CS277263B6 - Process for preparing methyl succinic anhydride - Google Patents

Process for preparing methyl succinic anhydride Download PDF

Info

Publication number
CS277263B6
CS277263B6 CS905133A CS513390A CS277263B6 CS 277263 B6 CS277263 B6 CS 277263B6 CS 905133 A CS905133 A CS 905133A CS 513390 A CS513390 A CS 513390A CS 277263 B6 CS277263 B6 CS 277263B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
catalyst
weight
anhydride
itaconic acid
acetic anhydride
Prior art date
Application number
CS905133A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS513390A3 (en
Inventor
Antonin Ing Sturc
Jiri Ing Neumann
Vaclav Zoula
Rudolf Ing Csc Smrz
Original Assignee
Vyzk Ustav Farm Biochem Sp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vyzk Ustav Farm Biochem Sp filed Critical Vyzk Ustav Farm Biochem Sp
Priority to CS905133A priority Critical patent/CS277263B6/en
Publication of CS513390A3 publication Critical patent/CS513390A3/en
Publication of CS277263B6 publication Critical patent/CS277263B6/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Způsob výroby anhydridu kyseliny metyljantarové katalytickou hydrogenací kyseliny itakonové. Proces se vyznačuje použitím katalyzátoru Pd na uhlí a jako rozpouštědla se užívá acetanhydridu. Po odfiltrování katalyzátoru se získává surový produkt po prostém vakuovém zahuštění. Řešení se dotý­ ká výroby meziproduktů pro syntézu léčiv, polymerů, pryskyřic a povrchové aktivních látek.Method for production of methylsuccinic anhydride by catalytic hydrogenation of itaconic acid. The process is characterized by the use of a Pd catalyst on carbon and acetic anhydride is used as a solvent. After filtering off the catalyst, the crude product is obtained after simple vacuum concentration. The solution concerns the production of intermediate products for the synthesis of drugs, polymers, resins and surfactants.

Description

Vynález se týká způsobu výroby anhydridu kyseliny metyljantarové (jiným názvem anhydrid kyseliny pyrovinné, nebo dihydro-3-metyl-2,5-furandion) o vzorci I katalytickou hydrogenací kyseliny itakonové o vzorci II.The present invention relates to a process for the preparation of methylsuccinic anhydride (otherwise called pyruvic anhydride or dihydro-3-methyl-2,5-furandione) of formula I by catalytic hydrogenation of itaconic acid of formula II.

ch2=c -cccach 2 = c -ccca

Cg.,-C0C (II)Cg., - C0C (II)

Kyseliny metyljantarová, itakonová a jejich anhydridy jsou známé látky.Methylsuccinic, itaconic and their anhydrides are known substances.

Jednou z nejdůležitějších cest k přípravě kyseliny metyljantarové (a dále jejího anhydridu) je redukce kyseliny itakonové, zejména redukce katalytická. Ve starší literatuře (J. Russ. Phys. Chem. Soc. 62 1975 (1930), C. A. 26 167) je zmínka o užití Pt černi v prostředí éteru. Bylo popsáno užití PtO2 za tlaku vodíku 50 1b., hydrogenovalo se jednak v 85% etanolu, jednak ve vodě (J. Am. Chem. Soc. 74 3933; 82 4389).One of the most important ways to prepare methylsuccinic acid (and its anhydride) is the reduction of itaconic acid, especially catalytic reduction. In the older literature (J. Russ. Phys. Chem. Soc. 62 1975 (1930), CA 26 16 7 ) there is a mention of the use of Pt black in the ether environment. The use of PtO 2 under a hydrogen pressure of 50 lb. was described, hydrogenated in 85% ethanol and in water (J. Am. Chem. Soc. 74 3933; 82 4389).

K syntéze metyljantarové kyseliny a jejích solí byl při hydrogenací itakonové kyseliny používán katalyzátor Raneyův nikl. Byla popsána tlaková hydrogenace ve vodě (J. Chem. Soc. 1949 2139), nebo ve formě sodné soli (US 2 773 897; Org. Synth. 34 74 (1954)). Redukce pomocí hydrazinu při 90 °C byla také popsána (USSR 449 906).Raney nickel catalyst was used for the synthesis of methylsuccinic acid and its salts in the hydrogenation of itaconic acid. Pressure hydrogenation in water has been described (J. Chem. Soc. 1949 2139) or in the form of the sodium salt (U.S. Pat. No. 2,773,897; Org. Synth. 34 74 (1954)). Reduction with hydrazine at 90 ° C has also been described (USSR 449 906).

