Способ получения метакриловой кислоты

Способ получения метакриловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бм от ии 425469

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.71 (21) 1686628/23-4 (51) М. Кл. С OlC 51/00

С 07С 57/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 05.04.76 (53) УДК 547.391.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. H Скворцов, Л. А. Морозов, В. И. Томащук, Е. Н. Зильберман, А. А, Мичурин, П. А. Филин, А. В. Скугарова и Е. И. Пеньков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения метакриловой кислоты, используемой для получения различных полимерных материалов.

Известен способ получения метакриловой кислоты, по которому сульфат метакриламида, полученный реакцией ацетонциангидрина с избытком серной кислоты, гидролизуют водой (более 10 молей воды на 1 моль метакриламида) с одновременной дистилляцией смеси метакриловой кислоты и воды. При этом собирают две фракции дистиллята: первую с содержанием более 50% метакриловой кислоты и вторую с содержанием менее 10% метак риловой кислоты. Кислоту, содержащуюся в первой фракции, экстрагируют органическим растворителем трихлорэтиленом. Последующей фракционированной перегонкой экстракта получают практически безводную метакриловую кислоту с содержанием основного продукта более 99%. Вторую фракцию с содержанием менее 10% метакриловой кислоты возвращают на стадию гидролиза сульфата метакриламида. Выход готового продукта 72%.

Однако известный способ отличается сложностью технологического процесса выделения кислоты, а именно: фракционированная дистилляция, рециклизация второй фракции, экстракция из дистиллята и низкий выход готового продукта вследствие несовершенной стадии выделения и разложения метакриловой кислоты на стадии гидролиза в присутствии свободной серной кислоты.

Цель изобретения — упрощение технологи5 ческого процесса и повышение выхода готового продукта. Для осуществления этого в реакционную массу вводят аммиак приблизительно в количестве 1 моль на 1 моль избыточной серной кислоты, и извлекают метакрилозую

10 кислоту экстракцией органическим растворителем из общей реакционной смеси. С целью предотв|ращения разложения целевых продуктов аммиак вводят в реакционную смесь перед гидролизом.

15 В качестве экстрагирующих агентов используют хлорированные углеводороды, незамещенные алифатические и циклические углеводороды, спирты и др. Однако лучшими экстрагентами являются такие углеводороды как

20 гексан, гептан, циклогексан, так как в них не набухают полимерные соединения, являющиеся побочным продуктом реакции.

Фракционированной разгонкой экстракта получают безводную метакриловую кислоту с

25 выходом 90% от ацетонциангидрина с содержанием основного вещества 99,8 — 99,9%.

В случае использования в качестве экстрагеита спиртов экстракт этерифицируют с получением соответствующих эфиров известными

30 способами.

425469

Составитель Л. Берлин

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Редактор Е. Гончар

Заказ 520(14 Изд. М 2128 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Предлагаемый способ значительно проще известного, так как исключает стадии дистилляции и рециклизацни дистиллята, а выход готового продукта увеличивается до 90% по сравнению с 72 /о по известному способу.

Пример 1. В реакторе, снабженном мешалкой, термометром и обратным холодильником, смешивают в присутствии ингибитора полимеризации 1,7 моль (167 г) серной кислоты с 1 моль (85 г) технического ацетонциангидрина при 90 С. Затем реакционную смесь в течение !5 мин выдерживают при 130 С, после чего к смеси приливают 12 моль (216 r) воды и через барботажное устройство подают 0,6 моль (10,2 г) газообразного аммиака. Реакцию гидролиза проводят при 100 С в течение 3,5 час.

Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании приливают

400 г трихлорэтилена. Затем в делительной воронке отделяют нижний слой, состоящий из трихлорэтилена и мета криловой кислоты (16%), и верхний — водный раствор бисульфата аммония, содержащий 0,3% метакриловой кислоты. Последующей разгонкой нижнего слоя получают 74 г (-88 /о) безводной метакриловой кислоты с содержанием основного вещества )99,5 .

Пример 2. Реакцию ацетонциангидрина с серной кислотой повторяют в соответствии с примером 1, после чего к реакционной смеси приливают 7 моль воды, содержащей 0,7 моль

4 (11,9 г) аммиака, Реакцию гидролиза ведут при 110 С в течение 2,5 час. Смесь охлаждают до комнатной температуры и приливают

76 г (20 от веса реакционной смеси) цикло5 гексана, затем в делительной воронке отделяют нижний слой — водный |раствор бисульфата аммония, содержащий -1,5% метакриловой кислоты, и верхний, состоящий из 50 /в раствора метакриловой кислоты в циклогексане.

10 Нижний слой экстрагируют циклогексаном

2 раза порциями по 76 г после чего в нем практически не содержится метакриловой кислоты. Фракционированной разгонкой экстракта получают 76,3 r (-91%) безводной мета15 криловой кислоты с содержанием основного вещества 99,8%.

Формула изобретения

1. Способ получения метацриловой кислоты

20 взаимодействием ацетонциангидрина с избытком серной кислоты, с последующим гидролизом реакционной смеси и выделением целевого продукта экстракцией, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целево25 ro продукта и упрощения технологии процесса, в реакционную смесь вводят аммиак в количестве до 1 моль на 1 моль избыточной серной кислоты.

2. Способ по п. 1, отлич ающийся тем, 30 что в качестве экстрагента используют алифатические и циклические углеводороды.