SU793990A1

SU793990A1 - Method of preparing benzenecarboxylic acids

Info

Publication number: SU793990A1
Application number: SU792737704A
Authority: SU
Inventors: Галина Анисимовна Артамкина; Александр Алексеевич Гринфельд; Ирина Петровна Белецкая
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Орденатрудового Красного Знаменигосударственный Университетим.M.B.Ломоносова
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1981-01-07

Description

Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно, к способу получения оензолкарооновых кислот, которые находят широкое применение в качестве консервирующих средств, пахучих веществ; исходных соединении для получения алкидных смол, искусственных волокон, пластификаторов.The invention relates to the field of organic synthesis, in particular, to a method for producing benzenecarboxylic acids, which are widely used as preservatives, odorous substances; starting compounds for alkyd resins, artificial fibers, plasticizers.

Известен спосоо получения бензолкарбоновых кислот жидкофазным окислением соответствующих углеводородов с использованием в качестве катализаторов соединении кобальта и марганца при давлениях 1—OU атм, температурах 100—20(НС; выход продуктов обычно составляет /0—У0% Ц]. Однако, этот способ треоует довольно жестких условии, не всегда ооеспечивая при этом высокий выход продукта.There is a known method for producing benzenecarboxylic acids by liquid-phase oxidation of the corresponding hydrocarbons using cobalt and manganese compounds as catalysts at pressures of 1 — OU atm, temperatures of 100–20 (NS; the yield of products is usually / 0 — Y0% C]. However, this method rather harsh conditions, not always ensuring a high product yield.

Наиболее олизким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения тримезиновой кислоты путем окисления мезитилена перманганатом калия в двухфазной системе углеводород-вода при их соотношении 1 : 100, соответственно, при 95'С, обычно в течение 25—26 ч. ьыход целевого продукта 53 вес. % [2].The most oligous in technical essence and the achieved results is a method for producing trimesinic acid by oxidation of mesitylene with potassium permanganate in a two-phase hydrocarbon-water system at a ratio of 1: 100, respectively, at 95 ° C, usually within 25-26 hours, the expected product yield 53 weight. % [2].

Недостатками известного способа является длительность протекания гетерогенной реакции (20—25 часов), большой объем используемой воды, а также сравнительно низкий выход целевого продукта.The disadvantages of this method are the duration of the heterogeneous reaction (20-25 hours), the large volume of water used, as well as the relatively low yield of the target product.

Цель изобретения заключается в повышении выхода целевого продукта, а также в 5 упрощении процесса.The purpose of the invention is to increase the yield of the target product, as well as to 5 simplify the process.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения бензолкарбоновых кислот общей формулы (I)The goal is achieved by the described method for producing benzenecarboxylic acids of the General formula (I)

где a) Ri = R₃ = COOH, R₂ = H; б) R₂= = СООН, R₃ = Ri = H; в) R₁₌R₂=R₃ = H, путем окисления углеводорода формулыwhere a) Ri = R ₃ = COOH, R ₂ = H; b) R ₂ = COOH, R ₃ = Ri = H; c) R _{1 =} R ₂ = R ₃ = H, by oxidation of a hydrocarbon of the formula

где a) R₁ = R₃=CH₃, R₂=H; б) R_{1 =} R₃=H, R₂ = CH₃; в) Ri = R₂ = R₃ = H, перманганатом калия в присутствии воды 30 при соотношении углеводород; вода 1 : 9—where a) R ₁ = R ₃ = CH ₃ , R ₂ = H; b) R _{1 =} R ₃ = H, R ₂ = CH ₃ ; c) Ri = R ₂ = R ₃ = H, potassium permanganate in the presence of water 30 at a hydrocarbon ratio; water 1: 9—

30, соответственно, при температуре 75— У0“С в присутствии катализатора, в качестве которого используют цетилтриметиламмонии оромид, в количестве и,о—о вес.^и/Ь от веса углеводорода, ооычно в течение 1,5—2,0 ч. ьыход целевого продукта составляет 00—93 Сопоставленная цель достигается путем проведения реакции окисления в условиях межфазного катализа с использованием в качестве катализатора цетилтриметиламмоний оромида. Катализатор оолегчает взаимодействие углеводородов с окислителем посредством переноса последнего в органическую фазу.30, respectively, at a temperature of 75 - U0 “C in the presence of a catalyst, which is used cetyltrimethylammonium oromide, in an amount of u, o — o weight. ^and / b, based on the weight of the hydrocarbon, typically within 1.5–2.0 hours. The yield of the target product is 00–93. The related goal is achieved by carrying out an oxidation reaction under interphase catalysis using cetyltrimethylammonium oromide as a catalyst. The catalyst facilitates the interaction of hydrocarbons with an oxidizing agent by transferring the latter to the organic phase.