Kvalitní katalyzátor Raneyův nikl byl získán pomocí promotorů .(Mo) (Chem. Ind. (Dekker) 1981, 5, 383 ).A high-quality Raney nickel catalyst was obtained using the (Mo) promoters (Chem. Ind. (Dekker) 1981, 5, 383).

V SSSR byly sledovány kinetiky modelových reakcí na Raneyově niklu v etanolu a na Pd s nosičem CaCO3 nebo BaSO4 (Tr. Inst. Khim. Nauk Akad. Nauk Kaz. SSR 17 32 (1967); 1968 (22) 32).In the USSR, the kinetics of model reactions on Raney nickel in ethanol and on Pd with CaCO 3 or BaSO 4 support were studied (Tr. Inst. Khim. Nauk Akad. Nauk Kaz. SSR 17 32 (1967); 1968 (22) 32).

Byla popsána hydrogenace itakonové kyseliny i pomocí kyanokobaltnatého komplexu (US 3 185 727; J. Am. Chem. Soc. 90 (7) 1914 (1968)).The hydrogenation of itaconic acid by means of a cyanocobalt complex has also been described (U.S. Pat. No. 3,185,727; J. Am. Chem. Soc. 90 (7) 1914 (1968)).

Způsob přípravy anhydridu z kyseliny metyljantarové je znám. Používá se zejména acetanhydridu v přebytku, reakční směs se za refluxu zahřívá několik hodin a čistý produkt se získá po odpaření acetanhydridu vakuovou destilací (J. Am. chem. Soc. 67 1645 (1945)). Obdobně lze anhydridy kyselin připravovat za katalýzy solemi kovů, například při 70 °C v prostředí acetanhydridu po dobu 1 h (DE 3 644 222).A process for the preparation of anhydride from methylsuccinic acid is known. In particular, excess acetic anhydride is used, the reaction mixture is heated under reflux for several hours and the pure product is obtained after evaporation of the acetic anhydride by vacuum distillation (J. Am. Chem. Soc. 67 1645 (1945)). Similarly, acid anhydrides can be prepared catalyzed by metal salts, for example at 70 [deg.] C. in an acetic anhydride medium for 1 hour (DE 3 644 222).

CS 277263 B6 2CS 277263 B6 2

Popsané postupy hydrogenací itakonové kyseliny s navazující anhydridizací kyseliny metyljantarové mají řadu nevýhod. Použití drahých katalyzátorů na bázi Pt v prostředí vodném nebo vodné alkoholickém předpokládá izolaci metyljantarové kyseliny a následující zpracování na anhydrid. Při použití Raneyova niklu se hydrogenuje ve vodném prostředí, ze sodné soli je nutno kyselinu metyljantarovou pracně izolovat, vznikají solné odpady. Použití katalyzátoru Pd/CaCO3 předpokládá také nutnost kyselinu metyljantarovou izolovat, u Pd na BaSO4 může být komplikovaná regenerace Pd.The described processes by hydrogenation of itaconic acid followed by anhydridization of methylsuccinic acid have a number of disadvantages. The use of expensive Pt-based catalysts in an aqueous or aqueous-alcoholic environment presupposes the isolation of methylsuccinic acid and the subsequent work-up to the anhydride. When Raney nickel is used, it is hydrogenated in an aqueous medium, methyl succinic acid must be laboriously isolated from the sodium salt, and salt wastes are generated. The use of a Pd / CaCO 3 catalyst also presupposes the need to isolate methylsuccinic acid; for Pd to BaSO 4 , Pd regeneration can be complicated.

Zmíněné nevýhody odstraňuje postup podle vynálezu, kdy se kyselina itakonová hydrogenuje v prostředí acetanhydridu za přítomnosti. katalyzátoru Pd na aktivním uhlí. Po odfiltrování katalyzátoru a po odpařeni přebytečného acetanhydridu se získá přímo surový anhydrid kyseliny metyljantarové, který lze čistit známými způsoby, například vakuovou destilací.The process according to the invention eliminates said disadvantages by hydrogenating itaconic acid in an acetic anhydride medium in the presence of. Pd catalyst on activated carbon. After filtering off the catalyst and evaporating the excess acetic anhydride, the crude methyl succinic anhydride is obtained directly, which can be purified by known methods, for example by vacuum distillation.

Překvapivě lze tak výrobu anhydridu zjednodušit, nejsou nutné izolace metyljantarové kyseliny spojené se ztrátami a se vznikem odpadů. Při hydrogenací se užívá běžný katalyzátor Pd/C, kde regenerace Pd jsou propracovány.Surprisingly, the production of anhydride can be simplified, and the isolation of methylsuccinic acid associated with losses and waste generation is not necessary. The hydrogenation uses a conventional Pd / C catalyst, where Pd regenerations are worked out.

