CS256085B1 - Sposob výroby benzylových esterov alifatických karboxylových kyselin s počtom uhlíkov 1 až 6 - Google Patents

Description

Vynález sa týká spůsobu výroby benzylo-vých esterov alifatických karboxylových ky-selin s počtom uhlíkov 1 až 6.

Pre výrobu benzylových esterov alifatic-kých karboxylových kyselin sa bežne akokatalyzátory používajú silné minerálně kyse-liny, najma kyselina sírová, ktorá při izolá-cii esterov, kedy sa tieto vydestilovávajú zreakčnej zmesi medzi esterifikáciami v rám-ci jedného cyklu po zakoncentrovaní půso-bí dehydratačne a polymerizačne a můžesposobif najma u benzylových esterov niž-ších karboxylových kyselin s počtom uhlí-kov 1 až 3 zoživičnatenie reakčnej zmesi vzariadení, čo pri zvýšenej teplote može viesťk havárii esterifikačného reaktora.

Uvedený nedostatok je odstránený sposo-bom výroby benzylových esterov karboxylo-vých kyselin s počtom uhlíkov 1 až 6 reak-ciou benzylalkoholu s příslušnými kyselina-mi za přítomnosti netoxického uhlovodíko-vého rozpúšradla ako vynášadla vody. Pod-statou sposobu. výroby benzylových esterovje, že sa esterifikácia uskutečňuje za katalý-zy prírodných a syntetických zeolitov, v kyslej formě, v mnnžstve 0,1 až 5 % hmot.vztiahnuté na hmotnost' východiskového ben-zylalkoholu.

Podlá navrhovaného postupu sa dosiahneúplná konverzia benzylalkoholu, alebo kyse-liny, alebo< obidvoch na ester. Zeolit je mož-né použiť v práškovej formě, alebo naformo-vaný.

Pri výrobě uvedených esterov je potřebnépracovat v nadbytku jednej zložky z toho dů-vodu, že u esterov kyselin s počtom uhlíkov1 až 3 s vodou a vynášadlom odchádzajúsčasti aj uvedené kyseliny vo formě azeotro-pov, pričom kyseliny prechádzajú do vodnejfázy, čím sa strácajú z reakčnej zmesi. Z to-hoto důvodu sa u kyselin s počtom uhlíkov1 až 3 pracuje za nadbytku 1,05 až 2 mólovkyseliny na mól benzylalkoholu. U kyselin spočtom uhlíkov 4 až 6 je potřebné pracovatv nadbytku 1,01 až 1,5 mólov benzylalkoho-lu/mól kyseliny z toho důvodu, aby kyselinyúplné zreagovali, pretože značné páchnu anesmú sa ani v malom množstve dostat doesterov, ktoré sa budú používat v potravi-nárskom priemysle. Výhodou postupu pódia vynálezu je, že priizolácii esteru z reakčnej zmesi nenastanespolymerizovanie reakčnej zmesi ani pri vyš-šej teplote a zeolitický katalyzátor je možnépoužiť viacnásobne a po ukončení cyklu es-terifikácií ho možno odfiltrovat z reakčnejzmesi. Zeolitické katalyzáory sú netoxické,nekorozívně, neleptavé, stále pri vyšších tep·lotách, Tahko sa regenerujú a můžu sa po-užit znovu. Rýchlosť esterifikácie je porov-natelná s katalýzou kyselinou sírovou. Výtaž-ky esterov sa blížia teorii pri čistotě vyrobe-ných produktov min. 99,5 °/o.

Postup přípravy benzylových esterov je vďalšom opísaný v niekoikých príkladoch pre-vedenia, na ktoré sa však neobmedzuje. Příklad 1 L)o esterifikačného reaktora o objeme 500cm3 opatřeného rektifikačnou kolonou(OTP =5), teplomerom a sifonovým prepa-dom organickej fázy z deličky fáz do reakto-ra sa nadávkovalo· 108 g (1 mólj benzylal-koholu, 92 g (2 mólyj kyseliny mravčej a 1,1 g (1 % hmot. vztahované na benzylalko-hoij aktivovaného práškového zeolitu H——ZSM—5. Reakčná zmes sa udržiavala prinekemečnom refluxe 30 minút. Potom sa doreaktora přidalo 40 cm3 n-heptánu a vznik-nutá voda sa oddestilovala. Kyselina mrav-čia sa v reakčnej zmesi doplnila tak, že sajej přidalo 46 g (1 mól) a v reakcii sa po-kračovalo dalších 30 minút, kedy sa esteri-fikácia dokončila. Po oddestilovaní reakciotuvzniknutej vody vo formě azeotropu s pří-davným n-heptánom sa vydestilovala nezrea-govaná kyseliny mravčia. Potom sa pri tla-ku 1,99 kPa vydestiloval připravený benzyl-formiát tak, že sa 15 % hmot. vyrobenéhoesteru a katalyzátor nechalo ako násada preďalšiu esterifikáciu. Vyrobený ester mal čis-totu 99,5 %. Příklad 2 V rovnakom zariadení ako v příklade 1 sauskutočnila esterifikácia kyseliny octovejbenzylalkoholom.

