RU2072348C1 - Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid - Google Patents
Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072348C1 RU2072348C1 SU5056835A RU2072348C1 RU 2072348 C1 RU2072348 C1 RU 2072348C1 SU 5056835 A SU5056835 A SU 5056835A RU 2072348 C1 RU2072348 C1 RU 2072348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- glyoxylic acid
- aqueous solution
- yield
- glyoxylic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии получения глиоксиловой кислоты CHO-COOH, используемой для синтеза лекарственных и косметических препаратов. The invention relates to chemical technology for the production of glyoxyl acid CHO-COOH, used for the synthesis of pharmaceutical and cosmetic preparations.
Известны методы получения глиоксиловой кислоты окислением глиоксаля азотной кислотой [1-3]
Недостатком указанных методов является использование труднодоступного исходного сырья глиоксаля, а также сложность технологического процесса [1,2]
Целью предполагаемого изобретения является снижение сырьевых затрат и расширение сырьевой базы получения глиоксиловой кислоты, а также упрощение технологического процесса.Known methods for producing glyoxylic acid by oxidation of glyoxal with nitric acid [1-3]
The disadvantage of these methods is the use of inaccessible glyoxal feedstock, as well as the complexity of the process [1,2]
The aim of the proposed invention is to reduce raw materials costs and expand the raw material base for glyoxylic acid production, as well as simplifying the process.
Поставленная цель достигается тем, что глиоксиловую кислоту получают окислением азотной кислотой соединений типа X-CH2OН, где Х -CN, -COOH при температуре 20-70oC в присутствии катализатора пятиокиси ванадия, в среде соляной кислоты с выходом целевого продукта от 10 до 76% от теоретически возможного. Достоинством способа является то, что в качестве исходного сырья используется метиленциангидрин HOCH2CN, который получается известными методами из продуктов окислительного амманолиза природного газа и метана.This goal is achieved in that glyoxylic acid is obtained by nitric acid oxidation of compounds of the type X-CH 2 OH, where X-CN, -COOH at a temperature of 20-70 o C in the presence of a catalyst of vanadium pentoxide, in hydrochloric acid with the yield of the target product from 10 up to 76% of theoretically possible. The advantage of the method is that methylenecyanohydrin HOCH 2 CN, which is obtained by known methods from the products of oxidative ammanolysis of natural gas and methane, is used as a feedstock.
Выходы метиленциангидрина (МЦГ) и гликолевой кислоты количественные. Предлагаемый метод позволяет получать глиоксиловую кислоту из простейшего сырья: аммиака и природного газа, что делает способ легко осуществимым в промышленности.
The yields of methylene cyanohydrin (MCH) and glycolic acid are quantitative. The proposed method allows to obtain glyoxylic acid from the simplest raw materials: ammonia and natural gas, which makes the method easily feasible in industry.
Методика получения глиоксиловой кислоты дана в примерах. The method of obtaining glyoxylic acid is given in the examples.
Влияние параметров процесса окисления азотной кислотой гликолевой кислоты в среде соляной кислоты представлены в табл. 1. The influence of the parameters of the process of nitric acid oxidation of glycolic acid in a hydrochloric acid medium is presented in table. one.
Максимальный выход глиоксиловой кислоты 73-76% от теоретически возможного обеспечивается добавлением 0,002-0,01 м.д. катализатора на 1 м.д. гликолевой кислоты. Отклонение от этого интервала приводит к снижению выхода конечного продукта, а при отсутствии катализатора глиоксиловая кислота не образуется. Окисление гликолевой кислоты осуществляется концентрированной азотной кислотой, взятой в количестве 0,8-2,0 м.д. предпочтительно 1,0 м.д. на 1 м.д. окисляемого соединения в течение 10-210 мин. В качестве среды используется соляная кислота концентрации 29-37% Содержание окисляемого соединения в соляной кислоте составляет 0,8-6,6 мас. Закономерности образования глиоксиловой кислоты при окислении МЦГ (метиленциангидрина) в среде соляной кислоты и в присутствии катализатора V2O5 сходны с закономерностями образования глиоксиловой кислоты при окислении гликолевой кислоты, однако выход конечного продукта при этом ниже и достигает максимум 48% от теоретически возможного. Результаты представлены в табл. 2.The maximum yield of glyoxylic acid 73-76% of theoretically possible is ensured by the addition of 0.002-0.01 ppm. catalyst per 1 ppm glycolic acid. Deviation from this interval leads to a decrease in the yield of the final product, and in the absence of a catalyst, glyoxylic acid is not formed. Oxidation of glycolic acid is carried out with concentrated nitric acid, taken in an amount of 0.8-2.0 ppm. preferably 1.0 ppm at 1 ppm oxidizable compounds within 10-210 minutes The medium used is hydrochloric acid with a concentration of 29-37%. The content of the oxidizable compound in hydrochloric acid is 0.8-6.6 wt. The regularities of glyoxylic acid formation during the oxidation of MCH (methylene cyanohydrin) in hydrochloric acid and in the presence of a V 2 O 5 catalyst are similar to the regularities of glyoxylic acid formation during glycolic acid oxidation, however, the yield of the final product is lower and reaches a maximum of 48% of the theoretically possible. The results are presented in table. 2.
В результате окисления кислородсодержащих соединения глиоксиловую кислоту получают в виде водного раствора с широким диапазоном по концентрации 5-50% что не оказывает существенного влияния на качество конечного продукта. As a result of the oxidation of oxygen-containing compounds, glyoxylic acid is obtained in the form of an aqueous solution with a wide range of concentration of 5-50%, which does not significantly affect the quality of the final product.
Пример 1. Example 1
5 г гликолевой кислоты присыпают при перемешивании и температуре 20oC в 100 мл 36% соляной кислоты. К полученному раствору приливают 2,8 мл концентрированной азотной кислоты и добавляют 0,025 г пятиокиси ванадия. Полученный раствор выдерживают при перемешивании и температуре 20oC в течение 210 минут. После выдержки анализируют содержание глиоксиловой кислоты в растворе методом УФ-спектроскопии. (Методика анализа приведена ниже). В растворе обнаружено 3,65 г глиоксиловой кислоты (выход 74,9% от теоретически возможного). Из полученного раствора отгоняют соляную кислоту при атмосферном давлении до остаточной массы 10 г и повторно анализируют на содержание глиоксиловой кислоты. Получают 10,0 г водного раствора, содержащего 3,65 г глиоксиловой кислоты (выход 74,9% от теоретически возможного).5 g of glycolic acid is sprinkled with stirring at a temperature of 20 o C in 100 ml of 36% hydrochloric acid. 2.8 ml of concentrated nitric acid are poured into the resulting solution, and 0.025 g of vanadium pentoxide is added. The resulting solution was kept under stirring at a temperature of 20 o C for 210 minutes. After exposure, analyze the content of glyoxylic acid in solution by UV spectroscopy. (The analysis procedure is given below). 3.65 g of glyoxylic acid was found in the solution (yield 74.9% of theoretically possible). Hydrochloric acid is distilled off from the resulting solution at atmospheric pressure to a residual mass of 10 g and re-analyzed for glyoxylic acid content. Obtain 10.0 g of an aqueous solution containing 3.65 g of glyoxylic acid (yield 74.9% of theoretically possible).
Пример 4. Example 4
5 г гликолевой кислоты присыпают при перемешивании и температуре 20oC к 100 мл 36% соляной кислоты. К раствору приливают 2,8 мл концентрированной азотной кислоты и добавляют 0,025 г пятиокиси ванадия. Раствор нагревают до 50oC и выдерживают при этой температуре 14 минут. Охлаждают раствор до 20oC и анализируют содержание глиоксиловой кислоты методом УФ-спектроскопии.5 g of glycolic acid is sprinkled with stirring at a temperature of 20 o C to 100 ml of 36% hydrochloric acid. 2.8 ml of concentrated nitric acid are added to the solution and 0.025 g of vanadium pentoxide is added. The solution is heated to 50 o C and maintained at this temperature for 14 minutes. Cool the solution to 20 o C and analyze the content of glyoxylic acid by UV spectroscopy.
В растворе обнаружено 3,66 глиоксиловой кислоты, отгоняют соляную кислоту до остаточной массы 7,0 г при атмосферном давлении. Повторно анализируют содержание глиоксиловой кислоты. Получают 7,0 г водного раствора, содержащего 3,66 г глиоксиловой кислоты (выход 75,1% от теоретически возможного). 3.66 glyoxylic acid was found in the solution, hydrochloric acid was distilled off to a residual mass of 7.0 g at atmospheric pressure. Re-analyze the content of glyoxylic acid. Obtain 7.0 g of an aqueous solution containing 3.66 g of glyoxylic acid (yield 75.1% of theoretically possible).
