Способ получения глицидилметакрилата
Иллюстрации
Реферат
е
Сокза Совет скнк
Сецналнстнчеекни
Реепублнк
О П И С А Н И Е „„942595
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Ж с..- » \ г г
К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 11. 04. 75 (21) 2121916/23-04 (23) Приоритет - (32) 14 05.74 (31) Р2423405.7 (33) ФРГ
Опубликовано 07 07 82 Бюллетень,% 25
Дата опубликования описания 09 . 07 . 82
3 (51) М. Кл.
С 07 0 303/04
С 07 0 301/00
Гввударотввииый комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДХ547 ° 39 26.07(088.8) Иностранцы .Аксель Клееманн, Хайнц(Колб и Герд Щр йер (ФРГ) (72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
"Дегусса АГ" (фРГ) Ю (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИДИЛМЕТАКРИЛАТА
Изобретение относится к способу получения глицидилметакрилата, применяемого для получения лаков.
Известен способ получения глицидилметакрилата взаимодействием хлорангидрида метакриловой кислоты с глицидилом в присутствии акцептора галоидводорода (1).
Однако в указанных условиях может быть получен лишь глицидилметакрилат, 1о содержащий хлор. Качество продуктов, получаемых из этого глицидилметакрилата, сильно ухудшается.
Кроме того, образуются отходы
s виде хлористого калия или хлористо- >s го натрия, в результате чего возникают проблемы, связанные с утилизацией сточных вод.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо- N соб получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка (от 1 5-4-х кратного) метилметакрилата глицидолом при 50- 100 С в присуто ствии в качестве катализатора -. фосфинов в количестве 0,05-14 от веса реакционной смеси в инертной атмосфере.
Выделяющийся в процессе:переэтерефикации метанол отгоняют из реакцион" ной смеси вместе с метилметакрилатом.
Процесс ведут от 2 до 4 ч. Выход целевого продукта и степень конверсии по данным ГЖХ соответственно равны
62,5-76, и 79-82 мол.3 $2).
Недостатками известного способа являются сравнительно невысокий выход целевого продукта, а также степень конверсии, кроме того, необходимость использования токсичных фосфинов, которые можно лишь с трудом удалять из системы перегонкой. Поэтому конечный продукт, как правило, всегда ими загрязнен.
Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гли цидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка метилметакрилата
94259
3 глицидолом при 70-80 0 в присутствии в качестве катализатора щелочного металла или алкоголята, или гидрида щелочного металла и ингибитора полимеризации при пропускании кислорода или воздуха с непрерывным удалением образовавшегося метанола смеси с метилметакрилатом и выделением целевого продукта, в качестве катализатора используют щелочной металл или гид- to рид, или алкоголят щелочного металла при ведении процесса в присутствии ингибитора полимеризации при подаче оздуха или кислорода.
При этом катализатор берут в количестве 0,1-0,5 вес.Ф.
Иетилметакрилат используют в 5-10кратном мольном избытке. Причем процесс переэтерификации ведут в вакууме при 200-400 мм рт.ст.
В качестве ингибитора полимеризации используют известные для этой цели соединения - гидрохинон, монометиловый эфир гидрохинона.
При осуществлении предлагаемого способа приготовляют смесь глицидола и метилметакрилата, в которую добавляют катализатор и ингибитор полимеризации и одновременно через раствор пропускают кислород или воздух.
В процессе реакции образовавшийся метиловый спирт в смеси с метилметакрилатом отгоняют из реакционной смеси.
После окончания реакции спирт (ос35 таточное количество метилметакрилата отгоняют), а также непрореагировавший глицидол, образовавшийся сырой глицидилметакрилат очищают фракционной перегонкой в вакууме.
Пример 1. В трехгорлую колбу емкостью 2 л помещают 500 r (5 моль) метилметакрилата и 37 r (0,5 моль) глицидола, а также добавляют в качестве ингибитора полимеризации 1 r моно15 метилового эфира гидрохинона. После этого к приготовленной смеси прибавляют 0,43 г метилата лития (0,5 вес.3 катализатора, в расчете на количество реакционных компонентов) и реакционную смесь нагревают да температуры
70 С. При использовании насадочной колонки высотой 20 см (кольца Рашига диаметром 6 мм) при давлении 200 мм рт.ст. и флегмовом числе 3:1 проводят отгонку образующегося метилового спир с та совместно с метилметакрилатом. Через капилляр в течение реакции в реакционную смесь пропускают воздух.
