Способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 110280 (21) 2880078/23-04с присоединением заявки Нов(11 М. Кл. С 07 С 27/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АРОМАТИЧЕСКИХКИСЛОРОДСОДЕГЖАЩИХ СОЕДИНЕНИИ 10 15 20 Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки ароматических спиртов, эфиров, альдегидов,таких как бензиловый спирт, бенэилацетат, анисовый альдегид, которыенаходят применение в парфюмерной промышленности в качестве отдушки длямоющих средств и т.д,Наиболее распространенными способамиочистки различных веществ являются методы ректификации.Однако в некоторых случаях ректификацией нельзя добиться разделенияи очистки веществ от примесей, которые различаются лишь долями градусав температуре кипения с основным продуктом. Особенно такая очистка усложняется в том случае, когда примеси относятся к одному классу и имеют родственные функциональные группы. Например, бензилацетат и крезилацетаты (о,л,м -изомеры) имеют сравнительно близкую температуру кипения (1-1,5 С), 25 а учитывая, что ректификацию проводят при пониженных давлениях порядка 10-50 мм рт.ст., то такое температурное различие практически исчезает. В этом случае более эффективными мето дами очистки являются комбинированные методы очистки 111.Известен способ очистки бенэилового спирта от примесей крезолов контактированием паров бензилового спирта с 30-ным раствором бензилата натрия в бензиловом спирте в колонне тарельчатого или насадочного типа при 110- 115 С и давлении в верхней части колонны 30 мм рт.ст. На ректификацию подается бенэиловый спирт с содержанием примесей в количестве 0,6. Полученный бенэиловый спирт содержит примесей 0,0005 (,2.Однако этим способом не удается очистить эфиры, например бенэилацетат от креэилацетатов. Кроме того, в этом способе осуществляют длительную ректификацню, поскольку реакция обмена между бензилатом щелочного металла и крезолом требует значительного времени из-за сравнительно малых концентраций реагирующих веществ.Длительность процесса в свою очередь приводит к большому смолообраэованию от 5 до 7,0 вес.В, в результате чего, снижается выход целевого продукта.Введение второго компонента услож" няет процесс в целом, так как это50 где Х=-ОСН когда У=-СНО,СНОСОСН 3 юи, Х -СН ОН , когда У=н.55Поставленная цель достигаетсяспособом очистки укаэанных соединений: ароматических спиртов, эФиров,альдегидов,по которому исходный технический продукт обрабатывают 5- - 6025-ным водным раствором аммиака,промывают водно-солевым растворомдо нейтральной реакции и подвергаютвакуумной ректификации при 130-160:и остаточном давлении 15-50 мм рт.ст.причем в случае, когда Х=-СНОСОСНз связано с разделением и утилизацией кубовых.остатков.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений, в частности бензилового спирта, полученного омылением хлористого бенэила, согласно которому к техническому бензиловому спирту с содержанием основного вещества 80 10 при перемешиаании добавляют бисульфат натрия при комнатной температуре, реакционную массу перемешивают в течение 30 мин, дают отстояться, верхний слой сливают и операцию повторяют. Далее бензиловый спирт отмывают водно-солевым раствором йаС) до нейтральной реакции и повторно обрабатывают бисульфатом натрия и отмывают солевым раствором. Бензиловый спирт подвергают вакуумной ректификации при температуре куба колонны 120-140 С и остаточном давлении 40-50 мм рт.ст. С верха колонны отбирают бензиловый спирт, который подают на доомыление кальцинироаанной содой, после чего на повторную вакуум-ректификацию, Выход товар-, ного продукта не превышает 64. Чистота 98 31.Однако в этом способе имеются следующие осложнения: большие потери, например, бензилового спирта из-за осмоления при длительном температурном воздействии на него в процессе ректификации; длительность и повто ряемость процесса ректификации; невозможность полной .очистки от примесей крезолов, например для получения продукта с органолептической оценкой в 4 балла необходимо затратить 40 времени от 30 до 40 ч, поскольку такая высокая оценка требует в большинстве случае повторной ректификации; низкий выход парфюмерного продукта.Цель изобретения - интенсификация и упрощение процесса, повышение качества и выхода целевых продуктов об,щейФормулы или -СНОН и У=Н, то перед ректификацией проводят дополнительную обработку бисульфитом натрия и водносолевую отмывку до нейтральной реакции.