Побочные реакции, протекающие при окислении иас в ивк в кислой среде:
В качестве побочного продукта при окислении образуется эфир кислоты. В зависимости от условий проведения окисления соотношение ИВК : эфир может колебаться от 2:1 до 1:2, как следствие такого проведения процесса выход достаточно низкий. Кроме того полученный эфир необходимо подвергнуть омылению в щелочной среде с целью выделения ИВК и регенерации ИАС.
Таким образом способ окисления в кислой среде бихроматами требует дополнительных затрат на переработку отходов, (соли хрома) а также побочных продуктов.
Указанных недостатков лишены способы окисления в нейтральной или щелочной среде:
При проведении окислений этими способами ИВК образуется в виде соли. Для ее выделения в свободном виде реакционную массу подкисляют. Для подкисления можно использовать либо HCl, либо H2SO4 в этом случае в качестве отходов образуются растворы NaCl или Na2SO4.
На окисление 1 кг ИАС требуется около 5 кг KMnO4. Это дрогой процесс.
Наиболее практичное с точки зрения экономики – электрохимическое окисление (химическое окисление с электрохимической регенерацией окислителя). В качестве окислителя используется – перекись никеля.
Гидроокись никеля имеет растворимость в воде в 100 раз меньшую, чем ПДК.
Для электролиза используются бездиафрагменные электролизеры.
После завершения процесса из щелочного раствора, отгоняют не вступивший в реакцию ИАС. Ni(OH)2 отделяют от маточного раствора содержащего изовалерат натрия на центрифуге и подкисляют H2SO4.
ИВК сепарируют, растворенную в воде ИВК (около 4%) после отделение основного количества, отгоняют с паром. Избыток H2SO4 содержащийся в водном растворе нейтрализуют содой, разбавляют до ПДК и сбрасывают в канализацию.
Для очистки ИВК подвергают перегонке под вакуумом, tкип=176,7С (760 мм.рт.ст.).
Качество ИВК зависит от качества ИАС, следовательно, техническая ИВК всегда содержит значительное количество 2-метилмасляной кислоты, которая образуется по такой же схеме из оптически активного амилового спирта.
Для производства валидола и этилового эфира α-бромизовалериановой кислоты количество 2-метилмасляной кислоты существенного значения не имеет, т.к. примеси соответствующих изомеров допускаются фармакопейными статьями на соответствующие субстанции лекарственных средств.
Получение ментилового эфира ивк
В качестве исходных соединений используется ИВК (смесь изомеров) и ментол.
Этерификацию проводят в избытке ИВК в качестве катализатора используют концентрированную серную кислоту. Так как реакция обратима, в любой момент времени отличный от нуля в системе находится смесь 5 компонентов.
После завершения этерификации, на что уходит ~ 20÷24 часа. Реакционную массу охлаждают и последовательно промывают водой от основной массы H2SO4, затем 5% содовым раствором для удаления остатков H2SO4 и ИВК, затем промывают эфир водой до нейтральной реакции промывных вод. После тщательного отделения воды, валидол перегоняют под вакуумом.
При повышении температуры во время этерификации происходит образование ментенов из ментола:
