RU2098402C1

RU2098402C1 - Method of synthesis of benzenehexacarboxylic (mellitic) acid

Info

Publication number: RU2098402C1
Application number: RU96100899A
Authority: RU
Inventors: А.Р. Галикеев; Э.З. Галямов
Original assignee: Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: chemical technology, organic chemistry. SUBSTANCE: invention relates to synthesis of benzenepolycarboxylic acids. Fibrous carbon substance is loaded in reactor fitted with water condenser. Fibrous carbon black is obtained by thermocatalytic decomposition of hexane-heptane fraction on nickel catalyst preliminary treated with nitric acid to remove nickel. Then alkaline solution of potassium manganese and silver nitrate is added in reactor. Reaction mixture is heated on sand bath at 100 C for 1 h. The obtained solution is decanted from a precipitate of unreacted carbon substance. Yellow crystals were precipitated at small evaporation. Crystals were filtered off on Buchner funnel and dissolved in ethanol. White needle-like crystals were precipitated after recrystallization, their m. p. is 288 C. The end product is used for production of epoxy resin hardening agents, corrosion inhibitors, azopigments and plasticizing agents for vinyl polymers. EFFECT: improved method of synthesis, decreased cost, increased yield and quality of the end product. 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению бензолполикарбоновых кислот, используемых в промышленности для производства отвердителей эпоксидных смол, ингибиторов коррозии, а также азопигментов и как пластификаторов виниловых полимеров. The invention relates to the production of benzene polycarboxylic acids used in industry for the production of hardeners of epoxy resins, corrosion inhibitors, as well as azo pigments and as plasticizers of vinyl polymers.

Известен способ получения меллитовой кислоты, заключающийся в окислении антрацита сначала азотной кислотой 40-80%-ной концентрации, а затем щелочным раствором перманганата калия при кипении реакционной массы с последующим переводом целевого продукта в бариевую соль, которую последовательно обрабатывают серной, а затем 90-96%-ной азотной кислотой [1] Основным недостатком является многостадийность способа, связанная с необходимостью перевода целевого продукта в бариевую соль и трудоемкостью окисления антрацита из за его поликонденсированной структуры. A known method of producing mellitic acid, which consists in the oxidation of anthracite first with nitric acid of 40-80% concentration, and then with an alkaline solution of potassium permanganate when the reaction mixture is boiled, followed by the conversion of the target product into barium salt, which is subsequently treated with sulfuric, and then 90-96 % nitric acid [1] The main disadvantage is the multi-stage method associated with the need to convert the target product to barium salt and the complexity of oxidation of anthracite due to its polycondensation th structure.

Цель изобретения удешевление способа и увеличение выхода целевого продукта. The purpose of the invention cheaper method and increased yield of the target product.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения бензолгексакарбоновой кислоты, включающем окисление углеродного вещества щелочным раствором перменганата калия при нагревании, согласно изобретению в качестве углеродного вещества используют углеродное волокнистое вещество - сажу, полученную путем термокаталитического разложения гексагептановой фракции, которую подвергают непосредственно окислению в присутствии азотнокислого серебра при 100^oC.This goal is achieved by the fact that in the known method for producing benzenehexacarboxylic acid, comprising oxidizing a carbon substance with an alkaline solution of potassium permanganate, according to the invention, a carbon fiber substance is used as a carbon substance — carbon black obtained by thermocatalytic decomposition of a hexaheptane fraction, which is directly oxidized in the presence of silver nitrate at 100 ^o C.

Исходное углеродное вещество получают путем термокаталитического разложения гексан-гептановой фракции на азотокислом никеле, в качестве катализатора (навеска 0,25 г), при 550^oC, давлении 0,1 МПа, объемной скорости подачи сырья 1200 ч, продолжительностьи опыта 5 ч.The starting carbon substance is obtained by thermocatalytic decomposition of the hexane-heptane fraction on nitric acid nickel, as a catalyst (0.25 g sample), at 550 ^° C, a pressure of 0.1 MPa, a feed volumetric feed rate of 1200 hours, the duration of the experiment is 5 hours.

Физико-химические свойства сажи представлены в таблице. Physico-chemical properties of carbon black are presented in the table.

Способ осуществляется следующим образом. В реактор объемом 250 мл с водяным холодильником загружают 25 г волокнистого углеродного вещества, полученного термокаталитическим разложением гексан-гептановой фракции и предварительно обработанного азотной кислотой для удаления никеля. Затем в реактор добавляют 100 мл 50%-ного щелочного раствора марганцевокислого калия и 0,05г азотнокислого серебра. Реакционную смесь нагревают на песчаной бане при температуре 100^oC в течение 1 ч. Полученный раствор декантируют с осадка непрореагировавшего углеродного вещества. При небольшом упаривании раствора выпадают кристаллы желтого цвета, эти кристаллы отфильтровывают на воронке Бюрхнера и растворяют в этиловом спирте. После перекристаллизации полученных кристаллов из этилового спирта выпадают белые игольчатые кристаллы с температурой плавления 288^oC. Температуру плавления определяют экспериментально на стандартном приборе.The method is as follows. A 250 ml reactor with a water cooler is charged with 25 g of carbon fiber obtained by thermocatalytic decomposition of the hexane-heptane fraction and pretreated with nitric acid to remove nickel. Then, 100 ml of a 50% alkaline potassium permanganate solution and 0.05 g of silver nitrate are added to the reactor. The reaction mixture is heated in a sand bath at a temperature of 100 ^o C for 1 h. The resulting solution is decanted from the precipitate of unreacted carbon substance. With a small evaporation of the solution, yellow crystals precipitate, these crystals are filtered off on a Buchner funnel and dissolved in ethanol. After recrystallization of the obtained crystals from ethyl alcohol, white needle crystals with a melting point of 288 ^° C. precipitate. The melting point is determined experimentally on a standard instrument.

Полученная бензолгексакарбоновая (мелитовая) кислота может быть использована в текстильной промышленности для крашения полиамидных волокон, в производстве отвердителей эпоксидных смол, ингибиторов коррозии. The obtained benzenehexacarboxylic (melitic) acid can be used in the textile industry for dyeing polyamide fibers, in the production of hardeners of epoxy resins, and corrosion inhibitors.

Использование изобретения позволяет увеличить выход меллитовой кислоты до 99,9 мас. Using the invention allows to increase the yield of mellitic acid to 99.9 wt.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. А.С. CCCР N 954386, кл. C 07 C 63/313, 1980г.Sources of information taken into account during the examination:
1. A.S. CCCP N 954386, class C 07 C 63/313, 1980

Claims

1. A method of producing benzenehexacarboxylic (mellitic) acid, comprising oxidizing a carbon substance with an alkaline solution of potassium permanganate, characterized in that a carbon fiber is used as the carbon substance, which is subjected to direct oxidation in the presence of silver nitrate at 100 ^o C.

2. The method according to claim 1, characterized in that the soot obtained by thermocatalytic decomposition of the hexane-heptane fraction is used as the starting material.