Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Перегруппировка солей ароматических оксикарбоновых кислот, связанная с изменением положения в ядре карбоксилатной группы, была открыта в ходе изучения реакции Кольбе — Шмита. Хотя последняя достаточно подробно освещена в литературе [1—3], следует все же рассмотреть некоторые ее особенности, необходимые для понимания материала по изомеризации солей ароматических оксикарбоновых кислот.

ПОИСК





Изомеризация солей ароматических оксикарбоновых кислот

из "Изомеризация ароматических соединений"

Перегруппировка солей ароматических оксикарбоновых кислот, связанная с изменением положения в ядре карбоксилатной группы, была открыта в ходе изучения реакции Кольбе — Шмита. Хотя последняя достаточно подробно освещена в литературе [1—3], следует все же рассмотреть некоторые ее особенности, необходимые для понимания материала по изомеризации солей ароматических оксикарбоновых кислот. [c.153]
В 1860 г. Кольбе обнаружил, что при нагревании фенола с натрием в присутствии углекислого газа образуется соль о-оксибензойной (салициловой) кислоты. На основе этого наблюдения им был разработан способ получения салициловой кислоты, заключающийся в нагревании мелко измельченного безводного фенолята натрия в атмосфере углекислого газа при 180° с повышением температуры к концу реакции до 220—250°. В результате реакции образуется динатриевая соль салициловой кислоты и отгоняется свободный фенол. [c.153]
В соответствии с приведенным уравнением выход салициловой кислоты не может превышать 50% в расчете на введенный в реакцию фенолят. [c.153]
По мнению Е. А. Шилова и его сотрудников [8], при проведении карбонизации под давлением первичными продуктами реакции, так же как и при работе в открытых сосудах, являются динатриевая соль салициловой кислоты и фенол. Однако в этом случае фенол остается в зоне реакции. При этом, поскольку он является более сильной кислотой (pi = 9,9), чем мснонатриевая соль салициловой кислоты (р/С = 13,4), взаимодействие его с динатриевой солью последней приводит к образованию фенолята натрия и мононатриевой соли. Непрерывное возвращение фенола в реакцию в виде фенолята обусловливает возможность полного превращения его в салицилат. [c.154]
Открытая Кольбе и модифицированная Шмитом реакция была позднее распространена на другие фенолы и оказалась довольно общим методом синтеза ароматических и гетероциклических оксикарбоновых кислот. В настоящее время этот метод используется промышленностью для получения таких важных соединений, как салициловая и 2-окси-З-наф-тойная кислоты. [c.154]
Так же, ведут себя салицилаты рубидия и таллия [15]. Чтобы избежать окислительного разложения солей, реакцию целесообразно проводить в атмосфере, не содержащей кислорода, например, в токе углекислого газа. [c.155]
Перегруппировку салицилата калия используют как препаративный метод получения п-оксибензойной кислоты (выход 35—40%) из салициловой кислоты [16]. Недавно опубликованы [17] результаты проверки этого метода в промышленном масштабе. [c.155]
Изомеризация при нагревании наблюдается не только для моно-, но и для дикалиевой соли салициловой кислоты [13, 14, 18—20]. [c.155]
Изомеризация дикалиевой соли салициловой кислоты протекает очень гладко. При 250° реакция заканчивается примерно через I час. Выход п-оксибензойной кислоты составляет при этом 90—93% [20]. йодистый кадмий, являющийся эффективным катализатором изомериза- ции щелочных солей фталевой и изофталевой кислот, не оказывает влияния на перегруппировку дикалиевой соли салициловой кислоты. Введение в реакционную массу едкого калия замедляет перегруппировку, а при более высокой температуре (—300°) направляет процесс в сторону образования фенолята калия и углекислого калия [13, 20]. [c.156]
При нагревании мононатриевой соли салициловой кислоты (200—250°) изомеризации не происходит. В этом случае превращение ограничивается образованием динатриевой соли салициловой кислоты и фенола [12, 13, 20]. [c.156]
Такие же результаты получены для салицилатов лития и щелочноземельных металлов [13, 15]. [c.156]
Интересно, что нагревание мононатриевой соли п-оксибензойной кислоты при 280—290° приводит к образованию смеси динатриевых солей исходной и салициловой кислот [21]. Таким образом, в данном случав карбоксилатная группа переходит из пара-положения по отношению к оксигруппе в орго-положение. [c.156]
Изомерные превращения солей оксикарбоновых кислот известны также в нафталиновом ряду. При карбонизации р-нафтолята натрия в-автоклаве при 120—140° образуется с выходом более 90% мононатриевая соль 2-окси-1-нафтойной кислоты. [c.156]
Если же температура карбонизации превышает 200°, то продуктом реакции оказывается динатриевая соль 2-окси-З-нафтойной кислоты, выход которой составляет 35%. [c.156]
Динатриевая соль 2-окси-З-нафтойной кислоты может быть получена также перегруппировкой безводной мононатриевой соли 2-окси-1-иафтойной кислоты [4, 5, 22—24]. [c.157]
Это превращение становится заметным при 180°, но оптимальной является температура 235—240° [22]. Выше 240° перегруппировка осложняется процессами разложения. [c.157]
Как и при прямом карбоксилировании р-нафтолята, максимальный возможный выход 2-окси-З-нафтойной кислоты составляет при перегруппировке 50%. Попытки преодолеть этот предел проведением превращения при высоком давлении углекислого газа (до 50 атм) не увенчались успехом [5, 22], хотя в общем повышение давления благоприятно сказывается на выходе 2-окси-З-нафтойной кислоты [22, 23, 25. [c.157]
Аналогично монокалиевая соль 2-окси-1-нафтойной кислоты при 230° превращается в дикалиевую соль 2-окси-З-нафтойной кислоты [4, 5]. [c.157]
Согласно патентным данным [26], динатриевая соль 2-окси-1-нафтой-ной кислоты при нагревании в инертных жидкостях при температуре порядка 300° изомеризуется в динатриевую соль 2-окси-З-нафтойной кислоты. [c.157]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте