PL244742B1 - Sposób otrzymywania kwasu glikolowego - Google Patents

Sposób otrzymywania kwasu glikolowego Download PDF

Info

Publication number
PL244742B1
PL244742B1 PL440382A PL44038222A PL244742B1 PL 244742 B1 PL244742 B1 PL 244742B1 PL 440382 A PL440382 A PL 440382A PL 44038222 A PL44038222 A PL 44038222A PL 244742 B1 PL244742 B1 PL 244742B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
acid
chloroacetic acid
moles
rpm
mbar
Prior art date
Application number
PL440382A
Other languages
English (en)
Other versions
PL440382A1 (pl
Inventor
Dorota Babilas
Piotr Dydo
Małgorzata Milewska
Andrzej Milewski
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
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 Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL440382A priority Critical patent/PL244742B1/pl
Publication of PL440382A1 publication Critical patent/PL440382A1/pl
Publication of PL244742B1 publication Critical patent/PL244742B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/01Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C59/06Glycolic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania kwasu glikolowego, który polega na tym, że od 15g do 25g kwasu chlorooctowego, korzystnie 20g kwasu chlorooctowego rozpuszcza się odpowiednio od 75g do 85g rozpuszczalnika z grupy dieterów oligoglikoli etylenowych, a następnie dodaje się od 5% do 10% roztworu otrzymanego przez rozpuszczenie od 5g do 10g wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu w odpowiednio 95g do 90g rozpuszczalnika z grupy alkoholi mono- lub oligohydroksylowych otrzymując mieszaninę o molowym nadmiarze wodorotlenku od 2 do 3 mola na każdy 1 mol kwasu chlorooctowego, korzystnie 2,6 mola na mol kwasu chlorooctowego, po czym miesza od 310 rpm do 750 rpm, korzystnie 600 rpm w czasie od 24 h do 72 h, korzystnie 48 h, w temperaturze od 15°C do 25°C, rozcieńcza od 15-krotnie do 25-krotnie wodą zdejonizowaną, korzystnie 20-krotnie względem wprowadzonego kwasu chlorooctowego i odsala metodą elektrodializy przy 100 A/m<sup>2</sup> do 400 A/m<sup>2</sup>, korzystnie 300 A/m<sup>2</sup> nie przekraczając 2 V/parę membran, następnie zakwasza poprzez dodanie od 2 do 3 mola 1 normalnego kwasu mineralnego, korzystnie 2,8 mola 1 M kwasu solnego i odparowuje wodę w temperaturze od 30°C do 60°C, korzystnie 40°C pod obniżonym ciśnieniem od 42 mbar do 194 mbar, korzystnie 72 mbar, schładza do temperatury 0°C i sączy, a osad rekrystalizuje.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kwasu glikolowego przeznaczonego jako składnik w produktach do pielęgnacji, szczególnie w kosmetyce białej lub do dalszej syntezy chemicznej związków mających m.in. zastosowanie jako plastyfikatory tworzyw sztucznych, barwników tkanin w przemyśle tekstylnym, środków konserwujących w przemyśle spożywczym.
Reakcje kwasu chlorooctowego w bezwodnych układach alkalicznych powinny prowadzić do otrzymania kwasu diglikolowego. Przeciwnie do przewidywań w reakcji kwasu chlorooctowego z wodorotlenkiem potasu lub wodorotlenkiem sodu rozpuszczonego w mieszanie dieteru oligoglikolu etylenowego z alkoholem mono- lub oligohydroksylowym otrzymano w temperaturze otoczenia sól kwasu glikolowego z wysoką wydajnością powyżej 95% wag. Zobojętnienie tej mieszaniny kwasem mineralnym i odsolenie umożliwiło wyodrębnienie czystego kwasu glikolowego.
