PL162005B1 - Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL

Info

Publication number
PL162005B1
PL162005B1 PL28353090A PL28353090A PL162005B1 PL 162005 B1 PL162005 B1 PL 162005B1 PL 28353090 A PL28353090 A PL 28353090A PL 28353090 A PL28353090 A PL 28353090A PL 162005 B1 PL162005 B1 PL 162005B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
decarboxylation
benzoic acid
water
zinc
anhydride
Prior art date
Application number
PL28353090A
Other languages
English (en)
Inventor
Jaroslaw Ojrzanowski
Slawomir Krauze
Jerzy Grelewicz
Jerzy Szlubowski
Bogumil Mrowinski
Wojciech Kups
Tadeusz Dubla
Eugeniusz Kulczycki
Franciszek Ksiezak
Original Assignee
Inst Barwnikow I Produktow Org
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 Inst Barwnikow I Produktow Org filed Critical Inst Barwnikow I Produktow Org
Priority to PL28353090A priority Critical patent/PL162005B1/pl
Publication of PL162005B1 publication Critical patent/PL162005B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego na drodze dekarboksylacji kwasu ftalowe- go, przy czym reakcje prowadzi sie w srodowisku stopionego bezwodnika ftalowego i katalizatora, znamienny tym, ze stopiony bezwodnik ftalowy w obecnosci 2-8% wagowych katalizatora stanowiacego utleniacz - korzystnie dwuchromian sodowy lub nadmanganian potasu i ewentualny dodatek tlenku metalu - korzystnie tlenek miedzi, tlenek cynku i/lub metalu - korzystnie miedzi lub cynku, uzytych w stosunku wagowym 10-20:0-4:0-2, korzy- stnie 12:3:0,5 ogrzewa sie do temperatury nie wyzszej niz 220°C dodaje wode w ilosci nie przekraczajacej 2 mole na 1 mol bezwodnika, a nastepnie pod powierzchnie masy reakcyjnej wprowadza sie pare wodna i ewentualnie dodaje zwiazek alkalizujacy w ilosci do 8% wagowych w stosunku do masy substratu, po czym produkt dekarboksylacji lotny z para wodna samoczynnie wydziela sie z masy reakcyjnej i kierowany jest do absorpcji w wodzie i/lub lugu macierzystym lub roztworze wodnym soli alkalicznej, korzystnie w roztworze wodorotlenku sodowego, po czym otrzymany produkt poddaje sie suszeniu dyspersyjnemu lub krystalizuje sie i suszy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu benzoesowego na drodze dekarboksylacji kwasu ftalowego.
Proces dekarboksylacji kwasu ftalowego w fazie parowej prowadzi się przepuszczając mieszaninę pary wodnej i bezwodnika ftalowego przez złoże katalizatora w temperaturze 300-400°C. Jako katalizatory stosowane są sole cynku, glinu, żelaza, miedzi, kadmu, berylu z dodatkiem aktywujących tlenków metali. Niedogodnością procesu prowadzonego w fazie pary jest: wysoka temperatura, konieczność przygotowania dużej ilości złoża katalizatora z maksymalnie rozwiniętą powierzchnią kontaktową oraz powstawanie obok kwasu benzoesowego dużych ilości produktów ubocznych reakcji, co zmusza do uciążliwych, pracochłonnych operacji niezbędnego oczyszczania, a w związku z tym powstawania dużych ilości ścieków. Wydajność procesu wynosi 65-67%.
Natomiast prowadzenie procesu dekarboksylacji w fazie ciekłej, polega na wysokociśnieniowym ogrzewaniu soli kwasu ftalowego - stopieniu w obecności katalizatorów - związków glinu, chromu lub wolfranu.
Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 2373008 i brytyjski nr 583032 jako katalizatory dekarboksylacji zalecają sole miedzi, niklu, cynku, żelaza, kobaltu oraz kobaltu w obecności jonów o działaniu redukującym.
Inna metoda przedstawiona w Chem. Ind. /1949/ nr 4 s. 581 polega na stopieniu soli kwasu ftalowego wobec mieszaniny tlenku wapniowego i wodorotlenku sodowego, a następnie wyodrębnienie kwasu benzoesowego przez zadanie masy reakcyjnej kwasem siarkowym i następnie sublimację produktu.
