CS241246B1

CS241246B1 - Method of cinnamic acid production

Info

Publication number: CS241246B1
Application number: CS845410A
Authority: CS
Inventors: Milan Hajek; Premysl Silhavy
Original assignee: Milan Hajek; Premysl Silhavy
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3524475C2; DD255046A3; US4806681A; BG46525A1; IT8521530A0; IT1186755B; DE3524475A1; JPS6169741A; CH665630A5; SU1348334A1; CS541084A1; NL8501954A

Description

Způsob výroby kyseliny skořicové kyselou hydrolýzou l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, spočívající v tom, že směs 1 dílu hmot.

l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu s 0,1 až 5 díly hmot. 80 až 100% kyseliny typu kyseliny octové, trifluoroctové nebo mravenčí, případně při použití kyseliny octové nebo mravenčí v. přítomnosti až 1 dílu hmot. 50 až 100% kyseliny typu kyseliny sírové, fosforečné, chloristé nebo p-toluensulfonové nebo až 10 dílů hmot, katexu obsahujícího SO3H skupinu se zahřívá při 80 až 150 °C, případně s postupným přidáváním až 10 dílů hmot, vody; dokud se uvolňuje chlorovodík.

Největší význam kyseliny skořicové v současné době spočívá v její biotechnologické přeměně na L-fenyialanin, který je vedle kyseliny L-aspargové základní složkou nového umělého sladidla. Kromě toho je hlavně využívána ve formě esterů jako složka vonných kompozic v kosmetickém průmyslu.

24Ϊ246

Vynález se týká způsobu výroby kyseliny skořicové.

Kyselina skořicová (3-fenylpropenová) je v poslední době používána jako inhibitor koroze zinkových povrchů při odstraňování kotelního kamene a obalů sprejů, tepelný stabilizátor polyvinylchloridu, zesilovací katalyzátor pro dimethyltereftalát-ethylenglykolové polymery a polyurethany, jako prostředek proti hoření kaprolaktamu apdd. Sodná sůl kyseliny skořicové je známým protikorozním prostředkem. Kyselina skořicová je dále cenným meziproduktem pro přípravu léčiv a ve formě esterů je používána v kosmetickém průmyslu jako složka vonných kompozic. Největší použití v posledních dvou letech má kyselina skořicová jako výchozí surovina enzymatické přeměny na L-fenylalanin, který je vedle kyseliny L-aspargové jednou z komponent nového umělého sla. didla.

Dosud nejpoužívanějším způsobem výroby kyseliny skořicové je Perkinova syntéza, tj. kondenzace benzaldehydu s acetanhydridem v přítomnosti alkalických acetátů, případně reakce benzalchloridu s alkalickými acetáty v· přítomnosti aminů [Klrk-Othmer, Encyclopedy of Chemical Technology, sv. 5, s. 517, J. Wiley New York 1964; Jap. pat. č. 73 081 830, Chem. Abstr. 80, 108 194 (1974)]. Reakce vyžadují vysokých teplot (180 až 185 ^CC) a při reakční době 8 až 17 hodin poskytují kyselinu ve výtěžku 80 až 85 °/o.

Nové japonské patenty vycházejí ze styrenu, alkoholu, oxidu uhelnatého a kyslíku v přítomnosti platinových nebo paládiových katalyzátorů za vzniku esterů kyselirty skořicové, avšak s nižší selektivitou [Jap. pat. č. 57 070 836 (1980), Jap. pat. č. 56 071039 (1979); Chem. Abstr. 95, 186 892, (1981)].

Způsob výroby kyseliny skořicové podle vynálezu vychází ze snadno dostupného styrenu a tetrachlormethanu, které v radikálové reakci poskytnou příslušný adukt, 1,1,- l,3-tetrachlor-3-fenylpropan (čs. autorské osvědčení č. 209 347). Hydrolýzou tohoto aduktu v kyselém prostředí se pak získá kyselina skořicová. Dosud popsané hydrolytické reakce aduktu se vyznačovaly malou selektivitou a nízkou reakční rychlostí. Například hydrolýza l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu koncentrovanou kyselinou chloristou poskytla kyselinu skořicovou jen ve 35% výtěžku [J. Chem. Soc. 1887 (1963) j. V jiném případě bylo dosaženo až 90% výtěžku kyseliny skořicové s použitím stechiometrického množství chloridu železitého v prostředí kyseliny octové [Tetrahedron 20, 1649? (1964) ]. Podle čs. autorského osvědčení č. 217 518 se vychází z poznatku, že hydrolýzu 1,1,1,3-tetrachlor-3-fenylpropanu lze uskutečnit katalytickou cestou v přítomnosti Lewisových kyselin, jako jsou sloučeniny zinku nebo cínu, v prostředí kyseliny octové probíhající vysokou selektivitou a reakční rychlostí s vysokými výtěžky kyseliny skořicové (min. 90 %).

