Способ выделения пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил- 4- оксифенил)пропионата]

Способ выделения пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил- 4- оксифенил)пропионата]

Реферат

 

Способ выделения пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] из реакционной массы путем растворения ее при 90 - 100^oC в циклогексане, отделения катализатора фильтрованием, охлаждения раствора до 15 - 20^oC и фильтрования выпавшего осадка, представляющего собой соединение включения целевого продукта с циклогексаном, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и упрощения процесса, осадок нагревают до 140 - 160^oC, отогнанный циклогексан рециркулируют в процесс, а полученный плав подвергают чешуированию.

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения пантаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата], который находит применение в качестве термостабилизатора полимерных материалов. Пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионат] получают переэтерификацией метилового эфира -(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионовой кислоты пентаэритритом в присутствии щелочных катализаторов при повышенной температуре и пониженном давлении. Выделение целевого продукта из реакционной массы ведут путем охлаждения, растворения в бензоле, нейтрализации катализатора уксусной кислотой с последующей отгонкой бензола, разбавления остатка гексаном, фильтрования от твердых остатков катализатора и хроматографирования гексанового раствора на окиси алюминия. Получают целевой продукт в виде стекловидной массы с температурой размягчения 50 - 60^oC [1]. Недостатками известного способа выделения являются сложность проведения процесса, которая заключается в необходимости разрушения катализатора с использованием кислот, хроматографирование на окиси алюминия и применение в одном процессе нескольких растворителей, что приводит к тому, что указанный способ выделения целевого продукта является малоэффективным в крупнотоннажном производстве. Известен также способ выделения целевого продукта путем подкисления реакционной массы уксусной кислотой с последующим растворением в изопропиловом спирте при 60^oC, охлаждением и кристаллизацией при 5^oC. Целевой продукт отфильтровывают, растворяют при нагревании в гептане, промывают водой, гептановый раствор азеотропируют при 70^oC и охлаждают до 5^oC. Выход целевого продукта 75%, т.пл. 121 - 122^oC [2]. Недостатками данного способа выделения являются низкий выход продукта и сложность процесса за счет применения двух растворителей и образования сточных вод в процессе отмывки катализатора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ выделения пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] из реакционной массы путем растворения ее при 90 - 100^oC в циклогексане, отделения от катализатора фильтрованием, охлаждения раствора до 15 - 20^oC, фильтрования соединения включения целевого продукта с циклогесаном, разложения его нагреванием при 45 - 50^oC в бензине и кристаллизации из бензина при 15 - 20^oC. Целевой продукт получают в виде суспензии, которую отфильтровывают и сушат. Выход целевого продукта составляет 85% от содержания его в реакционной массе, т.пл. 120 - 124^oC [3]. Недостатками данного способа являются недостаточно высокий выход продукта, необходимость применения второго растворителя (бензина), что приводит к большим нормам расхода растворителей, необходимость кристаллизации готового продукта из бензина, фильтрования бензиновой суспензии и сушки пасты от бензина, что является взрывоопасным процессом. Потери целевого продукта при выделении указанным способом составляют 15% от его содержания в реакционной массе. Готовый продукт получают в пылящей порошкообразной форме. Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, что реакционную массу растворяют при 90 - 100^oC в циклогексане, отделяют катализатор фильтрованием, охлаждают раствор до 15 - 20^oC, отфильтровывают выпавший осадок, представляющий собой соединение включения целевого продукта с циклогексаном, который затем нагревают при 140 - 160^oC, отгоняют циклогексан и рециркулируют его в процесс, а образующийся плав готового продукта подвергают чешуированию. Отличительными признаками способа согласно изобретению являются разложение соединения включения целевого продукта с циклогексаном путем нагревания при 140 - 160^oC, рециркуляция циклогексана в процесс выделения и чешуирование полученного плава. Проведение процесса таким образом обеспечивает увеличение выхода целевого продукта на 5 - 10% за счет исключения потерь при кристаллизации, фильтровании и сушке, упрощение процесса за счет исключения кристаллизации из бензина, фильтрования и сушки, при этом сокращается время проведения технологического процесса в три раза. Кроме того, исключение применения второго растворителя (бензина) для разложения соединения включения целевого продукта с циклогексаном, позволяет возвращать циклогексан в процесс и в результате значительно сократить отходы производства и получать готовый продукт в непылящей чешуированной форме, что улучшает санитарные условия работы. Идентичность полученной аморфной формы продукта с температурой размягчения 50 - 60^oC с кристаллической формой с температурой плавления 120 - 125^oC подтверждена данными элементного анализа, определением молекулярной массы, сравнением ИК-спектров, жидкостных хроматограмм (см. табл. 1), а также сравнением результатов испытаний обоих образцов в качестве термостабилизаторов полипропилена по стандартной методике (см. табл. 2). Как видно из табл. 2, обе формы пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] с т.пл. 120 - 124^oC и температурой размягчения 55 - 60^oC обладают одинаковой эффективностью, т.е. целевой продукт полностью соответствует требованиям, предъявляемым к нему как к стабилизатору. При перекристаллизации образца с температурой размягчения 55 - 60^oC из бензина можно получить образец с т.пл. 120 - 124^oC. Однако это делать нецелесообразно, так как при этом свойства вещества, кроме температуры плавления, не меняются, но за счет частичной растворимости вещества в бензине наблюдаются потери около 9%. Пример 1. 50,0 г реакционной массы, содержащей 77% пентаэритрилтетракис-[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] , 15% пентаэритритолтрис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] , 4% метилового эфира -(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионовой кислоты, 3% щелочного катализатора и 1% смолообразных продуктов, растворяют при 90^oC в 75 мл циклогексана, раствор отфильтровывают при 60^oC от остатков щелочного катализатора, охлаждают до 20^oC, отфильтровывают выпавший осадок и промывают его 30 мл циклогексана. Полученную пасту нагревают до 160^oC и при энергичном перемешивании отгоняют 10,0 г циклогексана, остатки циклогексана удаляют отгонкой в вакууме при 200 мм рт.ст. Полученный прозрачный плав готового продукта подвергают чешуированию на охлаждаемом барабанном кристаллизаторе. Получают 36,7 г (95% от содержащегося в реакционной массе) целевого продукта в виде чешуек, которые размягчаются при 55 - 60^oC. Пример 2. 50,0 г реакционной массы указанного в примере 1 состава, обрабатывают циклогексаном при 100^oC аналогично до получения пасты. Пасту нагревают до 140^oC, отгоняют 10,0 г циклогексана, после чего остатки циклогексана удаляют в токе азота. После чешуирования плава получают 34,6 г чешуек (90% от содержания) целевого продукта в реакционной массе) с температурой размягчения 55 - 60^oC. Данный способ позволяет повысить выход целевого продукта на 5 - 10% и упростить технологию процесса.

Формула изобретения

Способ выделения пентаэритрилтетракис[-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропионата] из реакционной массы путем растворения ее при 90 - 100^oC в циклогексане, отделения катализатора фильтрованием, охлаждения раствора до 15 - 20^oC и фильтрования выпавшего осадка, представляющего собой соединение включения целевого продукта с циклогексаном, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и упрощения процесса, осадок нагревают до 140 - 160^oC, отогнанный циклогексан рециркулируют в процесс, а полученный плав подвергают чешуированию.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.05.1998

Номер и год публикации бюллетеня: 6-2001

Извещение опубликовано: 27.02.2001