CS259635B1 - Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation - Google Patents

Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation Download PDF

Info

Publication number
CS259635B1
CS259635B1 CS871798A CS179887A CS259635B1 CS 259635 B1 CS259635 B1 CS 259635B1 CS 871798 A CS871798 A CS 871798A CS 179887 A CS179887 A CS 179887A CS 259635 B1 CS259635 B1 CS 259635B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ester
less
methacrylate
mixture
catalyst
Prior art date
Application number
CS871798A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS179887A1 (en
Inventor
Jan Beranek
Jan Seifert
Radomir Benes
Milan Kantor
Original Assignee
Jan Beranek
Jan Seifert
Radomir Benes
Milan Kantor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Beranek, Jan Seifert, Radomir Benes, Milan Kantor filed Critical Jan Beranek
Priority to CS871798A priority Critical patent/CS259635B1/en
Publication of CS179887A1 publication Critical patent/CS179887A1/en
Publication of CS259635B1 publication Critical patent/CS259635B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Způsob přípravy esterů kyseliny akrylové a metakrylové reesterifikací metyl-, etylakrylátu či metakrylátu odpovídajícími alkoholy za přítomnosti katalyzátoru na bázi alkoholu a inhibitoru polymerace, za zvýšené teploty a současné rektifikace a destilace uvolňujícího se nižšího alkoholu tak, že výchozí molární poměr metyl-, popřípadě etylakrylátu či metakrylátu k alkoholu je 1,05 až 1,2, do reakční směsi se přidává jako inhibitor polymerace 2,6-di-terc.-butyl-p-metylfenol, případně terc.-butyl-pyrokatechin, popřípadě směs obou výše uvedených inhibitorů, přičemž součet koncentrací obou inhibitorů činí nejvýš 0,015 % hm. a koncentrace terc.-butyl-pyrokatechinu je s výhodou nižší než 0,006 °/o hm. a reakce pouštědla za zvýšené teploty do 100 CC za přívodu plynu obsahujícího kyslík.Process for preparing acrylic esters and methacrylic by re-esterification of methyl, ethyl acrylate or methacrylate with the corresponding alcohols in the presence of a catalyst based on the base alcohol and polymerization inhibitor, are increased temperature and current rectification and distillation releasing lower alcohol so that that the starting molar ratio of methyl-, optionally ethyl acrylate or methacrylate to alcohol is 1.05 to 1.2, is added to the reaction mixture as a polymerization inhibitor 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, optionally tert-butyl pyrocatechin, optionally a mixture of the two above inhibitors, with the sum of the concentrations of the two inhibitors is at most 0.015 wt. and the concentration of tert-butyl pyrocatechin is preferably less than 0.006% by weight. and reactions a temperature of up to 100 cc per supply of oxygen-containing gas.

Description

259635259635

Vynález se týká způsobu přípravy esterůkyseliny akrylové a metakrylové reesterifi-kací metyl- nebo etylakrylátu či metakrylá-tu odpovídajícími alkoholy za přítomnostialkoholátu hořečnatého jako katalyzátoru,uhlovodíkového rozpouštědla a inhibitorupolymerace.The present invention relates to a process for the preparation of acrylic and methacrylic acid esters by re-esterification of methyl or ethyl acrylate or methacrylate with the corresponding alcohols in the presence of magnesium alkoxide as catalyst, hydrocarbon solvent and inhibitor polymerization.

Pro většinu aplikací zejména v oblasti ná-těrových hmot, aditivů a adhesivů, ale iz komerčního hlediska je požadováno conejmenší zbarvení výchozích monomerníchnenasycených esterů a co nejnižší obsah in-hibitorů, které ruší proces polymerace mo-nomerů. Hodnocení barevnosti monomerůse běžně provádí metodou podle ČSN 65 0340a udává se v jednotkách Házená.For most applications, particularly in coating, additives and adhesives, as well as from a commercial point of view, the least coloring of the starting monomeric unsaturated esters and the lowest possible content of the inhibitors are required, which cancels the polymerization process of the monomers. The evaluation of monomer color is usually performed by the method according to ČSN 65 0340a and is given in handball units.

Barevnost nenasycených esterů a její ča-sová stálost je závislá na druhu a množstvípoužitých inhibitorů, na charakteru kata-lyzátoru a na reakčních podmínkách. Druhkatalyzátoru a reakční podmínky přímoovlivňují výběr a minimální množství inhi-bitoru.The color of unsaturated esters and its stability is dependent on the type and amount of inhibitors used, the nature of the catalyst and the reaction conditions. The catalyst species and reaction conditions directly affect the selection and minimal amount of inhibitor.

Nejčastěji používanými inhibitory jsoujedno- a vícemocné fenoly a jejich derivátyjako je fenol, kresoly, di-terc.-butyl-p-etyl-fenol, hydrochinon, monometylester hyd-rochinonu, pyrokatechin, terc.-butyl-pyroka-techin, chinony, aminofenoly a aromatickéaminy jako difenylamin, hydroxydifenyl-amin, fenylendiamin, dinaftylfenylendiamin,alfa-nitroso-beta-naftylamin, fenyl-beta-naftylamin, benzidin, nebo chinonová bar-vivá jako metylenová modř, fenothiazin ajiné méně běžné látky. Z fenolů je nejúčinnějším inhibitoremhydrochinon a pyrokatechin. Jednomocnéfenoly a substituované deriváty jsou pod-statně méně účinné. Zabarvení, které fenolyv reakční směsi vyvolávají, je přímo úměrnéjejich účinnosti a projevuje se zvláště v al-kalickém prostředí. Snížení hladiny feno-lických inhibitorů nebo jejich úplné odstra-nění z připravených esterů je principiálnějednoduché, doporučuje se extrakce alkalic-kými roztoky nebo sorpce na ionexech čianorganických aktivních hmotách. Extrakcíse však neodstraní zabarvení směsi, kterévzniklo při reakci, a kromě toho může do-cházet k hydrolýze esteru. Jak při extrakci,tak při sorpci vzniká však při průmyslovérealizaci značný problém spočívající v ma-nipulaci a likvidaci relativně velkých množ-ství extrakčních roztoků a sorbentů.The most frequently used inhibitors are mono- and polyvalent phenols and their derivatives such as phenol, cresols, di-tert-butyl-p-ethyl-phenol, hydroquinone, monomethylester of hydroxyquinone, pyrocatechin, tert-butyl-pyro-techin, quinones, aminophenols and aromatic amines such as diphenylamine, hydroxydiphenylamine, phenylenediamine, dinaphthylphenylenediamine, alpha-nitroso-beta-naphthylamine, phenyl-beta-naphthylamine, benzidine, or quinone dyes such as methylene blue, phenothiazine and other less common substances. Of the phenols, the most effective inhibitor is hydroquinone and pyrocatechin. Monovalent phenols and substituted derivatives are substantially less effective. The coloring that the phenols cause the reaction mixture is directly proportional to its efficacy and is particularly evident in the alkaline environment. A reduction in the level of phenolic inhibitors or their complete removal from the prepared esters is in principle simple, it is recommended to extract with alkaline solutions or sorption on ion-exchangers of chinese inorganic active substances. However, the coloration of the mixture resulting from the reaction does not eliminate the extraction and, in addition, ester hydrolysis may occur. However, both in extraction and sorption, there is a considerable problem in industrial realization of the handling and disposal of relatively large amounts of extraction solutions and sorbents.

Aromatické aminy jsou méně účinnými in-hibitory, používají se proto obvykle ve vět-ším množství. Jsou nestálé a ve styku s ko-vem a zejména na světle barví produkty vzávislosti na použitém množství růžově ažhnědočerveně. Odstranění těchto inhibitorůz připraveného esteru je značně nesnadné.Aromatic amines are less potent inhibitors and are therefore usually used in larger quantities. They are unstable and in contact with the metal, and in particular light, the products, depending on the amount used, turn pink to brownish red. Removal of these inhibitors of the prepared ester is very difficult.

Je proto zřejmé, že pro dosažení nízkébarevnosti produktů je třeba vybírat méněúčinné inhibitory, používat je v malýchmnožstvích a tomu přizpůsobit reakční pod-mínky.Therefore, it is clear that in order to achieve a low product color, it is necessary to select less potent inhibitors, use them in small quantities and adapt the reaction conditions.

Kyselé katalyzátory jako je kyselina sí- rová nebo p-toluensulfonové jsou při rees-terifikaci málo účinné a jsou proto užíványve větším množství a za teplot vyšších než100 CC. Tomu také odpovídá vysoká úroveňinhibitorů, například 0,65 % hm. nitroso-naftolu (pat. SSSR 289 083] nebo 0,22 %hm. hydrochinonu (pat. MLR 147 212].Acid catalysts such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid are poorly effective in re-esterification and are therefore used in larger quantities and at temperatures above 100 ° C. This also corresponds to high levels of inhibitors, for example 0.65 wt. nitroso-naphthol (U.S. Pat. No. 289,083) or 0.22% by weight hydroquinone (Pat. MLR 147 212).

Vysoce účinné katalytické systémy obsa-hující alkoholáty alkalických kovů vyžadu-jící práci za nízkch teplot do 100 °C, aby seomezil průběh vedlejších adičních a poly-meračních reakcí. Pracuje se proto buď zasníženého tlaku (švýc. pat. 239 750, brit. pat.976 304] nebo ve zředění nízkovroucím roz-pouštědlem (SSSR pat. 289 083], Vzhledemk vysoké aktivitě katalyzátoru je však opěttřeba účinných inhibitorů a v relativně vel-kém množství. K těmto katalyzátorům seřadí také cíničitany (NSR pat. 1 932 625],O něco méně aktivní katalyzátory s výrazněbazickou reakcí jako alkalické soli slabýchkyselin (NSR pat. 2 524 970], hydroxid litný(NSR 2 744 641), kovové kysličníky BaO,TI2O3, MoOa (NSR 2 637 402) nebo acetyl-acetonáty Ca a Zr (NSR 2 805 702) jsou opětpoužívány za zvýšených teplot až do 130 °Ca za přítomnosti účinných inhibitorů poly-merace jako je metyléteru hydrochinonu,hydrochinonu, fenothiazinu v množství nej-méně 0,025 % hm. Za podobných podmínekbylo navrženo i použití alkoholátů hořčíkujako katalyzátoru (brit. pat. 1 174148), NSRpat. 1 568 376). Molární poměr výchozíhoesteru ku alkoholu byl nejméně 1,5:1 akoncentrace inhibitoru nejméně 0,03 % hm.Highly efficient catalyst systems containing alkali metal alcoholates required to operate at low temperatures up to 100 ° C in order to reduce side-effect and polymerization reactions. Therefore, either the reduced pressure (Swiss Pat. No. 239,750, U.S. Pat. No. 9,776,304) or dilution with the low boiling solvent (USSR Pat. No. 289,083) is employed, but due to the high catalyst activity, effective inhibitors and relatively large amounts of These catalysts also include stannates (NSR Pat. No. 1,932,625), somewhat less active catalysts with a markedly basic reaction as alkali salts of weak acids (NSR Pat. No. 2,524,970), lithium hydroxide (NSR 2,744,641), metal oxides. BaO, TI2O3, MoOa (NSR 2 637 402) or acetyl acetonates Ca and Zr (NSR 2 805 702) are reused at elevated temperatures up to 130 ° C and in the presence of potent polymerization inhibitors such as methyl ether of hydroquinone, hydroquinone, phenothiazine in In similar conditions, the use of magnesium alcoholates as a catalyst (British Patent 1 174148), NSRpat, 1 568 376) has also been proposed. of ol was at least 1.5: 1 and the concentration of the inhibitor was at least 0.03 wt.

