CS201945B1

CS201945B1 - Způsob výroby 3-amino-4-karbmetoxybenzoovékyseliny

Info

Publication number: CS201945B1
Application number: CS174579A
Authority: CS
Inventors: Jan Bartosek; Vaclav Weisbauer
Original assignee: Jan Bartosek; Vaclav Weisbauer
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-12-31

Description

Vynález se týká způsobu výroby 3-amino4-karbmetoxybenzoové kyseliny jako jedné z výchozích komponent používané k výrobě moderních koloristicky cenných kondenzačních azopigmentů s univerzálním použitím, určeným především pro barvení umělých hmot a vláken.

Syntéza 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny probíhá podle následujícího schéma;

“φΐ...

COQGHj .

V prvém stupni se výchozí dimetyltereftalát vzorce I nitruje nitrační směsí, vzniklý nitrodimetyltereftalát vzorce II parciálně hydrolyzuje na 3-nitro-4-karbmetoxybenzoovou kyselinu vzorce III, která se získá v surovém stavu a přečistí rozplavením ve vodě za varu, čistá 3-nitro-4-karbmetoxybenzoová kyselina se zpracuje dále redukcí podle Bechampa na 3-amino-4-karbmetoxybenzoovou kyselinu vzorce IV.

Ve starší literatuře je popsán postup přípravy 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny, který má však význam pouze preparativní a získané produkty jsou nejednotné. Popisuje přípravu nitrotereftalové kyseliny nitrací kyseliny tereřtalové dým. kyselinou dusičnou za varu, dále přípravu 3-nitro-4-karbmetoxybénzoové kyseliny parciální esterifikací nitrotereftalové kyseliny metanolem (popřípadě reakcí Ag-soli nebo kyselé K-soli nitrotereftalové kyseliny s metylchloridem) a redukcí 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny cínem v kyselině solné. Dále je popsán postup přípravy 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny pare. hydrolýzou nitrodimetyltereftalátu (připravený totální estěrifikací kyseliny nitrotereftalové metanolem) působením KOH nebo HC1 v metanolu. Novější literatura uvádí přípravu nitro dimetyltereftalátu vycházející z dimetyltereftalátu, který se s

nitruje v prostředí 7,4 %ního olea dýmavou kyselinou dusičnou (ve 490 %ním přebytku).

Cs. patent č. 138287 popisuje postup přípravy 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny spočívající v nitraci dimetyltereftalátu v prostředí olea dýmavou kyselinou dusičnou (ve 150%ním přebytku), izolaci nitrodimetyltereftalátu, jeho přečištění tavením a parciální hydrolýzu nitrodimetyltereftalátu poskytující 3-nitro-4-karbmetoxybenzoovou kyselinu, která se přečistí přes Na-sůl.

Nyní byl nalezen jednoduchý a technicky schůdný postup poskytující 3-amino-4-karbmetoxybenzoovou kyselinu ve vyhovující kvalitě,

Způsob výroby 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny nitraci dimetyltereftalátu, parciální hydrolýzou nitrodimetyltereftalátu, přečištěním surové 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny a redukcí čisté 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny, spočívá podle vynálezu v tom, že se dimetyltereftalát rozpustí v 100% H₂SOx, nitruje při teplotě 5 až 42 ^?C nitrační směsí o složení 25 až 26% HNO₃, 70 až 74% H₂SO₄, 2 až 4 % SO₃ přičemž kyseliny dusičné se použije 110 až 115% teoretického množství, reakčni směs se zředí připuštěním 62 až 64%ní kyseliny sírové a po dobu 1 hodiny udržuje při teplotě 70 až 75 °C, ochlazením vyloučená surová 3-nitro-4-karbmetoxybenzoová kyselina se zfiltruje, promyje vodou, rozplaví ve vodě, případná minerální kyselost otupí sodou, kalcinovanou sodou nebo amoniakem, suspenze zahřeje na 100 °C, ochladí na 30 až 35 °C, zfiltruje, získaná pasta čisté 3-nitro-4-ikarbmetoxybenzoové kyseliny promyje vodou a dávkuje do vroucí směsi vody, železných pilin a kyseliny mravenčí, po skončené redukci se reakčni směs ochladí na 50 až 60 °C, alkalizuje kysličníkem hořečnatým, zfiltruje, kaly dvakrát rozplaví ve vodě a zfiltrují, spojené filtráty ochladí na 20 až 25 °C, okyselí kyselinou chlorovodíkovou, vyloučená čistá 3amino-4-karbmetoxybenzoová kyselina zfiltruje a promyje vodou.

