RU2009120C1

RU2009120C1 - Method for producing sodium or potassium salts of orthocarboxylic acids

Info

Publication number: RU2009120C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Моисеевич Шапиро
Original assignee: Юрий Моисеевич Шапиро
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: desired products have formula R-C(OMe)₂(OH) where Me is Na, K, R is phenyl, furyl, R₁-CH=CH-, CH₃(CH=CH)₂-,

, R₁ is phenyl, furyl. Potassium salt of carboxylic acid R-(OMe)C= 0 where R and Me are as mentioned above, is used as reagent 1. Aqueous solution of sodium or potassium hydroxide having concentration 6-8 mol/l is used as reagent 2. Reagent 1 is treated by reagent 2 by adding diethyl ether as organic solvent, volume ratio diethyl ether: reaction mass being (1.95-2.05): 1. The process takes place at room temperature, excess of alkali being removed, molar ratio alkali: carboxylic acid salt being (4-0.5): 1, alkali concentration being not less 5 N. EFFECT: improves efficiency of the method.

Description

Изобретение относится к новым способам получения солей ортокарбоновых кислот или алкоголятов гем-триолов, имеющих структурную формулу R-

Me где R-фенил, фурил, R₁-CH= CH-, CH₃-(CH= CH)₂-, CH= C-CH₃; Me - Na, K; R_l-фенил, фурил, использующихся в качестве промежуточных реагентов в органическом синтезе, а также в полиграфии для регенерации алюминиевых пластин.The invention relates to new methods for producing salts of orthocarboxylic acids or gem-triols alcoholates having the structural formula R-

Me where R is phenyl, furyl, R ₁ -CH = CH-, CH ₃ - (CH = CH) ₂ -, CH = C-CH ₃ ; Me is Na, K; R _l -phenyl, furyl, used as intermediate reagents in organic synthesis, as well as in printing for the regeneration of aluminum plates.

Известен способ получения солей ортокарбоновых кислот взаимодействием органических кислот со щелочью в двухфазной системе диоксан - концентрированная щелочь, предназначенный преимущественно для получения калиевых ортоароматических кислот. Наиболее близким к заявляемому является способ, заключающийся в смешивании концентрированной водной щелочи с гетерогенной смесью органическая карбоновая кислота - вода (Шапиро Ю. М. . Журнал общей химии, 1988, т. 58, N 4, с. 987). В обоих случаях продукт образуется по следующей реакции: R-

O

R-

Me
Недостатком указанного аналога является использование в качестве исходного реагента карбоновой кислоты, что в гетерогенных условиях может привести к образованию продукта, содержащего в качестве примесей непрореагировавшую щелочь, а также соль карбоновой кислоты, образующейся в качестве промежуточного реагента.A known method of producing salts of orthocarboxylic acids by the interaction of organic acids with alkali in a two-phase system of dioxane - concentrated alkali, intended primarily for the production of potassium orthoaromatic acids. Closest to the claimed method is the method of mixing concentrated aqueous alkali with a heterogeneous mixture of an organic carboxylic acid - water (Shapiro, Yu.M. Journal of General Chemistry, 1988, v. 58, No. 4, p. 987). In both cases, the product is formed by the following reaction: R-

O

R-

Me
The disadvantage of this analogue is the use of a carboxylic acid as a starting reagent, which under heterogeneous conditions can lead to the formation of a product containing unreacted alkali as impurities, as well as a salt of a carboxylic acid formed as an intermediate reagent.

Целью изобретения является обеспечение более чистого продукта за счет одностадийности процесса образования ортокарбоновых кислот, а также обеспечение доступности ортокарбоновых солей за счет использования промышленно производимых реагентов и применения более эффективного способа извлечения продукта из реакционной смеси. The aim of the invention is to provide a cleaner product due to the one-stage process of the formation of orthocarboxylic acids, as well as ensuring the availability of orthocarboxylic salts through the use of industrially produced reagents and the use of a more efficient method of extracting the product from the reaction mixture.

