Способ получения n,n -метафенипендималеимида

Способ получения n,n -метафенипендималеимида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ои82552О

Сееэ Севетсиик

Сециалистическил республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07. 05. 79 (21) 2765071/23-04 с присоединением заявки 4% (23 } Приоритет (5I)M. Кл.

С 07 0 207/448

ВсударстемшыФ квинтет

СССР ав делам лзебретенкй н втармтвИ

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень М 16 (53) УЙК547.743. . 1 (088. 8) Дата опубликования описания 04 .05. 81 (72) Авторы

Г. Ф. Слезко, В. К. Савенко, Т. А. Сердечная, Изобретение относится к усовершенствованию способа получения N,N -метафенилендималеимида, который находит применение в качестве модификатора резин., Известен способ получения N,N -ме1 5 тафенилендималеимида циклодегидратацией метафенилендималеамидокислоты с помощью уксусного ангидрида в такихрастворителях, как диметилформамид, тО диэтилформамид, сульфоксид илн ацетон при 45-60 С в присутствии каталитических количеств ацетата натрия fl) .

Недостаток способа заключается в низком выходе целевого продукта (80ж) ° .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получеI ния N,N -метафе 1илендималеимида, эа З1 ключающийся в том, что метафенипендиамин ацилируют маленковым ангидридом в среде ацетона при 20-25 С при перемешнвании, образовавшуюся метафенилендимапеамидокислоту непосредственно циклнзуют уксусным ангидридом в присутствии углекислого натрия при 6063 С. Реакционную массу охлаждают до о l

О С, отфильтровывают N,N --,метафенилендималеимид, промывают водой и сушат.

Выход продукта 837 (по метафеннлендиамину), т.пл, 199 С (2).

Однако этот способ характеризуется низким качеством и низким выходом целевого продукта. Образующийся в ходе процесса фильтрат представляет собой смесь воды, ацетата натрия, уксусной . кислоты, уксусного ангидрида и ацетона, разделение которых требует специального сложного оборудования. Кроме того, при данном способе необходимо применение сложной технологической аппаратуры, особенно установок для улавливания низкокипящего растворителя - ацетона.

Цель изобретения — повышение выхода и чистоты целевого продукта и уп1 ощенне процесса.

825520

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения N N -метафенилеидималеимида ацилированием

Н,N -метафенилендиамина малеиновым

I ангидридом с последующей.циклодегидратацией с помощью уксусного ангидрида в рисутствии углекислого натрия при нагревании ацилирование осуществляют при температуре (-5)-20 С, а циклодегидратацию — при 40-60ОС, и про-10 цесс ведут в присутствии Й-метилпирролидона в количестве 0,09-1,0 моль на 1 моль метафенилендиамина.

И-метилпирролидон катализирует как первую часть процесса — получение 15 амидокислоты, так и вторую — дегидратащяо в диамид. Широкий интервал ко> личеств И -метилпирролидона обусловлен тем, что он применяется не только как катализатор, но и как среда для полу- 2р чения И,И -метафенилендималеимида.Это связано с тем, что для осуществления технологического процесса в промышленных условиях реакционная масса должна иметь состояние хотя бы густой пасты, 5 что позволяет вести процесс с интенсивным отводом тепла, например, на коленчатых смесителях. В пастообразном состоянии исключаются местные перегревы частичек реагирующих продуктов и целевой продукт не загрязняется полимеризованным И-метнленднмалеимидом.

Поскольку И-метилпирролидон легко регенерируется и возвращается в производственный цикл, введение другого 35 растворителя для равномерного теплообмена не оправдано.

Широкий диапазон температур прн проведении ацилирования (от -5 до 40

20 С) обусловлен высокой экзотермичпостью реакции и условиями отвода тепла при аппаратурном оформлении процесса. В связи с повышением концентрации реагирующих веществ в процессе цегидратации метафенилендималеамидокислоты уксусным ангидридом инициирование реакции происходит при более низкой (40-60 С) температуре. Все это позволяет получить более чистый целевой продукт с т.пл. 204 С и высоким о выходом (95-96Х).

