CS241674B1 - Způsob přípravy N-butoxymetylmetakrylamidu nebo N-isobutoxymetylmetakrylamldu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu přípravy N-butoxymetylmetakrylamidu nebo N-isobutoxymetakrylamidu hydroxymetylací metakrylamidu a esterifikaci vzniklého 4-metylolmetakrylamidu n-butanolem nebo isobutanolem tak, že se hydroxymetylace provádí postupným vnášením homogenní směsi paraformaldehydu a metakrylamidu do n-butanolu nebo isohutanolu v přítomnosti inhibitoru polymerace v množství 0,002 až 0,2 % vztaženo na výchozí metakrylamid při teplotě 40 až 60 °C a pH reakční směsi 8—11. Molární poměry N-butanolu a isohutanolu, paraformaldehydu a metakrylamidu jsou 0,1-0,8 : 0,8-1,2 : 0,8-1,2. Po provedené esterifikaci se případný zákal odstraní filtrací.

Description

N-isobutoxymetylmetakrylamldu

2

Řešení se týká způsobu přípravy N-butoxymetylmetakrylamidu nebo N-isobutoxymetakrylamidu hydroxymetylací metakrylamidu a esterifikaci vzniklého 4-metylolmetakrylamidu n-butanolem nebo isobutanolem tak, že se hydroxymetylace provádí postupným vnášením homogenní směsi paraformaldehydu a metakrylamidu do n-butanolu nebo isohutanolu v přítomnosti inhibitoru polymerace v množství 0,002 až 0,2 % vztaženo na výchozí metakrylamid při teplotě 40 až 60 °C a pH reakční směsi 8—11. Molární poměry N-butanolu a isohutanolu, paraformaldehydu a metakrylamidu jsou 0,1-0,8 : 0,8-1,2 : 0,8-1,2. Po provedené esterifikaci se případný zákal odstraní filtrací.

Vynález se týká způsobu přípravy N-butoxymetýlmetakrylamidu nebo N-isobutoxymetylmetakrylamidu.

Dosud známé metody syntézy uvedených alkoxymetylmetakrylamidů jsou dvoustupňové. Nejprve reaguje metakrylamid s formaldehydem na metylolmetakrylamid v mírně alkalickém prostředí a poté se metylová skupina —CHaOH eterifikuje n-butanolem nebo isobutanolem v mírně kyselém prostředí.

Příprava předmětných alkoxymetylmetakrylamidů, známým' způsobem je značně zdlouhavá a finální produkty obsahují značné množství vedlejších reakčních produktů, jak nasyceného tak nenasyceného charakteru, které nelze již z konečného produktu odstranit. Tyto produkty mají velmi nepříznivý vliv při aplikaci alkoxymetylmetakrylamidů.

Za účelem snížení vzniku vedlejších produktů na minimální hodnotu byl nyní vynalezen způsob přípravy N-butoxymetylmetakrylamidu a N-isobutoxymetakrylamidu hydroxýmetylací metakrylamidu a následnou eterifikací vzniklého N-metylolmetakrylamidu n- butanolem nebo Isobutanolem, který je předmětem tohoto vynálezu a jehož podstata spočívá v tom, že liydřoxymetylace metakrylamidu se provádí postupným vnášením homogenní směsi paraformaldehydu a metakrylamidu do n-butanolu nebo isobutanolu v přítomnosti inhibitoru polymerace v množství 0,002 až 0,2 % vztaženo na výchozí metakrylamid při teplotě 40 až 60 °C a pH reakční směsi 8 až 11, přičemž výsledný molární poměr n-butanolu resp. isobutanolu, paraformaldehydu a metakrylamidu je 0,1-0,8 : 0,8-1,2 : 0,8—1,2 s výhodou 0,34 : : 1,15 : 1 a po provedené eterifikací se odstraní případný zákal odfiltrováním.

Rozhodující vliv na kvalitu konečného produktu tj. N-butoxymetylmetakrylamidu nebo N-isobutoxymetylmetakrylamidu má totiž právě první stupeň, to je hydroxymetylace metakrylamidu. Nesmí být přítomen nadbytek n-butanolu nebo isobutanolu, kterého se používá jako reakčniho média, neboť vznikají ve zvýšené míře nežádoucí vedlejší produkty.

Zabránění vzniku nežádoucích vedlejších produktů ovlivňuje nejen celkový poměr tří komponent, které se nacházejí v reakční směsi tj. metakrylamid, formaldehyd a n-butanol, nebo isobutanol, nýbrž i konstantní udržování poměru formaldehyd—metakrylamid během reakce v butanolickém nebo isobutanolickém prostředí. Tohoto záměru je nejúspěšněji dosahováno tím, že se hydroxymetylace provádí tím způsobem, že se homogenní směs práškového paraformaldehydu a metakrylamidu v molárním poměru 1,15 : 1 dávkuje do butanolu nebo isobutanolu v množství nezbytně nutném pro udržení v kapalném stavu při konstantním udržování pH na hodnotě 9 až 10 při teplotě 50 °C. Po skončení dalšího reakčniho stupně tj. esterifikace se odfiltruje případný vzniklý zákal způsobený převážně polymery.

Příklad 1

Do čtvrtlitrové baňky, opatřené míchadlem se vpraví 25,0 g n-butanolu, upraví se pH 5 % butanolickým roztokem NaOH na hodnotu 9, přidá se 0,014 g dusitanu sodného jako inhibitoru a při teplotě 50 °C se za míchání přidává během 1 hodiny homogenní směs 85,0 g metakrylamidu s 35,6 g 97% paraformaldehydu. Po přidání veškeré směsi se obsah baňky dále míchá ještě půl hodiny při 50 až 55 °C. Během této doby i během přidávání směsi se průběžně kontroluje pH a udržuje na hodnotě 9.

Po skončení popsané metylace se roztok přelije do litrové baňky, přidá se 370,5 g n-butanolu nebo isobutanolu a pH se upraví pomocí 10% roztoku kyseliny sírové v n-butanolu na hodnotu 5. Poté se přidá 0,13 g p-terc.buťylpyrokatechinu a obsah baňky se zahřívá pod zpětným chladičem k varu po dobu půl hodiny. Teplota kapaliny klesne postupně ze 108 °C na 106,5 °C.

Po skončené esterifikaci a vychladnutí asi na 30 °C se případně mírně zakalený roztok přefiltruje, promyje se 125 g 5% roztoku NaHCO3 a třikrát 125 g vody. Možno eventuálně použít též 2% roztoku NaCl.

Po promytí se roztok případně zakalený vodou nasadí k vakuové destilaci. Oddestilovává se přebytečný butanol od 10.10³ do 1 333 Pa (120 — 10 torr). Nejdříve se destiluje za použití vodní vývěvy, kde se dosahuje cca 3 333 Pa (25 torr) a teploty max. 70 °C, potom za použití olejové rotační vývěvy při 1 333 Pa (10 torr) při stejné teplotě, která se postupně zvyšuje až na 105 °C.

Postup oddestilovávání n-butanolu za vakua se provede tak, že do 500 ml destilační baňky se nasadí asi 350 ml n-butanolického roztoku N-butoxymetylmetakrylamidu. Zbývající podíl roztoku se doplňuje během destilace. Toto přidávání uvedeného roztoku se děje ještě v úseku vakuové destilace za použití vodné vývěvy. Po zahuštění roztoku še přepne vakuum na olejovou rotační vývěvú.

'Destilační- zbytek je žádaným· produktem N-butoxymetylmetakrylamidem a činí obvykle 131 — 142 g, což odpovídá 76 — 83 % teorie.

Příklad 2

Provedení příkladu č. 2, které se týká přípravy N-isobutoxymetylmetakrylamidu, je prakticky totožné s příkladem č. 1 s tím rozdílem, že místo n-butanolu se při celém postupu používá isobutanol ve stejných množstvích a se stejným výtěžkem.

Claims (1)

1. PREDMET

   Způsob přípravy N-butoxymetylmetakrylamidu nebo N-isobutioxymethylmetakrylamidu hydroxymetylací metakrylamidu a následnou eterifikací vzniklého N-metylolmetakrylamidu n-butanolem nebo isobutanolera vyznačený tím, že hydroxymetylace metakrylamidu se provádí postupným vnášením homogenní směsi vnášením homogenní směsi paraformaldehydu a metakrylamidu do n-butanolu nebo isobutanolu v přítomnosti

   VYNÁLEZU inhibitoru polymerace v množství 0,002 až 0,2 %, vztaženo na výchozí metakrylamid, při teplotě 49 až 60 °C a pH reakční směsi 8 až 11, přičemž výsledný molární poměr n-butanolu, případně isobutanolu, paraformaldehydu a metakrylamidu je 0,1 — 0,8 :

   : 0,8 — 1,2 : 0,8 : 1,2, s výhodou 0,34 : 1,15 : : 1 a po provedené eterifikací se odstraní případný zákal odfiltrováním.