CS256084B1 - Method of formic acid's esters production - Google Patents

Method of formic acid's esters production Download PDF

Info

Publication number
CS256084B1
CS256084B1 CS865554A CS555486A CS256084B1 CS 256084 B1 CS256084 B1 CS 256084B1 CS 865554 A CS865554 A CS 865554A CS 555486 A CS555486 A CS 555486A CS 256084 B1 CS256084 B1 CS 256084B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
formic acid
calcium chloride
mol
esterification
esters
Prior art date
Application number
CS865554A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS555486A1 (en
Inventor
Julius Kalamar
Dusan Mravec
Milina Cihova
Jan Vojtko
Jan Ilavsky
Original Assignee
Julius Kalamar
Dusan Mravec
Milina Cihova
Jan Vojtko
Jan Ilavsky
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 Julius Kalamar, Dusan Mravec, Milina Cihova, Jan Vojtko, Jan Ilavsky filed Critical Julius Kalamar
Priority to CS865554A priority Critical patent/CS256084B1/en
Publication of CS555486A1 publication Critical patent/CS555486A1/en
Publication of CS256084B1 publication Critical patent/CS256084B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Riešenie sa týká sposobu výroby esterov kyseliny mravčej s alifatickými alkoholmi s počtom uhlíkov 1 až 10, alkylaromatickými alkoholmi, kde alkyl má počet uhlíkov 1 až 3, cyklopentanolom alebo cyklohexanolom. Podstatou riešenia je, že esterifikácia sa uskutočňuje za přítomnosti chloridu vápenatého alebo chloridu vápenatého s přísadou kyseliny chlorovodíkovej pri teplote 35 až 110 °C. Estery kyseliny mravčej sa používajú ako chuťové a vonné látky v potravinárskom a kozmetickom priemysle a ako rozpúšťadlá v lakárskom priemysle.The solution relates to a process for producing esters formic acid with aliphatic alcohols s with carbon numbers of 1 to 10, alkylaromatic alcohols, wherein alkyl has a number of carbons of 1 to 3, cyclopentanol or cyclohexanol. The essence of the solution is that esterification is in the presence of calcium chloride or calcium chloride with an additive hydrochloric acid at 35 to 110 ° C. Formic acid esters are used as flavorings in the food industry and cosmetics industry and how solvents in the paint industry.

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy esterov kyseliny mravčej.The present invention relates to a process for preparing formic acid esters.

Estery nižších karboxylových kyselin sa používajú ako rozpúšťadlá a niektoré v potravinárskom priemysle ako chuťové a vonné látky ako aj v kozmetlke ako vonné látky. Tieto estery sa obecne pripravujú kysle katalyzovanou esterifikáciou karboxylových kyselin příslušnými alkoholmi, pričom sa pracuje bez přídavku katalyzátora a reakciu katalyzuje kyselina mravčia [Werner W.: Chem. Res. Synop. (1980) (6). 196 (CA: 93, 220 363 f)].Lower carboxylic acid esters are used as solvents and some in the food industry as flavorings as well as in cosmetics as fragrances. These esters are generally prepared by acid-catalyzed esterification of the carboxylic acids with the appropriate alcohols, working without the addition of a catalyst and catalizing the reaction [Werner W .: Chem. Res. SYNOP. (1980) 6. 196 (CA: 93,220,363 f)].

Ako katalyzátory sa používají! minerálně kyseliny, z ktorých obecne kyselina sírová, ďalej chlorovodíková ako je uvedené v Vogel A. i.: J. Chem. Soc. 1948, 1 809, 1 811 a chlórsulfónová [Erdos J., Salazar Μ. E.: Sciencia (Mex.) 12, 228—230 (1953) (CA: 48, 6 988 a).The catalysts used are! mineral acids, generally sulfuric acid, and hydrochloric acid as described in Vogel A. i .: J. Chem. Soc. 1948, 1 809, 1 811 and chlorosulfonic [Erdos J., Salazar zar. E .: Sciencia (MEX) 12, 228-230 (1953) (CA: 48, 6 988 a).

Benzylformiát sa tiež připravuje vařením kyseliny mravčej s nadbytkom benzylalkoholu za katalýzy oxidu titaničitého T1O2 pri 150 stupňoch Celzia, alebo oxidu toričitého ThO2 pri 200 až 220 °C [Sabatier P., Mailhe A.: Compte Rendu 152, 1045 (1911)]. Benzylformiát je možné pripravií reakciou benzylátu sodného v benzylalkohole s oxidom uholnatým za tlaku 50 at pri 60 až 65 °C [NSR pat. 588 763 (1932)], alebo vařením benzylalkoholu s kyselinou mravčou za odstraňovania vznikajúcej vody azeotropickou destiláciou s izopropylesterom kyseliny mravčej (NSR pat. 721 300 (1939)].Benzyl formate are also prepared by boiling an excess of formic acid with benzyl alcohol under the catalysis of the titanium dioxide T1O2 at 150 degrees C, and thorium oxide ThO 2 at 200-220 DEG C. [Sabatier, P., A .: Mailhe Compte Rendu 152, 1045 (1911)]. Benzyl formate can be prepared by reacting sodium benzylate in benzyl alcohol with carbon monoxide at 50 at 60 to 65 ° C [NSR Pat. 588 763 (1932)], or by boiling benzyl alcohol with formic acid to remove the water formed by azeotropic distillation with isopropyl ester of isopropyl ester (German Pat. No. 721,300 (1939)).

Cyklohexylforinitá a cyklopentylforniiát sa připravuje reakciou příslušného alkoholu s kyselinou mravčou za katalýzy kyseliny chlorovodíkové) (Vogel A. I.: J. Chem. Soc. 1948, 1 809, 1 811.Cyclohexylforinite and cyclopentylforniiate are prepared by reacting the corresponding alcohol with formic acid to catalyze hydrochloric acid (Vogel, A.I .: J. Chem. Soc. 1948, 1 809, 1 811).

Ako sa zistilo, kyselina sírová sa u niektorých esterov ako napr. u benzylformiátu, tiež bouzylacetátu a 3-fenylpropylformiátu ukázala ako nevhodná z toho důvodu, že pri izo'ácii esteru z reakčnej zmesi, kedy sa kyselina sírová zakoncentruje, působí dehydratacím a v konečnom důsledku to vedie k zoživičnateniu reakčnej zmesi a tým k úplnému znehodnoteniu produktu. V tomto případe sa neukázali vhodné ani katexy obsahujúce — SO3H skupinu. Pre přípravu esterov kyseliny mravčej, ktorá je velmi reaktivita a jej estery sa najobtiažnejšie pripravujú, sa preto navrhuje postup, v ktorom sa používá ako katalyzátor a súčasne dehydratačné činidlo chlorid vápenatý, resp. v kombinácii s kyselinou chlorovodíkovou, ktorá urýchluje esterifikačnú reakciu. V tomto případe sa esterifikácia uskutočňuje bez přídavku vynášadla reakciou vznikajúcej vody.As has been found, sulfuric acid is found in some esters such as e.g. for benzyl formate, also bouzylacetate and 3-phenylpropyl formate, proved to be unsuitable because isolating the ester from the reaction mixture, when the sulfuric acid is concentrated, causes dehydration and ultimately results in the reaction mixture becoming leaner and thus completely destroying the product. In this case, cation exchangers containing a - SO3H group have not been shown to be suitable either. For the preparation of formic acid esters, which are very reactive and their esters are the most difficult to prepare, it is therefore proposed a process in which both calcium chloride and the dehydrating agent are used. in combination with hydrochloric acid, which accelerates the esterification reaction. In this case, the esterification is carried out without the addition of a propellant by the reaction of the resulting water.

