Способ получения сложных эфировнеоалкилполиолов и алифатическихкарбоновых кислот c -c

Способ получения сложных эфировнеоалкилполиолов и алифатическихкарбоновых кислот c -c

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8!06б7

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное z авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.03.79 (21) 2740839/23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 09.04.8!

<5 l ) .??.???? ?? ?? 07 69>

С 07 С 69, 33

Гасударствеиинй комитет

СССР пе делан изобретений и аткрытий (53) У !К 547.29 26.07 (088.8) (72) Авторы нзобретевия

Н. П. Глухоедов, А. Н. Праведников, Л. Х. Каган, Ю. А. Александрова, Т. С. Никитина, Е. М. Никоноров, Н. Б. Котина, К. Д. Дьяконова, А. Л. Бельферман, Л. И. Тарицина, Ю. И. Турский, Т. И. Судариковаи М. А. Соскин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

НЕОАЛКИЛПОЛИОЛОВ И АЛИФАТИЧЕСКИХ

КАРБОНОВЫХ l(8CJIOT С вЂ” Сд

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот C2 — Со, применяемых в качестве компонентов смазочных матерна- 5 лов и пластификаторов.

Известен способ получения эфиров неоалкилполиолов, в частности пентаэритрита и смеси алифатических карбоновых кислот, путем длительного нагревания компонентов (7 — 9 ч) при 150 — 230 С (1).

Также известен способ получения эфира пентаэритрита и смеси алифатических карбоновых кислот в присутствии небольших добавок активированного угля путем нагревания смеси компонентов реакции в интервале температур от 150 до 210 С (2).

Известен способ получения эфиров триметилолпропана и смеси нормальных алифатических кислот путем нагревания в присутствии катализатора — бисульфата натрия. Процесс ведут в присутствии ксилола при температуре кипения (188—

250 С) в течение 8 ч (3).

Общим недостатком известных способов получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот является их большая продолжительность при высоких температурах. зО

Наиболее близким к изобретению является способ получения сложных эфиров неоалкилполиолов, в частности пентаэрптрита и алифатических карбоновых кислот, путем нагревания при 100 — 140 С в течение 2,5 ч в присутствии катализатора-сульфированных полистирольных смол типа

КУ-2. Количество катализатора 1 — 8 вес. % от загрузки спирта и кислот. Применяют избыток кислот 10 — 40 мол. % от загрузки спирта, играющий роль азеотропообразующего агента и необходимый для смещения равновесия процесса в сторону образования эфира. При этом получают эфиры с высоким гидроксильным числом, так при конверсии гидроксильных групп по воде, равной 75% гидроксильное число этерификата соответствует 122,5 мг КОН/г, а при конверсии по воде, равной 94%, гидроксильное число соответствует 26 мг

КОН/г (4).

Недостатком данного способа является то, что получают эфиры с высоким гидроксильным числом. Эфиры с таким гидроксильным числом имеют высокую вязкость при отрицательных температурах и обладают более низкой термической и термоокислнтельной стабильностью, что снижает показатели прп использовании их в качестве смазочных масел.

8I0667

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигастс21 прс;1лагаемым спосооом пОлу 1ения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот С2 — Cg, зак1ючающимся в том, что неоалкилполиолы подвергают взаимодействию с избытком алифатических карбоновых кислот в присутствии сульфокатализатора в атмосфере инертного газа при нагрсвании, отличительной особенностью которого является то, что в качестве сульфокатализатора используют сульфированный а, P, P-политрифторстирол и процесс ведут при 5 — 100%-ном избытке кислот и при температуре 100 — 200 С.

Процесс желательно вести в сре;1е ароматических или алифатических углеводородов. Время процесса этерификацни при использовании избытка кислот до 20 мол. % и использовании катализатора в количестве

1 — 6 вес. % составляет 1 — б ч. После завершения процесса реакционную массу фильтруют. Фильтрат подвергают вакуумной дистилляции или ограничиваются только отгонкой избытка кислот и растворителя.

Катализатор промывают парафиповымп или ароматическими углеводородами. Отмытый катализатор можно использовать повторно для проведения процесса этерифи нации.

Эфиры, полученные предлагаемым способом, имеют гидроксильное число меньше

10 мг KOH/ã, а также высокую термоокнслительную стабильность.

Пример 1.,В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником с насадкой Дина-Старка для отбора выделяющейся воды, термометром и трубкой для подвода инертного газа, загружают 40 г (0,,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С5 — Сд и 9,35 г (4,15 вес. /д) а,P,P-политрифторстирола, содержащего

30 мол. /, сульфированных звеньев. В течение 50 лин температуру поднимают от

100 до 200 С при этом выделяется теоретическое количество воды — 21,2 г.

Реакционную массу выдерживают

10 мин при 200 С. Полученный продукт фильтруют и фракционируют под вакуумом.

Получают 159 г эфира. Выход 95,8 вес. %, гидроксильное число эфира 5,5 мг КОН/г.

