SU362004A1 - Способ получения толуйловых кислот - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способу получени  толуиловых кислот, которые служат исходным сырьем в производстве синтетических смол, красителей, инсектицидов, продуктов парфюмерии .

Известны способы получени  толуиловых кислот жидкофазным окислением ксилолов.

Известен способ получени  толуиловых кислот окислением ксилолов в присутствии катализатора тетрагидрата ацетата кобальта при температуре 105-110°С смесью киапорода и озона в среде растворител  - уксусной кислоты . При этом в составе реакционной смеси п-ксилол и уксусна  кислота наход тс  в весовом соотношении 0,04, а врем  процесса составл ет более 5 час. Процесс и.меет ипзкую производительность (выход продукта 68%); в смеси с п-толуиловой кислотой образуетс  до 14% терефталевой кислоты; кроме того, дл  окислени  примен етс  смесь кислорода с озоном, что создает опасность при работе.

С целью устранени  указанных недостатков, а также с целью получени  толуиловых кислот высокой степени чистоты и интенсификации процесса, предложен способ, в котором окисление ксилолов кислородсодержащим газом провод т в среде уксусной кислоты в весовом соотношении последних, равном 0,5- 1,5, в присутствии ацетата кобальта при тем2

пературе 145-155°С, давлении 10-20 кг/см, с последующим охлаждение.м реакционной смеси до температуры не выще 115°С и отделением при этой температуре примесей фталевых кислот путем обработки уксусной кислотой и фильтрованием. Фильтрат охлаждают до 5-10°С, осадок пара-, или мета-, или ортотолуиловой кислоты отфильтровывают и промывают водой. Получают толуиловые кислоты высокой степени чистоты с выходом за один цикл до 63%. Рецикл маточника на стадию окислени  позвол ет повысить выход целевых продуктов до 80%.

Предлагаемый способ проще чем известный , поскольку окисление ведут без применени  чистого кислорода в отсутствие инициатора , значительно сокращаетс  врем  проведени  процесса и получаетс  продукт высокой степени чистоты.

Пример 1. В реактор, изготовленный из коррозионностойких материалов, снабженный .мещалкой и обратным холодильником, загружают 350 мл л-ксилола, 8 г ацетата кобальта (тетрагидрат) и 270 мл 98%-ной уксусной

кислоты. Реакци  окислени  осуществл етс  при температуре 150°С, давлении 20 кг/см в течение 150 мин. Расход подаваемого на окисление воздуха составл ет 5-15 л/мин на 1 .л реакционной смеси и рег лируетс  по степени

поглощени  кислорода таким образом, что

содержание кислорода в отход щих газах не превышает 5%.

По окончании процесса реакционную смесь охлаждают до 11U°C, при этой темлературе разгружают из реактора, разбавл ют 300 м-л подогретой до 110° уксусной кислоты. Полученную реакционную смесь затем на воронке гор чего фильтровани  отфильтровывают от осадка терефталевой кислоты, образующейс  в количестве 4-5% на исходный  -ксилол и илохО растворимой в уксусной кислоте.

Фильтрат охлаждают до 5-10°С, выпавший осадок п-толуиловой кислоты отфильтровывают , дважды промывают 100 мл дистиллированной воды и сушат до посто нного веса при 80-100°С. Из оставшегос  маточника отгон ют 300 мл уксусной кислоты, после чего при охлаждении из остатка дополнительно выпадает осадок /г-толуиловой кислоты, который объедин етс  с первым. Всего за одну операцию получаетс  243,4 п-толуиловой кислоты (выход на вз тый в реакцию л-ксилол 63,17о). По данным хроматографического анализа птолуилова  кислота имеет состав, вес. %: Основное вещество96,7-98,3

Терефталева  кислота0,5- 0,6

Прочие примеси1,2- 2,5

.кислотное число 412-415; температура плавлени  179-180°С.

Маточник, полученный после выделени  п-толуиловой кислоты, содержит растворенную п-толуиловую кислоту, катализатор и промежуточные продукты окислени , такие как п-толуиловый альдегид, п-толуиловый

спирт, п-метилбензилацетат и другие, которые могут быть вновь возвращены на стадию окислени . Выход п-толуиловой кислоты в этом случае достигает около 80%. Пример 2. В услови х, описанных в лримере 1, окислению в течение 210 м,ин подвергают ж-ксилол и из полученной реакционной смеси аналогичным образом выдел ют л-толуиловую .кислоту в количестве 236,2 г (выход

61,1%), имеющую кислотное число 412-414 и температуру плавлени  110,5-111,2°С.

П р и м е р 3. В услови х, описанных в примере 2, окислению подвергают о-ксилол и из реакционной смеси выдел ют о-толуиловую

кислоту в количестве 157,5 г (выход 41,8%).

Предмет изобретени 

Способ получени  толуиловых кислот окислением ксилолов кислородсодержащими газами при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора окислени  в среде уксусной кислоты, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и повышени  качества продукта, катализатор окислени  берут в количестве 1,35 вес. %, процесс ведут при температуре 145-155°С, давлении 10- 20 кг/сл при весовом соотношении ксилола и уксусной кислоты, равном 0,5-1,5, с последующим охлаждением реакционной смеси до температуры не выше 115°С, обработкой 0,1- 0,6-кратным по объему количеством уксусной кислоты, охлаждением до 5-10°С и выделением продукта известным способом.