Способы получения капроновой кислоты

Содержание

Способ получения капроновой кислоты
Способы получения капроновой кислоты
Физические свойства
Химические свойства
Получение и нахождение в природе
Применение
Безопасность
Капроновая кислота
Получение капроновой кислоты
Применение
Acetyl

Способ получения капроновой кислоты

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОНОВОЙ КИСЛОТЫ путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в — ci-оксигидроперекись циклогексанона с последую щим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии оксида металла , выбранного из группы, включающем оксид магния или оксид алкжтния, при мольнс д соотношении -окси-гндроперекись циклогексанона: оксид металла, равном 1:4-8. § (Л

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3394211/23-04 (22 ) 1 2,02.82 (46) 23.10.83, Бкмт. М0 39 (72) Г,И,Никишин, A.В,Александров, М.И.Трофимов, A.B.Èãíàòåíêo и E.Ê.Ñòàðîñòèí (71) Институт органической химии им. H.Q,Çåëèícêîãî (53 ) 547.391.07 (088.8) (56) 1. Краткая химическая энциклопедия. М., 1963, т.1, с, 709, т. 2, с, 445.

2, Патент США М. 2484486, кл. 260-540, опублик, 1946, 3, Авторское свидетельство СССР

N. 644776, кл. С 07 С 55/02, 1979, (прототип), ЗЮ0 С 07 С 53/126; С 07 С 51/285 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАП»

POHOBOA КИСЛОТЫ путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в — О(,-оксигидроперекись циклогексанона с последуюшим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии оксида металла, выбранного из группы, включаюшем оксид магния или оксид алюминия, при мольном соотношении с -окси-rmaponepe» кись циклогексанона; оксид металла, равном 1:4-8, )9 2

1 1 0494(Изобретение относится к способу получения капроновой кислоты, которая находит применение в производстве пластификаторов, смазочных масел и мыл, цве. тоизменяюших составов.

Известны способы получения алифатических карбоновых кислот, в том числе капроновой кислоты, окислением спиртов, альдегидов и олефинов, а также карбоксилированием и карбонилированием олефи- о нов Г1 3

Однако эти способы не позволяют получать чистые кислоты без примесей альдегидов, диалкилкетонов, непредельных соединений, соединений изостроения, а проведение процессов связано с применением высокого давления, температуры и катализаторов. При этом получают смесь карбоновых кислот, содержание капроновой кислоты в которой не превышает 15- 2О

Известен также способ получения капроновой кислоты с выходом до 90% катали тическим гидрированием р -лактона гидроксикапроновой кислоты под давлением в присутствии катализатора вЂ” никеля Ренея (2 ), Однако р лактон гидроксикапроновой кислоты является труднодоступным реагентом, так как его получение конденсацией кетена с бутироальдегидом в присутствии катализатора связано с большими технологическими сложностями, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения капроновой кислоты путем окислений циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в о -оксигидроперекись циклогексанона с последую- 4О шим разложением водно-метанольного раствора о(.-оксигидроперекиси циклогексанона в присутствии сульфата двухвалентного железа, Процесс проводят одновременно путем смешения 30%-ной пере- 45 киси водорода, циклогексанона, метанола и водного раствора сульфата двухвалентного железа (.3 $ ..

Однако в этом процессе образуется смесь продуктов, содержание капроновой кислоты в которой не превышает 30%.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения капроновой кислоты путем окисления циклогексанона перекисью водорода при комнатной температуре в с(.-оксигидроперекись циклогексанона с последующим ее разложением водным раствором сульфата двухвалентного железа. Процесс проводят. в присутствии оксида металла, выбранн ного из группы, включающей оксид магок с и д ал юм и н и я, 11 рН м ол ьн ом соотношении oL-оксигидроперекись циклогексанона, оксид металла вЂ” равном 1:4-8, Способ позволяет увеличить выход целевого продукта до 76-99%, Пример 1. К 1 6 0 г оксида магния добавляют 0,2 моль циклогексанона (19,6 г), 0,1 моль перекиси водорода (11,0 мл 30%-ной Н,О ) и

