способ получения экстрагента для цветных, редких и тяжелых металлов "салэкс"

Формула изобретения

1. Способ получения экстрагента для цветных, редких и тяжелых металлов путем конденсации С₈-С₉-алкилфенола с хлороформом в присутствии щелочи в водно-спиртовой среде при нагревании с использованием отгонки, с получением соответствующих солей салицилового альдегида и алкилфенола и дальнейшим оксимированием первой солью гидроксиламина в среде растворителя с выделением целевого продукта, отличающийся тем, что процесс осуществляют в непрерывном режиме, на стадии конденсации и оксимирования используют соответственно пары растворителей: низший спирт ароматический углеводород или низший спирт хлорированный ароматический углеводород, при этом из полученной после конденсации реакционной массы отгоняют смесь хлороформа, спирта и воды с получением водно-спиртового солевого раствора и органического раствора замещенного салицилового альдегида и алкилфенола с последующим проведением оксимирования в этой среде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пары растворителей используют низший спирт-толуол или низший спирт-хлорбензол.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к синтезу соединений класса замещенных салицилальдоксимов, которые могут быть использованы в качестве комплексообразователей для цветных, редких и тяжелых металлов в составе экстрагента.

Указанные соединения, их свойства и способ получения в литературе описаны.

Известен способ получения производных салицилальдоксима путем кипячения 4-нитрозо-N, N-диметиланилина с водным раствором формальдегида, метанолом и замещенным фенолом в токе хлористого водорода. Полученный альдегид оксимируется известными методами [1]

Однако использование данного способа для промышленного получения замещенного салицилальдоксима затруднено ввиду труднодоступности исходных реагентов, сложности технологического оформления.

Известен способ получения экстрагента для цветных, редких и тяжелых металлов путем конденсации С₈-С₉ алкилфенола с хлороформом в присутствии щелочи в водно-спиртовой среде при нагревании с использованием отгонки с получением соответствующих солей салицилового альдегида и алкилфенола и дальнейшим оксимированием первой солью гидроксиламина в среде растворителя с выделением целевого продукта [2]

Недостатком указанного способа является усложнение технологической схемы в связи с выделением промежуточного продукта альдегида, а также использование пиридина на стадии оксимирования в качестве акцептора хлористого водорода, который является высокотоксичным и канцерогенным веществом, что увеличивает экологическую опасность данного процесса и требует больших затрат на утилизацию пиридина.

Цель настоящего изобретения интенсификация процесса, упрощение технологического процесса, а также снижение экологической опасности процесса.2 Поставленная задача решается тем, что в способе получения экстрагента для цветных, редких и тяжелых металлов путем конденсации С₈-С₉ алкилфенола с хлороформом в присутствии щелочи в водно-спиртовой среде при нагревании с использованием отгонки с получением соответствующих солей салицилового альдегида и алкилфенола и дальнейшим оксимированием первой солью гидроксиламина в среде растворителя с выделением целевого продукта процесс осуществляют в непрерывном режиме, при этом из полученной после конденсации реакционной массы отгоняют смесь хлороформа, части спирта и воды с получением водно-спиртового солевого раствора и органического раствора замещенного салицилового альдегида и алкилфенола, оксимирование проводят непосредственно в этой среде, причем на стадии конденсации и оксимирования используют соответственно пары растворителей: низший спирт ароматический углероводород, например толуол, или низший спирт хлорированный ароматический углеводород, например хлорбензол.

При отгонке смеси хлороформа, части спирта и воды при температуре 75 - 80^oС отгоняется около 50% низшего спирта. Оставшееся количество спирта способствует лучшему растворению реагентов на стадии оксимирования, что приводит к лучшей гомогенизации реакционной массы.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1. 200 г нонилфенола при температуре 50^oС в течение 6 ч обрабатывают 130 г гидроксида натрия в смеси 100 г воды 80 г метанола 100 г толуола. По окончании выдержки порционно, не снижая температуры, приливают 60 г хлороформа. Реакцию проводят при температуре 70 75^oС в течение 12 ч. После окончания реакции и отгонки смеси хлороформ-метанол-вода получают смесь Na-солей замещенного салицилового альдегида и нонилфенола в водно-спиртовом солевом растворе. Не выделяя полупродуктов в данную смесь при температуре 40 45^oС подают 20 г толуола и 75 г сернокислого гидроксиламина. Оксимирование проводят при температуре 75 80^oС в течение 12 ч. По окончании реакции при температуре смеси 50 60^oС подают 300 г воды для отмывки экстрагента от водорастворимых солей. Отмывку проводят при температуре 70^oС в течение 1 ч. После расслаивания и отделения органической фазы процесс отмывки повторяют еще раз. К отмытой органической фазе приливают 200 мл 10%-ного раствора серной кислоты, перемешивают 1 ч при температуре 60 70^oС. После разделения фаз из органической фазы отгоняют растворитель в вакууме. Получают 200 г конечного продукта следующего состава,