Пример 7. Example 7
Аналогично примеру 4, за исключением, используют 2,25 мл азотной кислоты. Получают 5,0 г водного раствора, содержащего 2,43 г глиоксиловой кислоты (выход 49,9% от теоретически возможного). Analogously to example 4, except for using 2.25 ml of nitric acid. Obtain 5.0 g of an aqueous solution containing 2.43 g of glyoxylic acid (yield 49.9% of theoretically possible).
Пример 8. Example 8
Аналогично примеру 4, за исключением, используют 5,6 мл азотной кислоты. Получают 7,0 г водного раствора, содержащего 3,59 г глиоксиловой кислоты (выход 73,8% от теоретически возможного). Analogously to example 4, except for using 5.6 ml of nitric acid. Get 7.0 g of an aqueous solution containing 3.59 g of glyoxylic acid (yield 73.8% of theoretically possible).
Пример 10. Example 10
Аналогично примеру 4, за исключением, используют 0,125 г пятиокиси ванадия. Получают 10 г водного раствора, содержащего 3,65 г глиоксиловой кислоты (выход 75,0% от теоретически возможного). Analogously to example 4, with the exception of 0.125 g of vanadium pentoxide. Get 10 g of an aqueous solution containing 3.65 g of glyoxylic acid (yield 75.0% of theoretically possible).
Пример 15. Example 15
Аналогично примеру 4, за исключением, используют 65,0 мл 36% соляной кислоты и выдерживают 10 минут. Получают 7,0 г водного раствора, содержащего 2,87 г глиоксиловой кислоты (выход 58,9% от теоретически возможного). Analogously to example 4, with the exception of 65.0 ml of 36% hydrochloric acid was used and held for 10 minutes. Get 7.0 g of an aqueous solution containing 2.87 g of glyoxylic acid (yield 58.9% of theoretically possible).
Пример 17. Example 17
Аналогично примеру 4, за исключением, используют 100 мл 30,8% соляной кислоты и выдерживают 35 минут. Получают 7,0 г водного раствора, содержащего 2,58 г глиоксиловой кислоты (выход 53,1% от теоретически возможного). Analogously to example 4, with the exception of using 100 ml of 30.8% hydrochloric acid and incubated for 35 minutes. Get 7.0 g of an aqueous solution containing 2.58 g of glyoxylic acid (yield 53.1% of theoretically possible).
Пример 20. Example 20
5,7 г метиленглиангидрина дозируют к 100 мл 36% соляной кислоты при температуре 20oC. К полученному раствору приливают 4,2 мл концентрированной азотной кислоты и присыпают 0,036 г пятиокиси ванадия. Раствор нагревают до 30oC и выдерживают при этой температуре в течение 90 минут. Охлаждают до 20oC и анализируют содержание глиоксиловой кислоты методом УФ-спектроскопии. В растворе обнаружено 3,55 г глиоксиловой кислоты. Отгоняют соляную кислоту до остаточной массы 10,0 г при атмосферном давлении. Повторно анализируют содержание глиоксиловой кислоты. Получают 10,0 г водного раствора, содержащего 3,55 г глиоксиловой кислоты (выход 48% от теоретического возможного).5.7 g of methylene glyanohydrin are metered out to 100 ml of 36% hydrochloric acid at a temperature of 20 ° C. 4.2 ml of concentrated nitric acid are poured into the resulting solution and 0.036 g of vanadium pentoxide are added. The solution is heated to 30 o C and maintained at this temperature for 90 minutes. Cooled to 20 o C and analyze the content of glyoxylic acid by UV spectroscopy. 3.55 g of glyoxylic acid was detected in the solution. Hydrochloric acid is distilled off to a residual mass of 10.0 g at atmospheric pressure. Re-analyze the content of glyoxylic acid. Obtain 10.0 g of an aqueous solution containing 3.55 g of glyoxylic acid (yield 48% of theory).
Пример 21. Example 21
Аналогично примеру 20, за исключением, окисление проводят при 50oC в течение 16 минут. Получают 10,0 г водного раствора, содержащего 3,48 г глиоксиловой кислоты (выход 47% от теоретически возможного).Analogously to example 20, except that the oxidation is carried out at 50 o C for 16 minutes. Obtain 10.0 g of an aqueous solution containing 3.48 g of glyoxylic acid (yield 47% of theoretically possible).
Пример 24. Example 24
Аналогично примеру 20, за исключением, концентрация соляной кислоты 30,2% время выдержки 30 минут. Получают 7,0 г водного раствора, содержащего 3,5 г глиоксиловой кислоты (выход 47,3% от теоретически возможного). Analogously to example 20, except that the concentration of hydrochloric acid is 30.2%, the exposure time is 30 minutes. Obtain 7.0 g of an aqueous solution containing 3.5 g of glyoxylic acid (yield 47.3% of theoretically possible).
