кислоту (98) и нагревают до 95-98 ОС. При перемешивании добавляют 1,1,1,9-тетрахлорнонан по вышеприведенной методике. Результатыгидролиза приведены в табл,1,791734 Продолжение табл, 1 714 700 50 40 524 1030 700 70 60 670 90,8 88,7 Полученная хлорпеларгоновая слота имелат.кип.120 С/2 мм рт,ст уд. с. 1,19П р и м е р 4. В эмалированный Про гидролизер объемом 500 л, снабженный паровой рубашкой, якорной мешалкой и гильзой для термопары, зали- Пре вают 100 л серной кислоты (98) и 15 г емый Ср нагревают до температуры 95 сС. Затем начинали подавать тетрахлор- Су гептановую фракцию со скоростью порядка 2,5 л/мин (147 л/ч), что сос- С 9- тавляло 1,4-1,5 объема тетрахлоргептановой фракции на 1 объем сернойкислоты в час. Во время подачи тетрахлоргептановой фракции, продолжающейся около 2 ч, добавляласьвода порциями по 5 л, общим количеством 55 л.Получено 149 кг техническойхлоргептановой кислоты, что составляет 90,5 от теоретического,Сравнительные данные по предлагаемому и известным способам даны ЗО в табл.2. дла 0,700,530,65-1 а 88-9 ормула изобретения лоркарки 1. Способ получения Юбоновых кислот путем обрабхлоралканов общей формулыС(СНд),СНдСС 1,где и = 3,5,7,концентрирова при 90-100 С в п о т л и ч а ю щ целью увеличения продукта, хлорал тую кислоту в ст скоростью 1,4-1,серной кислоты в 2. Способ по я тем,весовом оралкан 1 Источни принятые во вним 1. Авторское Р 105289, кл. С 2. Патент СЕА кл. 260-539, опу(прототип), нной серной кислотой рисутствии воды, и й с я тем, что, с выхода целевого кан вводят в нагреруйном режиме со 5 объема на 1 объем а блица 2 1 ч.п.1, о т л и что обработк соотношении а юпроно слощийс дят при та : хл,04 80 Составите Техред С,Е. Уткинагунова Корректор М,Вигу ерасимова едакт каз 9393/ Тираж 495 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Подписноео комитета СССРй и открытийушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4