3-Amino-4-karbmetoxybenzoová kyselina připravená postupem podle vynálezu se uplatňuje jako jedna z komponent pro výrobu moderních kondenzačních azopigmentů. Například kopulací diazoniové soli 3-amino4-karbmetoxybenzoové kyseliny s 1,4-bisazotoacetylamino-2,5-dichlorbenzenem případně s 1,4 bisacetoacetylamino-2-metyl-5chlor-benzenem se získají polobarviva (dikarboxydisazobarviva), z nichž působením thionylchloridu nebo fosgenu v inertním rozpouštědle jako je například o-dichlor benzen se připraví příslušné dichloridy a tyto kondenzací v o-dichlorbenzenu například s 2,5dichloranilinem, 2-metyl-5-chloranilinem nebo 2-metyl-3-chloranilinem poskytují disazopigmenty žlutých odstínů velmi cenných koloristických vlastností vhodné pro barvení umělých hmot a vléken.

Následující příklad ilustrativně uvádí způsob výroby podle vynálezu. Není-li jinak uvedeno, rozumějí se ve všech případech díly : ....·::'.·.<ηί. teplota je uveáfena ve stupních C. Příklady provedení.

Příklad'1

3-Nitro-4-karbm etoxybenzoová kyselina III surová.

Do předložených 784 dílů · 100% H₂SO₄se za míchání a případného chlazení vnese 350 dílů dimetyltereftalátu I a při .20 až 25 °C se směs míchá do rozpuštění. Vzniklý roztok se připouští do nitrátoru, kde jé připravena nitrační směs z 228 dílů mopohydrátu, 138 dílů 22,2%ního olea a 130 dílů 98,2%ní kyseliny dusičné. Počáteční teplota nitrace je 5 °C,' chlazení reakčni směsi se reguluje tak, aby teplota plynule stoupala a na konci připouštění roztoku dimetyltereftalátu dosáhla 40 až ' 42 °C. ' Při 40 až 42 °C se reakčni směs míchá po dobu 2 hodin, zředí se 3 240 díly 63 %ní kyseliny sírové, přičemž teplota plynule vystoupí na 65 až 70 °C. Reakční směs se míchá 1 hodinu při 70 až 75 °C, ochladí se na 5°C, vyloučená surová 3-nitr.o-4-karbmetoxybenzoová kyselina ÍII se odfiltruje (matečný filtrát sě jímá a používá k přípravě ředící 63%tní kyseliny sírové pro další šarži) promyje 32 000 díly vody do odstranění kyselosti filtrátu. Získá se 468 dílů pasty s obsahem 308,9 dílů surové 3-nitro4-karbmetoxybenzoové kyseliny III.

3-Nitro-4-karbmétoxybenzoová kyselina III čistá.

Do předložených 5 400 dílů vody se za míchání vnese 2 520 dílů vodné pasty s obsahem 1 663,2 dílů surové 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny III. Po rozmíchání se eventuálně zbytek minerální kyselosti otupí kalcinovanou sodou, suspenze vyhřeje na 100 °G, ochladí na 30 až 35 °C a zfiltruje. Koláč produktu se promyje 4 000 díly vody a získá se 3 372 dílů vodné pasty s obsahem 1 274 dílů čisté 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny III.

3-Amino-4-karbmetoxybenzoová kyselina

IV.

Do reduktoru se předloží 2 450. dílů vody, 45 dílů kyseliny mravenčí a vnese 145 dílů železných pilin. Směs se za míchání zahřeje k varu a piliny leptají 30 minut. Pak se do reduktoru dávkuje 604 dílů pasty š obsahem

230,8 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny III. Teplota během redukce se udržuje na 100 °C. Po nadávkování hitrolátky III se obsah reduktoru ochladí na 90 až 95 °C, vnese 145 dílů železných pilin, vyhřeje na 100 °C a udržuje za varu 1 hodinu. Reakčni směs se ochladí na 50 až 60 °C a alkalizuje vnášením 275 dílů magnezitové moučky (obsahující 236,5 dílů kysličníku hořečnatého) do vysrážení železa z roztoku. Obsah reduktoru se tlakově zfiltruje, kaly se rozplaví v 1 000 dílech vody, při 50 až 60 °C zfiltrují, znovu rozplaví v 1 000 dílech vody, při 50 až 60 °C zfiltrují a nakonec promy jí na filtru 1000 díly vody. Spojené filtráty se ochladí na 20 až 25 °C, okyselí 159 díly 33%ní kyseliny chlorovodíkové suspenze zfiltruje, koláč promyje 9 000 díly vody. Získá se 374 dílů vodné pasty s obsahem 128,4 dílů 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny. Níže uvedená tabulka uvádí hmotnostní bilanci v reakci použitých látek, v tunách na tunu 3-amino-4-karbmetoxybenzoové kyseliny

