Способ получения сложных эфиров карбоновых кислот
Патент 443024
Авторы
Способ получения сложных эфиров карбоновых кислот
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Йибдцатака ж: а Ь, <п1 443024
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.03.72 (21) 1761766/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 29.11.75 (51) М. Кл. С 07с 69/50
С 07с 69/80
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.461.8.26.07: 547 584 26 07 (088.8) (72) Авторы изобретения С. И. Дворкина, А. T Пилюкова, В. Я. Мозговая и Е. В. Федорова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ
КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Изобретение относится к способу полу.чения сложных эфиров карбоновых кислот, широко применяемых в промышленности пластических масс, а также, как составная часть при приготовлении термостабильных к окислению высокотемпературных смазок.
Известен способ получения сложных эфиров карбоновых кислот путем этерификации карбоновых кислот соответствующим спиртом при 230 — 240 С в присутствии в качестве катализатора оловянных солей синтетических жирных кислот с числом атомов углерода не более 12.
Недостатком этого способа является низкая активность применяемых катализаторов, и поэтому процесс этерификации ведут при высокой температуре (230 †2 С) при глубине этерификации 99,2 — 99,7%, что соответствует кислотному числу 0,65 — 1,72 мг КОН/г, Цель изобретения состоит в разработке такого способа получения сложных эфиров в присутствии некислотных катализаторов, который позволил бы вести этерификацию не менее чем до 99,9%, т. е. до кислотного числа к концу этерификации не выше 0,2 мг
КОН/г. При этом отработанный катализатор растворим в реакционной массе, благодаря чему он может быть легко отделен путем фильтрации.
Эта цель достигается тем, что в качестве катализатора в процессе этерификации используют двухвалентные оловянные соли высших жирных кислот с числом атомов углерода С 2 — Сзо, например стеарат олова, который содержит лишь 17,3 /0 олова и этерифпкацию ведут преимущественно в вакууме прп температуре выше 160 С, а нагреванпе реакционной массы ведут при вакууме не менее
1О 600 мм рт. ст.
Предлагаемый способ обеспечивает увеличение выхода и повышение степени чистоты целевого продукта.
Процесс получения сложных эфиров осу15 ществляют следующим образом.
1 моль кислоты, 2,5 моль спирта и не менее
1% стеарата олова к весу загруженной кислоты нагревают в вакууме 600 — 650 мм рт. ст. до температуры кипения спирта. Реакцион20 ную воду удаляют пз сферы реакции вместе с парами спирта и собирают в ловушке Дина и Старка. В ходе процесса температуру в массе повышают до 160 — 180 С, а вакуум снижают до 290 — 300 мм рт. ст. После того, 25 как прореагирует более 90% кислоты, вакуум в системе углубляют до 500 — 560 мм рт. ст., поддерживая нужную температуру реакции.
В этих условиях кислотное число в конце процесса достигает 0,1 — 0,2 мг КОН/r за 2—
ЗО 3 ч, т. е. глубина этерификации составляет
443024 светлее № 1 йодной шкалы
Коэффициент
N-испытанных проб
Требование
МРТУ 6-051196-69 — 50 — 60 — 58 — 54
170 — 173 187 — 195
177 †1
225 †2
8, 101о
347 †3
160
225 †2
231
200
1, 10>
340 — 360 300 — 339
280
0,93 — 1,39
2560
1 — 2
0,67 — 0,97
1000
2200
2000
99,9О/с. Обязательным условием успешного проведения процесса является хорошая герметичность системы.
Избыток спирта отгоняют острым паром при температуре не выше 140 С, а кубовый остаток обрабатывают небольшим количеством (0,5 о/о от веса эфира) активированного угла при 80 — 85 С в течение 1 ч. Катализатор вместе с углем отфильтровывают. Фильтрат представляет собой готовый продукт высокого качества. Выход целевого продукта составляет не менее 99 /о.
Пример 1. 202 г себациновой кислоты, 325 г 2-этилгексилового спирта, 3 г стеарата олова нагревают в вакууме, как описано выше, до 165 — 170 С. Через 2 ч 15 мин выделяется 36 мл воды. Кислотное число реакционной массы достигает 0,15 мг КОН/г (глубина этерификации 99,95 О/о) . После отгонки избытка кислотное число эфира было 0,14 мг
КОН/г. Выход составляет 99,2О/,.
Качество соответствует требованиям
МРТУ-6-05-1060-67 на диоктилсебацинат термостабильный и характеризуется следующими показателями:
Кислотное число, мг КОН/r 0,1
Удельное объемное сопротивление, ом см 1,3 10"
Температура вспышки, С 220
Удельный вес при 20 С 0,910
Коэффициент преломления 1,4505
Кислотное число после испытания на термостабильность, мг КОН/г 0,4
Цвет светлее М 1 йодной шкалы
Морозостойкость, С
Предел прочности прн разрыве кг/см не менее
Температура разложения, С не менее
Удельное объемное сопротивление при 20 С, ом см, не менее
Относительное удлинение прн разрыве,,г не менее
Потери прн нагревании за б ч прн
160 С, ; ;, не более
Термостабнльность, мнн
Стойкость к старению в везометре прн 70 С, ч не менее
Предмет изобретения
Способ получения сложных эфиров карбоновых кислот путем этерификации карбоновой кислоты спиртом в присутствии в качестве катализатора оловянных солей синтетических жирных кислот, с последующим выделеПример 2. 148 г фталевого ангидрида, 325 r 2-этилгексилового спирта, 3 г стеарата олова нагревают в вакууме, как указывалось выше. Реакционную массу выдерживают при непрерывном перемешивании при 180 — 185 С.
Через 3 — 4 ч кислотное число достигает 0,1—
0,15 мг КОН/г (глубина этерификации достигает 99,95 /о). Выход составляет 99,2 /в.
Диоктилфталат имеет следующие качестi0 венные показатели;
Кислотное число, мг КОН/r 0,1
Удельное объемное сопро- 1,1 10 тивление, ом.см
Удельный вес при 20 С, 0,980 г/cMÇ
Диоктилсебацинат (ДОС), полученный предлагаемым способом, был испытан, как
25 составная часть в композиции кабельного пластиката рецептуры № 301. Качество пластиката получилось хорошее, особенно оно превосходило пластикат, полученный с использованием обычного ДОС по таким пока30 зателям, как морозостойкость — 58 — 60 С против — 50 С, термостабильность 2000 мин против 700 †8 мин.
Результаты испытаний поливинилхлоридного пластиката, пластифицированного диоктил35 себацинатом, полученным в присутствии стеарата олова, помещены в таблице. нием продукта известным способом, о т л и60 чающийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества продукта, в качестве оловянных солей синтетических жирных кислот используют соли синтетических жирных кислот С а и выше.