157084. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3,5-dinitro-2-metil-benzoesav előállítására
157084 3 4 oldatban van, s csak jegesvízbe való öntéssel nyerhető ki; ezáltal azonban az összes hulladéksav elvész. Ilyen eljárás az üzemi gyakorlatba nem vihető át. Az ismertetett eljárás szerint 100 kg 3,5-dinitro-2-metil-benzoesavra eső nyersanyag felhasználás 92%-os kitermelés alapul vételével: o~toluilsav: 65,5 kg cc. kénsav: 572,0 kg H2 S0 4 cc. salétromsav: 487,5 kg HNO;! A jelen találmány célja egyszerű és gazdaságos üzemi eljárás kidolgozása gyógyászati célra alkalmas minőségű 3,5-dinitro-2-metil-benzoesav előállítására, o-toluilsavnak kevertsavval való nitrálása útján. A találmány szerinti eljárás kidolgozását célzó kísérleteink során azt találtuk, hogy a nitrálási folyamat befejeztével kialakult hulladéksav HN03 és H2O tartalma fontos tényező a kedvező nitrálási eredmény elérése szempontjából. A találmány szerint az alábbi kedvező hulladéksav-összetétel kialakítására kell törekednünk : H9SO4 = 85—86% HNO:í = 6— 5% H2 0 = 9— 9% Ilyen összetételű hulladéksavban a 3,5-dinitro-2-metil-benzoesav oldhatósága legfeljebb 0,6%. A lerögzített előnyös hulladéksav-összetétel meghatározza a nitrálásra alkalmazandó kevertsav mennyiségét és %-os összetételét, más szóval, a nitrálásra alkalmazott kevertsav mennyiségét és %-os összetételét úgy választjuk meg, hogy a nitrálási folyamat befejeztével a kívánt kedvező hulladéksav-összetétel alakuljon ki. Az alkalmazott kevertsav mennyiségét, ill. a toluilsav/kevertsav-arányt az a követelmény szabja meg, hogy a nitrálás folyamán — a toluilsav adagolás előrehaladtával — egyre sűrűbbé váló szuszpenzió jó keverését biztosítsuk. Ennek elérése érdekében a toluilsav/kevertsav-arányt célszerűen 1:9—1:10 értékre választjuk meg. A toluilsav/kevertsav-arány lerögzítése után a felhasznált kevertsav %-os összetételét a fentiek szerint megválasztott hulladéksav összetétel határozza meg. Ha pl. a toluilsav/kevertsavarányt 1 : 9 értékre választjuk meg, a felhasználásra kerülő kevertsav összetétele: H2SO4 = 78,2% HNO3 = 16,1% H2 0 = 5,7% A nitrálásra alkalmazott HNO3 mennyisége az elméleti HNO3 szükséglet 1,5-szerese, mert a nitrálás befejeztével kialakult hulladéksavban célszerűen 5—6% HNO.j-szintet kell tartanunk, s az oxidációs mellékreakció HNO;J fogysztásával is számolnunk kell. A találmány szerinti eljárással elért hozam: 96%, a 100 kg 3,5-dinitro-2-metil-benzoesavra eső nyersanyag felhasználás pedig: o-toluilsav: 62,7 kg cc. kénsav: 444,0 kg H2 S0 4 cc. salétromsav: 90,0 kg HNO3 A centrifugálással elválasztott hulladéksavból regenerálással kb. 375 kg H2SO4 és kb. 20 kg HNO;s visszanyerhető. A találmány szerinti nitrálási eljárás során a HNO3 felhasználása tehát jóval kevesebb, mint az ismert eljárás esetén: 487,5 kg helyett csak 90—20= 70 kg. A találmány szerinti eljárással gyógyászati célra alkalmas tisztaságú 3,5-dinitro-2-metil-benzoesavat, o-toluilsav nitrálása útján úgy állítunk elő, hogy az o-toluilsavat kénsav-salétromsav-víz elegyéből álló kevertsavval 1:9—1:10 súlyarány betartásával, erélyes keverés közben, két lépésben nitráljuk; az első lépésben, a toluilsav adagolás folyamán 55—60 C° hőmérsékletet, a második nitrálási lépésben, az utónitrálás folyamán pedig 60—70 C° hőmérsékletet tartunk. A felhasznált kevertsav összetételét úgy állítjuk be, hogy a nitrálás során nyert hulladéksav HN03 tartalma 5—6%, H 2 0-tartalma pedig 8 — 12%, előnyösen 9—10% legyen. A nitrálásra alkalmazott HNO3 mennyisége az elméleti szükséglet 1,5-szerese. A nitrált terméket a reakcióelegyből ismert módon elkülönítjük, savmentesre mossuk, végül megszárítjuk. Az elkülönített hulladéksavat regenerálás után a nitrálási műveletre visszavisszük. Az ismert eljárás a nitrálás során viszonylag alacsony hőmérsékletet alkalmaz, az oxidációs veszteségek csökkentése céljából. Azt találtuk, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A nitrálás befejeztével kialakult hulladéksav 25 összetételét, közelebbről HNO3 és HíO-tartalmát — az üzemi gyakorlatban — az a követelmény szabja meg, hogy a nitrált késztermék mononitro-származékot ne tartalmazzon, a 3,5-dinitro-metil-benzoesav oldhatósága a hulladéksavban 30 kismérvű legyen, végül a nitrálási folyamatot kísérő oxidációs mellék-reakció minél kisebb mértékű legyen. Azt találtuk, hogy a hulladéksav HN03 -tartalmát célszerűen 5—6%-ra kell beállítanunk, hogy 35 a nitrálási reakció teljes befejeződését biztosítsuk. Magasabb HN03 tartálom gazdasági szempontból hátrányos, mert a HN03 tartalom növelésével a nitrált termék hulladéksavban való oldhatósága is nő. 40 A hulladéksav víz-tartalma előnyösen 9—10% legyen. 8% alá ne süllyedjék, mert ez esetben a nitrált termék oldhatósága fokozatosan nő, de 12% fölé st emelkedjék, mert ilyen esetben a dinitrálás reakciósebessége fokozatosan csökken, s 45 ennek következtében mononitro-toluilsav maradhat a nitrált késztermékben. 2