Według opisu patentowego St.Zjedn. Ameryki nr 2866895 proces dekarboksylacji prowadzi się metodą ciśnieniową w obecności fenylofosforanu wapniowego z węglanem potasowym i fluorkiem kadmu, po czym powstały kwas benzoesowy oddestylowuje się. Mankamenty znanych metod dekarboksylacji kwasu ftalowego w fazie stopionej to: niezbędne nadciśnienie do 4407 Pa, niezbędny w pełni hermetyczny układ reakcyjny co doprowadza do niepożądanego postępu reakcji w kierunku odszczepienia dnigiej grupy karboksylowej powstającego stopniowo w trakcie reakcji kwasu benzoesowego, brak możliwości selektywnego wydzielenia powstających produktów w czasie prowadzenia procesu. Skutkiem powyższych niedogodności otrzymuje się produkt bardzo zanieczyszczony, wymagający szeregu pracochłonnych operacji oczyszcza162 005 nia. Uzyskiwana wydajność nie przekracza 80%. Otrzymywanie kwasu benzoesowego o czystości niezbędnej w zastosowaniu analitycznym lub farmaceutycznym jest przedmiotem polskiego opisu patentowego nr 101 432 i polega na rekrystalizacji technicznego produktu z toluenu, przemyciu i oddestylowaniu z parą wodną. Patent ci^^c^l^oo^łł^owacji nr 202466 zaleca oczyszczanie kwasu benzoesowego przez rozcieńczenie wodą alkoholowego roztworu benzoesanu, wydzielenie kwasu, rozpuszczanie ponowne w gorącej wodzie, ochłodzenie, po czym wydzielone kryształy rozpuszcza się w gorącym benzenie i rekrystalizuje. Inna metoda oczyszczania kwasu benzoesowego opisana w patencie radzieckim nr 1065404 polega na: rozpuszczeniu soli sodowych lub potasowych kwasu benzoesowego w wodzie, oczyszczenie z węglanem aktywowanym; oczyszczony roztwór zadaje się kwasem solnym, a czysty kwas benzoesowy wydziela się na drodze sublimacji w temperaturze 95-127°C pod głęboką próżnią.
Celem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu benzoesowego o wysokiej czystości i z dobrą wydajnością, z kwasu ftalowego, metodą bezciśnieniową i prostą technologicznie.
Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego według wynalazku polega na dekarboksylacji kwasu ftalowego, przy czym reakcje prowadzi się w sposób następujący: stopiony bezwodnik ftalowy w obecności 2-8% wagowych katalizatora stanowiącego utleniacz - korzystnie dwuchromian sodowy lub nadmanganian potasu z ewentualnym dodatkiem tlenku metalu - korzystnie tlenku miedzi, tlenku cynku i/lub metalu - korzystnie miedzi, cynku użytych w stosunku wagowym 10-20:0-4:0-2 korzystnie 12:3:0,5 ogrzewa się do temperatury nie wyższej niż 220°C, dodaje wodę w ilości nie przekraczającej 2 mole na 1 mol bezwodnika.
Następnie pod powierzchnię masy reakcyjnej wprowadza się parę wodną i ewentualnie dodaje związek alkalizujący w ilości do 8% wagowych w stosunku do masy substratu, po czym samoczynnie wydzielający się z masy reakcyjnej lotny z parą wodną produkt dekarboksylacji jest absorbowany w wodzie i/lub ługu macierzystym i/lub roztworze wodnym soli alkalicznej. Otrzymany kwas benzoesowy lub jego sól w postaci roztworu, odsącza się od mechanicznych zanieczyszczeń, krystalizuje, sączy i suszy lub poddaje suszeniu dyspersyjnemu. Otrzymuje się produkt z wydajnością około 99%, nie zawierający produktów wyjściowych ani produktu dalszej dekarboksylacji. Dla celów technologicznych wymagających szczególnej czystości kwasu benzoesowego, otrzymany produkt sposobem według wynalazku można poddawać ogólnie znanym metodom oczyszczania na drodze adsorbowania zanieczyszczeń na złożu, rekrystalizacji lub chemicznemu utlenieniu zanieczyszczeń.
Postępując sposobem według wynalazku, nieoczekiwanie okazało się, że reakcja hydrolizy bezwodnika ftalowego prowadzona dotychczas w temperaturze wrzeniajego wodnego roztworu czyli w temperaturze około 94-96°C zachodzi również w temperaturze topnienia kwasu ftalowego, czyli korzystnie około 190°C, kiedy woda jest w stanie pary wodnej. Następuje szok termiczny i nieoczekiwanie zostaje zainicjowany proces dekarboksylacji, a dzięki wprowadzeniu pary wodnej do masy reakcyjnej zostaje proces przerwany na etapie odszczepienia tylko jednej grupy karboksylowej. Produkt dekarboksylacji powstający wraz z dodawaną parą wodną i ulatniający się z nią, oddziela się od wpływu katalizatorów, co uniemożliwia dalszą jego dekarboksylację przenosząc stan kinetyczny w stronę nieprzereagowanych substratów, co eliminuje reakcje uboczne. Stosowany do dekarboksylacji katalizator można wielokrotnie wykorzystywać do kolejnych wsadów reakcyjnych, przy czym w celu zapewnienia dobrego wymieszania katalizatora ze świeżą porcją bezwodnika, korzystnie jest zostawić z poprzedniej szarży nie mniej niż 20% masy poreakcyjnej, a świeżą porcję bezwodnika można dozować w trakcie intensywnego mieszania po uprzednim jego stopieniu lub w formie sypkiej.