5 4
Спустя 2 ч прохождения реакции степень превращения глицидола составляет
98,5, а выход глицидилметакрилата составляет 95/, которые определяют с помощью газовой хроматографии. После фильтрования реакционного раствора с помощью аппарата для упаривания в тонком слое, в вакууме производят отгонку остатков метилметакрилата и не вступившего в реакцию глицидола.
Полученный неочищенный глицидилметакрилат еще раз перегоняют в вакууме
10 мм рт.ст. (т.кип. 74-75 С). В результате получают глицидилметакрилат в виде бесцветной жидкости, причем выход составляет 58 г (823 от теоретически рассчитанного значения).
Пример 2. Аналогично примеру 1 37 г (0,5 моль) глицидола подвергают переэтерификации 250 (2,5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г метилата лития (0,1 вес.3 катализатора, в расчете на количество реагентов) в качестве катализатора. Спустя
2,5 ч степень превращения глицидола составляет 90,93, а выход глицидилметакрилата 95,7i.
П р и и е р 3. Аналогично. примеру 1 37 г 1,0,5 моль) глицидола подвергают переэтерификации 500 г (5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г гидрида лития (0,1 вес.I катализатора, в расчете на количество реагентов) в качестве катализатора, Через 2 ч степень превращения глицидола составляет 98,63, а выход глицидилметакрилата 95,1";.
Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1, но вместо метилата лития применяют 0,43 г метилата натрия. Равным образом после протекания реакции в течение 2 ч получают аналогичные результаты.
Пример 5. Для сравнения, вместо метилата натрия используют метилат магния. В остальном условия осуществления опыта равны условиям, указанным в примерах 1 или 4. Через
2 ч не наблюдалось никакой реакции.
Пример 6. Аналогично примеру 1 используют 500 г (5 моль) метилметакрилата с 37 г глицидола и 1 г монометилового простого эфира гидрохинона.
5 9425
Добавляют 0,1 r металлического лития в тонкой измельченной форме и смесь нагревают до 70-80 С. После того, как литий при выделении водорода перейдет в раствор, применяют вакуум
400 мм рт.ст. и образующийся метанол (вместе с метилметакрилатом) отгоняют при флегмовом числе 3:1. Дальнейшую обработку через капилляр производят, как в примере 1. Через 2 ч ре- 10 акции степень превращения составляет
96,70 и выход глицидилметакрилата
97,0Ф.
П р и и е р 7. Осуществляют ана= логично примеру 6, только вместо >s катализатора на основе лития используют металлический натрий в количестве 0,3 г. Степень превращения составляет 93,7/, выход глицидилметакрилата 89,8i. ю
Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 1 и применяют в качестве катализатора вместо метилата лития 0,48 r этилата лития. Степень превращения составляет 98,2/, выход
96,М.
Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта и степень конверсии соответственно до 86-94 и
91-98 и устранить использование ток- зо сичных фосфинов.
95 6 формула изобретения
1. Способ получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка метилметакрилата глицидолом при 70-80 Ñ в присутствии катализатора с непрерывной отгонкой образовавшегося метанола в смеси с метилметакрилатом с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в. качестве катализатора используют ще" лочной металл или гидрид, или алкоголят щелочного металла и процесс ведут в присутствии ингибитора полимериэации при;подаче кислорода или воздуха
2. Способ по. и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что катализатор берут в количестве 0,1-0,5 вес.Ж.
3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,что метилметакрилат используют в 5-10" кратном мольном избытке.
4. Способ по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут в вакууме 200-400 мм рт.ст.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США Н 2680109, кл. 260-783, опублик. 1963.
2. Патент Японии У 3841, серия II, сб. 29/29, опублик, 1972 (прототип).
Составитель H. Иеркулова
Редактор A. Шишкина Техред 3, П пий Корректор Г Огар
Заказ 4885/53 Тираж И 5. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-Я Раушская наб. д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,