Способ получения эфиров метакриловой кислоты

Способ получения эфиров метакриловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия метакриламида со спиртом в присутствии воды к серной кислоты, отгонки эфира метакриловой кислоты. обработки полученного продукта водным раствором соды с получением водного слоя и органического слоя, который подают на стадию ректификации с вьиелением целевого продукта в виде дистиллята и кубового продукта, который возвращают в процесс, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта , водный слой, полученный на стадии обработки эфира водным раствором соды, подают на стадию взаимодействия метакриламида со спиртом, a кубовый продукт стадии ректификации подают на стадию обработки эфира водным раствором соды.

„Я0„„1116033

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

WW

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИтЕт СССР пО делАм изОБРетений и oTHpblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .(21) 3484205/23-04 (22) 12.05.82 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) О.И. Корчев и Г.Х. Маркин (71) Челябинский завод оргстекла (53) 547.391.3.07(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

N 1387704, кл. С 2 С, опублик. 1975.

2. Патент Японии В 47-35886, кй. C 07 С 69/54, опублик. 1972 (прототип) ° (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ

МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия метакриламида со спиртом в присутствии воды и серной кислоты, отгонки эфира метакриповой кислоты, цр С 07 С 69/54; С 07 С 67/20 обработки полученного продукта водным раствором соды с получением водного слоя и органического слоя, который подают на стадию ректификации с вьщелением целевого продукта в ви" де дистиллята и кубового продукта, который возвращают в процесс, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения выхода целевого продукта, водный слой, полученный на стадии обработки эфира водным раствором соды, подают на стадию взаимодействия метакриламида со спиртом, а кубовый продукт стадии ректификации подают на стадию обработки эфира водным раствором соды. 9

1 1116

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения эфиров матакриловой I которые могут быть использованы в::ачестве мономера для получения попимеров. 5

Известен способ получения эфиров ме. акриловой кислоты путем взаимодействия метакриловой кислоты со спиртом в жидкой фазе при 40-100ОС, мольном соотношении метакрнловая кис- 1п лота:спирт равном 1:(1,2-1,5) в присутствии кислого катализатора с одновременной отгонкой из реакционной смеси эфира метакриловой кислоты, воды и спирта и получением кубового остат- 15 ка, содержащего 10-40 мас. метакриловой кислоты, который подают на стадию этерификации. Выход целевого продукта 80-857. (1 ).

Недостатком данного способа является невысокий выход целевого продукта .(80-857) .

Наиболее близким по технической сущности к прецложенному является способ получения эфиров метакриловой кислоты путем взаимодействия метакриламида со спиртом в присутствии воды и серной кислоты, отгонки эфира

;метакриловой кислоты, обработки полученного продукта водным раствором соды с. получением водного слоя, выводимого из системы, и органического слоя, который подают на стадию ректифика-. ции с выделением целевого продукта в виде дистиллята и кубового остатка, который обрабатывают водным метанолом для выделения остаточного целевого продукта с последующей подачей полученного раствора остаточного целевого продукта в водном метаноле на стадию взаимодействия метакрилами- @ да со спиртом. Выход метилметакрилата

80-90, выход этилметакрилата 8286,67 (23.

Однако известный способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается согласно способу получения эфиров мет- 5О акриловой кислоты путем взаимодействия метакрилампда со спиртом в присутствии воды и серной кислоты, отгонки эфира метакриловой кислоты, обработки полученного продукта водным раствором соды с получением водного слоя, подаваемого на стадию взаимодействия метакриламида со спиртом, и органи033 3 ческого слоя KoTopbJA подают нл стадию ректификации с Ьыпелением целевого продукта в виде дистиллята и кубового остатка, подаваемого на стадию обработки эфира водным раствором соды или гидроксида щелочного металла.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой с гидравлическим затвором, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой загружают 351 r реакционной массы, содержащей 28,5 мас.7 метакриламида и 65,27 серной кислоты. При перемешивании в течение 10 мин прибавляют смесь 75,3 r, метанола, 118 r воды и 0,47 r гидрохинона и вьдерживают 5(мин при 9С С. Заменяют обратный холодильник на нисходящий, в приемник помещают 0,71 г гидрохинона (ГХ) и 0,24 r тиодифениламина (ТДФА) и отгоняют эфир-сырец при повышении температуры в течение 150 мин от

