RU2650893C1 - Способ получения основного бензоата олова (II) - Google Patents
Способ получения основного бензоата олова (II) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650893C1 RU2650893C1 RU2017106323A RU2017106323A RU2650893C1 RU 2650893 C1 RU2650893 C1 RU 2650893C1 RU 2017106323 A RU2017106323 A RU 2017106323A RU 2017106323 A RU2017106323 A RU 2017106323A RU 2650893 C1 RU2650893 C1 RU 2650893C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- oxide
- tin
- grinding agent
- tribochemical
- Prior art date
Links
- HXJNZPXGMGELDP-UHFFFAOYSA-J tin(4+);tetrabenzoate Chemical compound [Sn+4].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 HXJNZPXGMGELDP-UHFFFAOYSA-J 0.000 title abstract 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 48
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 12
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 5
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- FULZLIGZKMKICU-UHFFFAOYSA-N N-phenylthiourea Chemical compound NC(=S)NC1=CC=CC=C1 FULZLIGZKMKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 4
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 21
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 10
- WKGSVIBLXUJCRR-UHFFFAOYSA-L dibenzoyloxytin Chemical compound [Sn+2].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WKGSVIBLXUJCRR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- DEVUYWTZRXOMSI-UHFFFAOYSA-N (sulfamoylamino)benzene Chemical compound NS(=O)(=O)NC1=CC=CC=C1 DEVUYWTZRXOMSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- SKZKKFZAGNVIMN-UHFFFAOYSA-N Salicilamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC=C1O SKZKKFZAGNVIMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000581 salicylamide Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 24
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- -1 white spirit Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 abstract description 2
- KHBQMWCZKVMBLN-UHFFFAOYSA-N Benzenesulfonamide Chemical compound NS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KHBQMWCZKVMBLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 8
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical class [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- YEOCHZFPBYUXMC-UHFFFAOYSA-L copper benzoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 YEOCHZFPBYUXMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 2,5-di-tert-butylbenzene-1,4-diol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1O JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XESZUVZBAMCAEJ-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylcatechol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C(O)=C1 XESZUVZBAMCAEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical group II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Inorganic materials [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G19/00—Compounds of tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения основного бензоата олова(II) путем прямого взаимодействия оксида металла с кислотой в бисерной мельнице в присутствии трибохимического катализатора и перетирающего агента. Процесс проводят в присутствии жидкой фазы на базе уайт-спирита, оксид олова(II) загружают в количестве 0,25-1,00 моль/кг в мольном соотношении с бензойной кислотой (1:1,05)÷(1:2,20), трибохимический катализатор дозируют в количестве (5÷50)·10-3 моль/кг. Сначала готовят раствор бензойной кислоты, для чего в реактор дозируют фехраль как перетирающий агент, уайт-спирит и бензойную кислоту. Включают механическое перемешивание и подогрев и ведут растворение кислоты таким образом, чтобы к завершению этой операции температура раствора была 40-45°C. Не прекращая перемешивания, подогрев устраняют, вводят трибохимический катализатор и оксид олова(II) и ведут процесс при естественно складывающейся температуре до практически количественного превращения оксида в основную соль. Текущий контроль ведут методом отбора проб и определения в них перешедшего в соль оксида и прореагировавшей с ним кислоты. При завершении процесса перемешивание прекращают, отделяют суспензию реакционной смеси от перетирающего агента, из нее выделяют путем фильтрования твердый продукт, осадок его тщательно промывают и направляют на очистку путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс. При этом в качестве трибохимического катализатора используют мочевину, тиомочевину, фенилтиомочевину, дициандиамид, бензолсульфамид, амид салициловой кислоты. Способ позволяет получать продукт с высокими выходом и избирательностью. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 16 пр.
Description
Изобретение относится к технологии получения основных солей олова(II) и может быть использовано в различных областях химической практики, в научных исследованиях и в аналитическом контроле.