Poniżej podane przykłady ilustrują wykonanie wynalazku.
Przykład I. Do reaktora szklanego o pojemności 0,5 dm3 z mieszadłem, wsypano 0,148 kg bezwodnika ftalowego, dodano 0,006 kg dwuchromianu sodowego, 0,0015 kg tlenku miedzi i 0,0003 kg pyłu miedzi. Całość dokładnie wymieszano, podgrzano do stopienia masy, a następnie do temperatury 200°C. Następnie rozpoczęto dozowanie wody z taką szybkością, aby temperatura nie opadła poniżej 170°C. Po dodaniu 0,027 dm3 wody rozpoczęto dozowanie pary wodnej przez bełkotkę i jednocześnie powolne wkraplanie 0,003 dm3 40% roztworu wodnego NaOH. Wydzielającą się z masy reakcyjnej fazę parową skierowano przez pionową kolumnę do układu absorbentów zawierających wodę.
162 005
Proces prowadzono do momentu uzyskania pary odlotowej nie zawierającej kwasu benzoesowego. Po zakończeniu procesu zawartość absorbera ochłodzono, wykrystalizowany produkt odsączono i wysuszono. Otrzymano 0,116 kg czystego kwasu benzoesowego, co stanowi 95% wydajności. W filtracie pozostały ślady kwasu ftalowego i 0,0023 kg kwasu benzoesowego w 0,1 kg.
Przykład Π. Postępując jak w przykładzie I użyto 0,148 kg bezwodnika ftalowego, a jako katalizatora 0,006 kg dwuchromianu sodowego i 0,0009 kg pyłu miedziowego. Proces przebiegał mniej intensywnie, w czasie dłuższym o około 20%, do momentu zaniknięcia w odlotowej parze wodnej kwasu benzoesowego użyto około 25% więcej pary wodnej i 0,0017 kg ługu sodowego 100% - wkraplanego w postaci 40% roztworu wodnego. Otrzymano 0,115 kg kwasu benzoesowego, co stanowi 94% wydajności procesu.
Przykład ΠΙ. Postępując sposobem opisanym w przykładzie I użyto: 0,148 kg bezwodnika ftalowego, a jako katalizator 0,006 kg dwuchromianu sodowego i 0,0015 kg tlenku miedzi. Proces przebiegał mniej intensywnie niż w przykładzie I w czasie dłuższym o około 20%, mimo zwiększenia ilości dodanego ługu sodowego o ponad 40%. Roztwór surowego kwasu benzoesowego zaabsorbowany w absorberze w ługu macierzystym, przed krystalizowaniem poddano dodatkowemu oczyszczeniu na adsorberze stałym - w postaci granulatu węgla aktywnego. Otrzymano 0,1138 kg kwasu benzoesowego o wysokim stopniu czystości, który po odwirowaniu poddano suszeniu. Wydajność procesu 93%.
Przykład IV. Postępując sposobem opisanym w przykładzie I użyto: 0,148 kg bezwodnika ftalowego i 0,007 kg dwuchromianu sodowego. Otrzymany surowy produkt końcowy zawierał 5,8% nieprzereagowanego kwasu ftalowego, który usunięto poprzez dwukrotne rozbełtanie i odsączenie produktu reakcji z wodą w stosunku 1:10, co zmniejszyło zawartość kwasu ftalowego w produkcie finalnym do 0,05%. Wydajność procesu około 90%, otrzymano 0,086 kg kwasu benzoesowego.
Przykład V. Postępując sposobem opisanym w przykładzie I użyto: 0,148 kg bezwodnika ftalowego, 0,0006 kg dwuchromianu sodowego, 0,0015 kg tlenku miedzi i 0,0003 kg pyłu miedzi. Produkt dekarboksylacja kierowano do absorbera zawierającego wodny roztwór ługu sodowego. Otrzymany kwas benzoesowy w postaci roztworu soli sodowej poddano oczyszczeniu przez przepuszczenie przez kolumnę wypełnioną granulatem węgla aktywnego i poddano suszeniu dyspersyjnemu. Otrzymano produkt o wysokim stopniu czystości z wydajnością 95,5%.
Przykład VI. Postępując jak w przykładzie I użyto: 0,148 kg bezwodnika ftalowego, a jako katalizatora mieszaninę: 0,005 kg nadmanganianu potasowego, 0,0015 kg tlenku miedzi i 0,0003 kg pyłu miedzi. Proces przebiegał mniej intensywnie. Na oddzielenie produktu użyto o ok. 20% więcej pary wodnej w stosunku do przykładu V, a ilość wodorotlenku sodu zwiększono do 0,005 dm 40% roztworu. Uzyskano 92% wydajności procesu.
Przykład VII. Postępując jak w przykładzie I użyto: 0,148 kg bezwodnika ftalowego, a jako katalizatora 0,006 kg nadmanganianu potasowego. Proces przebiegał podobnie do wcześniej opisanych, jednak produkt dekarboksylacja zawierał ok. 4% kwasu ftalowego, który należało oddzielić. Oczyszczenie polegało na dwukrotnym rozbełtaniu i odsączeniu produktu surowego w wodzie w stosunku 1:10. Zabiegi te zmniejszyły zawartość kwasu ftalowego w produkcie do poziomu 0,05%. Wydajność całego procesu wyniosła 86%
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego na drodze dekarboksylacji kwasu ftalowego, przy czym reakcję prowadzi się w środowisku stopionego bezwodnika ftalowego i katalizatora, znamienny tym, że stopiony bezwodnik ftalowy w obecności 2-8% wagowych katalizatora stanowiącego utleniacz - korzystnie dwuchromian sodowy lub nadmanganian potasu i ewentualny dodatek tlenku metalu - korzystnie tlenek miedzi, tlenek cynku i/lub metalu - korzystnie miedzi lub cynku, użytych w stosunku wagowym 10-20:0-4:0-2, korzystnie 12:3:0,5 ogrzewa się do temperatury nie wyższej niż 220°C dodaje wodę w ilości nie przekraczającej 2 mole na 1 mol bezwodnika, a następnie pod powierzchnię masy reakcyjnej wprowadza się parę wodną i ewentualnie dodaje związek alkalizujący w ilości do 8% wagowych w stosunku do masy substratu, po czym produkt dekarboksylacji lotny z parą wodną samoczynnie wydziela się z masy reakcyjnej i kierowany jest do absorpcji w wodzie i/lub ługu macierzystym lub roztworze wodnym soli alkalicznej, korzystnie w roztworze wodorotlenku sodowego, po czym otrzymany produkt poddaje się suszeniu dyspersyjnemu lub krystalizuje się i suszy.
PL28353090A 1990-01-29 1990-01-29 Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL PL162005B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL28353090A PL162005B1 (pl) 1990-01-29 1990-01-29 Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL28353090A PL162005B1 (pl) 1990-01-29 1990-01-29 Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL162005B1 true PL162005B1 (pl) 1993-08-31

Family

ID=20050052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL28353090A PL162005B1 (pl) 1990-01-29 1990-01-29 Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL162005B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3887612A (en) Process for preparing high purity terephthalic acid
US4939297A (en) Extraction process for removal of impurities from terephthalic acid filtrate
EP2292581B1 (en) Extraction process for removal of impurities from mother liquor in the synthesis of terephthalic acid
US4794195A (en) Process for producing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid by oxidizing 2,6-diisopropylnaphthalene
JPS61118347A (ja) テレフタル酸の製造からの金属触媒残留物の回収
JPS638926B2 (pl)
UA79741C2 (en) Method for removing impurities from 2-nitro-4-methylsulfonylbenzoic acid, purified 2-nitro-4-methylsulphonylbenzoic acid and process for preparation of mesotrione
KR100392740B1 (ko) 아디프산의제조방법
EP1233010B1 (en) Method for production of organic fluorine compound
PL162005B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu benzoesowego PL
US4523041A (en) Method of purifying 4-fluorophenol
US2816923A (en) Conversion of maleic acid to fumaric acid
US4234494A (en) Formation, purification and recovery of phthalic anhydride
JPH0687827A (ja) アリールイミドアルカン過酸の製造法
US4797497A (en) Trimellitic anhydride purification process
US3592847A (en) Process for the purification of terephthalic acid
US4867901A (en) Improved process for reacting salts of D,L-tartaric and maleic acid in the production of ether carboxylate mixtures
PL144334B1 (en) Method of isolating and purifying crude 5-/2-chloro-4-(trifluoromethyl)-phenoxy/-2-nitrobenzoic acid
KR900001286B1 (ko) 오르토벤조일벤조산의 환화방법
JPH07206763A (ja) 精製3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸又はその酸二無水物の製造方法
US2847467A (en) Purification of dodecanedioic and undecanediotc acids
JPH02104544A (ja) フェニル置換芳香族ジオールの合成法
US4215227A (en) Recovery of para-nitrosodium phenolate
US2766281A (en) Preparation of phthalic acids
JPS6360965A (ja) 無水ペルオキシカルボン酸を不動化する方法