Указанная цель достигается тем, что в качестве одного из исходных реагентов берут натриевую или калиевую соль карбоновой кислоты, на основе которой готовят гомогенный водный раствор, к которому затем приливают водный раствор КОН или NaOH с концентрацией 6-8 н. с таким расчетом, чтобы в общей массе смеси создавалась концентрация щелочи не ниже 5 н. , а после образования обильного осадка ортокарбоновой соли в реакционную смесь при комнатной температуре добавляют диэтиловый эфир в количестве 2 ± 0,5 превосходящем объем реакционной смеси. Общая концентрация щелочи для полноты образования продукта должна превосходить количество соли карбоновой кислоты в 4 ± 0,5 раза. В результате указанных операций ортокарбоновая соль переходит из водно-щелочной фазы в фазу диэтилового эфира, образуя в нем гетерогенную взвесь, которую разделяют известными методами. Например, кристаллы ортосоли могут быть отделены центрифугированием или же фильтрованием на стеклянном фильтре при вакуумировании водоструйным насосом. Затем белый кристаллический продукт сушат в термостате при 40-50^оС в течение 2 ч и исследуют на чистоту.This goal is achieved by the fact that as one of the starting reagents take sodium or potassium salt of a carboxylic acid, on the basis of which a homogeneous aqueous solution is prepared, to which is then added an aqueous solution of KOH or NaOH with a concentration of 6-8 N. so that in the total mass of the mixture an alkali concentration of at least 5 n is created. and after the formation of an abundant precipitate of orthocarboxylic salt in the reaction mixture at room temperature add diethyl ether in an amount of 2 ± 0.5 exceeding the volume of the reaction mixture. The total concentration of alkali to complete the formation of the product should exceed the amount of carboxylic acid salt by 4 ± 0.5 times. As a result of these operations, the orthocarboxylic salt passes from the aqueous-alkaline phase to the diethyl ether phase, forming a heterogeneous suspension in it, which is separated by known methods. For example, orthosol crystals can be separated by centrifugation or by filtration on a glass filter while evacuating with a water-jet pump. Then a white crystalline product was dried in an oven at 40-50 ^{° C} for 2 hours and examined for purity.

Проверка качества продукта и его идентификация осуществляются пламенно-фотометрическим определением процентного содержания натрия или калия, элементным анализом, ИК-спектроскопией по наличию полосы ν_он3800 см^-1, потенциометрическим титрованием навески соли, растворенной в воде.The quality control of the product and its identification are carried out by flame-photometric determination of the percentage of sodium or potassium, elemental analysis, IR spectroscopy by the presence of the band ν _{it is} 3800 cm ^-1 , potentiometric titration of a portion of salt dissolved in water.

П р и м е р 1. Динатрийортобензоат. В 50 мл воды растворяют 21,6 г/0,15 М/бензоата натрия/гомогенный раствор/ и приливают 50 мл водного раствора, содержащего 24 г (0,6 М) NaOH. Образовавшуюся вязкую массу охлаждают до 15-20^оС и приливают 200 мл диэтилового эфира. Через 1 ч смесь расслаивается на нижний слой, содержащий водный раствор избыточной щелочи, и верхний, представляющий гетерогенную смесь ортокарбоновой соли в эфире. Нижний щелочной слой удаляют с помощью делительной воронки или отсасыванием пипеткой, а верхний переносят на стеклянный фильтр и при действии водоструйного насоса эфир отжимают, а продукт после повторной промывки эфиром сушат в термостате при 40-50^оС. Получен белый кристаллический продукт (27 г или 98% ). Потенциометрическим титрованием водного раствора неваски продукта установлена чистота 98% . Пламенно-фотометрическим методом установлено содержание натрия 24,6% (Расчетно - 25% ). Приведем уравнение реакции образования этого продукта