Методика анализа глиоксиловой кислоты
Анализ проводят методом УФ-спектроскопии. Установлено, что в щелочной среде глиоксиловая кислота взаимодействует с гидроксиламином с образованием оксима глиоксиловой кислоты.Glyoxylic acid analysis procedure
The analysis is carried out by UV spectroscopy. It has been established that in an alkaline environment, glyoxylic acid interacts with hydroxylamine to form glyoxylic acid oxime.
Оксим глиоксиловой кислоты образуется с количественным выходом. Оксим глиоксиловой кислоты был выделен и изучены спектры его поглощения в ультрафиолетовой области. В щелочной среде оксим глиоксиловой кислоты имеет максимум поглощения при λ 251нм, коэффициент молярного поглощения e 7640. На основании изученной зависимости величины оптической плотности при l 251нм от концентрации глиоксиловой кислоты была разработана методика ее анализа в растворах. Проверка этой методики анализом растворов реактивной глиоксиловой кислоты известной концентрации показала хорошую воспроизводимость результатов. Методика обеспечивает определение глиоксиловой кислоты в растворах с погрешностью 2%
Методика анализа была следующей:
Отбирали аликвоту водного раствора, содержащего 0,1.0,3 г глиоксиловой кислоты и переносили ее в мерную колбу на 100 мл и доводили водой до метки. Отбирали 1 мл полученного раствора, помещали в мерную колбу на 100 мл, присыпали в эту колбу 0,1 г NaOH и 0,1 г солянокислого гидроксиламина и доводили объем раствора до 100 мл. Записывали УФ-спектр этого раствора и определяли оптическую плотность при l 251нм.
Glyoxylic acid oxime is formed in quantitative yield. Glyoxylic acid oxime was isolated and its absorption spectra in the ultraviolet region were studied. In an alkaline medium, glyoxylic acid oxime has an absorption maximum at λ 251 nm, the molar absorption coefficient is e 7640. Based on the studied dependence of the optical density at l 251 nm on the concentration of glyoxylic acid, a procedure for its analysis in solutions was developed. Verification of this technique by analysis of known concentration of reactive glyoxylic acid solutions showed good reproducibility of the results. The method provides the determination of glyoxylic acid in solutions with an error of 2%
The analysis procedure was as follows:
An aliquot of an aqueous solution containing 0.1.0.3 g of glyoxylic acid was taken and transferred to a 100 ml volumetric flask and adjusted to the mark with water. 1 ml of the resulting solution was taken, placed in a 100 ml volumetric flask, 0.1 g of NaOH and 0.1 g of hydroxylamine hydrochloride were added to this flask, and the volume of the solution was adjusted to 100 ml. The UV spectrum of this solution was recorded and the optical density was determined at l 251 nm.
По калибровочному графику определяли концентрацию глиоксиловой кислоты. The calibration graph determined the concentration of glyoxylic acid.
Для дополнительного контроля количества полученной глиоксиловой кислоты все растворы, полученные после окисления гликолевой кислоты и МЦГ, использовались для получения аллантоина. To further control the amount of glyoxylic acid obtained, all solutions obtained after the oxidation of glycolic acid and MCH were used to obtain allantoin.
Аллантоин получали по следующей методике. Allantoin was prepared according to the following procedure.