Известен способ получения карбоксилатов олова (Patent US №6303808, опубл. 10/16/2001), в соответствии с которым в реактор загружают избыток металлического олова в виде гранул или порошка, карбоновую кислоту и промотор, такой как 4-трет-бутилкатехол или 2,5-ди-трет-бутилгидрохинон, которые добавляют в чистом виде или в носителе типа диола, гликоля или карбоновой кислоты, в частности дипропиленгликоля и 2-этил-1-гексановой кислоты. Количество промотора составляет от 1 до 20% от загрузки металлического олова, предпочтительно 1-2%. Реакционную массу нагревают до 60°C и подают воздух или другой кислородсодержащий газ. Далее температуру реакционной смеси повышают до 140-180°C и окислению дают протекать до накопления определенного содержания оловосодержащих продуктов. Стадию окисления завершают и, в зависимости, какой карбоксилат олова(II или IV) нужен, реакционную смесь извлекают из реактора и перерабатывают, либо кислородсодержащий газ при температуре 140-170°C меняют на инертный, например азот, и еще какое-то время продолжают процесс при контроле за составом продуктов.
Недостатками данного способа являются:
1. В нем карбоксилаты никак не разделены на основные и средние и к тому же довольно нечетко на олова(II) и олова(IV). Контроль за ходом процесса ведется по оловосодержащему продукту без конкретизации, что под этим стоит понимать.
2. Цитируемый процесс довольно сложный в исполнении, предполагающий поэтапное нагревание, поддержание температуры в определенных диапазонах с довольно размытыми границами, замену воздуха или иного кислородсодержащего газа на инертный, т.е. газ, который не будет вступать в реакцию с реакционной массой, в частности азот, гелий, неон, аргон, криптон и т.д.
3. Определенный этап процесса протекает при 140-180°˚C, что нельзя отнести к небольшим температурам и требует использования соответствующих теплоносителей. При этом поддержание температуры в этом диапазоне осложняется множеством факторов: прежде всего тем, что брутто-процесс в целом экзотермичен, скорость и количество выделяющегося тепла, в котором будет определяться скоростью и направлением протекания процесса, которые сами, по мнению автора, существенно зависят от дисперсности используемой в процессе формы металла, скорости поступления кислорода в жидкую фазу и ряда концентрационных факторов.
4. Есть определенная неопределенность в работе с полученной реакционной массой после прекращения процесса: она может быть очищена или подвергнута разделению. Причем в отличие от последнего процедура очистки никак не прояснена.
5. Работа с примерами позволяет полагать, что в реакционной смеси в твердой фазе всегда будет непрореагировавшее олово. При охлаждении такой смеси в твердую фазу может переходить и часть карбоксилата(ов) как довольно плохо растворимого(ых) продукта(ов). Проведение второго фильтрования допускается. Тем не менее четко не указывается, что отделяется при первом фильтровании, что при втором, и в каких условиях проводится каждое фильтрование.
6. Довольно сложное в исполнении и удаление из реакционной смеси избыточной (непрореагировавшей) кислоты и других компонентов (промоторов и т.д.), которые относятся к довольно высококипящим компонентам и требуют для своего удаления использования вакуум-перегонки и азеотропных перегонок. Последние, в свою очередь, требуют добавок азеотропобразующих веществ, что так или иначе скажется на чистоте получаемого продукта.
Наиболее близким к заявленному является способ получения основного ацетата меди (II) путем прямого взаимодействия оксида металла с кислотой в присутствии стимулирующей добавки (Пат. РФ 2424225, опубл. 20.07.2011, Бюл. №20). В соответствии с ним процесс проводят в присутствии водной жидкой фазы, оксид меди загружают в количестве 1,8-3,3 моль/кг в мольном соотношении с уксусной кислотой (1:1,7)÷(1:2,1), стимулирующей добавкой является молекулярный йод, йодид или бромид калия, хлорид бария или тиомочевина, которую дозируют в количестве 0,05 моль/кг, загрузку ведут в последовательности: стеклянный бисер, вода, уксусная кислота, стимулирующая добавка и оксид меди(II) при массовом соотношении стеклянного бисера и остальной загрузки (1:1)÷(1,5:1), процесс ведут при механическом перемешивании и непрерывном охлаждении в диапазоне температур 20-45°C до практически полного расходования оксида меди(II) в соль, после чего реакционную смесь отделяют от стеклянного бисера и фильтруют, твердую фазу продукта направляют на перекристаллизацию, а фильтрат возвращают на загрузку повторного процесса.
Недостатками данного способа являются:
1. В нем используется уксусная кислота. Совсем не очевидно, что выбранные условия проведения процесса могут быть приемлемы для получения основного бензоата меди, не говоря уже об основном бензоате олова(II).
2. В нем используется водная объемная фаза, в которой растворима уксусная кислота и очень плохо бензойная. Совсем не очевидно, что такое различие в растворимостях кислоты-реагента в объемной фазе совсем безразлично с точки зрения характеристик проводимого процесса. В этом вопросе можно определиться лишь по результатам прямого эксперимента.
3. Нет никаких оснований считать, что переход от водной к углеводородной объемной фазе несущественно скажется на характеристиках процесса, поскольку он вызовет различия во многих, требующих обязательного учета факторах, таких как растворимость и сорбционные характеристики продукта, захват его твердой фазой растворителя или же жидкой фазы в целом, механические и массообменные свойства поверхностных отложений (твердость, хрупкость, гигроскопичность, доминирующие места локализации и т.д.).
4. В цитируемом источнике в качестве перетирающего агента используют стеклянный бисер. Совсем не очевидно, что такой перетирающий агент является лучшим или по крайней мере приемлемым при получении основного бензоата олова(II) в практически безводной углеводородной объемной фазе.
Задачей предлагаемого решения является подобрать такие трибохимические катализаторы и прочие условия проведения процесса взаимодействия оксида олова(II) с бензойной кислотой, которые бы обеспечивали при близких к комнатной температурах высокие выход и избирательность, а также приемлемые для практических целей скорости получения основного бензоата олова(II).
Поставленная задача достигается тем, что получение основного бензоата олова(II) проводят путем прямого взаимодействия оксида металла с кислотой в бисерной мельнице в присутствии трибохимического катализатора и перетирающего агента фехраля в присутствии жидкой фазы на базе уайт-спирита, оксид олова(II) загружают в количестве 0,25-1,00 моль/кг в мольном соотношении с бензойной кислотой (1:1,05)÷(1:2,20), трибохимический катализатор дозируют в количестве (5÷50)·10-3 моль/кг, загрузку на приготовление раствора кислоты проводят в следующей последовательности: перетирающий агент фехраль, растворитель жидкой фазы, бензойная кислота, после чего включают механическое перемешивание и подогрев и ведут растворение кислоты таким образом, чтобы к завершению этой операции температура раствора была 40-45°C, после чего, не прекращая перемешивания, подогрев устраняют, вводят трибохимический катализатор и оксид олова(II) и ведут процесс при естественно складывающейся температуре до практически количественного превращения оксида в основную соль при текущем контроле методом отбора проб и контроля в них перешедшего в соль оксида и прореагировавшей с ним кислоты, после чего перемешивание прекращают, отделяют суспензию реакционной смеси от перетирающего агента, из нее выделяют путем фильтрования твердый продукт, осадок его тщательно промывают и направляют на очистку путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс. При этом в качестве трибохимического катализатора используют мочевину, тиомочевину, фенилтиомочевину, дициандиамид, бензолсульфамид, амид салициловой кислоты.