Кроме того, исключается применение низкокипящих растворителей, что значительно упрощает процесс.

Пример 1. В смеситель, снабженный рубашкой для охлаждения и нагрева, загружают 210 г малеииового ангидрида, 9 г N-метнлпирролидона, затем при непрерывном перемешивании и охлаждении добавляют )08 r метафенилендиамина. При температуре (-5) С смесь перемешивают в течение 3-х ч, после чего добавляют 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого натрия и нагревают реакционную массу до 40 С. о

После интенсивного перемешивания в течение 1,5 ч реакционную массу охлаждают до О С фильтруют образовавшийся продукт, промывают на фильтре водой и сушат.

Получают 255 г N,N --метафениленмалеимида (выход 95,1Х от теоретического, считая на метафенилендиамин), т.пл. 204,2 С.

Фильтрат, полученный в ходе процес а, подвергают перегонке, отделяя о уксусную кислоту при 117"120 С и о

М-метилпирролидон при 201-204 С. При этом удается регенерировать до 90Х исходных реагентов.

Пример 2. К 210 r малеинового ангидрида добавляют 108 г метафенилендиамина в 90 r И-метилпирролидона при о перемешивании и охлаждении до 10 С.

Смесь перемешивают 3 ч, после чего загружают 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого натрия. Реакционную массу нагревают до 60 С и при этой температуре перемешивают в течение 2-х ч.

После охлаждения реакционной масо сы до 0 С полученный продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. !

Получают 258 r N,N -метафениленбисмалеимида (выход 96,2Х) с т.пл.

204,9 С °

Фильтрат подвергают перегонке, как указано выше.

Пример 3. В смеситель загружают 210 r малеинового ангидрида, 20 г N-метилпирролидона и при размешивании и охлаждении вносят раствор

108 г метафенилендиамина в 100 г

М-метилпирролидона. Температуру смеси поддерживают равной 18-20 С в течение 2-х ч при постоянном перемешивании. Затем в смесь вводят 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого о натрия и выдерживают 2 ч при 50 С.

Получающийся продукт выделяют аналогично описанному в примере 1.

Выход 256 r (95,8Х), т.пл. 204,8 С.

Предлагаемый способ получения

N,N --метафенилендималеимида позволяет увеличить чистоту целевого продукта при повьппении выхода на 11-12Х, упро5 8255 щает как сам технологический процесс, так и его аппаратурное оформление за счет исключения применения легкокинящих растворителей, увеличивает съем продукции с единицы оборудования, а используемые в ходе процесса уксусный ангидрид и N-метиллирролидон практически полностью регенерируются и могут быть повторно использованы.

Формула изобретения

Способ получения N,N -метафенилендималеимида ацилированием М,N -мета- д

t фенилендиамина малеиновым ангидридом с последующей циклодегидратацией с помощью уксусного ангидрида при на20 Ь гревании в присутствии углекислого натрия, отличающийся тем, что, с целью повыщения выхода и чис" тоты целевого продукта и упрощения процесса, ацилирование .осуществляют прн температуре (-5) -20оС, а цикло" дегидратацию — при 40-60 С, и процесс ведут в присутствии Й-метилпирроли" дона, взятого в количестве 0,09l,0 моль íà l моль метафенилендиамина.

Источники инфюрмации, ;принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЯА Ф 2444536, кл. 260-326.3, опублик. 1948.

2. Технологический регламент У 440;

Ивано-Франковский завод тонкого орга« нического синтеза, 28.10.77.

Составитель М. Бнбикова

Редактор Т." Ме мелштайн Т М.Табаков . Ко ректор M. Демчук

Заказ 2475/61 Тирам 43 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнлиап ППП Патент, г. Умгород, ул. Проектная, 4