Способ получения сложных пентаэритрита

Способ получения сложных пентаэритрита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 > 528300

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьеаа овеотских

Ссциалисти1еских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.74 (21) 1989395/04 (51) М. Кч С 07С 69/33;

С 07С 67/08;

С 10М 3/20 с присоединением заявки ¹

Й УдРлвенный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34 (53) УДК 547.29.26.07 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 15.10.76 (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Шехтер, М. А. Соскин, В. М. Школьников, К. М. Антипова, C. Ю. Омаров, Е. Б. Зельвянская, E А. Иванова, Л. Н. Тетерина, Е. М. Никоноров, Л. Х. Каган, E. В. Фертман и T. М. Ициксон (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛО)КНЫХ ЭФИРОВ

ПЕНТАЭРИТРИТА

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров пентаэритрита, широко используемых в промышленности в качестве пластификаторов, основ смазочных масел, а также в качестве компонентов присадок и ингибиторов коррозии.

Известен способ получения сложных эфиров пентаэритрита путем этерификации его монокарбоновыми кислотами при нагревании в присутствии катализатора с последующим выделением и очисткой целевого продукта известными приемами (1).

Известны пути интенсификации процесса этерификации путем проведения ее при повышенном давлении в автоклавах или в вакууме (2). Однако достигаемый при этом эффект относительно невелик.

С целью ускорения процесса этерификации пентаэритрита предлагают вести процесс с наложением электромагнитного поля (ЗМП) напряженностью 1,3 — 10 кв/см, преимущественно переменного с частотой 50 гц — 50 кгц, или постоянного, или импульсного.

Данные по проведению реакций этерификации в условиях ЗМП указанных параметров в отечественной и зарубежной литературе отсутствуют.

Процесс этерификации ведут в металлическом реакторе с изолированными друг от друга ротором и статором. Реактор снабжен перемешивающим устройством, обеспечивающим вращение ротора со скоростью 100 об/мин, системой обогрева и ловушкой Дина-Старка.

В качестве катализатора процесса использу5 ют известные катализаторы, обычно применяемые для этерификации, например трибутилфосфат, в количестве 1 — 2 вес. от суммарной загрузки кислоты и спирта. Зтерификацию проводят в интервале температур 150—

10 220 С в токе азота. Контроль за протеканием этерификации проводят по количеству выделяющейся воды.

Полученные эфиры перегоняют при 200—

250 С (1 — 2 мм рт. ст.), затем промывают

15 раствором щелочи и водой до нейтральной реакции и вакуумируют при 85 — 95 С (2—

3 мм рт. ст.) в течение 2 ч. Выход эфиров составляет 85 — 90% (от теоретического) .

Пример 1. В реактор загружают 0,22 моль

20 пентаэритрита, 0,93 моль каприловой кислоты, 1 вес. % трибутилфосфата, создают переменное электромагнитное поле с частотой

50 г . н напряженностью 10 кв/ см. В течение ч (60 мин) происходит выделение 0,88 моль

25 воды, что составляет 100% от теоретического ко.-ичества.

Продолжительность этерификации без наложения ЗМП составляет 120 мин.

Пример 2. В реактор загружают 0,22 моль

30 пентаэритрита, 0,93 моль каприловой кисло528300

Т аблица 1

Зависимость кинетики этерификации пентаэритрита монокарбоновыми кислотами от режимов электромагнитного поля

Кислоты, взятые для этерификации

ПриРежимы ЭМП мер, 15 (150

180

120 135

75 90

105

30 45

Монокарбоновйя Ся

Контрольный

29 54,7

Без наложения ЭМП

94 96,2

98,0

100

9,4

38,2

64,3 89,0

100

69,0 87,5

32,2

98,1

93,4

100

95,8

11,3

39,4 59,0

100

83,4

74,5

85,5 92,0

37,6 54,3

10,3

100

76,0

32,8 53,0

91,5

71,6 80

С наложением переменного

ЭМП частотой 150000 гц и напряженностью 1, 3 кв/см

Без наложения ЭМП

11,0

100

62,5

Смесь жирных кислот

Сг,— С, СЖК

93,0 95,0

82,0 86,0

97,0

90,0

20 58,0

13,2

100

73,0

С наложением ЭМП частотой 50 кгц, напряженностью

1, 3 кв/см

96,2 100

96,2

68,0 86,8

Каприловзя кислота

31,6

3 ты, 1 вес. % трибутилфосфата. Смесь нагревают с наложением постоянного поля напряженностью 5 — 6 кв/см, В течение 90 мин происходит выделение теоретического количества воды (0,88 моль) .

Пример 3. В реактор загружают 0,22 моль пентаэритрита, 0,98 моль каприловой кислоты и 1 вес. % трибутилфосфата. Смесь нагревают с наложением импульсного поля частотой

50 гц и напряженностью 5 — 6 кв/см. 3а

105 мин происходит выделение теоретического количества воды (0,88 моль).

Пример 4. В реактор загружают 0,22 моль пвнтаэритрита, 0,93 моль каприловой кислоты и 1 весь трибутилфосфата.

Смесь нагревают с наложением прерывистого поля частотой 50 гц и напряженностью

10 кв/см при подаче переменного сигнала с интервалом 5 мин. 3а 105 мин. происходит выделение теоретического количества воды (0,88 моль).

Пример 5. В реактор загружают 0,22 моль пентаэритрита, 0,93 моль каприловой кислоты

С наложением ЭМП частотой 50 гц, напря>кенностью

10 кв/см

С наложением постоянного поля напряженностью

5 — 6 кв/см

С наложением импульсного поля частотой 50 гц, напря>кенностью 5 — 6 кв/см

С наложением прерывистого

ЭМП частотой 50 гц и напряженностью 10 кв/см. Подача переменного сигнала с интервалом 5 мин.

Пример 8. Получение смешанного эфира пентаэритрита, каприловой и адипиновой кислот.

1 стадия.

В реактор загружают 0,2 моль пентаэритрита, 0,63 моль каприловой кислоты, 1 вес. g

4 и 1 вес. % трибутилфосфата. Создают переменное ЗМП частотой 150000 гц и напряженностью 1,3 кв/см. В течение 120 мин происходит выделение теоретического количества во5 ды (0,88 моль) .

Пример 6. В реактор загружают 0,3 моль пентаэритрита, 1,26 моль Сз — Cg — — СЖК, 2 вес. % трибутилфосфата. Создают переменное электромагнитное поле с частотой 50 гц и

10 напряженностью 10 кв/см. 3а 75 мин происходит выделение теоретического количества воды в то время, как продолжительность контрольной этерификации при отсутствии электромагнитного поля составляет 180 мин, 15 Пример 7. В реактор загружают 0,22 моль пентаэритрита, 0,93 моль каприловой кислоты и 1 вес. % трибутилфосфата. Создают переменное электромагнитное поле частотой

50 000 гц и напряженностью 1,3 кв/см. В тече20 ние 90 мин происходит выделение теоретического количества воды (0,88 моль).

Результаты, полученные в этих примерах, представлены в табл. 1.

Количество выделившейся воды вес. о, от теоретического время, мин трибутилфосфата. Создают переменное элек25 тромагнитное поле 50 гц и напряженностью

0,6 моль воды (100% от теоретического), в то время, как продолжительность контрольной этерификации 1 стадии этого процесса в отсутствии электромагнитного поля составляет

30 120 мин.

528300

С» с с с ((» с (О о» с

С»( о» с

СО

G(» с б

СО с с

СО

М О

cct ((о ооо

tD Й (tc а С» хх((ю с (о (2V ао

С» (»

M cc3 D:

С(O» ((»

3» (С (О о х

tD

Ь

ы о, о (D ( (о

СО (> с с г с с

С» с (И

> v C -(O .О (3» (4 ((»

" .( ъ

Ж ж

И

Ф" д (:3

ctt о ((» (У» с

С 4 (о с (о (1 (о ((»

СТ> с (СО

>и о ос (olQ v х (0 х а

2 (:3 о

tt3 (-> с (1

С »

СО

СО

СЧ с о» ((»

3 (D о

D: O»X

g

v 3t х t» и с

СО со с 3 со о ((3

ы ( о

М с с

СЧ (о (. » (D о

oD:O оac

<е о ж ы

О D х (о с

СЧ (О (с с с с с

I I

cct о

Г о

X о (» о о (M о» с

z (» (-3 (о

- С 4 (.»

Л

Хо ( ао—

X " л

О» у c о с» с»

=ох

\ ((» о. о (- (»

- Х х и

С» о

ы

O (а5 х(хФ

Я И

2 о(о

X Ch

o c» и (:3, >Х

cD

Р Ъ о

2 о и

Я с (СО

3»

Я (:,„Я (- 0) 5

Б, (D ах х

ca (»

tt»,» о а" (Л,„о (о

СЧ ((»

2 и о

I» ((3

И о

И

Ф х сс» а(-»

С» Q

3- Л>

"С( (» (7) Ео о. v х z.(, х (7 (х. o

co ((» о с

С( о»

Ф ж

cf ((( о

3- и (7 » С

Б х

G ((» х о .й: (» (7» .o сс» о и с (С( (c (»

ы

И М

Ф (() О о ий" с> х и, @ С(с

tD C»

» ((» х о эХ

cct O v х (- о о (О

Ф со о о о (»

С3 (С

О и

О

О и

В

Ф

М

Ф к

Оа

М

О (» (I3 и

О и и

3С

О

Й (3 и

О

3С ж

И

cI3

О (С

Ы

A (ф

О

3С о ж ж

П й(Д

Щ

О

О (ы

С4 ((3

Х

63 и

О

М

С4

И

СГ (0 и

° в

Ж

С4

Ж о ((» с(С 4

С С (О С ((» (» С 4 СЧ

CC» (C (! ! о» (О (О С 4 СЧ (Р I с с с с с с б28300

Составитель И. Юдинцева

Корректор H. Аук

Текред А. Камышиикова

Редактор Л. Новожилова

Заказ 1827/14 Изд. М 1554 Тираж 575 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

П стадия, К реакционной смеси, полученной в 1 стади, добавляют 0,09 моль адипиновой кислоты, 2 вес. % трибутилфосфата, декан, и ведут процесс при тех же режимах электромагнитного поля и температуре 180 — 220 С. За 150 мин выделяется 0,18 моль воды (100% от теоретического), в то время, как продолжительность контрольной этерификации при отсутствии поля составляет 300 мин.

Условия этерификации приведены в табл. 2.

Физико-химические характеристики полученных продуктов представлены в табл. 3.

Формула изобретения

1. Способ получения сложных эфиров пентаэритрита путем этерификации его алифатическими кислотами при нагревании в присутствии катализатора с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, последний ведут в присутствии электромагнитного поля напряженностью 1,3 — 10 кв/см.

5 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что используют переменное электромагнитное поле частотой 50 гц — 50 кгц.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют постоянное электромагнитное

10 поле.

4. Способ по пп. 1 — 2, отличающи и ся тем, что используют импульсное электромагнитное поле.

Источники информации, принятые во вни15 мание при экспертизе: (1). Авт. свид. СССР 386916, 21.12.1970 г., по кл. С 7С 69/02 (прототип). (2), Пат. США 3444140 по кл. 260 †, 13.05.1969 г.