Характеристика используемого сырья:
Оксид олова(II) ТУ 6-09-1503-87
Бензойная кислота ГОСТ 6413-77
Уайт-спирит ГОСТ 3134-78
Фехраль ГОСТ 8803-89
Мочевина ГОСТ 6691-77
Тиомочевина ГОСТ 6344-73
Фенилтиомочевина ТУ 6-09-08-884-74
Дициандиамид ТУ 6-09-3967-75
Бензолсульфамид ТУ 6-09-2659-73
Амид салициловой кислоты ТУ 6-09-14-1901-76
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа с высокооборотной (1560 об/мин) механической мешалкой лопастного типа с пластмассовым корпусом объемом 380 мл, плоским дном и лопастью из текстолита 50×45×3 мм вводят расчетные количества растворителя объемной фазы, перетирающего агента и бензойной кислоты. Корпус с указанной загрузкой помещают на свое место в каркасной раме, соединяют с крышкой и должным образом крепят. Подводят снизу жидкостную обогревательную баню, включают механическое перемешивание и готовят раствор бензойной кислоты таким образом, чтобы температура его к концу операции достигла 40-45°C. Затем обогревательную баню быстро удаляют путем опускания вниз вдоль продольной оси реактора, в реактор вводят расчетные количества трибохимического катализатора и оксида олова(II) и этот момент принимают за начало процесса получения целевого продукта. Контроль за ходом его протекания ведут методом отбора проб и их анализа на содержание основной соли и непрореагировавшей кислоты. Как только последние приближаются к отвечающим практически 100%-ному превращению оксида в целевой продукт, перемешивание прекращают, отсоединяют корпус от его крышки и опускают таким образом, чтобы лопасть мешалки оказалась над реакционной массой в корпусе. Выжидают некоторое время, давая возможность остаткам реакционной смеси стечь. Далее корпус с реакционной смесью вынимают из гнезда каркасной рамы и его содержимое выливают в воронку узла фильтрования с сеткой с ячейками 0,3×0,3 мм. Оставшийся на сетке перетирающий агент аккуратно переносят в корпус бисерной мельницы. Установку собирают повторно, проверяют работу перемешивающего устройства вручную, вводят некоторое количество растворителя, включают механическое перемешивание и проводят отмывку реактора, его элементов и перетирающего агента от остатков реакционной смеси. После завершения этой операции перемешивание прекращают и проводят повторное отделение перетирающего агента от промывного растворителя. Перетирающий агент сушат, взвешивают, внимательно осматривают и возвращают в повторный процесс.
Отделенную ранее от перетирающего агента суспензию реакционной смеси фильтруют, осадок на фильтре промывают промывным растворителем, тщательно отжимают, вместе с фильтром удаляют из воронки для фильтрования, взвешивают, измельчают и отправляют на сушку или дополнительную очистку путем перекристаллизации. Высушенный осадок взвешивают, тщательно измельчают, определяют содержание целевого продукта и эквивалент последнего. На основе полученных данных рассчитывают выход выделенного продукта. Последний должным образом складируют и используют его для определения растворимостей в различных средах и по иным целевым назначениям.
Фильтрат и промывной растворитель взвешивают, анализируют на остаточные содержания основного бензоата олова(II), бензойной кислоты и трибохимического катализатора и используют в загрузках повторных процессов.
Пример №1
В бисерную мельницу вертикального типа с пластиковым корпусом объемом 380 мл, высотой 125 мм и диаметром входного отверстия 53 мм с плоским дном и высокооборотной (1560 об/мин) мешалкой из текстолита с лопастью 50×45×3 мм и крышкой с сальниковой коробкой для вала механической мешалки, карманами для пробоотборника, ввода необходимых добавок и измерения температуры, снабженную легко перемещаемой вдоль продольной оси реактора нагревающей баней, последовательно загружают 100 г фехраля в виде колец диаметром 5-10 мм из проволоки диаметром 1,1 мм, 86,3 г уайт-спирита и 6,77 г бензойной кислоты. Корпус реактора помещают в соответствующее гнездо каркасной рамы, соединяют с крышкой, прокручивают вручную вал мешалки, подводят снизу нагревающую баню таким образом, чтобы корпус мельницы погружался на 0,6-0,7 своей высоты (температура воды в нагревательной бане 60-70°C), включают механическое перемешивание и готовят раствор бензойной кислоты. На это потребовалось 15 мин, температура раствора была 42˚C. Не прекращая перемешивания, но убрав нагревательную баню путем перемещения вниз до полного вывода корпуса реактора из зоны ее действия, вводят 6,73 г оксида олова(II), 0,19 г тиомочевины в качестве трибохимического катализатора и этот момент принимают за начало процесса.