Pokrokem v přípravě nenasycených este-rů bylo zavedení alkoholátů Ti a Zr jakoreesterifikačních katalyzátorů za současné-ho použití pomocného rozpouštědla pro ře-dění reakční směsi a snížení bodu varu.K nevýhodám tohoto katalyzátoru patří ob-tížnější způsoby jeho separace po reakcispočívající bud v destilaci eseteru (brit.pat. 962 928, 960 005, 1 012 817, NSR číslo2 319 688) nebo hydrolýze titanátu za zvý-šené teploty (NSR 2 317 226). V obou pří-padech je ester zvýšenou měrou tepelně na-máhán, což vyžaduje vyšší úroveň inhibito-ru. Pracuje-li se s menším množstvím roz-pouštědla, což dovoluje použít i menšímnožství katalyzátoru, jsou dosažené reakč-teploty opět značně vysoké, až 130 °C. Vevětším zředění rozpouštědly (SSSR 289 083)při reakčních teplotách do 100 °C je všakzase zapotřebí větší množství katalyzátoru,i reakční podmínky tedy nedovolují význam-ně snížit množství inhibitoru polymeracev reakční směsi a nejnižší doložená úroveňtak činila 0,03 % hm.Advances in the preparation of unsaturated esters were the introduction of Ti and Zr alcoholates as esterification catalysts using co-solvent to dilute the reaction mixture and reduce boiling point. The disadvantages of this catalyst include the more difficult ways to separate it after reacting in the esters distillation. (British Patent Nos. 962 928, 960 005, 1 012 817, NSR 2 319 688) or hydrolysis of the titanate at elevated temperature (NSR 2 317 226). In both cases, the ester is heat-expanded to an increased extent, requiring a higher level of inhibition. If a smaller amount of solvent is used, which makes it possible to use a smaller amount of catalyst, the reaction temperatures obtained are again very high, up to 130 ° C. However, larger dilutions of the solvent (USSR 289,083) at reaction temperatures up to 100 ° C still require a larger amount of catalyst, so the reaction conditions do not allow to significantly reduce the amount of polymerization inhibitor in the reaction mixture and the lowest documented level was 0.03 wt%.

Dalším významným zlepšením v přípravěnenasycených esterů za použití titanátovýchkatalyzátorů bylo využití synergického účin-ku 2,6-diterc.-butyl-p-metylfenolu (dáleDTBMF) a aktivního uhlí (NSR 2 317 226)a nového způsobu hydrolýzy katalyzátorustripováním vodní párou se současnou se- 259633 parací rozpouštědla a metylmetakrylátu,které umožnili snížení koncentrace DTBMFv reakční směsi na 0,006 až 0,02 % hm. Předložený vynález si kladl za úkol vyvi-nout postup přípravy esterů kyseliny akry-lové a metakrylové o zvláště nízkém číslebarevnosti, nižším než 100, případně 50 j.Házená, a se zvláště nízkým obsahem inhi-bitoru polymerace reesterifikací metyl- ne-bo etylakrylátu či metakrylátu odpovídající-mi alkoholy, který by při jednodušším způ-sobu separace katalyzátoru dovolil snížitkoncentraci inhibitorů polymerace v reakč-ní směsi na hodnoty nižší než 0,02 ,°/o hm.,aniž bylo nutné- současně do směsi přidávataktivní uhlí pro zvýšení stability nenasyce-ných esterů. Podstatou vynálezu je způsobpřípravy esterů kyseliny akrylové a meta-krylové reesterifikací metyl- nebo etylak-rylátu či metakrylátu odpovídajícími alko-holy za přítomnosti katalyzátoru na bázialkoholátu hořčíku a inhibitoru polymerace,za zvýšené teploty a současné rektifikace adestilace uvolňujícího se nižšího alkoholuvyznačený tím, že výchozí molární poměrmetyl- nebo etylakrylátu či metakrylátu kalkoholu je 1,05 až 1,2, do reakční směsi sepřidává jako inhibitor polymerace 2,6-di-terc.-butyl-p-metylfenol a/nebo terc.-bu-tyl-pyrokatechin, přičemž součet koncen-trací obou inhibitorů činí nejvýš 0,015 %hm. a koncentrace terc.-butyl-pyrokatechinuje s výhodou nižší než 0,006 °/o hm. a reak-ce probíhá v prostředí uhlovodíkového roz-pouštědla za zvýšené teploty do 100 °C zapřívodu plynu obsahujícího kyslík.Another significant improvement in the unsaturated esters using titanate catalysts was the use of the synergistic effect of 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol (hereinafter DTBMF) and activated charcoal (NSR 2 317 226) and a new method of hydrolysis by water vapor deposition. 259633 solvent and methyl methacrylate vaporities which allowed the concentration of DTBMF in the reaction mixture to be reduced to 0.006 to 0.02 wt%. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for the preparation of esters of acrylic and methacrylic acids having a particularly low color number, less than 100 and 50, respectively, with a particularly low polymerization inhibition by re-esterification of methyl or ethyl acrylate or methacrylate with the corresponding alcohols, which, in a simpler way of separating the catalyst, would allow the polymerization inhibitors to be reduced in the reaction mixture to less than 0.02% by weight without the addition of charcoal to the mixture to increase stability unsaturated esters. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for preparing acrylic esters and meta-crystals by re-esterifying methyl or ethyl acrylate or methacrylate with the corresponding alcohols in the presence of a catalyst on magnesium base alcoholate and a polymerization inhibitor at elevated temperature and simultaneously rectifying the lower alcohol releasing distillation characterized in the ratio of methyl or ethyl acrylate or methacrylate of the alcohol is 1.05 to 1.2, adding 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol and / or tert-butylpyrocatechin as the polymerization inhibitor in the reaction mixture, wherein the sum of the concentrations of the two inhibitors is at most 0.015 wt%. and the concentration of tert-butyl pyrocatechin is preferably less than 0.006% by weight. and the reaction is carried out in a hydrocarbon solvent environment at elevated temperatures of up to 100 ° C by introducing an oxygen-containing gas.