Пример 2. Согласно методике, описанной в примере 1, в реакционную колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С5 — Сд и 13 г (5,7 вес. %). а,Р, -политрифторстирола, содержащего

35 мол. g сульфированных звеньев. В течение 30 1шн температуру поднимают от

100 до 200 С. При этом выделяется теоретическое количество воды — 21,2 г.

Реакционную массу выдерживают еще

30 мик при 200 С. Полученный продукт

Зо

65 фильтруют и фракционируют под вакуумом. .Получают 160,9 г эфира. Выход 97%, гидрокснльное число эфира 1,1 мг КОН/г.

Пример 3. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают

40 г (0,29 моля) пентаэрнтрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С5 — Сд, 150 мл о-ксилола, 13 г а, f5,jk-политрифторстирола, возвращенного из примера 2. Реакционную массу выдерживают 3 ч при 140 С. Этерификат фильтруют и отгоняют летучие под вакуумом.

Получают 163,4 г эфира. Выход 98,5 вес. %, гидроксильное число эфира 2,5 нг КОН/г.

Пример 4. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции

C5 — Сд, 150 мл толуола, 13 г а,p,p-полифторстирола, возвращенного из примера 3.

Реакционную массу выдерживают 6 ч при

110 С. Этерификат фильтруют и отгоняют летучие под вакуумом. Получают 163,7 г эфира. Выход 98,7 вес. %, гидроксильное число эфира 1,06 мг KIOH/г, Пример 5. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают

40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С5 — Сд и 13 г (5,7 вес. %) и,р,рполитрифторстирола, возвращенного из примера 4. В течение 30 41ин температуру поднимают от 100 до 200 С, при этом вы;ic 13жнваст теоретическое коли чсство воды — 21,2 г. Реакционную массу выдерживают еще 30 мин при 200 С. Полученный этерификат фильтруют и фракционируют под вакуумом. Получают 158,4 г эфира.

Выход 95,5 вес. /„ гидроксильное число эфffpa 1,08 мг КОН/г.

Пример б. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают

34 г (0,25 моля) пентаэритрита, 204 г (2моnfl) пивалиновой (триметилуксусной) кислоты и 9,52 г (3,85 вес. % ) а,P,P-политрифторстирола, содержащего 41 мол, % сульфированных звеньев. Реакционную массу выдерживают 6 ч при 170 С. При этих условиях выделяется полностью теоретическое количество воды — 18 г. Этерификат фильтруют и подвергают вакуумной разгонке. Получают 111 г эфира. Выход

94 вес. о/,, гидроксильное число эфира

0,4 мг КОН/г. Эфирное число равно 472 мг, теоретическое эфирное число 474,5 мг

КОН/г; т. кип. 189 — 190 С/1 мм рт. ст; т. пл. 125 — 126 С (по литературным даыным 125,5 — 127,5 С).

Найдено, %. С 63,64; 65,71; Н 9,31; 9,41.

Вычислено, %: С 63,56; Н 9,32.

С25Н4408.

Пример 7. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 36,2 г (0,27 моля) триметилолпропана, 148 г (1,02 моля) синтетических жирных кислот

810667

252-56, !

252-56, Составитель Н. Куликова

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор Е. Хорина

Заказ 222/226 Изд. № 223 Тираж 448 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» фракции C7 — Са и 8 г (4,16 .вес. %)

u,P,t -политрифторстирола, содержащего

57 мол. % сульфированных звеньев. В течение 50 мин температуру поднимают от

100 до 200 С, при этом выделяется теоретическое количество воды — 13,5 г. Реакционную массу выдерживают еще 30 мин лри

200 С. Этерификат фильтруют и подвергают .вакуумной дистилляции. Получают

134 г эфира. Выход 95,7 вес. O, гидроксильиое число эфира 2,5 мг КОН/г.

Пример 8. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 155 г (1,24 моля) синтетических жирных кислот фракции

Са —.Св, 150 мл нонана и 14 г (4,43 вес.%) а,P,P-политрифторстирола, содержащего

57 мол. % сульфированных звеньев. В течение 1 ч температуру поднимают от 100до

140 С, при этом выделяется теоретическое количество воды — 21,2 г. Реакционную массу выдерживают еще 2 ч при 140 С.

Этерификат фильтруют и отгоняют летучие под вакуумом. Получают 162,9 г эфира.

Выход 98,2 вес. %, гидроксильное число

О, 85 мг КОН/г.

Формула изобретения

1. Способ получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот С вЂ” Св путем взаимодействия неоалкилполиолов с избытком алифатических кислот C2 — (Св в присутствии сульфокатализатора в атмосфере .инертного

5 газа при нагревании, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве сульфокатализатора используют сульфированный а,р,Pполитрифторстирол и процесс ведут при 5—

10 100 /о-ном избытке кислот и при температуре 100 — 200 С.

2. Способ по п. 1 отличающийся тем, что процесс ведут в среде ароматиче15 ских или алифатических углеводородов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

20 1. Патент США № 3360465, кл. 252-56, опублик. 1967.

2. Патент США № 2961406, кл. опубли к. 1960.

3. Патент США №,3694382, кл. опубли к. 1972. (4. Химия и технология топлив и масел, № 3, 1965, с. 16 — 19 (прототип).