Podlá vynálezu sa estery kyseliny mravčej s alifatickými alkoholmi s počtom uhlíkov 1 až 10, alkylaromatickými alkoholmi, kde alkyl má počet uhlíkov 1 až 3, cyklopentanolom alebo* cyklohexanolom, vyrábajú esterifikáciou, ktorej podstatou je, že sa uskutočňuje za přítomnosti chloridu vápenatého alebo chloridu vápenatého s přísadou kyseliny chlorovodíkovej tak, že sa na 1 mol alkoholu použije 1 až 1,5 molu kyseliny mravčej, a na 1 mól alkoholu sa použije 0,1 až 0,2 molu samotného chloridu vápenatého, alebo 0,1 až 0,2 molu chloridu vápenatého s prídavkom 0,005 až 0,05 molu kyseliny chlórovodíkovej a esterifikácia sa uskutočňuje pri teplote 35 až 110 °C. Připravený ester sa izoluje z reakčnej zmesi destiláciou po oddělení vrstvy vodného roztoku chloridu vápenatého a přefiltrovaní, ktoré však nie je nutné. Výtažky esterov po ich izolácii a predestilovaní sa pohybujú v rozmedzí 76 až 92 % pri čistotě esterov 98 až 99 %.According to the invention, esters of formic acid with aliphatic alcohols having a carbon number of 1 to 10, alkylaromatic alcohols in which the alkyl number has a carbon number of 1 to 3, cyclopentanol or cyclohexanol are produced by esterification which is carried out in the presence of calcium chloride or calcium chloride. with the addition of hydrochloric acid, using 1 to 1,5 mol of formic acid per mol of alcohol and 0,1 to 0,2 mol of calcium chloride alone, or 0,1 to 0,2 mol per mol of alcohol of calcium chloride with an addition of 0.005 to 0.05 moles of hydrochloric acid and the esterification is carried out at a temperature of 35 to 110 ° C. The prepared ester is isolated from the reaction mixture by distillation after separation of the aqueous calcium chloride solution and filtration, but this is not necessary. The yields of the esters after isolation and distillation are in the range of 76-92% with an ester purity of 98-99%.

Výhodou postupu podfa vynálezu je možnost přípravy esterov kyseliny mravčej vo vysokých výfažkocli a čistotě, vylúčením kyseliny sírovej z procesu a tým k odstráneniu problému zoživičnatenia reakčnej zmesi v případe alkylaromatických esterov, najma u benzylformiátu.An advantage of the process according to the invention is that it is possible to prepare formic acid esters in high yields and purity, by eliminating sulfuric acid from the process and thereby eliminating the problem of making the reaction mixture liable in the case of alkylaromatic esters, especially benzyl formate.

Ďalšou výhodou podfa postupu tohoto vynálezu je vylúčenie potřeby přítomnosti vynášadia vody počas esterifikácie, pretože vznikajúca voda sa viaže na chlorid vápenatý vo formě roztoku, ktorý sa může v priebehu, alebo· po reakcií odstrániť. Nie je preto potřebné vydestilovat organické vynášad lo vody, čo prináša značné energetické úspory a znižuje nebezpečie vzniku požiaru.A further advantage of the process of the present invention is to avoid the need for the presence of a water dispenser during esterification, since the water formed binds to calcium chloride in the form of a solution which can be removed during or after the reactions. There is therefore no need to distill out organic water carriers, which brings considerable energy savings and reduces the risk of fire.

Vysoká konvtrzía východiskového alkoholu sa dosiahne už pri mól. pomere alkohol/ /kyselina mravčia = 1:1, čo pri iných postupoch prakticky nie je možné.A high conversion of the starting alcohol is already at the pier. alcohol / formic acid ratio = 1: 1, which is virtually impossible in other processes.

V ďalšom je vynález opísaný v příkladech prevedenia, na ktoré sa však neobmedzuje.In the following, the invention is described by way of non-limiting examples.

Příklad 1Example 1

Do esterifikačného reaktora (trojhrdlá banka o obsahu 500 cín3) opatřeného miešadlom, teplomerom a spatným chladičom sa nadávkovalo 32,4 g (0,704 molu) kyseliny mrače), 54,1 g (0,5 mólu) benzylalkoholu a 10 g (0,09 mólu) chloridu vápenatého. Reakčná zmes sa zahriala na 100 °C a táto teplota sa udržiavala za miešania počas 15 minút. Spočiatku pevný chlorid vápenatý rýchlo priberal reakciou vznikajúcu vodu a vytváral súvislú spodnú vrstvu. Z reakčnej zmesi sa po ochladení oddělila spodná vrstva chloridu vápenatého a po přefiltrovaní sa organická fáza predestilovala tak, že sa najskůr oddestilovala nezreagovaná kyselina mravčia a potom benzylformiát. Získalo sa 60 g esteru o čistotě 93 %, t. j. výťažok bol 82 % teorie.To the esterification reactor (three-necked 500 tin 3 flask) equipped with a stirrer, thermometer, and a reflux condenser was charged 32.4 g (0.704 mol) of glacial acid), 54.1 g (0.5 mol) of benzyl alcohol and 10 g (0.1 g). 09 mol) of calcium chloride. The reaction mixture was heated to 100 ° C and this temperature was maintained with stirring for 15 minutes. Initially, solid calcium chloride rapidly gained water by the reaction and formed a continuous bottom layer. The lower calcium chloride layer was separated from the reaction mixture after cooling, and after filtration, the organic phase was distilled by first distilling off unreacted formic acid and then benzyl formate. 60 g of an ester of 93% purity were obtained, i.e. the yield was 82% of theory.

Příklad 2Example 2

Do zariadenia uvedeného v příklade 1 sa nadávkovalo 23 g (0,5 mólu) kyseliny mravčej, 54,1 g (0,5 móluj benzylalkoholu a 4g chloridu vápenatého. Reakčná zmes sa udržiavala za miešania na teplote 95 °C počas 15 minút. Potom po zastavení miešadla sa spodná fáza odpustila, přidalo sa 2 g chloridu vápenatého, v reakcii sa pokračovalo za rovnakých podmienok 15 minút a rovnako sa oddělila spodná fáza. Ďalej sa přidalo23 g (0.5 mol) of formic acid, 54.1 g (0.5 mol of benzyl alcohol and 4 g of calcium chloride) were metered into the apparatus of Example 1. The reaction mixture was kept under stirring at 95 ° C for 15 minutes. after the stirrer was stopped, the bottom phase was drained, 2 g of calcium chloride was added, the reaction was continued under the same conditions for 15 minutes, and the bottom phase was separated as well.

3,7 g kyseliny mravčej a dalšie 2 g chloridu vápenatéhoi a v reakcii sa pokračovalo dalších 15 minút. Po zliatí a přefiltrovaní organickej fázy sa táto destilovala za zníženého tlaku (2,7 kPa), pričom sa ako 1. frakcia oddělila nezreagovaná kyselina mravčia a ako 2, frakcia destiloval ester, ktorý sa získal v množstve 60,2 g o čistotě 98 %, čo představuje výťažok 86,6 % teorie.3.7 g formic acid and a further 2 g calcium chloride were added and the reaction continued for a further 15 minutes. After decanting and filtering the organic phase, it was distilled under reduced pressure (2.7 kPa), unreacted formic acid was separated as the first fraction and, as the 2 fraction, the ester obtained in 60.2 g and 98% purity was distilled, which represents a yield of 86.6% of theory.

P r í k 1 a d 3 'Example 1 '

Do zariadenie ako v příklade 1 sa nadávkovalo 32,4 g (0,704 molu) kyseliny mravčej, 68 g (0,5 mola) 3-fenylpropanolu a postupné třikrát 3 g chloridu vápenatého*, vždy s medzioddelením spodnej fázy. Pracovalo sa pri teplote 95 °C trikrát 15 minút. Po ukončení esterifikácie sa oddělila organická fáza, ktorá sa potom destilovala. Po odstránení nezreagovanej kyseliny mravčej jej oddestilovaním sa surový ester destiloval při tlaku 2,7 kPa a získalo sa 76 g formiátu o čistotě 99 pere. čo zodpovedá výtažku 91,6 % teoret. množstva.32.4 g (0.704 mole) of formic acid, 68 g (0.5 mole) of 3-phenylpropanol and 3 g of 3 g of calcium chloride *, each with an intermediate phase separation, were metered into the apparatus as in Example 1. The reaction was run at 95 ° C three times for 15 minutes. After the esterification was complete, the organic phase was separated and then distilled. After the unreacted formic acid was removed by distillation, the crude ester was distilled at 2.7 kPa to give 76 g of 99 peat formate. corresponding to a yield of 91.6% of theory. amount.

Příklad 4Example 4

Do esterifikačnébo reaktora (příklad lj sa předložilo 32,4 g (0,704 mólu) kyseliny mravčej, 50 g (0,5 mólu) cyklohexanolu, 2X5 g chloridu vápenatého s medzioddelením vodnej vrstvy, pričom k prvému podielu sa pridal 1 cm3 36,5 % kyseliny chíorovodíkovej. Pracovalo sa pri teplote 90 °C po. dobu celkové 30 minút (2X15 minút).To the esterification reactor (Example 1j) was charged 32.4 g (0.704 mol) of formic acid, 50 g (0.5 mol) of cyclohexanol, 2X5 g of calcium chloride with the separation of an aqueous layer, with 1 cm 3 of 36.5 being added to the first. The reaction was run at 90 ° C for a total of 30 minutes (2 x 15 minutes).

Po ukončení esterifikácie sa esterová vrstva přefiltrovala a spracovala vakuovou destiláciou (pri 2,7 kPa). Získalo sa 54,6 g esteru o čistotě 98 %, t. j. výťažok esteru bol 83,6 % teorie.After the esterification was complete, the ester layer was filtered and treated by vacuum distillation (2.7 kPa). 54.6 g of an ester with a purity of 98% were obtained, m.p. j. the ester yield was 83.6% of theory.

Příklad 5Example 5

Do esterifikačnébo reaktora (příklad 1.j sa nadávkovalo 32,4 g (0,704 málu) kyseliny mravčej, 37 g (0,5 mólu) n-butanolu a dvakrát 4 g chloridu vápenatého s medzioddelením spodnej vrstvy. Teplota esterifikácie bota 98 C a celková doba esterifikácie bola dvakrát 10 minút.The esterification reactor (Example 1.j) was charged with 32.4 g (0.704 mol) of formic acid, 37 g (0.5 mol) of n-butanol, and twice with 4 g of calcium chloride with intermediate layer separation. the esterification time was twice 10 minutes.

Po neutralizácii kyseliny mravčej sa organická fáza vysušila síranom sodným a destilovala za atmosferického tlaku. Získalo sa 45 g produktu o čistotě 99 °/o, t. j. výťažok esteru bol 87,3 % teoret. množstva.After the formic acid was neutralized, the organic phase was dried over sodium sulfate and distilled at atmospheric pressure. 45 g of a product with a purity of 99% were obtained, m.p. j. the ester yield was 87.3% of theory. amount.

Příklad 6Example 6

Do esterifikačného reaktora ako v příklade 1 sa nasadilo 32,4 g (0,704 mólu) kyseliny mravčej, 30,5 g (0,5 mólu) izopropanoiu a v dvoch dávkách sa přidal v množstve 5 g chlorid vápenatý. Pracovalo sa pri teplote 69 stupňov Celzia.In the esterification reactor as in Example 1, 32.4 g (0.704 mol) of formic acid, 30.5 g (0.5 mol) of isopropanol were charged, and 5 g of calcium chloride were added in two portions. The temperature was 69 degrees Celsius.

Izolácia esteru sa uskutečnila vydestilováním za použitia malej rektifikačnej kolony o účinnosti 2 TP, Ako 1. frakcia destiloval izopropylformiát v množstve 35 g o čistotěIsolation of the ester was accomplished by distillation using a small rectification column with an efficacy of 2 TP. As the 1st fraction, isopropyl formate was distilled in an amount of 35 g of purity.

