CS216150B1

CS216150B1 - Způsob přípravy 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylové

Info

Publication number: CS216150B1
Application number: CS940580A
Authority: CS
Inventors: Milos Borovicka; Jiri Vacik
Original assignee: Milos Borovicka; Jiri Vacik
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Vynález se týká způsoby přípravy 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylové reesterífikací methyl- nebo othylesteru kyselina methakrylové ethylenglykolem za přítomnosti kvartérní amoniové báze obecného vzorce II ve kterém R značí methyl nebo ethyl a R methyl, ethyl nebo benzyl, jako katalyzá toru. Uvedený ester' kyseliny methakrylové je základní monomer, který se polymeraci převádí v hydrofilní polymery použitelné například v oblasti léčebné protetiky.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylové vzorce I, CHP

CH₂ = C—COOCHgCHgOH /1/ základního monomeru, který se polymeraci převádí v hydrofilní polymery, sloužící dík svým fyzikálně-chemickým vlastnostem v oblasti léčebné protetiky, například k výrobě kontaktních čoček, náhrad tělních tkání apod., ale též k technickým účelům, jako plnivo chromatografických kolon apod.

Známý a používaný způsob přípravy látky vzorca I vychází z kyseliny methakrylové, která se podrobí kondenzaci s ethylenoxidem za katalýzy kysličníky kovů, například zinku nebo mědi. Z hlediska snadnosti je tato metoda přijatelná; z hlediska kvality monomeru, určeného ke zpracování na polymer používaný pro lékařské účely, na jehož kvalitu jsou kladeny vysoké požadavky, je překážkou přítomnost volné kyseliny methakrylové a mnohdy i diglykolmethakrylátu v konečném produktu.

Ve snaze získat 2-hydroxyethylester kyseliny methakrylové pro lékařské účely v nejvyéší možné Čistotě, byla jeho syntéza systematicky studována a byly nalezeny podmínky postupu, který je z hlediska čistoty produktu, technické náročnosti a bezpečnosti práce provozně výhodný a tvoří předmět tohoto vynálezu.

Vynález se tedy týká způsobu přípravy 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylové vzorce Z, jehož podstata spočívá v tom, že se methyl- nebo ethylester kyseliny methakrylové reesterifikuje ethylenglykolem za přítomnosti kvartérní amoniové báze obecného vzorce II

η 2 ve kterém R značí methyl nebo ethyl a R methyl, ethyl nebo benzyl, jako katalyzátoru.

Účelně lze používat kvartérní amoniové báze obecného vzorce II v množství 0,004 až 0,1 mol, vztaženo na 1 mol výchozího esteru kyseliny methakrylové, nejlépe ve formě roztoku ve vodě nebo v alkanolu s 1 až 4 atomy uhlíku, o hmotnostní koncentraci 5 až 25 %.

Po ukončení reakce se reakční směs zředí vodou, nezreagovaný ester kyseliny methakrylové se oddélí a vhodná báze po vysolení chloridem sodným se vytřepe do etheru, který se odpaří a odparek se frakčně destiluje za sníženého tlaku.

Reesterlfikaci esteru kyseliny methakrylové lze katalyzovat také přidáním alkoholátů alakalických kovů, například methylátu sodného,, ale v těchto případech dochází současně k adici alkoxidového |ůntu na dvojnou vazbu za vzniku látek, které nemají dvojnou vazbu a které působí během polymerace jako inertní rozpouštědlo, což má za následek snížení hodnoty Tg, tj. teploty skelného přechodu polymeru, a v praxi je tím snížena možnost mechanického opracování konečného blokového polymeru.

Při použití kvartérní amoniové báze obecného vzorce II způsobem podle vynálezu, se získává vysoce čistý monomer o vysokém obsahu. Mimoto je tento způsob z hlediska provozního naprosto bezpečný. Při zkoušení některých kvartémích amoniových bází obecného vzorce II, např.

tetramethylamoniumhydroxidu, tetraethylamoniurahydroxidu nebo trimethylbenzylamoniumhydroxidu, nebyl mezi nimi zjištěn podstatný rozdíl při katalýze reesterifikační reakce.

Způsob podle vynálezu byl ověřen v laboratorním i provozním měřítku a poskytl velmi dobré výsledky. Dosahovaná čistota monomeru byla 98,0 až 99,7 % hmot., teplota varu 64 až 65 °C/6? Pa.

Bližší podrobnosti způsobu podle vynálezu vyplývají z následujícího příkladu provedení, který však tento způsob nijak neomezuje:

Příklad 1

S použitím tetramethylamoniumhydroxidu ve formě 556 butanolického roztoku methylester kyseliny methaktylové 26,3 kg ethylenglykol , 26,3 kg tetramethylamoniumhydroxid 2,0 kg /0,0042 mol/

Směs všech složek byla za míchání zahřívána 4 h na 60 °C /vnitřní teplota/. Potom bylo k reakční směsi přidáno 30 litrů vody a po 5 min. intenzivního míchání bylo míchadlo vypnuto a reakční směs ponechána 20 min. v klidu. Horní vrstva, obsahující nezreagovaný methylester kyseliny methakrylová, byla oddělena a vakuově zahuštěna. Odparek vyl vrácen zpět do reakční nádoby. Vodná fáze o objemu asi 60 litrů byla rozdělena po 20 litrech do 3 skleněných kotlíků obsahu 80 litrů a ko každé části bylo přidáno ještě 30 litrů vody a po 10 kg chloridu sodného. Po rozpuštění chloridu sodného byla vodná fáze extrahována 3x po 10 litrech etheru. Po poslední extrakci byly oddělené etherové extrakty spojeny a odpařeny za přísady 0,1 % hmot, chloridu meSnatého. Odparek surového produktu byl převeden znovu do kotlíku, zředěn stejným objemem vody, přidáno 2,5 kg chloridu sodného a 2x extrahováno po 10 litrech etheru. Extrakt opět dokonale odpařen na odparce. Výtěžek 13,0 kg 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylová, teplota varu 64 °C/67 Pa.

Příklad 2

S použitím 0,01 mol tetraethylamoniumhydroxidu ve formě 1056 methanolického roztoku

Při násadě ekvivalentního množství ethylesteru kyseliny methaktylové a ethylenglykolu jako výše bylo získáno 12,8 kg 2-hydroxyethylesteru kyseliny methaktylové s teplotou varu 70 až 73 °C/80 Pa.

Příklad 3

S použitím 0,1 mol trimethylbenzylamoniumhydroxidu ve formě 2556 vodného roztoku

Stejné nšisflé VýGtlOXÍCtl Sloiek jeko V a/ bylo liskáno 12,0 kg 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylová s teplotou varu 70 až 75 °C/80 Pa.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1 2 2 ve kterém R značí methyl nebo ethyl a R methyl a R methyl, ethyl nebo benzyl, jako katalyzátoru.

1. Způsob přípravy 2-hydroxyethylesteru kyseliny methakrylové vzorce I

CH,

0¾

C-OOOCHgCKgOH /1/, vyznačující se tím, že se methyl- nebo ethylester kyseliny methakrylové reesterifikuje za přítomnosti kvartérní amoniové báze obecného vzorce II

- OH /11/,

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se používá kvartérní amoniové báze obecného vzorce II v množství 0,004 až 0,1 mol, vztaženo na 1 mol výchozího esteru kyseliny methakrylové.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se používá kvartérní amoniové báze obecného vzorce II ve formě roztoku ve vodě nebo v alkanolu s 1 až 4 atomy uhlíku, o hmotnostní koncentraci 5 až 25 %.