Snížením molárního poměru výchozíhoalkoholu a esteru na 1,05 až 1,2 a zředěnímreakční směsi uhlovodíkovým rozpouště-dlem, například cyklohexanem, n-hexa-nem, benzenem, metylcyklopentanem, 2,4--dimetylcyklopentanem, 1,2-dichloretanemapod. se výrazně sníží koncentrace zejménavýchozího nenasyceného esteru v reakčnísměsi, který nejsnáze podléhá polymeraci, ato zvláště na závěr reesterifikace při zvý-šené teplotě a zvýší se tak stabilita reakčnísměsi, což umožňuje snížit účinné množstvíinhibitorů polymerace. Za těchto podmíneknedochází proti očekávání ve spojení s ka-talyzátorem reesterifikace na bázi alkoho-látu hořčíku prakticky ke snížení rychlostireesterifikace a naopak bylo možné množ-ství katalyzátoru proti údajům patentovéliteratury snížit.By reducing the molar ratio of starting alcohol to ester to 1.05 to 1.2 and diluting the reaction mixture with a hydrocarbon solvent such as cyclohexane, n-hexane, benzene, methylcyclopentane, 2,4-dimethylcyclopentane, 1,2-dichloroethaneapod. the concentration of the predominantly unsaturated ester is significantly reduced in the reaction mixture, which is most readily polymerized, especially at the end of the re-esterification at elevated temperature, thereby increasing the reaction mixture stability, thus allowing an effective amount of polymerization inhibitors to be reduced. Under these conditions, there is virtually no reduction in the rate of esterification in conjunction with the magnesium alkoxy reesterification catalyst, and conversely, the amount of catalyst can be reduced against patent literature data.

Uvedené inhibitory, 2,6-di-terc.butyl-p--metylfenol (dále DTBMF) a terc.-butyl-py-rokatechin (dále TBPK) mohou být použitybuď samotné, nebo ve vzájemné kombinaci,a to výhodně tak, aby koncentrace účinněj-šího, ale barevně méně stálého TBPK bylanižší než 0,006 % hm. Oba inhibitory jsouve srovnání s hydrochinonem a jeho deri-váty vůči katalyzátoru neaktivní a nesnižujíjeho účinnost ani při koncentraci 0,1 % hm.Použití těchto inhibotorů proto umožnilosnížit koncentrace metylátu hořečnatého na. hodnoty nižší, než jsou uváděny v patentovéliteratuře.Said inhibitors, 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol (hereinafter DTBMF) and tert-butylpyrecatechin (hereinafter TBPK) may be used alone or in combination with each other, preferably so as to the concentration of more potent but less stable TBPK was less than 0.006 wt%. Both inhibitors are inactive compared to hydroquinone and its catalyst derivatives and do not reduce its effectiveness even at a concentration of 0.1% by weight. Therefore, the use of these inhibitors allows to reduce the concentration of magnesium methylate to. values lower than those reported in the patent literature.