Процесс воДно-аммиачной обработкицелесообразно вести двукратно 25-нымводным раствором в течение 0,5-2,0 чпри комнатной температуре и атмосферном давлении.Следует отметить, что бензиловыйспирт получают разными способами:омылением хлористого бензила, окислением толуола, и поэтому в нем могут содержаться различные примеси,Учитывая, что бензиловый спирт должен отвечать требованиям к парфюмерному продукту по органолептической оценке 14 балла) необходима тщательная очистка от бензальдегида икрезольных примесей или о,п,м -крезиЬацетатов, образующих "крезольный" "Фон. В бенэиловом спирте и бензилацетате, полученных окислениемтолуола, содержатся бензальдегид,креэолы, креэилацетаты, дифенильныеи дибензильные соединения, бензойная кислота. В бенэиловом спирте,полученным омылением хлористого бен-зила содержатся бензальдегид, бензилиденхлорид, бензальхлорид, продукты хлорирования в бензольное ядро,причем последние весьма трудно удаля. -ются известным способом.Обработка 5-25-ным водным раствором аммиака позволяет обеспечитьхорошую чистоту от перечисленных примесей. Аммиак, по-видимому, связывает многие примеси а комплексные соединения. Водно-солеаая промывка бензилового спирта позволяет с однойстороны снизить растворимость его вводе, а с другой - повысить растворимость примесей и тем самым обеспечить их хорошее отделение,Далее, в результате предварительного удаления основных примесей облегчается процесс вакуумной ректификации, т.е. можно использовать пятитарельчатые колонны вместо 20-тарельчатых как в известном). Крометого, сокращается общее время процесса до 16 ч против 30-40 ч в известном случае. Также достигаетсяувеличение выхода, например,:бензилового спирта с 64 до 90 с чйстотойдо 99,92,П р и м е р 1. В реактор, снабженный перемешивающим устройством,загружают 100 мл загрязненного 1,5крезолами и крелилацетатами 98-ного технического тензилового спирта,полученного при окислении толуола,содержащего до 0,5 других примесей:бенэальдегид, дибенэил, дифенил, бензойная кислота,и 100 мл 25-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течение 1 ч, затем перемешивание отключают и дают массе расслоиться. Бензиловый спирт (нижнийслой) отмывают водным солевым раствором до рН 7 и вновь обрабатываютв течение 1 ч свежей порцией (100 мл25-ного раствора аммиака), послечего реакционной массе дают расслоиться и нижний слой (бензиловыйспирт) отмывают солевым растворомдля снижения рН от 8,5 до 7. Отмытый бензиловый спирт обрабатываютводным раствором бисульфита натриядля связывания бензальдегида и отмывают солевым раствором для повышениярН от 3 до 7. После этого бензиловый спирт направляют на ректификацию, которую осуществляют на насадочной колонне с числом теоретическихтарелок равным 7 при остаточном давлении 40-50 мм рт.ст, и температУре 2 Ов кубе 130-140 ОС, при этом получаютбензиловый спирт с выходом 90 и чистотой 99,92. Общее время процесса14 ч. Примеси крезолов и крезилацетатов отсутствуют,25П р и м е р 2, В реактор, снабжен-,ный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5 крезолами и,крезилацетатами 98-ного технического бензилацетата,содержащего0,5 примесей: бензальдегида,дифенила,дибенэила и бензойной кислоты, и100 мл 25-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течение 1 ч, затем перемешивание отключают и дают реакционной массе расслоиться. Бенэилацетат (нижний слой)отмывают водным солевым раствором дорН 7 и вновь обрабатывают в течение .1 ч свежей порцией (100 мл 25-ного 4 Оводного раствора аммиака), после чего реакционной массе дают расслоиться и нижний слой (бензилацетат) отьывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7. Отмытый бензилацетат обрабатывают водным растворомбисульфита натрия и отмывают его со-.левым раствором для повышения рНот 3 до 7. Время обработки составляет 7 ч. Отмытый бенэилацетат направляют в куб ректификационной колонны с числом теоретических тарелокравным 7, продукт ректифицируетсяпри остаточном давлении 15-50 ммртат,и температуре в кубе 130-140 ОС. При 55этом с верха колонны отбираетсябензилацетат с чистотой 99,94. Выход бензилацетата составляет 90Общее время процесса 14 ч. Примеси крезолов и креэилацетатов отсут- щствуют.П р и м е р 3. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5 крезолами и крезилацетатами 98-ного технического анисового альдегида, содержащего 0,5 примеси бензальдегида, дифенила, дибензила, бенэойной кислоты и 100 мл 25-ного водного раствора л"миака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течении 1 ч, затем перемешивание отключают и дают реакционной массе расслоиться. Анисовый альдегид отмывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7 и вновь обрабатывают в течение 1 ч свежей порцией (100 мп) 25-ного водного раствора аммиака, после чего реакционной массе дают расслоиться и анисовый альдегид отмывают солевым раствором для понижения рН от 8,5 до 7. Время обработки 5 ч. После этого анисовый альдегид ректифицируют на насадочной колонне с числом теоретических тарелок равным 7 при остаточном давлении 15- 50 мм рт.ст. и температуре в кубе 130-160 С. С верха колонны отбирают анисовый альдегид с чистотой 99,91. Выход анисового альдегида 90-90,5. Общее время процесса 9 ч. Примеси крезолов и крезилацетатов отсутствуют.П р и м е р 4. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мл загрязненного 1,5 крезолами и крезилацетатами 98-ного технического бензклового спирта, содержащего 0,5 примесей бенэальдегида, дибензила, дифенила, бенэойной кислоты и 500 ьл 5-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных условиях перемешивают в течение 2 ч, затем перемешивание отключают и дают массе расслоиться. После солевой отмывки бензиловый спирт вновь обрабатывают в течение 2 ч таким же количеством водного раствора аммиака и после отстаивания и расслоения бенэиловый спирт отмывают солевым раствором до рН 7 и обрабатывают водным раст вором бисульфата натрия и снова отьывают соленым раствором до рН 7. Время обработки 7 ч. Выход бензилового спирта после ректификации 78. Чистота 99,87Общее время процесса 1 б ч. Обнаруживается "креэольный" фон.П р и м е р 5. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают 500 мл бензилового спирта, загрязненного 7-9 примесями: хлористого бензила, бенэилиденхлорида, бенэальхлорида, дибенэил, бенэойной кислоты и соединений, содержащих хлор в бензольном ядре, и 100 мп 25-ного водного раствора аммиака. Содержимое реактора при нормальных ,условиях перемешивают в течение 1 ч, ,затем перемешивание отключают и дают954383 Х / 1; Составитель Г.АндионТехред М,Коштура Корректор Г,Решетник Редактор С.Тараненко Заказ 6361/20 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 массе расслоиться. Бенэиловый спирт для понижения рН от 8,5 до 7 отьивают солевым раствором и вновь обрабатывают свежей порцией таким же количеством водного раствора аммиака. Затем после отстаивания и расслоения бензиловый спирт обрабатывают водным раствором бисульфита натрия и,отмывают солевым раствором для повышения рН от 3 до 7. Время обработки 7 ч. Выход парфюмерного бензилового спирта 90. Общее время процесса 14 ч. Примеси хлоридов отсутствуют.Таким образом, с учетом незначительной стоимости 25-ного водного раствора аммиака, сокращенного времени получения готового продукта (в 2-2,5 раза по сравнению с известным) и простоты оформления процесса при его промышленном оформлении или модернизации, например действующего производства бензилового спирта и бенэилацетата достигается значительный экономический эффект. В случае, когда получение вещества ведут окис лением толуола или другой алкилеГоматики, где образование примесей в виде крезолов и крезилацетатов практически неизбежно, то предлагаемый способ очистки является более надежным по сравнению с известным.Формула изобретения1. Способ очистки ароматических кислородсодержащих соединений общей формулы где Х=-ОСНэ, когда У=-СНО, и Х=-СНОСОСНЗ; -СНОН, когда У=Н,путем обработки технического продукта химическим агентом водносолевой промывки до нейтральной реакции и вакуумной ректификации при130-160 ОС и остаточном давлении 1550 мм рт.ст., причем в случае, когда Х=-СНОСОСН или -СНОН и У=Н, 10 то перед ректификацией проводят дополнительную обработку бисульфитомнатрия и водно-солевую отмывку донейтральной реакции, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы шения выхода и качества целевого продукта, а также интенсификации процесса, в качестве химического аген.та используют 5-25-ный водный раст 1вор аммиака.20 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, проводят двукратную обработку исходного технического продукта 25-ным водным раст вором аммиака в течении 0,5-2 ч. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Препаративная органическая химия. Под ред. Н.С.Вульфсона. М.,"Химия", 1964, с.116-142.2, Патент США .М 3523978,кл. С 07 С 29/24, опублик.1970.353. Регламент Калужского комбината синтетических душистых веществ,М 47-36/11-71. Калуга, 1971.(прототип),