SK287959B6 - Process for the preparation of hydroxypivalic acid - Google Patents
Process for the preparation of hydroxypivalic acid Download PDFInfo
- Publication number
- SK287959B6 SK287959B6 SK61-2008A SK612008A SK287959B6 SK 287959 B6 SK287959 B6 SK 287959B6 SK 612008 A SK612008 A SK 612008A SK 287959 B6 SK287959 B6 SK 287959B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- oxidation
- hydroxypivalic acid
- preparation
- hydrogen peroxide
- iba
- Prior art date
Links
- RDFQSFOGKVZWKF-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoic acid Chemical compound OCC(C)(C)C(O)=O RDFQSFOGKVZWKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- JJMOMMLADQPZNY-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanal Chemical compound OCC(C)(C)C=O JJMOMMLADQPZNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 4
- VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinol Chemical class CC1(C)CCCC(C)(C)N1O VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethylpiperidine Chemical compound CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- HHWBUNWYLYZWPX-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoic acid Chemical compound OCC(C)(C)C(O)=O.OCC(C)(C)C(O)=O HHWBUNWYLYZWPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N Isopropylaldehyde Chemical compound CC(C)C=O AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWUXJYZVKZKLTJ-UHFFFAOYSA-N Triacetonamine Chemical compound CC1(C)CC(=O)CC(C)(C)N1 JWUXJYZVKZKLTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGUZVTSKLWNOJO-UHFFFAOYSA-N butyl acetate;cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1.CCCCOC(C)=O OGUZVTSKLWNOJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidinoxy Chemical group 0.000 description 1
- VDVUCLWJZJHFAV-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ol Chemical compound CC1(C)CC(O)CC(C)(C)N1 VDVUCLWJZJHFAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogenated Pyridines (AREA)
Abstract
Process for the preparation of hydroxypivalic acid (3-hydroxy-2,2-dimethylpropionic acid) by oxidizing hydroxypivaldehyde with hydrogen peroxide. The oxidation is conducted in the presence of (2,2,6,6-tetramethylpiperidine)oxyl or its derivatives substituted in position 4 or precursors thereof. The oxyls are used in a catalytic amount, wherein their presence in the course of the oxidation significantly increases the amount of isolated hydroxypivalic acid.
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu prípravy kyseliny hydroxypivalovej (3-hydroxy-2,2-dimetyl-propionovej kyseliny) oxidáciou hydroxypivalaldehydu s peroxidom vodíka.
Doterajší stav techniky
Podľa najstarších údajov sa kyselina hydroxypivalová pripravovala oxidáciou neopentylglykolu s manganistanom draselným (Wessely: Monatshefte 22, 66) alebo Cannizzarovou reakciou z hydroxypivalaldehydu pomocou roztoku hydroxidu draselného (Wessely: Monatshefte 21, 222). Nevýhodou oboch spôsobov bol nízky výťažok, a preto boli priemyselne neatraktívne.
Známa je tiež oxidácia neopentylglykolu so vzduchom alebo s kyslíkom na Pd/C alebo Pt/C katalyzátore [US 3 799 977; JP 53/77 010 (1978)]. V patente US 3 799 977 chýbajú údaje o výťažkoch. Firma Mitsui Toatsu Chemicals (JP 53/077 010) pripravuje kyselinu hydroxypivalovú z neopentylglykolu v neutrálnom, resp. slabo alkalickom roztoku kyslíkom za prítomnosti Pd-katalyzátora. Pd je nanesené na aktívnom uhlí alebo alumine s koncentráciou 0,5 až 10 % hmotn. a oxidácia sa uskutočňuje pri teplote do 150 °C a tlaku do 1,0 MPa.
Oxidácia hydroxypivalaldehydu peroxidom vodíka bola prvý raz opísaná v Monatshefte fúr Chemie, 95 (1964), 410 a prepracovaný variant v patente JP 43/24 888 (1968). Nevýhodou postupov je príprava znečistenej kyseliny hydroxypivalovej a nízky výťažok čistej kyseliny (65 až 68 %).
Podľa novších informácií (patenty firmy Bayer AG DE 19 632 922 a DE 19 632 924) sa kyselina hydroxypivalová vyrába oxidáciu hydroxypivalaldehydu s peroxidom vodíka pri teplote 60 až 80 °C. Koncentrácia peroxidu vodíka v reakčnom roztoku sa udržuje jeho dávkovaním do koncentrácie 4 % hmotn., pokiaľ koncentrácia peroxidu vodíka neklesne pod 1 % hmotn. Pritom, zatiaľ čo po aldolizácii sa dosahuje výťažok hydroxypivalaldehydu 89,5 %, po oxidácii aldehydu sa dosahuje výťažok kyseliny hydroxypivalovej 74 %. Izoláciou po oddestilovaní vody pomocou zmesi n-butylacetát-cyklohexán sa kryštalizáciou získa kyselina hydroxypivalová vo výťažku 49,5 % na nasadený izobutyraldehyd (DE 19 632 924).