Процесс ведут при естественно складывающейся температуре и текущем контроле за содержанием непрогеагировавшей кислоты и накоплением соединений олова(II). Эти данные дают возможность строить зависимости выхода продукта как функции времени. Выборочные данные для данного случая приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Выход целевого продукта, % | 25 | 50 | 75 | > 98 |
| Время от начала процесса, мин |
68 | 110 | 170 | 250 |
| Температура реакционной смеси (РС) в данный момент времени, °C | 41 | 37 | 28 | 25 |
При достижении по результатам анализа 98% и более выхода продукта процесс прекращают. Для чего останавливают механическое перемешивание, отсоединяют корпус реактора от его крышки с мешалкой, опускают его вниз таким образом, чтобы остатки РС с вала и лопасти мешалки могли стечь. На это отведено 5 мин. После этого корпус с его содержимым вынимают из гнезда каркасной рамы и его содержание выливают в приемную воронку с сеткой с ячейками 0,3×0,3 мм узла фильтрования, дают время остаткам РС стечь с перетирающего агента (за 3 мин). Перетирающий агент аккуратно снимают с сетки воронки узла фильтрования и возвращают в корпус реактора. Бисерную мельницу собирают вновь, вводят в нее 30 г уайт-спирита, включают механическое перемешивание и в течение 15 мин отмывают стенки, мешалку, ее вал и перетирающий агент от остатков РС. По истечении указанного времени перемешивание прекращают и проводят отделение перетирающего агента повторно. Перетирающий агент сушат, взвешивают, определяют наличие поверхностных отложений продуктов, при больших количествах последних их удаляют, после чего перетирающий агент возвращают на загрузку повторного процесса.
Отделенную ранее от перетирающего агента суспензию РС подвергают фильтрованию. Осадок на фильтре промывают частью собранного при промывке перетирающего агента, стенок корпуса и других элементов реактора от остатков РС промывного растворителя, тщательно отжимают, подсушивают, аккуратно снимают, дробят и отправляют на воздушную сушку до постоянного веса. Определяют массу высушенного продукта, его эквивалент, рассчитывают выход отделенного продукта. Он оказался равным 97%. Потери при выделении оценены в 2%. При необходимости твердый продукт направляют на очистку путем перекристаллизации. Оценивают растворимость основного бензоата олова(II) в базовом растворителе, а также остаточные количества кислоты в продукте. Последние составляли 0,1%.
Фильтрат и промывной растворитель взвешивают, определяют в них содержание соединений олова и остаточной кислоты, а также трибохимического катализатора, после чего отправляют на загрузку повторного процесса. Содержание кислоты в них хорошо коррелировало с избыточной кислотой, взятой в процесс. А содержание соединений олова(II) в 1,25 раза больше, чем определенная растворимость основной соли в базовом растворителе. Эти различия предопределены тем, что фильтрат представляет собой раствор кислоты, а в растворе кислоты растворимость солей обычно выше, чем в самом растворителе.
Примеры №2-8
Реактор, исходные реагенты, перетирающий агент, трибохимический катализатор и растворитель жидкой фазы, масса загрузки и ее соотношение с массой перетирающего агента, дозировка трибохимического катализатора, последовательность операций при загрузке, приготовлении раствора бензойной кислоты, проведении самого процесса и текущего контроля за его ходом, его завершении, отделении и очистке перетирающего агента, отделении, промывке и высушивании твердой фазы целевого продукта, возврате перетирающего агента, фильтрата и промывного растворителя в повторный процесс аналогичны описанным в примере 1. Отличаются величинами загрузок оксида олова(II) и используемыми избытками бензойной кислоты. Указанные различия и другие характеристики процесса сведены в таблице 2.