99.9 %, t. j. výťažok bol 79,5 % teorie.99.9%; j. the yield was 79.5% of theory.

Claims (2)

PREDMETSUBJECT Spósob výroby ester ov kyseliny mravčej s alifatickými alkoholmi s počtom uhlíkov 1 až 10 alkylaromatickými alkoholmi, kde alkyl má počet uhlíkov 1 až 3, cyklopenta.nolom alebo cyklohexanolom, vyznačujúci sa tým, že esterifikácia sa uskutečňuje za přítomnosti chloridu vápenatého alebo chloridu vápenatého s přísadou kyseliny chloroVYNALEZU vodíkovej tak, že sa na 1 mól alkoholu použije 1 až 1,5 mólu kyseliny mravčej a na 1 mól alkoholu sa použije 0,1 až 0,2 móiu chloridu vápenatého, alebo 0,1 až 0,2 mólu chloridu vápenatého za přídavku 0,005 až 0,05 mólu kyseliny chíorovodíkovej a esterifikácia sa uskutečňuje pri teplote 35 až 110 °C.Process for the preparation of formic acid esters with aliphatic alcohols having a carbon number of 1 to 10 alkylaromatic alcohols, wherein the alkyl has a carbon number of 1 to 3, cyclopentaol or cyclohexanol, characterized in that the esterification is carried out in the presence of calcium chloride or calcium chloride with of hydrochloric acid by using 1 to 1.5 mol of formic acid per mole of alcohol and 0.1 to 0.2 mol of calcium chloride per mole of alcohol, or 0.1 to 0.2 mol of calcium chloride using of the addition of 0.005 to 0.05 moles of hydrochloric acid and the esterification is carried out at a temperature of 35 to 110 ° C.
CS865554A 1986-07-22 1986-07-22 Method of formic acid's esters production CS256084B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865554A CS256084B1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Method of formic acid's esters production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865554A CS256084B1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Method of formic acid's esters production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS555486A1 CS555486A1 (en) 1987-07-16
CS256084B1 true CS256084B1 (en) 1988-04-15

Family

ID=5400652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS865554A CS256084B1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Method of formic acid's esters production

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS256084B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS555486A1 (en) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0857712B1 (en) Process for the preparation of cyclopropane-1,1-dicarboxylic acid
DE2904822C2 (en) Process for the separation of esters from reaction mixtures
KR920003924B1 (en) Process for the preparation of formic acid
US3458561A (en) Esterification of acrylic acid
JPS6125013B2 (en)
EP0854131B1 (en) Process for the preparation of alkyl carboxylates
US4375551A (en) Process for making allylic esters of tetrabromophthalic acid
CS256084B1 (en) Method of formic acid's esters production
US6271410B1 (en) Higher alkyl esters of cyanoacetic acid
JP3338101B2 (en) Process for producing aryl acrylic acids and their esters
US5087725A (en) Process for the preparation of alkyl nitrobenzoates
US5344975A (en) Process for production of lower alkanoic acids
JP3989043B2 (en) Method for producing alkyl cyanoacetate
US2857422A (en) Production of carbonyl-substituted ethanol esters
US3031493A (en) Process for the production of unsaturated carboxylic acid esters
CN113563186B (en) Production process for synthesizing original film bulk ester by synergistic catalysis of protonic acid and Lewis acid
JPH11335319A (en) Production of alfa-hydroxycarboxylic acid
US3115522A (en) Production of acrylic acid by the dealkoxylation of beta-alkoxy propionic acid
US20040092763A1 (en) Process for the transesterification of keto ester with alcohol using polyaniline salts as catalyst
CA2154270A1 (en) Improved esterification process
JP3200470B2 (en) Method for producing alkyltetralin
CA1197260A (en) Process for making allylic esters of tetrabromophthalic acid
US3781342A (en) Production of tertiary alkyl substituted ortho-toluic acids and esters thereof
KR100228737B1 (en) Process for producing malonic acid dialkyl ester from malonic acid waste liquid
JPS5819665B2 (en) Succinyl succinate diester