Z literatury znane jest zastosowanie reakcji syntezy kwasu glikolowego z gazu syntezowego przez karbonylowanie formaldehydu.
Z amerykańskiego opisu patentowego US2152852 znana jest reakcja znajdująca główne zastosowanie przemysłowe ze względu na niską wysokość kosztów. Kwas glikolowy można otrzymać metodą uwodornienia kwasu szczawiowego i hydrolizy z cyjanohydryną, jednak metoda ta nie znalazła praktycznego zastosowania przez niską selektywność reakcji i znaczną toksyczność reagentów [Karlheinz Miltenberger, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005].
Ponadto znane są metody ekstrakcji kwasu glikolowego z surowców naturalnych oraz syntezy enzymatycznej [L. Salusjarvi, i in., Applied Microbiology and Biotechnology, 103, 2525-2535, 2019], są jednak nieefektywne i niemożliwe do zastosowania w skali przemysłowej.
Innym rozwiązaniem jest synteza kwasu glikolowego z kwasu chlorooctowego w obecności wodnych roztworów silnych zasad. Metoda ta wymusza zastosowanie ponad dwukrotnego molowego nadmiaru wodorotlenku względem liczby moli kwasu chlorooctowego, gdyż najpierw zobojętnieniu ulega kwas chlorooctowy, następnie zachodzi reakcja hydrolizy chlorooctanu sodu do glikolanu sodu. Wydzielenie produktu z tej mieszaniny jest bardzo trudne, ponieważ wymaga wstępnego zakwaszenia mieszaniny poreakcyjnej, co powoduje otrzymanie znacznych ilości zasolonych ścieków oraz przyczynia się do niskiej wydajności metody ze względu na znaczne straty kwasu glikolowego.
Niedogodnością dotychczas stosowanych metod znanych ze stanu techniki jest niezadowalająca przemysłowo wydajność i selektywność, natomiast tworzące się podczas reakcji toksyczne związki uboczne powodują, że nie są to technologie przyjazne dla środowiska.
Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowego sposobu otrzymywania kwasu glikolowego, niewymagającego zastosowania katalizatora i kontroli temperatury reakcji oraz ograniczenie otrzymywania toksycznych produktów ubocznych.
Sposób otrzymywania kwasu glikolowego polega na tym, że sposób otrzymywania kwasu glikolowego polega na tym, że od 15 g do 25 g kwasu chlorooctowego, korzystnie 20 g kwasu chlorooctowego rozpuszcza się odpowiednio od 75 g do 85 g rozpuszczalnika z grupy dieterów oligoglikoli etylenowych, a następnie dodaje się od 5% do 10% roztworu otrzymanego przez rozpuszczenie od 5 g do 10 g wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu w odpowiednio 95 g do 90 g rozpuszczalnika z grupy alkoholi mono- lub oligohydroksylowych otrzymując mieszaninę o molowym nadmiarze wodorotlenku od 2 do 3 mola na każdy 1 mol kwasu chlorooctowego, korzystnie 2,6 mola na mol kwasu chlorooctowego, po czym miesza od 310 rpm do 750 rpm, korzystnie 600 rpm w czasie od 24 h do 72 h, korzystnie 48 h, w temperaturze od 15°C do 25°C, rozcieńcza od 15-krotnie do 25-krotnie wodą zdejonizowaną, korzystnie 20-krotnie względem wprowadzonego kwasu chlorooctowego i odsala metodą elektrodializy przy 100 A/m2 do 400 A/m2, korzystnie 300 A/m2 nie przekraczając 2 V/parę membran, następnie zakwasza poprzez dodanie od 2 do 3 mola 1 normalnego kwasu mineralnego, korzystnie 2,8 mola 1 M kwasu solnego i odparowuje wodę w temperaturze od 30°C do 60°C, korzystnie 40°C pod obniżonym ciśnieniem od 42 mbar do 194 mbar, korzystnie 72 mbar, schładza do temperatury 0°C i sączy, a osad rekrystalizuje.