Nezbytnou složkou inhibičního systému jekromě výše uvedených sloučenin vzduchpřípadně ředěný dusíkem, který se uvádí doreakční směsi po celou dobu vyhřívání vmnožství nepřesahujícím 10 litrů na litr re-akční směsi a hodinu (v přepočtu navzduch). Množství vzduchuje určeno typemvýchozího a vznikajícího esteru a jejichstabilitou. Většímu množství vzduchu se dá-vá přednost při reesterifikací etylakrylátua zejména při přípravě vícefunkčních este-rů odvozených od vícesytných alkoholů. Naopak při přípravě alkylmetakrylátů můžestačit i množství 0,1 litru/litr . h. Je výhodnévzduch uváděný do reakční směsi recyklo-vat, aby se tak omezily ztráty rozpouštědlaa výchozího esteru v plynech.The essential component of the inhibitory system, in addition to the above-mentioned compounds, is optionally diluted with nitrogen, which is added to the reaction mixture for the entire heating period of not more than 10 liters per liter of reaction mixture and hour (calculated on the air). The amount of air is determined by the type of starting and emerging esters and their stability. More air is preferred for re-esterification of ethyl acrylate and especially for the preparation of multifunctional esters derived from polyhydric alcohols. On the contrary, in the preparation of alkyl methacrylates, an amount of 0.1 liter / liter may be sufficient. h. It is preferred to recycle the air introduced into the reaction mixture to reduce solvent losses of the starting ester in the gases.

Hlavní účinek vynálezu spočívá v tom,že se úpravou reakčních podmínek, sníže-ním přebytku výchozího metakrylového es-teru, zředěním reakční směsi rozpouště-dlem, omezením reakčních teplot nejvýšena 100 CC a použitím alkoholátu hořečnaté-ho jako katalyzátoru v nízkých koncentra-cích po přepočtu na metylát hořečnatý 0,07až 0,4 % hm. vztaženo na hmotnost výchozíreakční směsi, dosáhlo potlačení vedlejšíchadičních a polymeračních reakcí při reeste-rifikaci v takovém rozsahu, že bylo možnépoužít pro inhibici. polymerace málo účinné,aie barevně stálé inhibitory: 2,6-di-terc.-bu-tyl-p-metylfenol a/nebo terc.-butyl-pyroka-techin, a to v koncentracích nejvýše 0,015procenta hm. Překvapivě bylo zjištěno, žeza uvedených reakčních podmínek bylarychlost reesterifikace srovnatelná s rych-lostí dosahovanou za použití titanátovýchkatalyzátorů. Na rozdíl od těchto katalyzá-torů však není třeba pro jejich odstraněníprovádět hydrolýzu za teploty přesahující100 °C, ale postačí pouze promývání reakč-ní směsi zředěnými kyselinami nebo sráže-ní plynným kysličníkem uhličitým za nor-mální nebo mírně zvýšené teploty do 60 °C. Tím se omezuje tepelné namáhání re-akční směsi a zvyšuje se stabilita následnězískaného produktu, k němuž není třebapřidávat další množství inhibitorů. Produk-ty, obsahující jen to množství inhibitorů,které bylo původně přidáno do reakčnísměsi při reesterifikací, jsou stabilní přiskladování za teplot do 30 °C po dobu delšínež 12 měsíců.The main effect of the invention is that the reaction conditions are adjusted, the excess of the methacrylic ester starting material is reduced, the reaction mixture is diluted with a solvent, the reaction temperatures are reduced to a maximum of 100 ° C and the magnesium alcoholate is used as a catalyst at low concentrations after conversion to magnesium methylate 0.07 to 0.4% wt. based on the weight of the starting reaction mixture, the suppression of side-reaction and polymerization reactions was achieved by re-esterification to such an extent that it could be used for inhibition. polymerization poorly effective, and color stable inhibitors: 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol and / or tert -butyl-pyro-techinine, at concentrations of at most 0.015 percent by weight. Surprisingly, it was found that the reaction conditions indicated that the rate of reesterification was comparable to that achieved using titanate catalysts. However, unlike these catalysts, it is not necessary to carry out the hydrolysis at a temperature in excess of 100 ° C, but only washing the reaction mixture with dilute acids or precipitating with carbon dioxide gas at normal or slightly elevated temperatures up to 60 ° C is sufficient. This reduces the thermal stress of the reaction mixture and increases the stability of the recovered product to which no additional amounts of inhibitors are required. The products containing only the amount of inhibitors originally added to the reaction mixture during re-esterification are stable storage at temperatures up to 30 ° C for longer than 12 months.

