Способ получения с -алкилгидро-ксамовых кислот

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 829626(22) Заявлено 18.07,79 (21) 2798437/23-04с присоединением заявки РЙ -(51)М, Кл. С 07 С 131/11 1 Ъоудвротввннмй комитет СССР ао делам иаоБретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт механической обработкиполезных ископаемых и Волжский завод органического-оинтеэвИзобретение относится к усовершенст вованному способу получения С 9- алкилгидроксамовых кислот, которые используются для получения флотореагента ИМ, являющегося эффективным соби-рателем руд редких металлов; олова и борсодержащего сырья.Известно получение флотореагента ИМ, активная часть которого представлена алкилгидроксамовыми кислота 10 ми С-С 9, взаимодействием метиловык эфиров,карбоновык кислот С -С и гидроксиламинсульфата в водно-щелочной среде Ц,.Недостатком этого способа является то, что получение реагента ИМ, отве 1 чающего требованиям действующих на него ТУ-14-412-78, возможно только при содержании железа (по ГеО) в исходном сырье не более 0,003%,Известен также способ получения алкилгидроксамовых кислот взаимодействием сложных эфиров карбоновых кислот с водным раствором гидроксиламиносульфата в присутствии поверхностно-активных веществ и водного раствора едкого натра, содержащего элементарную серу в количестве 0,01-0,05 моля на 1 моль исхочного сложного эфира карбоновой кислоты МОднако этот способ не обеспечивает устойчивости гидроксиламинсульфата.Наиболее близким к предлагаемому по текнической сущности является способ получения С - алкилгидроксамовых кислот, состоящий в том, что метиловые эфиры карбоновык кислот Са-С обрабатывают 15-40%-ным водным раствором соли гидроксиламина (сернокислой или солянокислой) в присутствии поверхностно- активного вещества, например ОП, добавляют водный раствор едкого патра и 10%-ный водный раствор сульфида натрия, Сульфид натрия берется в двуккратном количестве против теоретически рассчитанного по реакции для связывания железа. Выкод реагента составляет 83-88% Г 333 82Оцнако цанный способ получении флото:- реагента ИМобеспечивает стабильность протекания процесса и качество ре агента ИМ, соответствующее техническим условиям ТУ 6-14-412-78, толь ко при содержании железа (по Ре О) в гицроксиламинсульфате не более 0,02%. При более высоком соцержании железа в гицроксидаминсульфате происходит его разложение. Это резко снижает выхоц ,гицроксамовых кислот (цо 30%) и качество процукта, При промышленном произвоцстве реагента ИМпоказатели по содержанию гицроксамовых и карбоновык кислот, а также железа часто не выцерживаются, что привоцит к производственному браку, При содержании же железа в гицроксидаминсульфате более 0,02% получить реагент, отвечающий требованиям технических условий ТУ-14-412 78 (табл. 1) по содержанию железа, не прецставляется возможным, так как все соцержащееся в гицроксиламинсульфате железо переходит в кислую форму ИМ(степень концентрации не менее 2,5),При содержании железа в реагентеИМболее 0,05% (по РеО) устойчивость реагента при хранении понижается. При этом гицроксамовые кислотыпревращаются в карбоновые. Содержаниежелеза в техническом гицроксиламинсуль"фате не нормируется и может составлять(флотореагента ИМ) и стабилизацияпроцесса его получения,Поставленная цель достигается путемвэаимоцействия соответствующего эфирас гицроксиламинсульфатом, причем враствор гицроксиламинсульфата .ввоцятсернистый натрий и полиакриламиц с послецующей фильтрацией раствора от осацка. Если технический гицроксидаминсульфат соцержит избыточную серную кислоту,то она прецварительно нейтралируетсяецкой щелочью.Сернистый натрий вводится в растворгицроксидаминсудьфата в количестве в4 раза превышающем теоретически рассчитанное цдя связывания железа, а полиакриламиц - 0,02 г на 1 моль эфиров карбоновых кислот фракции С- С.П р и м е р. К раствору 74 мд(3,37 г/л) железа (по Ре О ) при размешивании и охлаждении (температура реакоционной массы 12-18 С) прибавляют44-45%-ный раствор ецкого натра(2,0 мл) цо нейтрализации свободной серной кислоты. Затем в раствор соли гицроксиламина вносят 12,9 мд 10%-ногораствора сернистого натрия, размешивают 10 и прибавляют 0,6 мл 0,5-ного водногораствора полиакриламица, размешивают иотфильтровывают сульфиц железа, а раствор соли гицроксиламина переносят в,колбу снабженную хорошо цействующей 15 мешалкой, термометром и капельной воронкой. В эту же колбу ввоцят 28,4 мл.(0,16 моль) метиловых эфиров карбоновых кислот фракции С -С и поверхностно-активное вещество типа ОПв коли чество 3% от веса метиловых эфиров.Перемешивают цо образования устойчивости эмульсии 10-15 мин. Затем при раэмешивании и охлаждении при температурене выше 22 25 С равномерно приливают40-45%-ный воцный раствор ецкого натра. Общий расхоц щелочи составляет2,8 моля на 1 моль метиловых эфировкарбоновык кислот С -С . После прибавления всей щелочи размешивают еще 2 чпри 25-27 оС цо полного исчезновенияэфира. Массу охдажцают цо комнатнойтемпературы и поцкисляют концентрированной серной кислотой (температура реакционной массы во время спуска кислоты не цолжна быть выше 32 С) цо рН 3.Реа гент ИМ, содержащий гицроксамовые кислоты и в качестве, побочного процукта карбоновые, нахоцится в вице масла в верхнем слое, который отцеляется 4 О от нижнего кислого воцного раствора. Полученный таким образом продукт соцержит 75-77% гицроксамовых кислот,5-10% карбоновык кислт; 0,005% железа (по ГеЭ) .и 0,8-2% сульфатов. желерия и аммония, Выкод алкилгидроксамовых кислот составляет не менее 90%.Результаты опытов предлагаемого сспособа в сравнении с известным прец.ставлены в табл. 2 .50Из цанных табл, 2 винно, что при содержании РеО в гицроксиламинсульфатй 0,04% нй по одному из известнык ме"тоцов получить реагент ИМ,.соответствующий техническим условиямТУ-14-412-78 (сч, табл, 1) невозможно, тогца как по прецлагаемому спо;собу получают реагент, отвечающий высшей категории качества независимо от5 82 М 26 содержания ЕеОЗ в гидроксиламинсульфате,ж Та бл ида 1 Внешний вид Однородная жидкость или паста от желто-оранжевого цвета цог темно-красного или коричнево го, не содержащая кристаллического осадка сульфата натрия или аммония Массовая цоля гидроксамовых кислотне менее, % 72,0 75,0 Массовая цоля кврбоновых кислот не более, % 12,0 10,0 Массовая доля сульфатов ( в пересчете нв сульфат натрия)не более, Ъ 7,0 5,0 Массовая доля железа(в пересчете наРеО. ) не более, % 0,05 0,05 Положительйый эффект достигается толь ко при использовании совокупности указан- ных в нем приемов обработки. В табл. 3 прецставлены результаты опытов по испытанию различных приемов получения реагента ИМ. Соответствие ревгента ИМтребованиям указанных технических условий по содержанию гицроксамовых и карбоновых кислот и ГеО обеспечивается применением сернистого натрия в количестве в четыре раза превышающем теоретически рассчитанное цля связывания железа и полиакриламида - 0,02 г на 1 моль ме-, тиловых эфиров карбоновых кислот С-Ср,6В табл. 4 представлено влияние загру/аемого количества сернистого натрия иполивкриламида на показатели качества реагента ИМ(содержание Ре О в гицроксиламинсульфате 0,29%),Таким образом, предлагаемый способполучения С-Св - влкилгидроксамовых кислот (реагента ИМ 450) позволяет получить реагент ИМ, отвечающий выс шей категории качества, исключив влия.- ние катионов железа, содержащихся в гидроксиламинсульфвте, на технологические результаты синтеза. Способ делает возможным использовать для получения 1 ревгента ИМтехнически доступноесырье, обеспечивая тем самым экономическую целесообразность получения цанного реагента и его применение при обогащении полезных ископаемых.Й 2 М 26 Та бл ица 2 Без добавления сернистогонатрия Известный 00015 852 730 105 00041 0,020 36,4 146,8 0,045 84,6 С добавлением 0,020 0,020 0,040 О, 060 52,0 47,3 37,7 0,146 О, 040 0,040 92,7 76,8 9,0. 0,0017 С добавлением в гидроксиламин- .сульфат сернистого нат рия и поли акриламида с фильтра цией Предла- гаемый 92,0 77 4 0,0025 8,6 0,290 сернистого натрия в реакционную мас- су С добавлением серы в шелочь с послецуюшей подачей в реакционную мас- су 73 ю 5 10 ю 2 Ою 047 76,0 69,4 15,7 0,076 670 532 286 0104 53,0 46,2 39,1 0,102,0018 9 7 0 обавление сертого натрия гидроксиламинДобавление сернистого натрия и полиахриламида в гидроксиламинсульфатбез филь 10 Таблица 311 8296 формула изобретения1. Способ получения С - алкил 7-9гидроксамовык кислот путем взаимодействия соли гидроксиламина с метиловым эфиром карбоновых кислот Св .водно щелочной среде в присутствии поверхност но-активных вешеств с последующей нейтрализацией реакционной смеси концентрированной серной кислотой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучше ния качества целевого продукта и стаби лизации процесса его получения, в раст вор соли гидроксиламина вводят сернис тый натрий и полиакриламиц.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что количество сернисто. 12го натрия в четыре раза превышает теоретически рассчитанное для связывания железа, а расход полиакриламида составляет 0,02 г на 1 моль метиловых эфиров карбоновых кислот фракции С-С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Горловский С. И. и др. Ш Всесоюзное совещание по синтетическим жцрозаменителям, 1965, с. 297-299. 2. Авторское свидетельство СССР М 632690, кл. С 07 С 131/11, 1978. 3. Авторское свидетельство СССРСоставитель Н. АнищенкоРедактор М. Петрова Техред А. Савка Корректор С. ШомакЗаказ 3492/62 Тираж 443ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 1-35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4