Korzystnie w sposobie według wynalazku jako rozpuszczalniki z grupy dieterów oligoglikoli etylenowych stosuje się pochodne eterów diglikoli etylenowych dipodstawionych takich jak: dieter glikolu dietylenowego, dieter glikolu dimetylenowego, dieter glikolu dietylenowego.
Korzystnie w sposobie według wynalazku jako rozpuszczalniki z grupy alkoholi mono- lub oligohydroksylowych stosuje się niskolotne alkohole od C1 do C3, korzystnie metanol, lub mono-, di-, triglikole etylenowe, lub mieszaniny poliglikoli etylenowych (PEG) o średniej masie cząsteczkowej od 380 g/mol do 600 g/mol, PEG-400.
Korzystnie w sposobie według wynalazku jako kwas mineralny stosuje się kwas siarkowy(VI), kwas azotowy(V), kwas solny, korzystnie kwas solny.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość otrzymania czystego kwasu glikolowego w reakcji zachodzącej w temperaturze od 15°C do 25°C z wysoką selektywnością i wydajnością, niewymagającą zastosowania katalizatora i kontroli temperatury reakcji, wraz z ograniczeniem otrzymywania toksycznych czy trudnych do wydzielenia produktów ubocznych. Dodatkowo w sposobie tym wykorzystano przyjazne dla środowiska niskolotne rozpuszczalniki polarne.
Przedmiot wynalazku wyjaśniono na poniższych przykładach wykonania.
Przykład 1
Kolbę stożkową zaopatrzoną w dipol mieszający o pojemności 50 cm3 umieszcza się na mieszadle magnetycznym, wprowadza się 1,25 g kwasu chlorooctowego i 8,2 cm3 dieteru diglikolu dietylenowego. Po całkowitym rozpuszczeniu kwasu chlorooctowego, dodaje się mieszaninę złożoną z 1,75 g drobno zmielonego wodorotlenku sodu i 7 cm3 metanolu. Zawartość kolby miesza się przy 410 rpm w czasie 48 godzin. Otrzymany produkt w postaci soli sodowej kwasu glikolowego wytrąca się z mieszaniny i agreguje przy dnie i na ściankach kolby stożkowej. Nadmiar mieszaniny rozpuszczalników dekantuje się znad osadu. Osad rozpuszcza się w 20 cm3 wody i zakwasza poprzez dodanie 13,3 cm3 1 M kwasu solnego. Roztwór odsala się metodą elektrodializy przy 300 A/m2 nie przekraczając 2 V/parę membran, odparowuje wodę w temperaturze 40°C i ciśnieniu 72 mbar, do pierwszych oznak krystalizacji. Otrzymaną mieszaninę schładza się do 0°C i sączy, a osad przemywa zimnym heksanem w 3 porcjach po 10 cm3 każda. Otrzymuje się 0,87 g produktu zanieczyszczonego poniżej 1,1% wag. kwasem diglikolowym i pozostałościami rozpuszczalników organicznych.
Przykład 2
Kolbę stożkową zaopatrzoną w dipol mieszający o pojemności 50 cm3 umieszcza się na mieszadle magnetycznym, wprowadza się 1,25 g kwasu chlorooctowego i 8,5 cm3 dieteru etylenowego oraz 10 cm3 dieteru diglikolu dimetylowego. Po całkowitym rozpuszczeniu kwasu chlorooctowego, dodaje się mieszaninę złożoną z 1,75 g drobno zmielonego wodorotlenku sodu i 7 cm3 metanolu. Zawartość kolby miesza się przy 600 rpm w czasie 48 godzin. Otrzymany produkt w postaci soli sodowej kwasu glikolowego wytrąca się z mieszaniny i agreguje przy dnie i na ściankach kolby stożkowej. Nadmiar mieszaniny rozpuszczalników dekantuje się znad osadu. Osad rozpuszcza się w 25 cm3 wody i zakwasza poprzez dodanie 13,3 cm3 1 M kwasu solnego. Roztwór odsala się metodą elektrodializy przy 300 A/m2 nie przekraczając 2 V/parę membran, odparowuje wodę w temperaturze 40°C i ciśnieniu 72 mbar, do pierwszych oznak krystalizacji. Otrzymaną mieszaninę schładza się do 0°C i sączy, a wydzielon y osad oczyszcza się przez rekrystalizacje z etanolu. Otrzymuje się 0,83 g produktu zanieczyszczonego poniżej 1,0% wag. kwasem diglikolowym i pozostałościami rozpuszczalników organicznych.

Claims (4)

1. Sposób otrzymywania kwasu glikolowego znamienny tym, że od 15 g do 25 g kwasu chlorooctowego, korzystnie 20 g kwasu chlorooctowego rozpuszcza się odpowiednio od 75 g do 85 g rozpuszczalnika z grupy dieterów oligoglikoli etylenowych, a następnie dodaje się od 5% do 10% roztworu otrzymanego przez rozpuszczenie od 5 g do 10 g wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu w odpowiednio 95 g do 90 g rozpuszczalnika z grupy alkoholi mono- lub oligohydroksylowych otrzymując mieszaninę o molowym nadmiarze wodorotlenku od 2 do 3 mola na każdy 1 mol kwasu chlorooctowego, korzystnie 2,6 mola na mol kwasu chlorooctowego, po czym miesza od 310 rpm do 750 rpm, korzystnie 600 rpm w czasie od 24 h do 72 h, korzystnie 48 h, w temperaturze od 15°C do 25°C, rozcieńcza od 15-krotnie do 25-krotnie wodą zdejonizowaną, korzystnie 20-krotnie względem wprowadzonego kwasu chlorooctowego i odsala metodą elektrodializy przy 100 A/m2 do 400 A/m2, korzystnie 300 A/m2 nie przekraczając 2 V/parę membran, następnie zakwasza poprzez dodanie od 2 do 3 mola 1 normalnego kwasu mineralnego, korzystnie 2,8 mola 1 M kwasu solnego i odparowuje wodę w temperaturze od 30°C do 60°C, korzystnie 40°C pod obniżonym ciśnieniem od 42 mbar do 194 mbar, korzystnie 72 mbar, schładza do temperatury 0°C i sączy, a osad rekrystalizuje.
4 PL 244742 B1
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako rozpuszczalniki z grupy dieterów oligoglikoli etylenowych stosuje się pochodne eterów diglikoli etylenowych dipodstawionych takich jak: dieter glikolu dietylenowego, dieter glikolu dimetylenowego, dieter glikolu dietylenowego.
3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako rozpuszczalniki z grupy alkoholi mono- lub oligohydroksylowych stosuje się niskolotne alkohole od C1 do C3, korzystnie metanol, lub mono-, di-, triglikole etylenowe, lub mieszaniny poliglikoli etylenowych (PEG) o średniej masie cząsteczkowej od 380 g/mol do 600 g/mol, PEG-400.
4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako kwas mineralny stosuje się kwas siarkowy(VI), kwas azotowy(V), kwas solny, korzystnie kwas solny.
PL440382A 2022-02-14 2022-02-14 Sposób otrzymywania kwasu glikolowego PL244742B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL440382A PL244742B1 (pl) 2022-02-14 2022-02-14 Sposób otrzymywania kwasu glikolowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL440382A PL244742B1 (pl) 2022-02-14 2022-02-14 Sposób otrzymywania kwasu glikolowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL440382A1 PL440382A1 (pl) 2023-08-21
PL244742B1 true PL244742B1 (pl) 2024-02-26

Family

ID=87884572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL440382A PL244742B1 (pl) 2022-02-14 2022-02-14 Sposób otrzymywania kwasu glikolowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244742B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL440382A1 (pl) 2023-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6624334B1 (en) Method for production of aryl alkyl ethers
AU2014241870B2 (en) Process for making 2,5-furandicarboxylic acid
CN113286780B (zh) 制备氨基酸酯的有机硫酸盐的方法
EP2627645A1 (fr) Procede de preparation de la 2-hydroxybutyrolactone
PL244742B1 (pl) Sposób otrzymywania kwasu glikolowego
JP2011051971A (ja) 1−アルキルグリセロールエーテルの調製方法
CN104926661A (zh) 一种溴硝醇的合成方法
CN108341756B (zh) 一种水杨羟肟酸的制备方法
JP2011105762A (ja) 1−ヒドロペルオキシ−16−オキサビシクロ[10.4.0]ヘキサデカンの調製方法
PL244727B1 (pl) Sposób otrzymywania kwasu diglikolowego
FI88028B (fi) Foerfarande foer framstaellning av -hydroxismoersyra och dess salter medelst hydrolysering av oligomerer av -hydroxismoersyra vid basiska betingelser
CN113214197B (zh) 一种维生素c乙基醚的制备方法
US2872461A (en) Process of producing chloranil
KR20140050901A (ko) 고순도 4-아미노메틸벤조산의 제조방법
KR20070015424A (ko) 프로부콜 유도체의 제조 방법
KR20130099413A (ko) 4-아미노메틸사이클로헥산 카르복실산의 제조방법
CN106366305A (zh) 一种聚乙二醇单甲醚乙酸酯的制备方法
RU2245872C2 (ru) Способ получения простых азоиминоэфиров и эфиров азокарбоновых кислот и новые смешанные эфиры азокарбоновых кислот
SU249377A1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N&#39;-БИC(БEHЗOЛCУЛbФOHИЛ)- АЛКАНСУЛЬФИНАМИДИНОВ
CN116162074B (zh) 一种2,5-呋喃二甲酸的纯化方法
JPS63154643A (ja) 低級カルボン酸エステルの製法
EP0110239B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Hydroxy-carbazol-1-carbonsäure
JP4746162B2 (ja) 2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノンの製造方法
JPH0136461B2 (pl)
RU2083556C1 (ru) Способ получения сложного эфира антраниловой кислоты