RU2291855C1 - Method of production of the ferric formiate (iii) - Google Patents
Method of production of the ferric formiate (iii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291855C1 RU2291855C1 RU2005131638/04A RU2005131638A RU2291855C1 RU 2291855 C1 RU2291855 C1 RU 2291855C1 RU 2005131638/04 A RU2005131638/04 A RU 2005131638/04A RU 2005131638 A RU2005131638 A RU 2005131638A RU 2291855 C1 RU2291855 C1 RU 2291855C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- iii
- liquid phase
- ferric
- formic acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения соли трехвалентного железа и муравьиной кислоты и может быть использовано в различных отраслях химической и смежных с ней промышленности, в лабораторной практике, аналитическом контроле, а также в научных исследованиях по различным направлениям.The invention relates to a technology for the production of ferric salt and formic acid and can be used in various branches of the chemical and related industries, in laboratory practice, analytical control, as well as in scientific research in various fields.
Известен способ получения формиата железа (III) путем взаимодействия нитрата железа (III) с муравьиной кислотой в спиртовом растворе. Получаемый красный продукт незначительно растворим в спирте и выпадает в твердую фазу. В воде он растворим лучше и может присоединить до двух молекул воды. При этом цвет становится более желтым. В водных растворах формиат железа (III) гидролизуется с образованием основного формиата железа (III) и далее вплоть до гидроксида железа (III) (Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2000, vol.14, p.435).A known method of producing iron (III) formate by reacting iron (III) nitrate with formic acid in an alcohol solution. The resulting red product is slightly soluble in alcohol and precipitates in the solid phase. It is better soluble in water and can attach up to two water molecules. In this case, the color becomes more yellow. In aqueous solutions, iron (III) formate is hydrolyzed to form the basic iron (III) formate and further up to iron (III) hydroxide (Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2000, vol. 14, p. 435).
Недостатком данного способа является то, что нитрат железа (III) природным соединением не является и требует своего предварительного получения. Это же относится и к муравьиной кислоте.The disadvantage of this method is that iron (III) nitrate is not a natural compound and requires its preliminary preparation. The same applies to formic acid.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения основного ацетата железа (III) (заявка №2004108558/04(009022) от 20.09.05), в соответствии с которым металл в виде железной обечайки и (или) порошка восстановленного железа взаимодействует с уксусной кислотой в реакторе при интенсивном механическом перемешивании при 17-25°С и интенсивном барботаже воздуха в отсутствие или же в присутствии стимулирующей добавки уксусного ангидрида до накопления определенного количества продукта в суспензии с последующим отделением этой суспензии от тяжелых частиц непрореагировавшего железа, фильтрованием основного ацетата железа (III) и возвращением фильтрата на загрузку для повторного процесса.Closest to the claimed is a method of producing basic iron (III) acetate (application No. 2004108558/04 (009022) from 09/20/05), in accordance with which the metal in the form of an iron shell and (or) a powder of reduced iron interacts with acetic acid in a reactor with intensive mechanical stirring at 17-25 ° C and intensive bubbling of air in the absence or in the presence of a stimulating additive of acetic anhydride until a certain amount of product is accumulated in the suspension, followed by separation of this suspension from the heavy parts c unreacted iron, filtering the basic iron acetate (III) and returning the filtrate to the load for a second process.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Он не может быть в полной мере реализован для взаимодействия железа с муравьиной кислотой по той причине, что ангидрид муравьиной кислоты в природе не существует.1. It cannot be fully implemented for the interaction of iron with formic acid for the reason that formic acid anhydride does not exist in nature.
2. Несмотря на то, что муравьиная кислота является более сильной в сравнении с уксусной, нет никакой уверенности в том, что она будет взаимодействовать с металлом легче и быстрее уксусной кислоты и не потребуются специфические методы стимулирования данного взаимодействия.2. Despite the fact that formic acid is stronger than acetic acid, there is no certainty that it will interact with the metal more easily and faster than acetic acid and specific methods of stimulating this interaction will not be required.
3. Необходимая для процесса жидкая фаза в виде муравьиной кислоты гораздо менее удобна в работе, прежде всего из-за более высокой летучести такой кислоты.3. The liquid phase necessary for the process in the form of formic acid is much less convenient to use, primarily due to the higher volatility of such an acid.
4. Нет никаких оснований считать, что суспензия основного ацетата железа (III) в уксусной кислоте и суспензия формиата железа (III) в муравьиной кислоте будут подобны одна другой и будут иметь примерно одинаковые технологические характеристики.4. There is no reason to believe that a suspension of basic iron (III) acetate in acetic acid and a suspension of iron (III) formate in formic acid will be similar to each other and will have approximately the same technological characteristics.