5-нонил-2-оксибензальдоксим 63

2,6-ди-альдоксим-4-нонилфенол 7

Нонилфенол 25

Неидентифицированные примеси 5

Пример 2. 190 г трет.октилфенола при температуре 50^oС в течение 6 ч обрабатывают 130 г гидроксида натрия в смеси 100 г воды 80 г метанола 125 г хлорбензола. По окончании выдержки порционно, не снижая температуры, приливают 60 г хлороформа. Реакцию проводят при температуре 70 75^oС в течение 12 ч. После окончания реакции и отгонки смеси хлороформ метанол - вода получают смесь Nа-солей замещенного салицилового альдегида и трет.октилфенола в водно-спиртовом солевом растворе. Не выделяя полупродуктов в данную смесь при температуре 40 45^oС подают 25 г хлорбензола и 75 г сернокислого гидроксиламина. Оксимирование проводят при температуре 75 - 80^oС в течение 12 ч. По окончании реакции при температуре смеси 50 - 60^oС подают 300 г воды для отмывки экстрагента от водорастворимых солей. Отмывку проводят при температуре 70^oС в течение 1 ч. После расслаивания и отделения органической фазы процесс отмывки повторяют еще раз. К отмытой органической фазе приливают 200 мл 10% -ного раствора серной кислоты, перемешивают 1 ч при температуре 60 70^oС. После разделения фаз из органической фазы отгоняют растворитель в вакууме. Получают 190 г конечного продукта следующего состава,

5-трет.октил-2-оксибензальдоксим 62

2,6-диформоксимил-4-трет.октилфенол 6

n-трет.октилфенол 30

Неидентифицированные примеси 2

Пример 3. 200 г нонилфенола при температуре 50^oС в течение 6 ч обрабатывают 130 г гидроксида натрия в смеси 100 г воды 115 г этанола 125 г хлорбензола. По окончании выдержки порционно, не снижая температуры, приливают 60 г хлороформа. Реакцию проводят при температуре 70 75^oС в течение 12 ч. После окончания реакции и отгонки смеси хлороформ этанол - вода получают смесь Nа-солей замещенного салицилового альдегида и нонилфенола в водно-спиртовом солевом растворе. Не выделяя полупродуктов в данную смесь при температуре 40 45^oС подают 25 г хлорбензола и 75 г сернокислого гидроксиламина. Оксимирование проводят при температуре 75 80^oС в течение 12 ч. По окончании реакции при температуре смеси 50 60^oС подают 300 г воды для отмывки экстрагента от водорастворимых солей. Отмывку проводят при температуре 70^oС в течение 1 ч. После расслаивания и отделения органической фазы процесс отмывки повторяют еще раз. К отмытой органической фазе приливают 200 мл 10%-ного раствора серной кислоты, перемешивают 1 ч при температуре 60 70^oС. После разделения фаз из органической фазы отгоняют растворитель в вакууме. Получают 200 г конечного продукта следующего состава,

5-нонил-2-оксибензальдоксим 60

2,6-диформоксимил-4-нонилфенол 8

n-нонилфенол 28

Неидентифицированные примеси 4

Использование изобретения позволяет интенсифицировать и упростить технологический процесс, а также повысить его экологическую безопасность.

В таблице приведены составы и емкостные характеристики образцов экстрагентов, полученных по способу, изложенному в изобретении.

Определение емкости экстрагента по меди проводилось по стандартному медьсодержащему раствору (C_Cu 5 г/л) при рН 2,5, соотношении фаз O:B=1:3 и времени контакта 5 мин. Контактирование проводилось трижды.

20% -ный раствор экстрагента Acorga Р-5100, полученного по известному методу, в аналогичных условиях имеет емкость по меди 7 8 г/л.

Кроме того, экстрагент САЛЭКС имеет лучшее время расслаивания на стадии экстракции (3 мин) и реэкстракции (4 мин), чем экстрагент Acorga Р-5100 (5 и 6 мин соответственно).