Таблица 2
| Характеристики загрузки и проводимого процесса | Пример № | ||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Дозировка оксида олова(II), моль/кг | 0,25 | 0,75 | 1,00 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
 |
1,10 | 1,10 | 1,10 | 1,05 | 1,45 | 1,82 | 2,20 |
| Температура РС, °C |
|||||||
| Начальная | 19 | 18 | 18 | 20 | 19 | 19 | 20 |
| В момент загрузки SnO | 42 | 40 | 44 | 43 | 44 | 45 | 42 |
| Максимальная | 42 | 40 | 44 | 43 | 44 | 45 | 42 |
| В момент окончания процесса | 28 | 27 | 29 | 23 | 24 | 26 | 24 |
| Длительность приготовления раствора кислоты, мин | 12 | 18 | 20 | 14 | 13 | 10 | 15 |
| Время достижения выхода продукта (Ф, % от теор.), мин |
|
||||||
| Ф=0,25 | 80 | 58 | 40 | 88 | 50 | 44 | 45 |
| Ф=0,50 | 145 | 105 | 85 | 160 | 100 | 92 | 80 |
| Ф=0,75 | 190 | 155 | 135 | 200 | 140 | 128 | 120 |
| Ф > 98 | 305 | 240 | 220 | 350 | 215 | 178 | 165 |
| Масса растворителя на отмывку перетирающего агента и элементов реактора от остатков РС, г | 25 | 25 | 30 | 30 | 35 | 35 | 35 |
| Длительность отмывки от остатков РС, мин | 8 | 12 | 15 | 9 | 11 | 12 | 13 |
| Выход отделенного и высушенного основного бензоата олова(II) с учетом потерь при выделении, % от теор. | 94 | 96 | 97 | 94 | 95 | 96 | 96 |
Примеры №9-16
Реактор, исходные реагенты и их загрузки, растворитель жидкой фазы, природа перетирающего агента и соотношение его массы с массой загрузки, последовательность операций при загрузке, приготовлении раствора бензойной кислоты, запуске и проведении процесса, контроле за ходом протекания и выборе момента прекращения, отделении перетирающего агента, отмывке его и элементов реактора от остатков реакционной смеси, выделении из последней твердой фазы целевого продукта и работе с ней, а также при возврате перетирающего агента, фильтрата и промывного растворителя в повторный процесс аналогичны описанным в примере 2. Отличаются дозировкой и природой трибохимического катализатора. Эти отличия вместе с другими характеристиками процесса сведены в таблицу 3.
Таблица 3
| Характеристики загрузки и проводимого процесса | Пример № | ||||||||
| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
| Трибохимическй катализатор | тиомочевина | мочевина | фенилтиомочевина | дициандиамид | Бензолсульфамид | амидсалициловой кислоты | |||
| Содержание трибохимическго катализатора, моль/кг | 5·10-3 | 9·10-3 | 5·10-2 | 2,5·10-2 | |||||
| Температура РС,°C |
|||||||||
| Начальная | 18 | 19 | 18 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| В момент загрузки SnO | 41 | 42 | 43 | 40 | 42 | 44 | 45 | 42 | |
| Максимальная | 41 | 42 | 43 | 40 | 43 | 44 | 46 | 42 | |
| В момент окончания процесса | 27 | 28 | 27 | 29 | 31 | 26 | 32 | 27 | |
| Длительность приготовления раствора кислоты, мин | 18 | 16 | 19 | 14 | 13 | 15 | 17 | 13 | |
| Время достижения выхода продукта (Ф, % от теор.), мин |
|
||||||||
| Ф=0,25 | 80 | 75 | 13 | 25 | 27 | 40 | 30 | 26 | |
| Ф=0,50 | 155 | 135 | 27 | 58 | 56 | 80 | 56 | 60 | |
| Ф=0,75 | 200 | 184 | 60 | 105 | 98 | 130 | 90 | 107 | |
| Ф > 98 | 300 | 267 | 140 | 155 | 140 | 315 | 150 | 180 | |
| Масса растворителя на отмывку перетирающего агента и элементов реактора от остатков РС, г | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | |
| Длительность отмывки от остатков РС, мин | 12 | 14 | 10 | 10 | 11 | 14 | 12 | 9 | |
| Выход отделенного и высушенного основного бензоата олова (II) с учетом потерь при выделении, % от теор. | 94 | 95 | 95 | 97 | 95 | 93 | 97 | 95 | |
Положительный эффект предлагаемого решения состоит в следующем.
