Способ получения хлорангидрида метакриловой кислоты

Способ получения хлорангидрида метакриловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРАНГИДРИДА МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия метакриловой кислоты с тиоиилхлоридом при молярном соотношении метакриловой кислоты и тиоиилхлорида 1:1-1,1 в присутствии катализатора при 20-ТО С с последзтощим выделением целевого продукта фракционированной разгошсш, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии про . цесса и увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют хлористый литий в количестве 0,1-0,5 мас.% от метакриловой кислоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

««

РЕСПУБЛИН (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfKPbfTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3512885/23 — 04 (22) 25.11.82 (46) 2302.84. Бюл. ¹ 7 (72) В. В. Лепилина, P. П; Иванова, А. П. Синеоков, В. А. Фомин, B. А, Сивенков ,и А. Г. Сумин . (53) 547.37.07 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ¹ 167865, .кл. С 07 С 51/60, 1963..

2. Авторское. свидетельство СССР № 223087, кл. С 07 С 51/60, 1966 (прототип).

За С 07 С 51/60; С 07 С 57/66 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРАНГИДРИДА МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия метакриловой кислоты с тионилхлоридом при молярном соотношении метакриловой кислоты и тионилхлорида 1:1 — 1,1 в присутствии катализатора при 20 — 70 С с последующим

О выделением целевого продукта фракциониро-. ванной разгонкой,о тли ча ющи и ся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют хлористый литий в количестве 0,1-0,5 мас.% от метакриловой кислоты.

1074860 >

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения хлорангидрида метакриловой кислоты, который может быть использован в синтезе метакриловых мономеров, загустителей для текстильной промышленности, модификаторов для оптических материалов.

Известен способ. получения акрилилхлорида путем взаимодействия акриловой кислоты с тионилхлоридом, взятых в соотношении 1:1, в присутствии 0,7% гидрохинона, 0,7% хлорис- 10 той меди и 1,4% серы от количества акриловой кислоты при 68 — 70 С в течение 120 — 125 мин, Целевой продукт выделяют отгонкой; выход

75,2%. Для увеличения выхода к реакционному остатку после отгонки акрилилхлорида добавля-15 ют в количествах, указанных выше, акриловую кислоту, тионилхлорид, гидрохинон, хлористую медь и серу. В третьем эксперименте получают выход 94%. Средний выход из трех опытов составляет 84,4% (1J

Недостатком этого способа является недостаточно высокий выход, большое количество образующихся примесей (27,6 — 37%) и длительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является 25 способ получения хлорангидрида метакриловой кислоты путем взаимодействия метакриловой кислоты с тионилхлоридом, взятых в соотно- . шении 1:1 — 1,1, в присутствии 0,2 — 0,5 мас.% . гидрохинона, 0,5 — i,l мас,% катализатора от ко-3О

0 ничества метакриловой кислоты при 20 — 70 С в теч -ние 75 мин. В качестве катализатора используют хчорангидрид N,N-диметилкарбаминовой кислоты, N, N-диметилацетамид, тетраметилдиаминосульфоксид, тетраметилмочевину, диэтиламин, дифениламин. Из реакционной смеси, содержа35 щей 9,63% примесей, отгоняют сырой хлорангидрид, затем его подвергают фракционированию н присутствии 0,2 — 0,5% однохлористой меди и полугают хлорангидрид метакриловой кислоты

40 с выходом 89% и содержанием основного вещества 99.7% (2j.

Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход, длительность процесса, двухсгадийное выделение целевого

45 продукта отгонкой и фракционированием, что усложняет технологию процесса, а также значи, тельное количество неиспользованных отходов— (кубового остатка) после двухкратной перегонки (10,5 r).

Целью изобретения является упрощение тех5О нологии процесса и увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения хлорангидрида метакриловой кислоты путем взаимодействия метакриловой кислоты с тионилхлоридом при молярном соотношении метакриловой кислоты и тионилхлорида, 1:1 — 1,1 в присутствии катали - затора при 20 — 70 С с последующим выделением о целевого продукта фракпионированной разгонкой. В качестве катализатора используют хлористый литий в количестве 0,1 — 0,5 мас.% от метакриловой кислоты, Использование хлористого лития в качестве катализатора позволяет осуществить способ без ингибитора полимеризации.

OT проведения процесса получения хлорангидрида метакриловой кислоты без ингибитора полимеризации можно было ожидать снижение выхода и качества продукта, увеличение количества отходов за счет полимеризации реакционной массы, однако вышеуказанные показателя не только не ухудшаются, а становятся значительно выше, Пример 1. Получение хлорангидрида метакриловой кислоты проводят в колбе, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником. Для улавливания тионилхлорида и хлорангидрида, уносимых газами система снабжена двумя ловушками, охлаждаемыми до 0 — (— 5 )С.