90 до 130 С. Получают 164,3 r гетерогенной смеси, содержащей 1/7,3 r метнлметакрилата (MNA). Выход MNA no метакриламиду 91,27, выход метакрило-, вои кислоты (NAK) 3,9 г (3,97О), выход метилового эфира оксиизомасляной кислоты (МОИБ) 2,3 г (1,77). Конденсат переносят в делительную воронку и промывают 20 мин смесью 1,9 г карбоната натрия и 35 r воды. Водную фазу отделяют. Органическую фазу промывают 20 мин 62 r воды. Водные фазы объединяют, получают 150 г промывной воды, содержащей, г: ММА 3 метанол 19,5; натриевая соль NAK 3,5; МОИБ

0,9, ГХ 0,2 и ТДФА 0,07.

Промытый эфир (112,3 г), содержащий 103,4 г NNA разгоняют на ректификационной колонке под вакуумом.

При давлении 60 кПа, флегмовом числе

0 5 температуре верха от 40 С до

85 С, температуре куба от 45 до

95 С отбирают азеотроп (39,5 г), содержащий 34 9 r NMA. При давлении

20 кПа, флегмовом числе 1, температуре верха от 52 до 53 С и температуре куба от 57 до 85 С отбирают чистый NNA»0 г. Кубовый остаток (9,2 г), содержит, г: MMA 5,4; MAK

0,6; МОИБ 1,4, ГХ 0,5; ТДФА 0,17.

Проводя синтез по описанному примеру, но метанола добавляют 58 1 r вместо воды используют объединенную водную фазу (150 г), к которой добавляют 0,31 г ГХ. В приемник помещают

9,2 г кубового остатка, полученного в предыдущем синтезе, О, 19 r ГХ и

33 4

827 (47 r), выход MAK 7,1Х (3,5 г) .

Конденсат вместе с водным слоем про мывают раствором 2 г карбоната натрия в 20 г воды, отделяют водную фазу, органическую фазу, промывают 25 r воды, отделяют водную фазу. Водные фазы объединяют, получают 75 мп объединенной водной фазы, содержащей 18 r этанола.

Промытый эфир разгоняют на ректификационной колонке под вакуумом. При давлении 60 кПа, температуре верха

45-100 С, температуре куба 50-110 С отбирают 60 г дистиллята, содержащего 45,3 г ЭМА. В кубе колонки остается 8,5 мп кубового остатка. Проводят синтез по описанному примеру, но эта" иола добавляют 30 г, вместо воды ис,пользуют объединенную водную фазу.

В приемник помещают 0,2 г ГХ и кубо-. вый остаток от предыдущего синтеза.

Конденсат обрабатывают по описанному примеру, после ректификации получают

66 г дистиллята, содержащего 50,4 r

ЭЪА и 10 мл кубового остатка.

Синтез повторяют в третий раэ, используя объединенную водную фазу и кубовый остаток после второго синтеза. Получают 67 r дистиллята,,содержащего 56,1 r ЭМА и 10 мл кубового остатка.

Выход ЭМА в дистилляте по синтезам составляет, г: 50,4; 51,0, выход ЭМА на метакриламид,/:88,6; 89,5.

