Claims (4)
25 большие технические трудности и экономически малоэффективны. Кроме того, дл проведени такого способа необходима стади прлуэтирификации низшей дикарбоновой кислоты и обЗР раэование щелочной соли полуэфира, что ведет -к накоплению в реакционной среде побочных продуктов усложн ет технологическую схему. Цель изобретени - упрощение и повышение селективности процесса. Поставленна цель достигаетс .тем, что в качестве кислородсодержащего соединени используетс щавелева кислота, процесс провод т при плотности т;ока 0,2-0,7 А/дм. Выход целевого продукта составл ет 97-99%. . . Щавелева кислота отличаетс от других дикарбоновых кислот тем, что константы диссоциации первой и второй стадии существенно различны { в воде К 5,3б-102, Kjy 5,42-10), в то врем как дл других дикарбоновых кислот эти константы близки (например , дл нтарной кислоты K.,211 Kij 2 , 3 Ю ).. Благодар этому щаве лёва кислота в концентрированных йетанольнЕлх растворах ведет себ поч как сильна одноосновна кислота. В процессе окислени на аноде происходит образование радикала СООН, кото рый в присутствии этилена под давлен ем дает продукты присоединени - нтарную , себациновую, пробковую и ади пиновую кислоты 2СООнЧпСН2; СН2; НООС(СН, СООН. Из-за значительного подкислени раствора в прианодном пространстве д карбоновые кислоты подвергаютс само произвольной этерификации с образова нием метиловых диэфиров. В результат продуктами реакции вл ютс диэфиры щавелевой, нтарной, пробковой, адипиновой , себациновой кислот. Никаких других веществ (побочных продуктов) не образуетс . Суммарный выход диэфи ров нтарной, адипиновой, пробковой, себациновой кислот превышает 95% в расчете на израсходованную щавелевую хислоту. Диэфир щавелевой кислоты легко омыл етс и щавелева кислота вновь возвращаетс ,- в цикл. ВБщеленйе каждого компонента производ т обычными способами, например ректификацией, не представл ющей тру дности, поскольку разница в температурах кипени гомологов достаточно высока (20 и более 1 радусов) . Затрат при этом невелики, так как ректифика ци - дешевый способ разделени , Диэфир нтарной кислоты выдел етс из смеси и либо используетс в качес тве конечного продукта, либо подвергаетс превращению в диэфиры более высоких кислот (его перевод т обычным способом в моноэфиры, а затем превращают в диэфиры высших дикислот Полученные при этом диэфиры адипиновой , пробковой, себациновой и более высоких кислот используют в качестве пластификаторов или подвергают превращени м в полиэфиры или полиамиды обычными способами. Использование предлагаемого метода позвол ет получать диэфиры высших дикарбоновых кислот непосредственно из щавелевой кислоты,мину стадию полуэтерификации. При этом в целевых продуктах отсутствуют балластные примеси - эфиры насыщенных и ненасыщенных монокарбоновых -кислот, извлечение которых представл ет большую трудность . Пример 1, Электролизу подвергают 500 мл метанольного раствора , содержащего 38 ммоль(4,75 г) щавелевой кислоты, наход щегос в автоклаве из нержавеющей стали в атмосфере . этилена ( 6064 атм). Плотность тока на аноде 0,7 А/д1м . Анод - платинова пластина площадью 10 см, катод - никелева пластина. Электролит интенсивно перемешивают магнитной мешалкой. Через электролит пропускают количество электричества- 1,55 А-ч .