Задачей предлагаемого решения является подобрать растворитель и диапазоны изменения концентраций муравьиной кислоты и йода в нем, при которых основным продуктом превращения был бы формиат железа (III), а сам процесс протекал бы с хорошим выходом за технологически приемлемое время.The objective of the proposed solution is to choose a solvent and ranges of concentrations of formic acid and iodine in it, in which the main product of the conversion would be iron (III) formate, and the process itself would proceed with a good yield in a technologically acceptable time.
Поставленная задача достигается тем, что в качестве растворителя жидкой фазы берут диметилформамид, в котором растворяют 0,03-0,11 моль/кг йода и 4,5-10 моль/кг муравьиной кислоты, жидкую фазу вводят в интенсивный контакт с порошкообразным железом в массовом соотношении 3:1, а сам процесс начинают при комнатной температуре и ведут при интенсивном механическом перемешивании порошка железа и барботаже воздуха с расходом 0,6-1,2 л/мин на 1 кг жидкой фазы при сдерживании самопроизвольно повышающейся температуры в диапазоне 50-80°С за счет использования принудительного охлаждения до накопления в реакционной смеси 1-1,2 моль/кг формиата железа (III), после чего перемешивание прекращают, дают несколько минут для оседания тяжелых частиц непрореагировавшего железа, красно-коричневую суспензию реакционной смеси аккуратно сливают и направляют на фильтрование, осадок отфильтрованной соли сушат, а полученный фильтрат направляют на повторный процесс.The problem is achieved by the fact that dimethylformamide is taken as a solvent of the liquid phase, in which 0.03-0.11 mol / kg of iodine and 4.5-10 mol / kg of formic acid are dissolved, the liquid phase is introduced into intensive contact with powdered iron in a mass ratio of 3: 1, and the process starts at room temperature and is carried out with intensive mechanical stirring of iron powder and bubbling of air with a flow rate of 0.6-1.2 l / min per 1 kg of the liquid phase while containing a spontaneously rising temperature in the range of 50- 80 ° C due to the use of p forcibly cooling until 1-1.2 mol / kg of iron (III) formate is accumulated in the reaction mixture, after which the stirring is stopped, several minutes are left for sedimentation of heavy particles of unreacted iron, the red-brown suspension of the reaction mixture is carefully drained and sent to the filter, precipitate the filtered salt is dried, and the obtained filtrate is sent to a second process.
Характеристика используемого сырья.Characteristics of the raw materials used.
Железо реактивное по ТУ 6-09-2227-81Reactive iron according to TU 6-09-2227-81
Иод кристаллический по ГОСТ 4159-79Crystalline iodine according to GOST 4159-79
Муравьиная кислота по ГОСТ 5848-73Formic acid according to GOST 5848-73
N,N-диметилформамид по ГОСТ 20289-74N, N-dimethylformamide according to GOST 20289-74
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В реактор с интенсивным механическим перемешиванием, включая и придонную зону, вводят предварительно приготовленный раствор йода и муравьиной кислоты в диметилформамиде или раздельно расчетные количества растворителя, муравьиной кислоты и йода, а затем порошок восстановленного железа. Включают механическое перемешивание, подают на барботаж воздух и этот момент принимают за начало процесса. Наблюдают за изменением температуры реакционной смеси. Как только она начинает расти, вводят принудительное охлаждение реактора и стабилизируют температуру в диапазоне 50-80°С. Продолжают процесс в таком режиме до накопления в реакционной смеси целевого продукта в количестве 1-1,2 моль/кг. Контроль ведут методом отбора проб по ходу процесса и определения в них содержания солей железа (III) и (II).The process of the claimed method is as follows. Into a reactor with intense mechanical stirring, including the bottom zone, a pre-prepared solution of iodine and formic acid in dimethylformamide or separately calculated amounts of solvent, formic acid and iodine, and then reduced iron powder are introduced. Mechanical stirring is turned on, air is bubbled in and this moment is taken as the beginning of the process. Observe the temperature change of the reaction mixture. As soon as it begins to grow, forced cooling of the reactor is introduced and the temperature is stabilized in the range of 50-80 ° C. The process is continued in this mode until the target product is accumulated in the reaction mixture in an amount of 1-1.2 mol / kg. Control is carried out by sampling during the process and determining the content of iron (III) and (II) salts in them.