Podstata vynálezu
Podstatou tohto vynálezu je spôsob prípravy kyseliny hydroxypivalovej oxidáciou hydroxypivalaldehydu peroxidom vodíka, pri ktorom sa oxidácia uskutočňuje za prítomnosti katalytického množstva oxylov 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu alebo jeho v polohe 4 substituovaných derivátov alebo ich prekurzorov.
Uvedené látky sa používajú v katalytickom množstve, pričom ich prítomnosť počas oxidácie podstatne zvyšuje množstvo izolovanej hydroxypivalovej kyseliny. Oxidácia sa môže robiť aj so surovinami, z ktorých sa in situ môžu oxyly pripraviť a to 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu, 2,2,6,6-tetrametyl-4-hydroxy-, resp. 2,2,6,6-tetrametyl-4-oxo-piperidínu.
Celý postup podľa vynálezu je zrejmý z uvedených príkladov.
Príklady uskutočnenia
Príklad 1 - porovnávací
Kondenzácia 25 % formaldehydu (Fd) s 99,5 % izobutyraldehydom (IBA) sa uskutočnila v 1,0 1 banke, vybavenej spätným chladičom, miešadlom, teplomerom a dávkovacím lievikom, pri mólovom pomere 1,17 mólu Fd na 1 mól IBA s použitím trietylamínu (TEA) v množstve 0,05 mólu/1 mól IBA ako katalyzátora pri teplote 55 °C, udržiavanej vodným kúpeľom.
Po 3 h reakcie pri teplote 55 °C sa zmes ohriala na teplotu 85 °C 1 h a následne sa zmes ochladila na teplotu 70 °C. Do zmesi sa pri tejto teplote počas 2 h nadávkoval peroxid vodíka (H2O2) s koncentráciou 50 %, pri použití 0,74 móla peroxidu na 1 mól izobutyraldehydu.
V reakčnom roztoku sa na plynovom chromatografe stanovil obsah hydroxypivalovej kyseliny (HPA), pričom sa dosiahol výťažok kyseliny 54,5 %, počítané na nadávkovaný izobutyraldehyd. Z uvedeného roztoku po oddestilovaní vody pri 106 °C a následne na vákuovej rotačnej odparke pri teplote kúpeľa 80 °C a tlaku 13 až 1,3 kPa sa po ochladení roztoku v zmesi n-butylacetát-cyklohexán získal produkt s čistotou 97,1 % s výťažkom 53 %, počítané na hydroxypivalovú kyselinu prítomnú v roztoku. Celkový výťažok na IBA bol 33,7 %, t. j. 0,55 kg HPA na 1,0 kg nadávkovaného izobutyraldehydu.
Príklad 2
Aldolizácia formaldehydu s izobutyraldehydom sa zopakovala za rovnakých podmienok (zariadenie aj postup), ako je uvedené v príklade 1.
Oxidácia aldolizačnej zmesi sa robila navyše s prídavkom 3,6 milimólu oxylu 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu na 1 mól izobutyraldehydu za rovnakých podmienok, ako je uvedené v príklade 1. Podobne sa spracovala reakčná zmes, pričom sa získalo 0,87 kg HPA s koncentráciou 98 % na 1 kg nadávkovaného IBA. Uvedeným postupom sa dosiahlo zvýšenie výťažku o 58,2 % v porovnaní s príkladom 1.
Príklad 3
V zariadení podľa príkladu 1, ale s použitím rovnakého molárneho množstva trimetyl-amínu v prepočte na izobutyraldehyd, sa uskutočnila kondenzácia formaldehydu s izobutyralde-hydom za inak nezmenených reakčných podmienok.
Následne sa oxidácia s peroxidom vodíka za prítomnosti 7,2 milimólu/1 mól IBA 2,2,6,6-tetrametyl-4-oxo-piperidínoxylu robila za rovnakých technologických podmienok, podobne ako izolácia produktu.
Uvedeným postupom sa získalo v prepočte 0,65 kg HPA na 1,0 kg nadávkovaného IBA s čistotou 99,0
%.
Príklad 4
Kondenzácia sa uskutočnila v zariadení podľa príkladu 1, ale s použitím dimetyletanol-amínu v rovnakom molárnom množstve na izobutyraldehyd, za nezmenených reakčných podmienok.
Oxidácia s peroxidom vodíka sa robila s predsadeným 2,2,6,6-tetrametyl-4-hydroxy-piperidínoxylom v množstve 1,8 milimólu na 1 mól IBA, za podmienok ako v príklade 1. Rovnako sa robilo aj spracovanie reakčného roztoku.