Температура процесса 20-25°С. Продукт электролиза обрабатывают следукзцим образом. Вначале отгон ют метанол, затем остаток раствор ют в воде, обрабатывают серным эфиром, эфирную выт жку высушивают и отгон ют эфир. Электролизат содержит щавелевую кислоту и смесь диэфиров щавелевой, нтарной, адипиновой,пробковой и себациновой кислот в количестве, соответственно, 7,0 моль(0,88 г), 9,0 моль(1,06 г), 3,66 ммоль (0,535 г), 4,62 ммоль (0,805 г), 1,83 ммоль (0,37 г) и 0,59- ммоль (0,134 г). Су№иар№а й выход по веществу последних четырех продуктов на израсходованную щавелевую кислоту составл ет 97%. Аналитическое разделение и идентификаци еткловых эфирен дикарбоновых кислот производитс методом газожидкостной хроматографии и ЯМР. Разделение провод т на препаративвом хроматографе Carlo-ЕгЬа (неподвижна фаза 25 Q F - 1 на глималите) , начальна температура , затем нагрев до со скоростью 5 град/мин. Всг2 пики совпадают с контрольными. . Пик 1 - диметиловый эфир нтарной кислоты. Т. кип .продукта 194-195 С (по способу Сиволобова в капилл ре). Спектр ЯМР : два сигнала (f 2,35 и 3,40, соотношение 2:3. Пик 2 - диметиловый эфир адипино .вой кислоты. Т.кип. продукта 229231°С . Спектр ЯМР : три сигнала cf 1,49, 2,09 (уширен) и 3,37, соотношение 2:2:3. Пик 3 - диметиловый эфир пробковой кислоты. Т. кип. продукта 2632б5 Со Спектр ЯМР : четыре сигнала ( f 1,22, 1,45, 2,09 (все широкие) и 3,37, соотношение 2:2:2:3. Пик 4 - диметиловый эфир сабациновой кислоты. Т.кип. продукта 291 292°С . П р и м е р 2. Электролизу подвергают 50 мл метанольного раствора, содержащего 38 ммоль (4,75 г) щавелевой кислоты. Услови электролиза те же, что и в примере 1, за исключением анодной плотности тока, составл ющей 0,2 А/дм. В течение опыта пропущено 1,4 А-ч электричества. После обработки электролизата по методу, указанному в примере 1, получены щавелева кислста и диэфиры щавелевой, нтарной, ади пиновой, пробковой и себациновой кислот в количествах, соответственно, 6,8 ммоль (0,85 г), 9,2 ммоль (1,08 г) 2,40 ммоль (0,36 г), 4,70 ммоль (0,82 2,80 ммоль (0,575 г). О,95; ммоль (0,215 г). Суммарный выход по веществу последних четырех продуктов в расчете на израсходованную щавелевую кислоту составил 98,5%. Пример 3. Электролизу подвер гают 500 мл метанольного раствора, содержащего 38 ммоль (4,75 г) щавелевой кислоты. Услови электролиза те же, что и в примере 1, за исключениегл анодной плотности тока, составл ющей 3 А/дм. Пропущено всего 1,6 А-ч элек тричества. Электролизат после обработ ки содержит щавелевую кислоту и -диэфи ры щавелевой, нтарной, адипиновой.. пробковой и себациновой кислот в коли честве, соответственно, 7,5 ммоль (0,94 г), 8,8 ммоль (1,03 г), 4,15 мм ( 0,625 г), 4,8 моль (0,835 г),1,4 ммо ( 0,028 г) и 0,45 ммоль (0,10 г). Суммарный выход по веществу последних чет{дрех продуктов равен 99,5%. Пример 4. Электролизу подвергают 50 мл метанольного раствора, содержащего 36 ммоль (4,75 г) щавелевой кислоты. Услови электролиза те же, что и в примере 1, Плотность тока 10 А/дм . Пропущено всего 1,5 А-ч электричества. Электролизат после обработки содержит щавелевую кислоту и эфиры щавелевой кислоты, нтарной, адипиновой, пробковой, себациновой кислот в количестве, соответственно, 6,4 ммоль (Of80 г), 9,5 ммоль (1,12 г), 4,35 ммоль (0,655 г), Ъ,2 ммоль (91 г), 1,18 ммоль (0,24 г), 0,26 мoль (0,06 г). Суммарный выход по веществу последних четырех продуктов 98,7%. Формула изобретени 1.Способ получени диметиловых афиров алифатических дикарбоновых кислот ,о путем электролиза метанольного раствора кислородсодержащего соединени в присутствии этилена под давлением 60-64 атм нри плотности тока 0,2-10 А/дм , отличающийс тем, что, с целью упродени и повышени селективности процесса,, в качестве кислородсодержащего соединени используют щавелевую кислоту. 2.Способ ПОП.1, отличающий с тем, что процесс-провод т при плотности тока 0,2-0,7 А/ дм. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 265881, кл. С 07 С 55/20, 1965. 