К 10 г водного раствора, содержащего 3,65 г глиоксиловой кислоты, полученного окислением 5 г гликолевой кислоты присыпали 10 г мочевины и нагревали до 80oC. К полученному продукту приливали 100 мл воды и отфильтровывали аллантоин. Получали 3,12 г аллонтоина с температурой плавления 243oC
аTo 10 g of an aqueous solution containing 3.65 g of glyoxylic acid obtained by oxidation of 5 g of glycolic acid was sprinkled with 10 g of urea and heated to 80 ° C. 100 ml of water was added to the resulting product and allantoin was filtered off. Received 3.12 g of allontoin with a melting point of 243 o C
a
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5056835 RU2072348C1 (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5056835 RU2072348C1 (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2072348C1 true RU2072348C1 (en) | 1997-01-27 |
Family
ID=21610625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5056835 RU2072348C1 (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2072348C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481322C2 (en) * | 2008-01-25 | 2013-05-10 | Клариант Спешелти Файн Кемикалз (Франс) | Method of producing aqueous solution of glyoxylic acid |
RU2481323C2 (en) * | 2008-01-25 | 2013-05-10 | Клариант Спешелти Файн Кемикалз (Франс) | Method of separating glyoxylic acid from aqueous reaction medium containing glyoxylic acid and hydrochloric acid |
RU2706701C1 (en) * | 2019-09-02 | 2019-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of producing crystalline glyoxalic acid |
-
1992
- 1992-07-28 RU SU5056835 patent/RU2072348C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Gandon L. Фр.пат., кл. C 07C N 1326605, заявл.31.03.62, опублик.01.04.63. 2. Onme R., Ete. Пат.ГДР кл. C 07C 59/30, N 128233, заявл.19.11.75, опублик. 09.11.77. 3. Патент GB N 2109376, кл. C 07C 59/153, опублик. 06.02.1983. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481322C2 (en) * | 2008-01-25 | 2013-05-10 | Клариант Спешелти Файн Кемикалз (Франс) | Method of producing aqueous solution of glyoxylic acid |
RU2481323C2 (en) * | 2008-01-25 | 2013-05-10 | Клариант Спешелти Файн Кемикалз (Франс) | Method of separating glyoxylic acid from aqueous reaction medium containing glyoxylic acid and hydrochloric acid |
RU2706701C1 (en) * | 2019-09-02 | 2019-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of producing crystalline glyoxalic acid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Stuve et al. | An EELS study of the oxidation of H2CO on Ag (110) | |
Das et al. | A functionalized UiO-66 MOF for turn-on fluorescence sensing of superoxide in water and efficient catalysis for Knoevenagel condensation | |
US20140316149A1 (en) | Aldehyde-selective wacker-type oxidation of unbiased alkenes | |
RU2072348C1 (en) | Process for preparing aqueous solution or glyoxylic acid | |
Cong et al. | Chemo-selective oxidation of hydroxybenzyl alcohols with IBX in the presence of hemicucurbit [6] uril | |
Dalu et al. | A catalyst-free, waste-less ethanol-based solvothermal synthesis of amides | |
FI79094B (en) | FREQUENCY REARING FOR GLYOXAL, ALKYLGLYOXALER OCH DERAS ACETALER. | |
Francos et al. | Easy entry to donor/acceptor butadiene dyes through a MW-assisted InCl3-catalyzed coupling of propargylic alcohols with indan-1, 3-dione in water | |
Kulla et al. | Reactions of orthophthalaldehyde with ammonia and 2-aminoethanol | |
EP0349406B1 (en) | Process for the industrial manufacture of aqueous solutions of glyoxylic acid | |
Kraft et al. | Photoinduced diradical formation and decay in uncomplexed and metal-bound benzotriazine systems: mechanistic implications to chemically and biologically relevant photochemistry | |
AU596900B2 (en) | Process for the preparation of hydrogen cyanide | |
Bajpai et al. | An efficient one-pot synthesis of aromatic nitriles from aldehydes using Fe modified K10 | |
US7169950B2 (en) | Method for producing monocarbonyl compounds or biscarbonyl compounds or hydroxyl compounds | |
Hart et al. | 1, 3-Bisdiazopropane. Preparation and cyclization to pyrazole | |
Netto‐Ferreira et al. | PHOTOCHEMISTRY OF 1, 2, 3‐INDANETRIONE | |
Ádám et al. | Diarylbis (acylamino) spiro-λ 4-sulfanes and cyclic acylaminosulfonium salts. A kinetic study of equilibrium and hydrolysis reactions | |
JP2010540515A (en) | New catalysts for aldol condensation reactions. | |
Zuman et al. | Polarographic and spectrophotometric study of the base catalyzed hydrolysis of Carbimazole | |
Coxon et al. | Photolysis of Di-t-butylnitroxide | |
Morooka et al. | Acid-catalyzed hydrothermal formation of carbon–carbon bond in glycolic acid from a series of formaldehyde producers | |
Nasresfahani et al. | Efficient synthesis of α-aminonitriles over homopiperazine sulfamic acid functionalized mesoporous silica nanoparticles (MSNs-HPZ-SO 3 H), as a reusable acid catalyst | |
Kikukawa et al. | Synthesis of cyanooxovanadate and cyanosilylation of ketones | |
US4451343A (en) | Photo-initiators for decarboxylation reactions | |
Nishikawa et al. | Reinvestigation of ultrasonic absorption mechanisms in tert-butylamine aqueous solution |