Předmětem vynálezu je způsob výroby kyseliny skořicové kyselou hydrolýzou 1,1,1,3-tetrachlor-3-fenylpropanu spočívající v tom, že směs 1 dílu hmot. l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu s 0,1 až 5 díly hmot. 80 až 100% kyseliny typu kyseliny octové, trifluoroctové nebo mravenčí, případně při použití kyseliny octové nebo mravenčí v přítomnosti až 1 dílu hmot. 50 až 100% kyseliny typu kyseliny sírové, fosforečné, chloristé nebo p-toluensulfonové nebo až 10 dílů hmot, katexu obsahujícího SOsH skupinu se zahřívá při 80 až 150 °C, případně s postupným přidáváním až 10 dílů hmot, vody, dokud se uvolňuje chlorovodík.

Použije-li se к přeměně 1,1,1,3-tetrachlor-3-fenylpropanu na kyselinu skořicovou kyselina trifluoroctová nebo mravenčí není třeba používat další množství silné kyseliny. Při reakci prováděné v kyselině mravenčí dochází ve všech případech к jejímu částečnému rozkladu na oxid uhelnatý a vodu, zbývající podstatný podíl kyseliny mravenčí lze však získat zpět destilací a vracet do procesu. Při použití kyseliny octové je výhodné přidávat vodu, nebo vodu obsahující anorganickou kyselinu nebo kyselinu p-toluensulfonovou a kyselinu octovou z hlediska plynulejšího vývinu chlorovodíku.

Přeměna l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu na kyselinu skořicovou podle vynálezu má výhodu v snadné proveditelnosti a ekonomické výhodnosti, vysokém výtěžku a čistotě získaného produktu.

Uvedené příklady blíže popisují způsob výroby kyseliny skořicové, aniž by omezovaly nebo vymezovaly rozsah jeho platnosti.

Přikladl

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropariu, 74 g ledové kyseliny octové a 4,9 g 98% kyseliny sírové se za míchání zahřívá к varu při 117 až 122 °C za současného přidávání 18 g vody po dobu 15 hodin, kdy se přestane uvolňovat chlorovodík. Ochlazením se z reakční směsi vyloučí 54,8 g kyseliny skořicové, která se oddělí filtrací, promyje vodou a zahuštěním filtrátu se získá dalších 7,4 g kyseliny skořicové s celkovým výtěžkem 84 %. Teplota tání rekrystalované kyseliny skořicové ze zředěné kyseliny octové činí 133 až 134 °C, čistoty min. 99 %.

Příklad 2

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 74 g 98% kyseliny octové a 7,9 g 70% kyseliny chloristé se za míchání zahřívá к varu při 114 až 118 °C, za současného přidávání 18 g vody po dobu 9 hodin. Zpracováním reakční směsi způsobem podle příkladu 1 se získají podíly 57,4 g a 9 g kyseliny skořicové s celkovým výtěžkem 89,6 %, t. t. 133 až 135 °C a čistoty min. 99 %.

-••л · в

в

ti

Г·

I

Příklad 3

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 74 g 98% kyseliny octové a 25,6 g 85% kyseliny fosforečné se zahřívá za míchání к varu při 120 až 130 ~C za současného přidávání 18 g vody po dobu 12,5 hodiny. Zpracováním reakční směsi způsobem podle příkladu 1 se získají podíly 62 g a 7,5 g kyseliny skořicové s výtěžkem 93,8 %, t. t. 131,5 až 134 °C a čistoty min. 99 %.

Příklad 4

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 74 g ledové kyseliny octové a 31,8 g kyseliny p-toluensulfonové-monohydrátu se zahřívá za míchání к varu při 115 až 120 °C za současného přidávání 18 g vody po dobu 13 hodin. Z reakční směsi se ochlazením vyloučené krystaly odfiltrují, promyjí vodou a získá se 49 g kyseliny skořicové. Zahuštěním filtrátu, filtrací krystalů a jejich promytím vodou se získá dalších 11 g kyseliny skořicové s celkovým výtěžkem 94,5 %, t. t. po rekrystalizaci 131 až 133 °C a čistoty min. 98 %.