В колбу вносят 59,5 r (0,5 моль) тионилхлорида, 0,215 г (0,5 мас.% от метакриловой кислоты) хлористого лития и при комнатной температуре (20 С) приливают 43,04 r (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение

10 — 15 мин, Молярное соотношение кислоты и

1 тиовилхлорида 1:1. Реакционную смесь нагревают до 70 С. Реакцию ведут до прекращения о выделения газов HCl и SO2. Перед окончанием реакции содержимое ловушек переносят в колбу, Продолжительность синтеза 40 мин (включая и стадию смешения). Хлорангидрид метакриловой кислоты выделяют фракционированной разгонкой. В кубе остается остаток в количестве 2,2 г. Выход 97,2%. Содержание основного вещества 99,7%.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. В колбу вносят 65,45 r тионилхлорида (0,55 моль), кубовый остаток от примера 1 в количестве 2,2 г (0,5 мас,% хлористого лития). При комнатной температуре (20 С) приливают 43,04 г (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение 10 — 15 мин. Молярное соотношение кислоты и тионилхлорида 1:1,1, Реакционную

d смесь нагревают до 70 С. Перед окончанием реакции содержимое ловушек переносят в колбу, Продолжительность синтеза 40 мин, Хлорангидрид метакриловой кислоты выделяют фракционированной разгонкой. В кубе остается 2,7 r остатка, Выход хлорангидрида 98%. Содержание основного вещества 99,68%, Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, В колбу вносят 65,45 г тионилхлорида (0,56 моль), кубовый остаток or примера 2 в количестве 2,7 r (0,5 мас.% хлористо.го лития). При комнатной температуре (20 С) Составитель А. Артемов

Техред Л.Мартяшова Корректор И. Эрдейи

Редактор Г. Волкова

Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 451/22

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1074 приливают 43,04 (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение 10 — 15 мин. Молярное соотношение кислоты и тионилхлорида 1:1,1. Реакционную смесь нагревают до 70 С. Перед окончанием реакции содержимое ловушек переносят в колбу. Продолжчтельность синтеза

40 мин. Хлорангидрид метакриловой кислоты выделяют фракционированной разгонкой. В кубе остается 3,1 r остатка. Выход хлорангидрида 97,5%. Содержание основного вещества 10

99,55%.

Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1. В колбу вносят 65,45 г тионилхлорида (0,55 моль), кубовый остаток от примера 3 в количестве 3,1 г (0,5 мас.% хлористо-15

t го лития). При комнатной температуре (20 С) о приливают 43,04 r (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение 10 — 15 мин. Молярное соотношение кислоты и тионилхлорида 1:1,1. Реакционную смесь нагревают до 70 С. Перед окон- 20 о чанием реакции содержимое ловушек переносят в колбу. Продолжительность синтеза 40 мин.

Хлорангидрид метакриловой кислоты выделяют фракционированной разгонкой, В кубе остается

3,5 г остатка. Выход хлорангидрида 97,5%. 25

Содержание основного вещества 99,5%.

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1. В колбу вносят 59,5 г (0,5 моль) тионилхлорида, 0,107 г (0,25 мас.% хлористого лития от количества метакриловой З0 кислоты. Затем при комнатной температуре ,(20 С) приливают 43,04 r (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение 5 — 10 мин. Молярное соотношение кислоты и тионилхлорида 1:1.

860 4

Реакционную смесь нагревают до 70 С. Перед I окончанием реакции содержимое ловушек переносят в колбу. Продолжительность синтеза

40 мин. Хлорангидрнд метакриловой кислоты выделяют фракционированной разгонкой. В кубе остается 2,6 г остатка. Выход хлорангидрида

96,7%, Содержание основного вещества 99,7%.

Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1. В колбу вносят 59,5 г (0,5 моль) тионилхлорида и 0,043 г (0,1 мас%) хлористого лития от количества метакриловой кислоты.

Затем при комнатной температуре (20 С) приливают 43,04 r (0,5 моль) метакриловой кислоты в течение 5 — 10 мин. Молярное соотноше1ние кислоты и тионилхлорида 1:1. Реакционную смесь нагревают до 70 С. Перед окончанием рео акции содержимое ловушек переносят в колбу, Продолжительность синтеза 50 мин, Хлорангидрид метакриловой кислоты вьщеляют фракционированной разгонкой B кубе остается 2,8 г остатка. Выход хлорангидрида 96%. Содержание основного вещества 99,5%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого продукта с 89% до 96 — 98%, интенсифицировать процесс эа счет сокращения времени синтеза с 75 мин до 40—

50 мин, сократить количество отходов с 10,5 r до 2,6 — 3 5 г или исключить их при повторном использовании катализатора в сравнении с известным, а также осуществить выделение целевого продукта фракционированием в одну стадию.