Postup podle vynálezu se vyznačuje tím, že koncentrace itakonové kyseliny v acetanhydridu je v rozmezí 10 až 40 % hmot., s výhodou kolem 25 % hmot., hydrogenuje se za tlaků vodíku 0,1 až 6 MPa, s výhodou 0,3 až 0,5 MPa, za teplot 10 až; 90 °C měrná spotřeba katalyzátoru Pd/C, vztažená na produkt je 0,03 až 10 % hmot ., při obsahu Pd v katalyzátoru 1 až 10 % hmot., hydrogenace trvá podle podmínek 0,5 až 7 h.The process according to the invention is characterized in that the concentration of itaconic acid in acetic anhydride is in the range of 10 to 40% by weight, preferably around 25% by weight, hydrogenated under hydrogen pressures of 0.1 to 6 MPa, preferably 0.3 to 0%. .5 MPa, at temperatures of 10 to; 90 DEG C. The specific consumption of Pd / C catalyst, based on the product, is 0.03 to 10% by weight, with a Pd content in the catalyst of 1 to 10% by weight, the hydrogenation lasting 0.5 to 7 hours, depending on the conditions.

Po odfiltrování katalyzátoru se acetanhydrid (obsahující kyselinu octovou) oddestiluje za vakua při tlaku 5 až 20 kPa a při teplotách do 90 °C za 1 až 3 h. Surový produkt, obsahující z nečistot hlavně acetanhydrid, se může podrobit další destilaci (0,06 kPa, 80 °C) k získáni čistého, bezbarvého anhydridu kyseliny metyljantarové.After filtering off the catalyst, acetic anhydride (containing acetic acid) is distilled off under vacuum at a pressure of 5 to 20 kPa and at temperatures of up to 90 ° C in 1 to 3 hours. The crude product, containing mainly acetic anhydride from impurities, may be subjected to further distillation (0.06 kPa, 80 ° C) to obtain pure, colorless methylsuccinic anhydride.

Postup podle vynálezu je technologicky a ekonomicky efektivní, málo pracný a ekologický.The process according to the invention is technologically and economically efficient, laborious and ecological.

Bližší podrobnosti způsobu práce podle vynálezu, vyplývají z následujících příkladů, které tento způsob pouze ilustrují, ale nijak neomezují.Further details of the process according to the invention follow from the following examples, which merely illustrate but do not limit the process.

Příklad 1Example 1

V laboratorním autoklávu se hydrogenovalo za laboratorní teploty 26 g kyseliny itakonové ve 100 ml acetanhydridu za tlaku vodíku 3 až 5 MPa po dobu 1 h, použilo se 1,3 g katalyzátoru Pd/C (5% Pd). ( In a laboratory autoclave, 26 g of itaconic acid in 100 ml of acetic anhydride were hydrogenated at room temperature under a hydrogen pressure of 3 to 5 MPa for 1 h, using 1.3 g of Pd / C catalyst (5% Pd). (

Po odfiltrování katalyzátoru se zahušťovalo za vakua vodní vývěvy, při teplotách lázně 80 °C 1 h. Získalo se 20,5 g surového produktu o obsahu anhydridu kyseliny metyljantarové (GLC) 95 hmot. %.After filtering off the catalyst, it was concentrated under a water pump vacuum, at bath temperatures of 80 DEG C. for 1 hour. 20.5 g of crude product with a methyl succinic anhydride (GLC) content of 95% by weight were obtained. %.

Příklad 2Example 2

Do 20 It autoklávu bylo nasazeno 3 kg kyseliny itakonové, 8 It acetanhydridu a 0,2 kg katalyzátoru Pd/C (50 % hmot, vody, 3% Pd na sušinu). Hydrogenovalo se za přetlaku vodíku 0,1 až 0,5 MPa (doplňováním) po dobu 3 h za teploty 20 až 60 °C. Po odfiltrování katalyzátoru se filtrát zahušťoval 2 h za vakua vodokružné vývěvy při teplotách do 90 °C.3 kg of itaconic acid, 8 It of acetic anhydride and 0.2 kg of Pd / C catalyst (50% by weight, water, 3% Pd on dry matter) were charged to a 20 It autoclave. It was hydrogenated under a hydrogen overpressure of 0.1 to 0.5 MPa (make-up) for 3 h at a temperature of 20 to 60 ° C. After filtering off the catalyst, the filtrate was concentrated for 2 h under a water ring vacuum at temperatures up to 90 ° C.

Získalo se 3,1 kg surového produktu, s obsahem anhydridu kyseliny metyljantarové 74 % hmot., tj. výtěžek byl 87 % th.3.1 kg of crude product were obtained, with a methyl succinic anhydride content of 74% by weight, i.e. a yield of 87% by weight.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS Způsob výroby anhydridu kyseliny metyljantarové o vzorci IProcess for the preparation of methylsuccinic anhydride of formula I CH^-CH -CO 3 I /0 (I) CH 2 -CH -CO 3 I / 0 (I) QH.-CO katalytickou hydrogenací kyseliny itakonové, vyznačující se tím, že se jako katalyzátoru užívá Pd na uhlí v množství 0,03 až 10 % hmot., vztaženo na produkt, při obsahu Pd v katalyzátoru 1 až 10 % hmot., přičemž se jako rozpouštědla užívá acetanhydridu, výchozí koncentrace kyseliny itakonové v něm je 10 až. 40 % hmot., s výhodou kolem 25 % hmot.; hydrogenuje se za tlaků vodíku 0,1 až 6 MPa, s výhodou 0,1 až 0,5 MPa, při teplotách 10 až 90 °C po dobu 0,5 až 7 h; po odfiltrování katalyzátoru se za vakua odpařuje, rozpouštědlo při teplotách do 90 °C po dobu 1 až 3 h.QH.-CO by catalytic hydrogenation of itaconic acid, characterized in that Pd on carbon is used as catalyst in an amount of 0.03 to 10% by weight, based on the product, with a Pd content in the catalyst of 1 to 10% by weight, it uses acetic anhydride as solvent, the initial concentration of itaconic acid in it is 10 to. 40% by weight, preferably about 25% by weight; it is hydrogenated under hydrogen pressures of 0.1 to 6 MPa, preferably 0.1 to 0.5 MPa, at temperatures of 10 to 90 ° C for 0.5 to 7 hours; after filtering off the catalyst, the solvent is evaporated off under vacuum at temperatures up to 90 ° C for 1 to 3 h.
CS905133A 1990-10-22 1990-10-22 Process for preparing methyl succinic anhydride CS277263B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS905133A CS277263B6 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Process for preparing methyl succinic anhydride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS905133A CS277263B6 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Process for preparing methyl succinic anhydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS513390A3 CS513390A3 (en) 1992-05-13
CS277263B6 true CS277263B6 (en) 1992-12-16

Family

ID=5395642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS905133A CS277263B6 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Process for preparing methyl succinic anhydride

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS277263B6 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102617326A (en) * 2012-03-07 2012-08-01 青岛科技大学 Preparation method for 2-methylsuccnic acid through Ni catalysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102617326A (en) * 2012-03-07 2012-08-01 青岛科技大学 Preparation method for 2-methylsuccnic acid through Ni catalysis

Also Published As

Publication number Publication date
CS513390A3 (en) 1992-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62246529A (en) Production of 1,3-butylene glycol
Johnson et al. 4-(p-hydroxyphenyl)-cyclohexanecarboxylic acid and derivatives
IE843116L (en) Preparation of glyoxals and acetals
US3651144A (en) Production of alkanolamines
CS277263B6 (en) Process for preparing methyl succinic anhydride
JPS6218541B2 (en)
US2610193A (en) Cyclic organic compounds
US2422997A (en) Process for preparing secondary polyhydroxyalkylaryl amines
US4339594A (en) Process for the manufacture of phenylacetic acid and simple derivatives thereof
Johnson et al. The Stobbe Condensation with Methyl p-Tolyl Ketone. A Synthesis of Cadalene
US2501825A (en) Hydrogenation of certain alpha, alpha-disubstituted, beta-nitro propionic acid compounds
HU186528B (en) Process for producing tetronnoic acid
US5861538A (en) Production of alkoxynaphthyl-substituted ketones from naphthaldehydes
US3361820A (en) Pinene derivative
JPH02188548A (en) Preparation of saturated aldehyde by hydrogenating alpha,beta-unsaturated aldehyde
US2808403A (en) Purification of d (-) galactamine
JPH0149265B2 (en)
JP3971875B2 (en) Process for producing trans-4- (4'-oxocyclohexyl) cyclohexanols
US2516289A (en) Process for producing tetrasubstituted piperazines
IL36349A (en) Reduction of zearalenone
JPS63264568A (en) Production of indolines
JPH0558618B2 (en)
Leonard et al. DL-2-Amino-4-(4-pyridyl) butyric Acid
JPS63297363A (en) Method for producing 3-methylindoles
JPH10101659A (en) Method for producing substituted thiazolidinedione derivative