PL56423B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.XII.1968 56423 KI. 12 o, 21 MKP C 07 UKD c5!f| Wspóltwórcy wynalazku: mgr Andrzej Zmójdzin, Boguslaw Hoffmann Wlasciciel patentu: Chemiczna Spóldzielnia Pracy „Synteza", Poznan (Polska) Sposób wytwarzania kwasu sorbowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kwasu sorbowego.Znana jest metoda wytwarzania kwasu sorbo¬ wego przez reakcje ketenu z aldehydem krotono- wym w obecnosci odpowiednich katalizatorów.Produktem tej reakcji jest oleista substancja o wysokiej, temperaturze wrzenia, nie posiadajaca wolnej grupy kwasowej i nie reagujaca ze slaby¬ mi zasadami, znana pod nazwa polilaktonu lub poliestru. W stezonym lugu sodowym lub potaso¬ wym polilakton rozpuszcza sie z jednoczesnym przegrupowaniem, tworzac roztwór soli kwasu sorbowego.Podobnie podczas kilku lub kilkunastogodzin¬ nego ogrzewania z silnymi kwasami nastepuje przegrupowanie i stopniowo tworzy sie wolny kwas sorbowy.Podczas tych przegrupowan zachodza jednocze¬ snie reakcje uboczne, które powoduja spadek wy¬ dajnosci oraz zanieczyszczenie otrzymanego kwasiu sorbowego.Powstajacy w obecnosci stezonych lugów sorbi- nian sodu lub potasu ulega bardzo szybko utle¬ nianiu i jednoczesnie polimeryzacji. Z tego powo¬ du przy stosowaniu znanych metod wytwarzania uzyskuje sie przecietnie 50—60% wydajnosci kwa¬ su sorbowego, przy czym powstajace produkty uboczne powoduja zmiane zapachu, smaku i bar¬ wy oraz obnizenie temperatury topnienia kwasu 10 20 25 30 sorbowego, co powoduje koniecznosc dodatkowego oczyszczania.W przypadku .przegrupowania przez dlugotrwale ogrzewanie z silnymi kwasami zachodza równo¬ czesnie uboczne procesy polimeryzacji, powodujac powstawanie substancji o wygladzie smólek lub zywic, a nawet typowych mas plastycznych.Z drugiej strony zdarza sie równiez niezupelne przegrupowanie, w produkcie moze znajdowac sie nieprzereagowany polilakton. Bardzo trudno jest ustalic wlasciwy przebieg reakcji, z tego tez po¬ wodu mimo pozornie identycznego sposobu poste¬ powania, wydajnosci silnie sie wahaja, z nie¬ uchwytnych przyczyn.Przedmiotem wynalazku jest uproszczony i la¬ twy do wykonania sposób przeprowadzenia poli¬ laktonu w kwas sorbowy.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze polilakton, ewentualnie jego roztwór lub otrzyma¬ na w wyniku reakcji aldehydu krotonowego z ketenem mieszanine, poreakcyjna zawierajaca polilakton ogrzewa sie szybko do temperatury po¬ wyzej 100°C i wlewa do roztworu kwasu solnego, ewentualnie miesza jeszcze przez pewien czas i po¬ zostawia produkt do ostygniecia i ewentualnego skrzepniecia.Cecha charakterystyczna sposobu wykonania wedlug wynalazku jest nie tylko latwosc i pro¬ stota wykonania, ale przede wszystkim to, ze otrzymuje sie kwas sorbowy z wysoka wydajno- 564233 scia i pozbawiony omówionych wyzej zanieczy¬ szczen.Produkt przegrupowania otrzymany w ten spo¬ sób nie zawiera zupelnie zadnych dostrzegalnych ilosci smólek, zywic lub innych polimerów, ani 5 tez nieprzereagowanego polilaktonu. Praktycznie mozna przyjac, ze w wyniku tak prowadzonej re¬ akcji powstaje wylacznie kwas sorbowy.Przy wykonywaniu sposobu wedlug wynalazku istotne znaczenie ma szybkie ogrzanie polilaktonu t i przeprowadzenie operacji w ten sposób, zeby po- l zostawal on jak najkrócej w wysokiej temperatu¬ rze. Najlepiej polaczyc to od razu z oddestylowa¬ niem nadmiaru nieprzereagowanego aldehydu kro- tonowego i ewentualnie innych rozpuszczalników. lB 15 Przy koncu destylacji nalezy szybko podniesc tem¬ perature i nastepnie zawartosc naczynia wlac do kwasu solnego.W zasadzie do przegrupowania wystarcza równa lub nawet nieco mniejsza wagowo ilosc kwasu solnego, oczywiscie jednak mozna tez stosowac ilosci wieksze. Mozna stosowac kwas solny stezo¬ ny czysty, technicznych oraz o