Процесс одностадийный, простой, протекает с практически количественным расходованием оксида олова(II) с высокой селективностью по основному бензоату металла в мягких условиях и в простом для реализации оборудовании.
Селективность процесса мало чувствительна к избытку бензойной кислоты, а использование последнего значимо увеличивает скорость протекания по всему ходу, что приводит почти к двукратному сокращению длительности, а следовательно, и затрат времени на процесс.
Целевой продукт имеет очень малую растворимость в используемой реакционной смеси (~10-4 моль/кг), что предопределяет его накопление только в суспендированной твердой фазе. Последнее существенно облегчает его выделение и последующую очистку.
Избыточная кислота легко вымывается из твердой фазы целевого продукта, что не создает трудностей в очистке основного бензоата олова(II) от этого избыточного реагента.
Растворитель жидкой фазы не требует своего выделения из жидких фаз реакционных смесей (фильтратов и промывного растворителя), которые можно возвращать в повторные процессы без каких-либо промежуточных воздействий.
Трибохимических катализаторов для данного процесса найдено несколько, причем соизмеримых по своей эффективности, что предопределяет возможность выбора. Среди них есть и широко распространенные в практическом использовании соединения как, например, мочевина.
Тепловой эффект брутто-процесса небольшой. Начальный подогрев для ускорения растворения кислоты и облегчения приготовления ее раствора можно выполнить путем предварительного подогрева растворителя вне реакционного аппарата.
Claims (2)
1. Способ получения основного бензоата олова(II) путем прямого взаимодействия оксида металла с кислотой в бисерной мельнице в присутствии трибохимического катализатора и перетирающего агента, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии жидкой фазы на базе уайт-спирита, оксид олова(II) загружают в количестве 0,25-1,00 моль/кг в мольном соотношении с бензойной кислотой (1:1,05)÷(1:2,20), трибохимический катализатор дозируют в количестве (5÷50)·10-3 моль/кг, загрузку на приготовление раствора кислоты проводят в следующей последовательности: перетирающий агент фехраль, растворитель жидкой фазы, бензойная кислота, после чего включают механическое перемешивание и подогрев и ведут растворение кислоты таким образом, чтобы к завершению этой операции температура раствора была 40-45°C, после чего, не прекращая перемешивания, подогрев устраняют, вводят трибохимический катализатор и оксид олова(II) и ведут процесс при естественно складывающейся температуре до практически количественного превращения оксида в основную соль при текущем контроле методом отбора проб и контроля в них перешедшего в соль оксида и прореагировавшей с ним кислоты, после чего перемешивание прекращают, отделяют суспензию реакционной смеси от перетирающего агента, из нее выделяют путем фильтрования твердый продукт, осадок его тщательно промывают и направляют на очистку путем перекристаллизации, а фильтрат возвращают в повторный процесс.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве трибохимического катализатора используют мочевину, тиомочевину, фенилтиомочевину, дициандиамид, бензолсульфамид, амид салициловой кислоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106323A RU2650893C1 (ru) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | Способ получения основного бензоата олова (II) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106323A RU2650893C1 (ru) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | Способ получения основного бензоата олова (II) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650893C1 true RU2650893C1 (ru) | 2018-04-18 |