25 great technical difficulties and economically inefficient. In addition, to carry out such a process, a stage is needed for the puluetrification of the lower dicarboxylic acid and the sparing of the alkali salt of the half ester, which leads to the accumulation of by-products in the reaction medium, which complicates the technological scheme. The purpose of the invention is to simplify and increase the selectivity of the process. The goal is achieved. We consider that oxalic acid is used as the oxygen-containing compound, the process is carried out at a density of t; about 0.2-0.7 A / dm. The yield of the target product is 97-99%. . . Oxalic acid differs from other dicarboxylic acids in that the dissociation constants of the first and second stage are significantly different {in water K 5,3b-102, Kjy 5.42-10), while for other dicarboxylic acids these constants are close (for example, for succinic acid, K., 211 Kij 2, 3 S). Thanks to this alkaline acid, in concentrated ethanolic solutions, the monobasic acid is strong. In the process of oxidation, the COOH radical forms at the anode, which in the presence of ethylene under pressure produces adducts — amber, sebacinic, cork, and adipic acids 2COOHHPCH2; CH2; HOOS (CH, COOH. Due to the significant acidification of the solution in the anode space, d carboxylic acids undergo self-arbitrary esterification with the formation of methyl diesters. As a result, the reaction products are oxalic, succinic, corky, adipic, sebacic acid diesters. No other substances ( no by-products) is not formed. The total yield of diesters of amber, adipic, cork, sebacic acids exceeds 95% based on the consumed oxalic acid. The oxalic acid diester is easily washed and Levic acid returns to the cycle again. The detritus of each component is produced by conventional methods, for example, by distillation, which does not represent difficulty, since the difference in the boiling points of the homologues is quite high (20 or more than 1 radius). The costs are small, as rectification Qi is a cheap method of separation, the diester of succinic acid is separated from the mixture and is either used as a final product or is converted to diesters of higher acids (it is converted into monoesters in the usual way, and then converted ayut in higher diesters of diacids obtained with diesters of adipic, suberic acid, sebacic acid and higher acids are used as plasticizers or subjected to the in polyesters or polyamides by conventional means. The use of the proposed method makes it possible to obtain diesters of higher dicarboxylic acids directly from oxalic acid, mine the stage of semi-certification. At the same time, there are no ballast impurities in the target products — esters of saturated and unsaturated monocarboxylic acids, the extraction of which is a great difficulty. Example 1 Electrolysis is subjected to 500 ml of a methanol solution containing 38 mmol (4.75 g) of oxalic acid, which is in a stainless steel autoclave in the atmosphere. ethylene (6064 atm). The current density at the anode is 0.7 A / d1m. The anode is a platinum plate with an area of 10 cm, the cathode is a nickel plate. The electrolyte is vigorously stirred with a magnetic stirrer. The amount of electricity is passed through the electrolyte - 1.55 Ah. Process temperature is 20-25 ° C. The electrolysis product is treated in the following manner. First methanol is distilled off, then the residue is dissolved in water, treated with ethyl ether, the ether extract is dried and the ether is distilled off. The electrolyzate contains oxalic acid and a mixture of diesters of oxalic, succinic, adipic, cork and sebacic acids in the amount of, respectively, 7.0 mol (0.88 g), 9.0 mol (1.06 g), 3.66 mmol (0.535 d), 4.62 mmol (0.805 g), 1.83 mmol (0.37 g) and 0.59 mmol (0.134 g). The total solids content of the last four products per consumed oxalic acid is 97%. Analytical separation and identification of ethereal