+ NaOH __→

Na
П р и м е р 2. Динатрийортобензоат. В 50 мл воды растворяют 14,4 г бензоата натрия (0,1 М) и приливают 50 мл водного раствора, содержащего 20 г (0,5 М) NaOH. Далее поступают, как описано в примере 1. Эфир добавляется в количестве 220 мл. Выход продукта 98% (18,0 г).PRI me R 1. Disodium orthobenzoate. In 50 ml of water, 21.6 g / 0.15 M / sodium benzoate / homogeneous solution / is dissolved and 50 ml of an aqueous solution containing 24 g (0.6 M) NaOH is added. The resulting viscous mass was cooled to 15-20 ^{° C} and poured in 200 ml of diethyl ether. After 1 h, the mixture is stratified into a lower layer containing an aqueous solution of excess alkali, and a top one, which represents a heterogeneous mixture of orthocarboxylic salt in ether. The lower alkaline layer was removed using a separatory funnel or by suction with a pipette, and transferred onto the upper glass filter, and under the action of a water jet air is drained, and the product after repeated washing with ether, dried in an oven at 40-50 ^° C to give a white crystalline product (27 g, or 98%). By potentiometric titration of an aqueous solution of the product nevask, a purity of 98% was established. The flame-photometric method established the sodium content of 24.6% (Calculated - 25%). We give the equation of the reaction of formation of this product

+ NaOH __ →

Na
PRI me R 2. Disodium orthobenzoate. 14.4 g of sodium benzoate (0.1 M) are dissolved in 50 ml of water and 50 ml of an aqueous solution containing 20 g (0.5 M) of NaOH is added. Then proceed as described in example 1. Ether is added in an amount of 220 ml. Yield 98% (18.0 g).

Аналогично с выходом 96-99% получают ортокарбоновые соли на основе NaOH и КОН для остальных ортокарбоновых кислот, указанных структур. Similarly, with the yield of 96-99%, orthocarboxylic salts based on NaOH and KOH are obtained for the remaining orthocarboxylic acids of the indicated structures.

Заявляемый способ имеет преимущество над аналогами, что в нем используется соль карбоновой кислоты, которая во многих случаях представляет более чистый исходный реагент и более устойчивый (например в случае метакриловой кислоты), чем наряду с другими условиями обеспечивается высокий выход продукта с высоким содержанием основного вещества. (56) Авторское свидетельство СССР N 8468642, кл. B 41 N 3/06, 1989. The inventive method has an advantage over analogues that it uses a salt of a carboxylic acid, which in many cases is a cleaner starting reagent and more stable (for example, in the case of methacrylic acid), which, along with other conditions, provides a high yield of product with a high content of the main substance. (56) Copyright certificate of the USSR N 8468642, cl. B 41 N 3/06, 1989.

Журнал общей химии 58 N 45, 1988, с. 987. Journal of General Chemistry 58 N 45, 1988, p. 987.

Claims

METHOD FOR PRODUCING SODIUM OR POTASSIUM SALTS OF ORTOCARBOXYLIC ACIDS OF THE GENERAL FORMULA
R-

Me
where Me-Na, K;
R is phenyl, furyl; R ₁ —CH = CH—, CH ₃ (CH = CH) ₂ -, CH ₂ = C — CH ₃ , where R ₁ is phenyl, furyl,
treating the oxygen-containing compound with an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide with a concentration of 6-8 mol / l at room temperature with the addition of an organic solvent and removing excess alkali, characterized in that the sodium or potassium salt of the carboxylic acid of the general formula is used as the oxygen-containing compound
R-

/
where R and Me have the indicated meanings,
diethyl ether is used as a solvent at a volume ratio of diethyl ether: reaction weight of 1.95-2.05: 1 and the process is carried out at a molar ratio of alkali: carboxylic acid salt equal to 4 ± 0.5: 1 and alkali concentration not lower than 5 N. in the reaction solution.