Способ получения ароматических альдегидов

 

Изобретение относится к химической переработке компонентов древесины, конкретно к усовершенствованному способу получения ванилина и сиреневого альдегида, которые находят широкое применение в производстве большого числа медицинских препаратов, в синтезах полимеров. В соответствии с заявленным способом ароматические альдегиды получают путем щелочного нитробензольного окисления лигнина лиственных пород древесины при повышенных температуре и давлении в присутствии органической добавки - виолуровой кислоты в количестве 0,5-5,0% к массе абсолютно сухой древесины. Способ позволяет повысить выход ароматических альдегидов, особенно сиреневого альдегида, на 10-15%. 1 табл.

Изобретение относится к химической переработке компонентов древесины, конкретно к усовершенствованному способу получения ванилина и сиреневого альдегида, которые находят широкое применение в производстве большого числа медицинских препаратов, в синтезах полимеров.

Известны способы получения ванилина, основанные на переработке лигносульфонатов, полученных при варке хвойных пород древесины [Камалдина О.Д. и Массов Я.А. Получение ванилина из лигносульфонатов. М., 1959, с. 39]. Сиреневый альдегид получают путем двух-трехстадийного метоксилирования ванилина [Закис Г.Ф. и Нейберте Б.Я. Химия древесины. 1985, 5, с. 76-80]. Недостатком указанных процессов является низкий выход целевого продукта.

Наиболее близким по существу к заявляемому способу является способ получения ароматических альдегидов щелочным окислением опилок лиственной древесины (осины, березы, бука, дуба) или однолетних растений (гузапайи, багассы и др.) в присутствии окислителя нитробензола. При этом получают максимальный выход альдегидов и составляет он, например, для древесины осины 45% от лигнина (из них 32% сиреневого альдегида и 13% ванилина) [Богомолов Б.Д. и Буцаленко B.C. Хроматографический анализ в химии древесины. Рига, 1975, с. 87-92].

Однако выход ароматических альдегидов по известному способу в пересчете на исходное сырье (древесину) недостаточно высок (менее 10%), что делает этот процесс экономически невыгодным и является основным недостатком.

Задача изобретения - повышение выхода ароматических альдегидов, особенно сиреневого альдегида.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения ароматических альдегидов путем щелочного нитробензольного окисления лигнина лиственных пород древесины при повышенных температуре и давлении, согласно изобретению, процесс окисления осуществляют в присутствии органической добавки виолуровой кислоты в количестве 0,5-5,0% к массе абсолютно сухой древесины.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что общими признаками заявляемого способа и прототипа являются следующие: способ получения ароматических альдегидов путем щелочного нитробензольного окисления лигнина лиственных пород древесины при повышенных температуре и давлении.

Отличительными признаками заявляемого изобретения от прототипа являются использование в качестве органической добавки виолуровой кислоты в количестве 0,5-5,0% к массе абсолютно сухой древесины, что позволяет повысить выход ароматических альдегидов до 64,8% от лигнина.

Сущность изобретения подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. Навеску опилок осины 5 г абсолютно сухой древесины (а.с.д.), содержащую 1,04 г лигнина, помещают в стальной автоклав, заливают 37,5 мл 2 н. раствора NaOH и 2,5 г нитробензола. Автоклав герметично закрывают и помещают в баню, нагретую до 1702^oС, и выдерживают автоклав при постоянном перемешивании в течение 180 мин. Затем автоклав охлаждают и охлажденную реакционную массу фильтруют от остатков древесины и продуктов частичного восстановления нитробензола - азобензолов, выделяющихся в виде красно-оранжевых кристаллов при охлаждении, и щелочной фильтрат экстрагируют органическим растворителем. После этого щелочной водный раствор подкисляют до рН 1-2 и снова экстрагируют. Экстракт сушат, концентрируют и анализируют на содержание альдегидов известным методом (чаще методом газожидкостной хроматографии). Анализ ГЖХ показал выход сиреневого альдегида 31,0%, ванилина 9,0% (в сумме 40,0%).

Пример 2-10. Опыт проводят как в примере 1. Различия, состоящие в различных расходах добавки виолуровой кислоты, представлены в таблице. В результате проведенного эксперимента выход ароматических альдегидов составляет 45,1(36,0)-64,8(54,2%) лигнину.

Результаты эксперимента в зависимости от расхода применяемой добавки показывают, что введение виолуровой кислоты в реакционную смесь способствует повышению выхода альдегидов во всем заявляемом интервале расходов добавки с максимумом при 3,5% к массе а.с.д. Выход за указанные пределы приводит к значительному сокращению выходов ароматических альдегидов.

Таким образом, использование органической добавки виолуровой кислоты при щелочном нитробензольном окислении лиственной древесины (на примере осины) позволит значительно (более чем в 1,5 раза) увеличить выход ароматических альдегидов, особенно сиреневого.

Формула изобретения

Способ получения ароматических альдегидов путем щелочного нитробензольного окисления лигнина лиственных пород древесины при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что процесс окисления осуществляют в присутствии органической добавки - виолуровой кислоты в количестве 0,5-5,0% к массе абсолютно сухой древесины.

РИСУНКИ

Рисунок 1