Пример 1. смесь 4 г мезитилена, 15,8г ΚΛ1ηυ₄, 0,2 г цетилтриметиламмоний Оромида в 100 мл воды перемешивают при 8о-С в течение 1 ч. Полученную смесь экстрагируют бензолом с целью отделения катализатора и избытка мезитилена. Водную фазу фильтруют для отделения двуокиси марганца, упаривают до объема 40 мл и подкисляют разбавленной соляной кислотой.Example 1. A mixture of 4 g of mesitylene, 15.8 g of ΚΛ1ηυ ₄ , 0.2 g of cetyltrimethylammonium Oromide in 100 ml of water was stirred at 8 ° C for 1 h. The resulting mixture was extracted with benzene to separate the catalyst and excess mesitylene. The aqueous phase is filtered to separate manganese dioxide, evaporated to a volume of 40 ml and acidified with dilute hydrochloric acid.

Выпавший белый осадок тримезиновой кислоты отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе. Выход продукта составляет 90%. Чистота 97% (но данным ГЖХ анализа метилового эфира).The precipitated white precipitate of trimesic acid is filtered off and dried in a vacuum desiccator. The product yield is 90%. Purity 97% (but according to GLC analysis of methyl ether).

Пример 2. Смесь 11,5 г «-ксилола, 63г КМпО₄, 0,05 г цетилтриметиламмоний бромида перемешивают в 100 мл воды при 75^иС в течение 1,5 ч. Полученную смесь экстрагируют бензолом и водную фазу фильтруют для отделения двуокиси марганца, упаривают до объема 50 мл и подкисляют разбавленной соляной кислотой.Example 2. A mixture of 11.5 g of α-xylene, 63 g of KMpO ₄ , 0.05 g of cetyltrimethylammonium bromide was stirred in 100 ml of water at 75 ^and C for 1.5 hours. The resulting mixture was extracted with benzene and the aqueous phase was filtered to separate manganese dioxide. , evaporated to a volume of 50 ml and acidified with dilute hydrochloric acid.

Выпавший белый осадок терефталевой кислоты отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе. Выход продукта составляет 93%. Чистота 99,5 % (по данным ГЖХ анализа метилового эфира).The precipitated white precipitate of terephthalic acid is filtered off and dried in a vacuum desiccator. The product yield is 93%. Purity 99.5% (according to GLC analysis of methyl ether).

Пример 3. Смесь 3,5 г толуола, 6,3 г КМпО₄, 0,05 г цетилтриметиламмоний бромида в 100 мл воды перемешивают при 90“С в течение 2,3 ч. Полученную смесь экстрагируют бензолом с целью отделения катализатора и избытка толуола. Водную фазу фильтруют для отделения двуокиси марганца и упаривают до объема 25 мл. Раствор подкисляют разбавленной соляной кислотой и охлаждают ледяной водой.Example 3. A mixture of 3.5 g of toluene, 6.3 g of KMpO ₄ , 0.05 g of cetyltrimethylammonium bromide in 100 ml of water was stirred at 90 ° C for 2.3 hours. The resulting mixture was extracted with benzene to separate the catalyst and excess toluene . The aqueous phase is filtered to separate manganese dioxide and evaporated to a volume of 25 ml. The solution was acidified with dilute hydrochloric acid and cooled with ice water.

Выпавший белый осадок бензойной кислоты отфильтровывают и сушат в вакуум4 эксикаторе. Выход продукта составляет 92%. Чистота 100% (по данным ГЖХ анализа метилового эфира).The precipitated white precipitate of benzoic acid is filtered off and dried in a vacuum4 desiccator. The product yield is 92%. Purity 100% (according to GLC analysis of methyl ether).

Использование предлагаемого способа получения бензолкарбоновых кислот обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: высокий выход продукта;Using the proposed method for producing benzenecarboxylic acids provides, in comparison with known methods, the following advantages: high yield of product;

высокую степень чистоты продукта;high purity of the product;

уменьшение времени реакции; снижение температуры реакции; резкое уменьшение объема реакционной смеси.reaction time reduction; decrease in reaction temperature; a sharp decrease in the volume of the reaction mixture.

Claims

Claim

1 o

The method of obtaining benzenecarboxylic acids of General formula (I)

C UN ²⁰ Hk where a) Ri = R ₃ = COOH, R ₂ = H; b) R ₂ = 25 = COOH, R ₁ = R ₃ = H; c) R ₁ = R ₂ = R ₃ = H, by oxidation of a hydrocarbon of the formula (II) ³⁰ ri

35 where a) Ri = R ₃ = CH ₃ , R ₂ = H; b) R! = R ₃ = H, R ₂ = CH ₃ ; c) R ₁ = R ₂ = R ₃ = H, potassium permanganate in the presence of water when heated, characterized in that, in order to simplify the process and increase the yield of the target product, the oxidation is carried out at a hydrocarbon: water ratio of 1: 9-30, accordingly, in the presence of a catalyst, which is used cetyltrimethylammonium bromide mid, taken in an amount of 0.5-5% by weight of the hydrocarbon and the process is carried out at 75-90 ° C.