Příklad 5

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 74 g ledové kyseliny octové a 39 g katexu Wolfatit OK 80 se zahřívá za míchání к varu při 118 až 124 °C po dobu 15 hodin. Z horké reakční směsi se katex oddělí filtrací a ochlazením reakční směsi, filtrací krystalů a jejich promytím vodou⁴ se získá 56,5 g kyseliny skořicové. Zahuštěním filtrátu a filtrací krystalů se získá dalších 9,5 g kyseliny skořicové s celkovým výtěžkem 89%, t. t. po rekrystalizaci 128 až 135 °C, čistoty min. 98 %.

Příklad 6

Směs 25,8 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 22 g 80% kyseliny trifluoroctové se za míchání zahřívá к varu při 80 až 90 °C po dobu 2 hodin. Zředěním reakční směsi vodou v poměru 1:1, ochlazením, filtrací krystalů se získá po jejich promytí vodou 15,2 g kyseliny skořicové s výtěžkem 96 %, t. t. 127 až 133,5 °C a čistoty min. 97 %.

Příklad 7

Směs 129 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu a 100 g 85% kyseliny mravenčí se zahřívá za míchání к varu při 100 až 106 °C po dobu 10 hodin. Během reakce se uvolňuje spolu s chlorovodíkem oxid uhelnatý. Ochlazením reakční směsi, filtrací krystalů a jejich promytím vodou se získá 60 g kyseliny skořicové s výtěžkem 81 %, t. t. 126 až 132 °C a Čistoty min. 97 %.

Příklade

Směs 103,2 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 114 g 85% kyseliny mravenčí a 4,2 g 93% kyseliny sírové se zahřívá za míchání к varu při 100 až 110 °C po dobu 6 hodin za vývoje chlorovodíku a oxidu uhelnatého, Reakční směs se ochladí, vyloučené krystaly se odfiltrují, promyjí vodou a získá se tak 51,5 g kyseliny skořicové s výtěžkem 98 %, t. t. 127 až 133 °C a čistoty min. 97 %.

Příklad 9

Směs 103,2 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 120 g 85% kyseliny mravenčí a 17 g katexu Ostion KSC 1 se zahřívá za míchání к varu při 100 až 105 °C po dobu 7 hodin za současného vývoje chlorovodíku a oxidu uhelnatého. Reakční směs se zbaví katexu filtrací, směs se ochladí, vyloučené krystaly se odfiltrují, promyjí vodou a získá se tak 46,8 g kyseliny skořicové s výtěžkem 79 %, t. t. 127 až 133,5 ^CC a Čistoty min. 97 %.

Příklad 10

Směs 51,6 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 60 g ledové kyseliny octové a 17,8 g 55% kyseliny sírové se za míchání zahřívá к varu při 115 až 122 °C po dobu 5 hodin, kdy se přestane uvolňovat chlorovodík. Zpracováním reakční směsi způsobem podle, příkladu 1 se získá 22,5 a 2,9 g kyseliny skořicové s celkovým výtěžkem 85,8 %, t. t. 131,5 až 133 ^CC a čistoty min. 99 %.

Příklad 11

Směs 77,4 g l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylpropanu, 7,7 g 98% kyseliny octové a 1,8 g 98 procentní kyseliny sírové se za míchání zahřívá к varu při 130 až 138 °C za současného přidávání směsi 15,5 ml vody, 4 ml kyseliny octové a 0,5 ml kyseliny sírové po dobu 2,5 hodiny, kdy se přestane uvolňovat chlorovodík. Zpracováním reakční směsi způsobem podle příkladu 1 se získá 33,6 g kyseliny skořicové s výtěžkem 75,6 %, t. t. 132 až 133 °C a čistoty min. 99 %.

Claims

VYNALEZU

Způsob výroby kyseliny skořicové kyselou hydrolýzou l,l,l,3-tetrachlor-3-fenylproi:>anu, vyznačený -ím, že směs 1 dílu hmot. 1,1,1,3rte-rrchlorr3rfenylproprnu s 0,1 až 5 díly hmot. 80 až 100·% kyseliny typu kyseliny octové, trifluoroctové nebo mravenčí, případně při použití kyseliny octové nebo mravenčí v přítomnosti až 1 dílu hmot. 50 až 100·% kyseliny sírové, fosforečné, chloristé nebo p-toluensulfonové nebo až 10 dílů hmot, katexu obsahujícího SOsH skupinu se zahřívá pří 80 až 150 °C, případně s postupným, přidáváním až 10 dílů hmot, vody, dokud ' se uvolňuje chlorovodík.