Family
ID=61976781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017106323A RU2650893C1 (ru) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | Способ получения основного бензоата олова (II) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650893C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE636545A (ru) * | 1962-08-24 | |||
| DE3428404A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Ems-Inventa AG, Zürich | Verfahren zur herstellung von blockpolyetheresteramiden |
| EP0644223A2 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-22 | General Electric Company | Melt process for the synthesis of tin (II) terephthalate |
| RU2092533C1 (ru) * | 1995-07-19 | 1997-10-10 | Консалтинговая фирма ГОШ-лаборатория" | Способ трибохимического получения металлсодержащих мыл - компонентов жирующих смесей |
| CN104892564A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种高分子量聚乳酸制备丙交酯的方法 |
-
2017
- 2017-02-28 RU RU2017106323A patent/RU2650893C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE636545A (ru) * | 1962-08-24 | |||
| DE3428404A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Ems-Inventa AG, Zürich | Verfahren zur herstellung von blockpolyetheresteramiden |
| EP0644223A2 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-22 | General Electric Company | Melt process for the synthesis of tin (II) terephthalate |
| RU2092533C1 (ru) * | 1995-07-19 | 1997-10-10 | Консалтинговая фирма ГОШ-лаборатория" | Способ трибохимического получения металлсодержащих мыл - компонентов жирующих смесей |
| CN104892564A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种高分子量聚乳酸制备丙交酯的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2630310C1 (ru) | Способ получения бензоата олова (II) | |
| CN1768044A (zh) | 制备替米沙坦的方法 | |
| CA3092106A1 (en) | Process-scale synthesis of urolithin a | |
| RU2650893C1 (ru) | Способ получения основного бензоата олова (II) | |
| CN102369178B (zh) | α-羟基羧酸酯的制造方法 | |
| CN107540538B (zh) | 一种用于制备5-甲基间苯二甲酸的组合物、反应体系及方法 | |
| RU2573564C2 (ru) | Способ получения терефталевой кислоты | |
| RU2660905C1 (ru) | Способ получения бензоата и замещенных бензоатов олова (IV) | |
| RU2673470C1 (ru) | Способ получения бензоата и замещенных бензоатов олова (IV) из вторичного сырья | |
| TW201326102A (zh) | 氧化烷基芳族化合物之方法 | |
| RU2735433C1 (ru) | Способ получения соли олова (IV) с анионами азотной и бензойной кислот | |
| RU2316536C1 (ru) | Способ получения формиата марганца (ii) | |
| RU2807759C1 (ru) | Способ получения ацетата или оксалата свинца из его оксида (II) | |
| RU2424225C1 (ru) | Способ получения основного ацетата меди (ii) | |
| RU2294921C1 (ru) | Способ получения ацетата марганца (ii) | |
| RU2296744C1 (ru) | Способ получения формиата железа (ii) в присутствии пероксида водорода как окислителя | |
| RU2713840C1 (ru) | Способ получения фторида олова (II) из металла и его диоксида | |
| CN1080265C (zh) | 7－烷氧烷基－1,2,4－三唑并[1,5－a]嘧啶衍生物的制备方法 | |
| RU2476380C1 (ru) | Способ получения основного хлорида или нитрата меди (ii) | |
| RU2359956C1 (ru) | Способ получения оксалата марганца (ii) | |
| JP6657219B2 (ja) | ４−アジドスルホニルフタル酸無水物を生産する方法 | |
| RU2376278C1 (ru) | Способ получения фумарата марганца (ii) | |
| RU2717528C1 (ru) | Способ получения хлорида олова (II) путем окисления металла | |
| RU2326861C1 (ru) | Способ получения бензоата железа (iii) | |
| RU2412152C2 (ru) | Способ получения м-нитробензоата марганца (ii) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190301 |