10 мл метанола при постоянном перемешивании, Через 1 ч к полученной реакционной массе, с и оль ным соотношени ем о(. -оксигидроперекись циклогексанона: оксид магния 1:4, добавляют раствор

0,1 моль Fe504 7H 0(27,8 г), в 100 мл воды, поддерживая температуру 1518 С и перемешивают еще 2 ч, а затем

О продукты реакции подкисля ют 0,2 N рас твором Н> 504 до рН вЂ” 2, Срганические продукты реакции экстрагируют эфиром, а капроновую кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором

М с С0 .Полученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 И раствором Н S 04 и выделяют капрон ову ю кисл о ту. Выход

5,6 г (98% на прореагировавший циклогексанон). Эфирный раствор перегоняют и и выделяют циклогексанон (13,9 г), не вступивший в реакцию, Пример 2. К20,0гоксидамагния добавляют 0,2 моль циклогексанона (19,6 г), 0,1 монь перекиси водорода (11,0 мл 30%-ной Н 0 ) и 10 мл метанола при постоянном йеремешивании.

Через 1 ч к полученной реакционной массе, с мольным соотношением d,-оксигидроперекись циклогексанона ; оксид магния 1;5, добавляют раствор 0,1 моль

$850+ 7Н20 (27,8 г) в 100 мл о воды, поддерживая температуру 15-18 С, и перемешивают еше 2 ч, а затем продукты реакции подкисляют О,= раствором Н> 5 О до рН-2. Органические прс

4 дукты реакции экстрагируют эФиоом, а капроновую кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором

Й с 2 СОЗ. Полученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 раствором Н250, и Выдечнют капроновую кислоту. Выход 5,8 г (99% на прореа ги ров авш и и ци кл о е кса н он ) .

Эфирный раствор перегоняют:i выделяют циклогексанон (13,8 г), не вступив ший в реакцию.

С ос гав и тель A. Л р темов

Техред В.Дапекорей Корректор О.Билак

Заказ 83 50/24 Тираж 418 Подписное

И11111П11 Государственного комитета CCCJ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1/5

Филиал 111111 «Патент», г.Ужгород, уп. Проектная, 3 1049

Пример 3. К 160 г оксида магния добавляют О,- мопь циклогексанона (19,6 r), 0,1 моль перекиси водорода (11,0 мп ЗОЯ.ной H202 ) и 10 мл этанопа при постоянном перемешивании, 5

Через 1 ч к полученной реакционной массе, с мопьным соотношением с(. -оксигидроперекись цикпогексанона: оксид магния

1: 4, добавляют раствор 0,1 моль Fe504

x 7 > 0 (27,8 r) в 100 мп воды, поддер-10 живая температуру 15-18 С, н перемео шивают еще 2 ч, а затеи продукты реакции подкиспяют 0,2N раствором Н2504 до рН 2. Органические продукты реак ции экстрагируют эфиром, а капроновую IS кислоту выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором Na С 0З

Полученный водный раствор натриевой сопи капроновой кислоты подкисляют 0,2 504и выделяют капроно- 20 вую кислоту. Выход 5,5 г (97 % на прореагировавший цикпогексанон).

Эфирный раствор перегоняют и выделяют циклогексанон (-13,9 r), не вступивший в реакцию. 25

Пример 1. J(102 г оксида апю. миния добавпяют 0,2 мапь цикпсгсксанона (19,6 r), 0,1 моль перекис.. одорода (11,0 мп 30%-ной Н2 G2 и 10 мп метанола при постоянном перемешивании.