Látka	t/t 3-Amino-4karbmetoxyben7,00vé kyseliny
Dimetyltereftalát	2,659

Kys. sírová 100% | 17,238


Oleum 22,2%	1,048
Kys. dusičná 98,2 %	0,987
3-nitro-4-karbmetoxybenzoová kyselina surová	2,347
3-nitro-4-karbmetoxybenzoová kyselina čištěná	1,797
Kyselina mravenčí	0,350
Železné piliny	2,259
Magnezitová moučka	2,142
Kyselina solná 33%	1,238
Voda	2 067,633
3-amino-4-l5arbometylben- zoová kyselina	1,000

Příklad 2

3-Nitro-4-karbmetoxybenzoova kyselina 111 surová.

Do předložených 784 dílů monohydrátu se za míchání a případného chlazení vnese 350 dílů dimetyltereftalátu I a při 20 až 25 °C se směs míchá do rozpuštění. Vzniklý roztok se připouští do nitrátoru, kde je připravena nitrační směs z 228 dílů monohydrátu, 138 dílu 22,2%ního olea a 130 dílů 98,2%tní kyseliny dusičné.' Počáteční teplota nitrace je 5 °C, chlazení reakční směsi se reguluje tak, aby teplota plynule stoupala a na konci připouštění roztoku dimetyltereftalátu dosáhla 40 až 42 °C. Při teplotě 40 a 42 °C se reakční směs míchá po dobu 2 hodin a pak zředí 3 240 díly 63⁰/₀ní kyseliny sírové připravené smíšením 3 019,6 dílů matečného filtrátu z filtrace surové 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny (příprava dle příkladu 1) s 220,4 díly vody. Teplota během ředění plynule vystoupí na 65 až 70 °C. Reakční směs se míchá 1 hodinu při 70 až 75 °C, ochladí na 5 °C, vyloučená surová 3-nitro-4-karbrnetoxybenzoová kyselina III se odfiltruje (matečný filtrát se jímá a používá pro další šarže, k přípravě ředící 63%ní kyseliny sírové podle postupu uvedeného v tomto příkladu) promyje 3 200 díly vody do odstranění kyselosti filtrátu. Získá se 468 dílů pasty s obsahem 308,9 dílů surové 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny III, která se dále zpracovává postupem podle příkladu 1.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby 3-amino-4~karbmetoxybenzoové kyseliny nitrací dimetyltereftalátu, parciální hydrolýzou -nitrodimetyltereftalátu, přečištěním surové 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny a redukcí čisté 3-nítro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny, vyznačený tím, že se dimetyltereftalát rozpustí v 100% H₂SO₄, nitruje při teplotě 5 až 42 °C nitrační směsí o složení 25 až 26 % HNO3, 70 až 74 % H₂SO₄, 2 až 4 % SO₃, přičemž kyseliny dusičné se použije 110 až 115% teoretického množství, reakční směs se zředí připuštěním 62 až 64%ní kyseliny sírové a po dobu 1 hodiny udržuje při teplotě 70 až 75 °C, ochlazením vyloučená surová 3-nitro-4-karbmetoxybenzoová kyselina se zflltruje, promyje vodou, rozplaví ve vodě, případná minerální kyselost otupí sodou, kalcinovanou sodou nebo amoniakem, suspenze zahřeje na 100 °C, ochladí na 30 až 35 °C, zflltruje, získaná pasta čisté 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny promyje vodou a dávkuje do vroucí směsi vody, železných pilin a kyseliny mravenčí, po skončené redukci se reakční směs ochladí na 50 až 60 °C, alkalizuje kysličníkem hořečnatým, zflltruje, kaly dvakrát rozplaví ve vodě a zfiltrují, sppjené filtráty ochladí na 20 až 25 °C, okyselí kyselinou chlorovodíkovou, vyloučená čistá 3-amino-4-karbmetoxybenzoová kyselina . zfiltruje a promyje vodou, přičemž matečný filtrát se s výhodou použije k přípravě ředící 62 až 64%ní kyseliny sírové vždy pro následující výrobní šarži a matečný filtrát po filtraci 3-nitro-4-karbmetoxybenzoové kyseliny z minulé výrobní šarže se zředí vodou na koncentraci 62 až 64 % kyseliny sírové a připustí k reakční směsi po nitrací dimetyltereftalátu následující výrobní šarže.