dicarboxylic esters is carried out by gas chromatography and NMR. The separation is carried out on a preparative Carlo-ЕгБа chromatograph (stationary phase 25 Q F - 1 on glymalite), the initial temperature, then heating up to a speed of 5 deg / min. All 2 peaks coincide with the control. . Peak 1 - dimethyl ester of succinic acid. T. kip. Product 194-195 С (according to the method of Sivolobov in the capillary). NMR spectrum: two signals (f 2.35 and 3.40, ratio 2: 3. Peak 2 - adipino dimethyl ester of your acid. The product boiling point is 229231 ° C. NMR spectrum: three signals cf 1.49, 2 , 09 (broadened) and 3.37, 2: 2: 3 ratio. Peak 3 - cork acid dimethyl ester. T. boiling point product 2632b5 Co NMR spectrum: four signals (f 1.22, 1.45, 2.09 (all wide) and 3.37, 2: 2: 2: 3 ratio. Peak 4 is Sabacinic dimethyl ester. The product bore is 291,292 ° C. Example 2: 50 ml of a methanol solution are subjected to electrolysis. containing 38 mmol (4.75 g) of oxalic acid. The electrolysis conditions are the same as in example 1 for Anodic current density of 0.2 A / dm was turned off. During the experiment, 1.4 Ah of electricity was missed. After treating the electrolyzate according to the method indicated in Example 1, oxalic acid and oxalic, amber, adi-pin, cork diesters were obtained. and sebacic acids in amounts, respectively, of 6.8 mmol (0.85 g), 9.2 mmol (1.08 g), 2.40 mmol (0.36 g), 4.70 mmol (0.82 2, 80 mmol (0.575 g). O, 95; mmol (0.215 g). The total substance yield of the last four products per consumed oxalic acid was 98.5%. Example 3. A 500 ml methanol solution containing 38 mmol (4.75 g) of oxalic acid is subjected to electrolysis. The electrolysis conditions are the same as in Example 1, except for the anodic current density of 3 A / dm. A total of 1.6 AH electricity is missing. After treatment, the electrolyzate contains oxalic acid and oxalic, succinic, and adipic acid diesters. Corky and sebacic acids in the amount, respectively, of 7.5 mmol (0.94 g), 8.8 mmol (1.03 g), 4.15 mm (0.625 g), 4.8 mol (0.835 g), 1.4 mmo (0.028 g) and 0.45 mmol (0.10 g). The total substance yield of the last four pairs of products is equal to 99.5%. Example 4. Electrolysis is subjected to 50 ml of a methanol solution containing 36 mmol (4.75 g) of oxalic acid. The electrolysis conditions are the same as in example 1, the current density is 10 A / dm. Missing only 1.5 Ah electricity. After treatment, the electrolyzate contains oxalic acid and esters of oxalic acid, succinic, adipic, pithic, sebacic acids in the amount of, respectively, 6.4 mmol (Of80 g), 9.5 mmol (1.12 g), 4.35 mmol (0.655 g), b, 2 mmol (91 g), 1.18 mmol (0.24 g), 0.26 mol (0.06 g). The total substance yield of the last four products is 98.7%. 1. Method for producing dimethyl aliphatic aliphatic dicarboxylic acids, about by electrolysis of a methanol solution of an oxygen-containing compound in the presence of ethylene under a pressure of 60-64 atm at a current density of 0.2-10 A / dm, characterized in that the selectivity of the process, oxalic acid is used as the oxygen-containing compound. 2. Method POP.1, characterized in that the process is carried out at a current density of 0.2-0.7 A / dm. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 265881, cl. C 07 C 55/20, 1965.
2.Авторское, свидетельство СССР 355237, кл. С 07 С 69/34, 1970. 2. Authors, the certificate of the USSR 355237, cl. C 07 S 69/34, 1970.
3.Авторское свидетельство СССР 192187, кл. С 25 В 3/00, 1965 . 3. Authors certificate of the USSR 192187, cl. From 25 to 3/00, 1965.
4.Авторское свидетельство СССР № 577255, кл. С 07 С 69/34, 1975 (прототип).4. USSR author's certificate number 577255, cl. C 07 C 69/34, 1975 (prototype).