Do reaktora sa nadávkovalo 108 g (1 mól)benzylalkoholu, 78 g (1,3 molu) kyselinyoc-tovej, 50 cm3 n heptánu ako vynášadla a 0,5gramov (0,47 % hmoit.) zeolitu H—ZSM—5.Esterifikácia sa uskutečňovala po dobu 60min., kedy sa v deličke fáz oddělovala vzni-kajúca voda v celkovom množstve 18 g. Hep-tánová fáza sa nepřetržíte vracala sifonovýmprepadom naspat do reaktora. Po ukončeníesterifikácie sa oddestiloval n-heptán, zvy-šok nezreagovanej kys. mravčej a pri tlaku1,99 kPa 90 % hmot. vyrobeného esteru. Zvy-šok esteru a katalyzátor sa ponechali akonásada pre ďalšiu esterifikáciu. Esterifikáciaprebehla úplné a vyrobený ester mal čisto-tu 99,8 °/o. S jedným katalyzátorom sa dátakto uskutečnit niekoíko esterifikácií, pri-čom aktivita katalyzátora klesá. V případedezaktivácie sa zeolit naaktivuje tak, že sapostupné vyžíha pri teplote 500 až 600 °C,pričom sa spália přítomné organické látky. Příklad 3 V zariadení ako v příklade 1 a postupomako v· příklade 2 sa uskutočnila eserifikáciakyseliny maslovej benzylalkoholom za ka-talýzy aktivovaného syntetického mordenituv H-forme.

Do reaktora sa nadávkovalo 88,1 g (1 mól)kyseliny maslovej, 113,5 g (1,05 molu) ben-zylalkoholu, 35 cm3 n-heptánu a 2,26 g (2pere. hmot. vztahované na benzylalkohol)syntetického mordenitu. Esterifikácia trvá-

Claims (1)

1. 5 la 50 minut. Potom sa z reakčnej zmesi od-destiloval za atmosférického tlaku n-heptána za zníženého tlaku (1,99 kPa) sa ako pr-vá frakcia oddestiloval nadbytočný benzylal-kohol a ďalej ako hlavná frakcia benzylbu-tyrát. Ako destilačný zvyšok sa ponechalo10 % vyrobeného esteru a zeolitický kata-lyzátor. Esterifikácia kyseliny maslovej bo-la úplná (oddělilo sa 18 g vody). Čistota vy-robeného esteru bola 99,9 °/o. Příklad 4 Postupem ako v příklade 3 sa esterifiko-vala kyselina valérová benzylalkoholom zakatalýzy zeolitom typu Y v H-forme s cielomvýroby benzylesteru kyseliny valérovej. 085 B Do reaktora sa nadávkovalo 102,1 g (1mól kyseliny valérovej), 110,3 g (1,02 mo-lu) benzylalkoholu 50 cm3 n-heptánu a 3,3gramov (3 % hmot.) aktivovaného zeoliíutypu Y v H-forme. Esterifikácia prebiehalapo dobu 50 minut, kedy sa v deličke oddě-lilo 18 cm3 vzniknutej vody, čo zodpovedáukončeniu reakcie. Z vyrobeného esteru sa95 pere. t. j. 182 g vydestilovalo při tlaku1,99 kPa a 5 % hmot. t. j. 10 g sa ponecha-lo v reaktore ako destilačný zvyšok. Pri ďal-šej esterifikácii v rámci jedného cyklu sak destilačnému zvyšku přidali povodněmnožstvá kyseliny valérovej a benzylalko-holu. V reakcii sa pokračovalo rovnakýmspósobom. Vyrobený ester mal čistotu B9,5pere. PREDMET Sposob výroby benzylových esterov alifa-tických karboxylových kyselin s ipočtom uh-líkov 1 až 6 esterifikáciou za přítomnosti u-hl'ovodíkového rozpúšťadla ako vynášadlavody, vyznačujúci sa tým, že ako katalyzá- vvnAlezu tor sa použije prírodný a/alebo syntetickýzeolit v kyslej formě v množstve 0,1 až 5pere. hmot. vztiahnuté na hmotnost' výcho-diskového benzylalkoholu.