Пример 3. Проводят синтез

MMA в условиях примера 1. Промытый эфир. (116 г) ректифицируют со cicoростью отбора фракций 1 мл/мин. Отбирают 40 г азеотропа (содержащие

ММА 88,27) и 60 r чистого ММА следующего состава,X: ММА 99,9; МОИБ 0,03; вода 0,05, другие остальное ° Кубо-. вый остаток (25,4 г) состава,Х: ММА

80,0; МАК 2,4; МОИБ 10,0; гидгохинон (ГХ) 2,01 ТДФА О, 6 другие оста;льное используют в следующем сииI

; теэе.

Э 11160

0,07 г ТДФЛ и туда же отгоняют эфирсырец. Конденсат промывают смесью

2,6 г карбоната натрия и 35 r воды, отделяют водную фазу, органическую фазу промывают 61 г воды. Водные 5. фазы объединяют и используют для следующего синтеза. Промытый эфир ректификуют и получают 40 г азеотропа, содержащего 35,3 r MMA, 73,3 г чистого

MMA и 10,3 r кубового остатка. 10

Проводят синтез по описанному примеру в третий и четвертый раз, используя для третьего синтеза объединенную водную фазу и кубовый остаток от второго синтеза, а для четвертого синте- 15 за, соответственно, от третьего. Получают соответственно объединенной водной фазы 151,8 г и 151,9 г, содержащей,г: ММА по 3,0, метанол 19,5; натриевая соль МАК 3,9; МОИБ 2,1, ГХ 20

0,2; ТДФА 0,07. Получают промытый эфир 125,5 r и 126,7 г, содержащий

115,8 г и 116,0 MMA. Получают по

40,0 г азеотропа содержащего, г:

MMA по 35,3, чистый MMA 74,3 и 74,6, 25 кубовый остаток 10,7 и 10,8, содержащий, r: MMA 5,8, MAK 0,6, МОИБ 2,5, ГХ 0,5 и ТДФА О, 17.

Выход чистого MMA u MMA содержащегося в азеотропе, по синтезам соот-30 ветственно составляет, г: 73,3 и 35,3;

74,3 и 35,3; 74,6 и 35,3. Выход ММА . на метакриламид, мол.Е: 92,3, 93,2;

93,4. По описанному примеру проводят синтезы с тем изменением, что кубовый остаток предыдущего синтеза подают на стадию синтеза ММА. Ингибиторы подают на стадию конденсации в объединенную водную фазу в количествах, cqответствующих первому синтезу приме- 40 ра 1.

Выход чистого ММА и ММА, содержащегося в азеотропе, по синтезам соответственно составляет, r: 63,0.и

34,9; 72,5 и 35,3, 73,7 и 35,3, вы- 4> ход NNA на метакриламид,X: 91,6, 92,6;

92,7.

Пример 2. В условиях приме-. ра 1 проводят синтез этилметакрилата (ЭМА) . К 149,3 г реакционной массы, 50 содержащей 42,5 г метакриламида, прибавляют смесь 58 г этанола и 50 г воды. Смесь выдерживают при 90с 1 ч.

Заменяют обратный холодильник на нисходящий, в приемник помещают 0,5 г 55

ГХ и отгоняют при повышении темперао туры до 135 С в колбе в течение 2 ч

ЭМА-сырец. Выход ЭМА IIo метакриламиду г

Синтез повторяют по описанному примеру, в приемник перед отгонкой

ММА-сырца помещают 25,4 г кубового остатка,- повторяют все операции по примеру 1, ректифицируют промытый эфир, отбирают 40 г азеотропа (содер жание ММА 88,2X) и 74,8 г чистого

MMA следующего состава,X:MMA 99,9, МОИБ 0,03, вода 0,05," другие остальное.

5 1116033

Получают 25,4 г кубового остатка состава предыдущего синтеза. Выход чистого ММА и ИИА содержащегося в азеотропе в пересчете на метакриламид 93,5X

Использование изобретения позволяет повысить выход метилметакрилата до 91,6-93,5Х, этилметакрилата до

87,6-89,5Х.

Составитель А. Евстигнеев

Техред Т.Дубинчак Корректор О. Луговая

Редактор Т. Колб

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6858/19 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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