mniejszych steze¬ niach. Ponizej okolo 20% HC1 przegrupowanie nie przebiega calkowicie, jakkolwiek zostaje zapoczat¬ kowane przy zastosowaniu kwasu o stezeniu poni- 25 zej 15%.Optymalna temperatura dolewanego polilaktonu wynosi 140—160°C, jednak mozna te* wykonac przegrupowanie, dolewajac lakton o nizszej tem¬ peraturze, na przyklad 120°C, a nawet 110°C lub 30 jeszcze nieco nizszej, zwlaszcza jezeli stosuje sie równoczesnie kwas solny nieco podgrzany na przyklad do temperatury 40—50°C. Natomiast podgrzewanie do temperatury wyzszej, zwlaszcza ponad 170°C, prowadzi z reguly do powstawania 35 polimeru.Warunkiem uzyskania dobrego rezultatu przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku jest to, ze polilakton powinien byc podgrzewany mozliwie krótko i do niezbyt wysokich temperatur, przy a0 czyim warunek ten powinien byc takze przestrze¬ gany podczas oddestylowania nadmiaru nieprze¬ reagowanego aldehydu i rozpuszczalników. Z tego wzgledu nalezy stosowac albo destylacje próznia* wa, albo mozliwie szybka destylacje bez prózni, 45 która powinna bvc zakonczona natychmiast po osiagnieciu terniperatury 150°C. Normalnie w tak oddestylowanym produkcie pozostaje pewna ilosc kwasu octowego, Który wytwarza sie z ketenu.Stwierdzone, ze zawartosc 10—15%, a nawet wiecej 50 kwasu octowego w laktonie nie tylko nie prze¬ szkadza podczas przegrupowania, ale jest nawet 4 bardzo korzystne, gdyz ulatwia przenikanie HC1 w zawiesinie niemieszajacych sie plynów.Przyklad I. Do 500 g aldehydu krotonowego wobec katalizatora cynkowego wprowadza sie 2 mole gazowego ketenu. Roztwór zlewa sie znad katalizatora i oddestylowuje nadmiar nieprzerea-- gowanego aldehydu krotonowego i ewentualnie in¬ nych rozpuszczalników mozliwie szybko, przy uzyciu dwóch termometrów, w tym jednego zanu¬ rzonego stale w plynie.Po osiagnieciu temperatury 150°C na termome¬ trze zanurzonym, destylacje przerywa sie i przele¬ wa raptownie zawartosc kolby do równej objeto¬ sciowo ilosci 20%-wego kwasu solnego, mieszajac w czasie wlewania i jeszcze potem przez okolo 5 iminut. Mieszanine pozostawia sie do cetudzenia i odsacza, przemywajac ewentualnie zimna woda.Surowy kwas sorbowy oczyszcza sie przez prze- krystalizowanie z wrzacej wody w znany sposób.Otrzymuje sie prawie dokladnie teoretyczna ilosc okolo 200 g surowego kwasu sorbowego i okolo 130—150 g czystego kwasu po krystalizacji.Przyklad II. Do 10 kg aldehydu krotonowe¬ go wprowadza sie ogólem okolo 3 kg ketenu w obecnosci katalizatora cynkowego. Po esadzeniu sie katalizatora, roztwór zlewa sie i oddestylowuje nadimiar nieprzereagowanego aldehydu krotonowe¬ go i ewentualnie nieco innych substancji pod zmniejszonym cisnieniem. Pozostaly polilakton w ilcsci okolo 7,5 kg przenosi sie do otwartego na¬ czynia i ogrzewa szybko, na przyklad bezposred¬ nim plomieniem, do temperatury 140°C, po czym szybko przelewa do 10 litrów okolo 25%-wego technicznego HC1, podgrzanego do temperatury 40°C i miesza sie przez 5—10 minut. Po ostudze¬ niu odsacza sie wydzielony surowy kwas sorbowy i przekrystalizowuje w znany sposób z wody.Otrzymuje sie 7,5 kg surowego kwasu sorbowego i Okolo 5—5,5 kg czystego kwasu po krystalizacji. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kwasu sorbowego przez re¬ akcje aldehydu krotonowego z ketenem i przegru¬ powanie powstalego pclilaktonu za pomoca kwasu solnego, znamienny tym, ze polilakton po odde¬ stylowaniu substancji lotnych, glównie nieprzere¬ agowanego aldehydu, ogrzewa sie szybko do tem¬ peratury ponad 100°C, najkorzystniej 140—160°C i wlewa do co najmniej 15 procentowego kwasu solnego, korzystnie przy zachowaniu stosunku wa¬ gowego polilaktonu do kwasu okolo 1:1 (do 1:2), krótko miesza i pozostawia do ostudzenia, po czym odsacza wydzielony produkt. WDA-l. Zam. 1279. Nakl. 310 egz. *:•.:?¦¦£*'¦ PL