По достижении указанного момента перемешивание прекращают, снимают принудительное охлаждение и дают несколько минут для оседания тяжелых частиц железа. Затем через боковой сливной патрубок реактора аккуратно сливают реакционную смесь, представляющую собой суспензию в основном формиата железа (III) в жидкой фазе системы. Удаленную из реактора реакционную смесь направляют на фильтрование, фильтрат возвращают в повторный процесс, а осадок сушат или при необходимости перекристаллизовывают.Upon reaching the indicated moment, the stirring is stopped, forced cooling is removed and a few minutes are given for the settling of heavy iron particles. Then, the reaction mixture, which is a suspension of mainly iron (III) formate in the liquid phase of the system, is carefully drained through the side drain pipe of the reactor. The reaction mixture removed from the reactor is sent for filtration, the filtrate is recycled, and the precipitate is dried or, if necessary, recrystallized.
Пример №1Example No. 1
В находящейся в защитном стальном кожухе стеклянный реактор внутренним диаметром 74,8 мм и высотой 137 мм, снабженный обратным холодильником-конденсатором, высокооборотной лопастной мешалкой (1440 об/мин), отстоящей от дна реактора не более чем 0,3 мм, барботером для воздуха, пробоотборником и загрузочным люком, вводят последовательно 120 г диметилформамида, 55,5 г муравьиной кислоты и 4,5 г кристаллического йода. В итоге получают 180 г жидкой фазы с концентрациями муравьиной кислоты и йода соответственно 6,7 и 0,098 моль/кг. Затем вводят 60 г порошка восстановленного железа, включают механическое перемешивание и подачу воды в обратный холодильник-конденсатор. Температура реакционной смеси в этот момент была 17°С. Подают воздух на барботаж с расходом 0,8 л/мин на 1 кг жидкой фазы. Этот момент принимают за начало процесса.In a protective steel jacket, a glass reactor with an internal diameter of 74.8 mm and a height of 137 mm, equipped with a reflux condenser, a high-speed paddle mixer (1440 rpm), not more than 0.3 mm from the bottom of the reactor, with an air bubbler , with a sampler and a loading hatch, 120 g of dimethylformamide, 55.5 g of formic acid and 4.5 g of crystalline iodine are successively introduced. The result is 180 g of the liquid phase with concentrations of formic acid and iodine, respectively 6.7 and 0.098 mol / kg Then 60 g of reduced iron powder are introduced, mechanical stirring and water supply to the reflux condenser are turned on. The temperature of the reaction mixture at this moment was 17 ° C. Bubbling air is supplied with a flow rate of 0.8 l / min per 1 kg of the liquid phase. This moment is taken as the beginning of the process.
Через 23 мин температура повысилась до 32°С. Вводят охлаждение с помощью жидкостной бани и стабилизируют температуру на уровне 54°С. По ходу процесса отбирают пробы реакционной смеси, которые анализируют на содержание солей железа (II) и (III). Содержание последнего на всем протяжении процесса было доминирующим и достигло 1,05 моль/кг через 115 мин после начала процесса. Перемешивание прекращают, снимают охлаждающую баню и после 3 мин отстаивания сливают суспензию соли железа (III) в жидкой фазе конечной реакционной смеси через сливной патрубок на расстоянии 15,8 мм от нижней точки днища реактора. Получают 184 г суспензии (мертвые зоны реактора заняты частицами непрореагировавшего железа и реакционной массой предыдущего опыта, что исключает потери реакционной смеси по этой причине). Последнюю направляют на фильтрование, фильтрат, представляющий собой раствор муравьиной кислоты, йода, йодида железа (II) и формиата железа (III), анализируют на содержание указанных компонентов и направляют на загрузку последующего процесса. А осадок формиата железа (III) сушат. Получено 34,3 г продукта. При необходимости полученную соль дополнительно очищают перекристаллизацией.After 23 minutes, the temperature increased to 32 ° C. Cooling is introduced using a liquid bath and the temperature is stabilized at 54 ° C. During the process, samples are taken of the reaction mixture, which are analyzed for the content of iron salts (II) and (III). The content of the latter throughout the process was dominant and reached 1.05 mol / kg 115 minutes after the start of the process. Stirring is stopped, the cooling bath is removed, and after 3 minutes of settling, the suspension of the iron (III) salt in the liquid phase of the final reaction mixture is drained through the drain pipe at a distance of 15.8 mm from the bottom of the reactor bottom. 184 g of suspension are obtained (the dead zones of the reactor are occupied by particles of unreacted iron and the reaction mass of the previous experiment, which excludes the loss of the reaction mixture for this reason). The latter is sent for filtration, the filtrate, which is a solution of formic acid, iodine, iron (II) iodide and iron (III) formate, is analyzed for the content of these components and sent to load the subsequent process. And the precipitate of iron (III) formate is dried. Received 34.3 g of product. If necessary, the resulting salt is further purified by recrystallization.