1Череэ 1 ч к попученной реакционной массе, с мопьным соотношением с . -оксигидроперекись циклогексанона: оксид алюминия 1:4, добавляют раствор 0,1 мопь J-e>04 7Н О (27,8 г) в 100 мп воды, поддерживая температуру 15-18 С, и перемешивают еще 2 ч, а затем продук гы реакции подкиспяют 0,2М раствором Н S 04 до рН 2. Органические продукты реакции экстрагируют эфи- 40 ром, а капроновую киспогу выделяют обработкой эфирной вытяжки водным раствором йа СОЗ . Попученный водный раствор натриевой соли капроновой кислоты подкисляют 0,2 N раствором

Н 5 04 и выдепяют капроновую кислоту. Выход 5,2 r (76% на прореагиро= вавший цикпогексанон). Эфирный раствор перегоняют и выделяют цитотогексанон (12,8), не вступивший в реакцию.

При мер 5.К 320гМ Одобавпяют 0,2 моль циклогексанона (19,6

r), мять перекиси водорода (11,0 мп

30% Н> О> ) и 10 0 мп метанопа при перемешнвании. Через 1 ч к попученной реакционной массе (мопьное соотношение о -оксигидроперекись цикпогексаноиа: оксид металла 1:8) doбавпяют раствор 0,1 моль Fe50+ ° 7H O в 100 мп воды, поддерживая температуру 15-16 С и перемешивают еше 2 ч, а о затем продукты реакции подкисляют

0,2N раствором И 504 до рН-2, Органические продукты реакции экстрагируют эфиром и выдепяют капроновую кислоту обработкой эфирной вытяжки водным раствором Ма> СО, Водный раствор нагриевой сопи подкиспяют 0,2 Ч НАДБО и выделяют капроновую кислоту. Выход

5,70 г (90% на прореагировавший циклогексанон). Эфирный раствор перегоня- . ют и выделяют непрореагировавший г. цикпогексанон (13,9 r).

Предпагаемый способ попучения капроновой киспоты удобен в осуществлении, прост в аппарагурном оформлении и вэрывобезопасен благодаря введению значительных копичеств инертного носиг ляоксидов металлов. Он базируется на пегкодоступных исходных реагентах — 30% перекиси водорода и цикпогексаноне, в от пичие ог других методов, которые требуют труднодоступных реагентов, например

3 -опефинов ипи р пактона гидроксикапроновой киспоты, Е1епевой продукт получается с высоким выходом вЂ” до 99%.

Выделение продуктов достигается простым и доступным способом вЂ” перегонкой, а непрореагировавший циклогексанон может быть снова возвращен в цикл.

Источник

Способы получения капроновой кислоты

Капроновая кислота (гексановая кислота) СH3(CH2)4СООН — одноосновная предельная карбоновая кислота. Соли и анионы капроновой кислоты называют капроатами. Наряду с капроновой кислотой существует еще 8 структурных изомеров общей формулы С5Н11COOH:

4-метилпентановая кислота СН3-СН(СН3)-СН2-СН2-COOH
3-метилпентановая кислота СН3-СН2-СН(СН3)-СН2-COOH
2-метилпентановая кислота СН3-СН2-СН2-СН(СН3)-COOH
2-этилбутановая кислота СН3-СН2-СН(СН2-СН3)-COOH
3-этилбутановая кислота СН3-СН(СН2-СН3)-СН2-COOH
3,3-диметилбутановая кислота СН3-С(СН3)2-СН2-COOH
2,2-диметилбутановая кислота СН3-СН2-С(СН3)2-COOH
2,3-диметилбутановая кислота СН3-СH(СН3)-СH(СН3)-COOH

и 5 изомеров межклассовой изомерии:

Метиловый эфир валериановой кислоты (метилвалерианат) СН3-СН2-СН2-СН2-СOO-СН3
Этиловый эфир масляной кислоты (этилбутират) СН3-СН2-СН2-СOO-СН2-СН3
Пропиловый эфир пропионовой кислоты (пропилпропионат) СН3-СН2-СOO-СН2-СН2-СН3
Бутиловый эфир уксусной кислоты (бутилацетат) СН3-СOO-СН2-СН2-СН2-СН3
Пентиловый эфир муравьиной кислоты (пентилформиат) СOO-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3

Физические свойства

Капроновая кислота — это бесцветная маслянистая жидкость с неприятным запахом. Плохо растворима в воде 9.68 г/л (20°С), 11.71 г/л (60)°С. Хорошо растворима в метаноле, этаноле, эфире.