Za uvedených podmienok sa získalo 0,68 kg HPA na 1 kg IBA s čistotou 99,5 % stanovené titračne.
Príklad 5
V zariadení podľa príkladu 1, ale s použitím dimetylcyklohexylamínu v rovnakom mólovom pomere na IBA ako v príklade 1, sa uskutočnila kondenzácia Fd s IBA. Kondenzácia sa robila za rovnakých podmienok ako v príklade 1.
Následne sa robila oxidácia s peroxidom vodíka za prítomnosti 2,2,6,6-tetrametyl-4-hydroxypiperidínu v množstve 10 mmólu v prepočte na 1 mól IBA za rovnakých podmienok oxidácie, ako aj spracovanie roztoku ako v príklade 1.
Za uvedených podmienok sa získalo 0,65 kg HPA na 1 kg IBA.
Priemyselná využiteľnosť
Kyselina hydroxypivalová je vhodná na výrobu esterov, polyesterov, polyuretánov, na využitie ako regulátor viskozity na vodné suspenzie detergentov, na výrobu práškov, v kozmetike, výrobe mazacích olejov, na výrobu farieb, riedidiel náterových látok alebo samotná ako oplachovadlo riadov - na zabránenie vzniku škvŕn na riadoch v automatických umývačkách, prídavok do pracích práškov a podobne.
Claims (1)
- Spôsob prípravy kyseliny hydroxypivalovej oxidáciou hydroxypivalaldehydu peroxidom vodíka, vyznačujúci sa tým, že oxidácia sa uskutočňuje za prítomnosti katalytického množstva oxylov 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu alebo jeho v polohe 4 substituovaných derivátov alebo ich prekurzorov.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK61-2008A SK287959B6 (sk) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Process for the preparation of hydroxypivalic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK61-2008A SK287959B6 (sk) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Process for the preparation of hydroxypivalic acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK612008A3 SK612008A3 (sk) | 2010-04-07 |
| SK287959B6 true SK287959B6 (sk) | 2012-07-03 |
Family
ID=42063638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK61-2008A SK287959B6 (sk) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Process for the preparation of hydroxypivalic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK287959B6 (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105753683A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-07-13 | 吉林市吉化江城油脂化工有限责任公司 | 一种磷钨酸催化氧化法制备羟基新戊酸的方法 |
-
2008
- 2008-09-16 SK SK61-2008A patent/SK287959B6/sk not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK612008A3 (sk) | 2010-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rajan et al. | Vapour phase dehydration of glycerol over VPO catalyst supported on zirconium phosphate | |
| US8765629B2 (en) | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids | |
| JP2009509729A (ja) | カルボン酸の混合物からの混成ケトンの製造に選択的な触媒 | |
| EP3199519A1 (en) | Method for producing methionine | |
| US9493390B2 (en) | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids | |
| CN104926657B (zh) | 草酸酯气相加氢合成乙醇酸酯的方法 | |
| JP2009509728A (ja) | メチルイソプロピルケトン製造用触媒 | |
| KR20150076176A (ko) | 네오펜틸 글리콜의 연속 제조 방법 | |
| JP2015525229A (ja) | １，６‐ヘキサンジオール由来のアジピン酸製造方法 | |
| JP2015517977A (ja) | アジピン酸からのカプロラクタムの生成 | |
| CN109963831A (zh) | 用于生产乙醇酸和/或乙醇酸盐或乙醇酸酯的方法和系统 | |
| EP3150572A1 (en) | Production method for gamma, delta-unsaturated alcohols | |
| KR20210044246A (ko) | 메타크릴산 또는 메타크릴산 에스테르의 제조 방법 | |
| JP6826012B2 (ja) | メチオニン及び／又は２−ヒドロキシ−４−（メチルチオ）ブタン酸の製造方法 | |
| JP5766390B2 (ja) | メチロールアルカナールの水素化法 | |
| TW201323402A (zh) | α－羥基羧酸酯類之製備方法 | |
| EP3015446B1 (en) | Method for producing allyl alcohol and allyl alcohol produced thereby | |
| SK287959B6 (sk) | Process for the preparation of hydroxypivalic acid | |
| RU2181624C2 (ru) | Способ и катализатор дегидрирования вторичных циклических спиртов и способ получения данного катализатора | |
| CN107445832B (zh) | 乙醇酸酯氧化生成乙醛酸酯的方法 | |
| JP6384664B2 (ja) | イソブタノールの製造方法 | |
| CN1962636A (zh) | 2，3－二甲基吡啶的制备方法 | |
| TW202222785A (zh) | 用於生產甲硫胺酸之方法 | |
| CN112074500B (zh) | α,β-二羟基羰基化合物脱水并裂解为乳酸和其他产物 | |
| CN1537087A (zh) | 制备一羰基或二羰基或羟基化合物的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Licence offer for patent |
Effective date: 20120717 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20230916 |