Пример №2-8Example No. 2-8
Аппаратурное оформление, массовое соотношение жидкой фазы и железа и основная последовательность операций аналогичны описанным в примере 1. Отличаются тем, что жидкая фаза загрузки приготовлена заблаговременно, а также концентрациями муравьиной кислоты и йода в жидкой фазе, рабочей температурой и расходом воздуха на барботаж. Полученные результаты сведены в табл.The hardware design, the mass ratio of the liquid phase and iron, and the main sequence of operations are similar to those described in Example 1. They differ in that the liquid phase of the charge is prepared in advance, as well as the concentrations of formic acid and iodine in the liquid phase, the operating temperature, and the air flow rate for bubbling. The results are summarized in table.
Положительный эффект предлагаемого решения заключается в следующем.The positive effect of the proposed solution is as follows.
1. Предложенный метод прост и использует в качестве поставщика катиона соли железо, которое более доступно в сравнении с нитратом железа (III). А в качестве окислителя берется воздух, являющийся природной композицией.1. The proposed method is simple and uses iron as a supplier of the salt cation, which is more available in comparison with iron (III) nitrate. And as an oxidizing agent, air is taken, which is a natural composition.
2. Простое и аппаратурное оформление, в котором нет котлонадзорных позиций. А плохая растворимость целевого продукта в используемой жидкой фазе существенно облегчает его выделение.2. Simple and hardware design, in which there are no boiler supervision positions. And the poor solubility of the target product in the used liquid phase greatly facilitates its isolation.
3. При использовании реагентов реактивной частоты продукт получается достаточно чистый и во многих случаях не требует дополнительной очистки.3. When using reactive frequency reagents, the product is quite clean and in many cases does not require additional purification.
4. Формиат железа (III) стабилен к воздействию атмосферы, а в органических средах не подвержен гидролизу в основной формиат железа (III) и далее. Поэтому нет необходимости в использовании каких-либо защитных мер в этих направлениях.4. Iron (III) formate is stable to atmospheric action, and in organic media it is not susceptible to hydrolysis to the main iron (III) formate and beyond. Therefore, there is no need to use any protective measures in these areas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131638/04A RU2291855C1 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Method of production of the ferric formiate (iii) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131638/04A RU2291855C1 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Method of production of the ferric formiate (iii) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2291855C1 true RU2291855C1 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005131638/04A RU2291855C1 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Method of production of the ferric formiate (iii) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291855C1 (en) |
-
2005
- 2005-10-12 RU RU2005131638/04A patent/RU2291855C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109535089B (en) | Preparation method of 1H-1,2, 3-triazole | |
CN103420416A (en) | Ammonium metavanadate preparation method | |
CN111574456B (en) | Synthetic method of N alpha-tert-butyloxycarbonyl-L-histidine | |
CN110330439A (en) | A kind of zinc-glycine complex and preparation method thereof not introducing foreign ion | |
RU2291855C1 (en) | Method of production of the ferric formiate (iii) | |
CN113025679B (en) | Enzymatic preparation process of cefcapene precursor acid of t-butyloxycarbonyl | |
CN112047942B (en) | Synthesis method of 7-fluoroimidazo [1,2-A ] pyridine | |
KR100536791B1 (en) | Process for the production of ruthenium(iii) acetate solution | |
CN109053456B (en) | Method for refining Jina | |
CN110885284A (en) | Synthesis method of 2-bromomalondialdehyde | |
RU2412153C2 (en) | Method of producing iron (iii) benzoate | |
RU2291856C1 (en) | Method of production of iron formate (ii) | |
FR2490618A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING STABLE SOLUTION OF TITANYLE SULFATES | |
SU1105489A1 (en) | Method of obtaining potassium acetate | |
RU2814270C1 (en) | Method and apparatus for producing paracetamol from phenol | |
CN112375031B (en) | Preparation method of cilnidipine | |
CN1590368A (en) | Recovery method of demeclocy cline hydrochloride crystal mother liquor | |
CN103687862A (en) | Improved process for preparing penicillins and intermediate compounds | |
RU2425023C1 (en) | Method of producing palladium propionate | |
RU2269509C2 (en) | Ferrous acetate preparation method | |
RU2670440C1 (en) | Method of obtaining iron formate (ii) | |
RU2331629C1 (en) | Method of obtaining manganese salicylate (ii) | |
CN113121818B (en) | Preparation method of nylon 612 salt | |
CN110540559B (en) | Green chemical preparation method of alpha-tri-O-acetyl glucuronic acid methyl ester bromide | |
CN116947700A (en) | Synthesis method of quinolone intermediate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071013 |