Химические свойства

По химическим свойствам капроновая кислота типичный представитель насыщенных алифатических карбоновых кислот. Кислота средней силы (pKa 4.88). Образует соли и сложные эфиры, галогенангидриды и ангидрид. Соли и эфиры капроновой кислоты называются гексанатами. Бромируется в α-положение бромом в присутствии фосфора.

Получение и нахождение в природе

В природе эфиры капроновой кислоты находятся в различных животных жирах и в масле пальмы бабассу (0,2%). Содержится в древесине Goupia glabra (=tomentosa); может быть получена: из нитрила — Н3С[СH2]4CN, окислением нормального гексанола, окислением клещевинного масла (см. рицинолевая кислота); образуется при брожении сахара в присутствии гнилого сыра, почему и является побочным продуктом при маслянокислом брожении (см. Масляная кислота); из фибрина она образуется под влиянием стрептококков. Входит в состав молочных жиров (3.6—7.2 %). Для добывания рекомендуется фракционировка сырой масляной кислоты, связанная с промыванием фракций водой (масляная кислота сравнительно растворимее).

Применение

Используется для получения сложных эфиров, применяемых в качестве ароматизаторов. Для получения гексилфенолов.

Безопасность

Температура вспышки — 102°С, температура самовоспламенения — 380°С. Пределы взрываемости 1.3—9.3%. ПДК 5 мг/м3. ЛД50 — 3000 мг/кг (крысы перорально).

Источник

Капроновая кислота

В различных жирах, которые имеют природное происхождение, достаточно часто встречаются разнообразные кислоты. Их характеристики зависят от общего молекулярного характера. Эти кислоты могут создавать эвтектические смеси, что исключает их деление на различные по составу компоненты даже при кристаллизации.

Получение капроновой кислоты

Капроновая кислота — это заметный представить этих видов кислот, представляющая собой жидкость, не имеющую собственного цвета, для неё характерен достаточно резкий запах. Она находится в достаточно больших количествах в кокосовом и пальмовом масле.

Капроновая к-та экскретируется из нитрила и вследствие процессов окисления обычного гексанола или достаточно прочного клещевинного масла. Такое соединение может возникать при продолжительном брожении сахара, где имеется гнилой сыр. Этот вид, является дополнительным продуктом подобных реакций. Помимо этого, к-та этого вида может появляться при действии стрептококков. Чтобы её извлечь, необходимо выполнить фракционирование с последующим промыванием с использованием воды.

Применение

Необходимо отметить, что сейчас имеется значительное разнообразие солей этого вещества. Различные эфирные масла этой кислоты характеризуются достаточно приятным запахом и они часто используются в роли эссенций. Необходимо сказать, что жирные кислоты используют ещё при выполнении добавок к резине. Все это увеличивает структуру материала и даёт возможность появлению новых свойств.

При выполнении исследований, которые выполнялись на резине — было выявлено, что если добавить капроновый вид, тогда имеется возможность получить материал, имеющий хорошие показатели однородности. Также, она, на сегодняшний день применяется в различных сферах деятельности человека, потому как обладает очень полезными, а порой и незаменимыми свойствами и характеристиками природных жиров, которые имеется возможность использовать для достижения определённых показателей.

Источник

Acetyl

Это пилотный ролик из серии об органических реакциях.

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH —

—

F —

—

Cl —

Br —

I —

S 2-

—

HS —

SO₃ 2-

—

HSO₃ —

SO₄ 2-

—

HSO₄ —

—

NO₃ —

—

NO₂ —

PO₄ 3-

—

CO₃ 2-

CH₃COO —

—

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить».

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.

Источник