Uvedené typy inhibitorů v uvedenýchmnožství podstatně neovlivňují další zpra-cování produktů, (met)akrylových monome-rů, jejich polymeraci ani vlastnosti připra-vených polymerních a kopolymerních slou-čenin. Inhibitory proto není třeba před dal-ším zpracováním odstraňovat. Snižují se takinvestiční a provozní náklady spojené s od-straňováním inhibitorů včetně nákladů nalikvidaci odpadů z těchto operací.These types of inhibitors do not substantially affect the further processing of the products, the (meth) acrylic monomers, their polymerization, or the properties of the prepared polymer and copolymer compounds. Therefore, the inhibitors need not be removed prior to further processing. This reduces the investment and operating costs associated with removing inhibitors, including the cost of disposing of these operations.

Zvolené reakční podmínky, zejména nízká 259635 koncentrace výchozího esteru v reakčnísměsi a zředění reakčních složek uhlovodí-kovým rozpouštědlem se projevily i zvýše-nou stabilitou par a kapaliny v rektifikač-ní koloně reesterifikačního reaktoru av kondenzátoru, takže není nutné stabilizo-vat kondenzát a zpětný tok do kolony buďvůbec, nebo jen v takové míře, která pod-statně neovlivní celkovou úroveň inhibitorův reakční směsi a v produktu. Rovněž re-cykl rozpouštědla, který se oddělí z reakčnísměsi po reesterifikaci a obsahuje přibližnědo 10 % hm. metylmetakrylátu nebo etyl-akrylátu, není nutné stabilizovat většímmnožstvím inhibitoru než 0,015 % hm,,vztaženo na hmostnost recyklů, přičemž seo toto množství může snížit hmotnost inhi-bitoru přidávaného do reakční směsi.The reaction conditions selected, in particular the low concentration of the starting ester in the reaction mixture and the dilution of the reactants with the hydrocarbon solvent, were also manifested by increased vapor and liquid stability in the re-esterification reactor rectification column and in the condenser, so that condensate and reflux were not required either to the column, or only to such an extent that it does not substantially affect the overall level of the inhibitor mixture and the product. Also re-cycles the solvent which is separated from the reaction mixture after re-esterification and contains about 10% wt. methyl methacrylate or ethyl acrylate, it is not necessary to stabilize with a larger amount of inhibitor than 0.015% by weight, based on the weight of the recycle, whereby the amount of inhibitor added to the reaction mixture can be reduced.

Potlačení vedlejších reakcí v důsledkupoužití mírných reakčních podmínek a ka-talyzátoru typu alkoholátu hořčíku v mini-málním množství je natolik účinné, že zís-kané estery ani v případě relativně nízko-vroucích typů jako je butylakrylát či meta-krylát není nutné čistit rektifikací a pro je-jich separaci postačí po odstranění kataly-zátoru pouhé stripování rozpouštědla a pře-bytečného výchozího esteru. To se projevíve snížení nákladů na zařízení i ve spotřeběenergií. Účinek vynález se sleduje stanovením ba-revnosti esteru ppdle CSN 65 0340, kteráse vyjadřuje v jednotkách Hazenovy stup-nice (j. H.) a kvalitativním testem na pří-tomnost polymerů, který spočívá ve smísení1 ml esteru s 98 ml suchého metanolu. Do5 minut nesmí dojít ke zřetelnému zakalenísměsi.The suppression of side reactions due to the use of mild reaction conditions and the magnesium alcoholate type catalyst in a minimal amount is so effective that even in the case of relatively low boiling types such as butyl acrylate or meta-crylate, it is not necessary to purify the esters by rectification and for their separation is sufficient only to strip the solvent and the excess starting ester after removal of the catalyst. This is reflected in a reduction in equipment costs and in energy consumption. The effect of the invention is monitored by determining the color of the ester of CSN 65 0340, which is expressed in units of Hazen scale (H. H.) and a qualitative test for the presence of polymers, which consists of mixing 1 ml of ester with 98 ml of dry methanol. Do not clear the mixture within 5 minutes.

Hlavní výhodou postupu podle vynálezu jeaž desetinásobná úspora v množství použi-tého množství inhibitoru a především úspo-ra zařízení, 15 % z celkových investičníchnákladů energií, 20 % z celkové spotřebyenergie a nejméně jedné pracovní síly sou-visející s tím, že není třeba odstraňovat zreakční směsi nebo připraveného esterunadbytečné množství inhibitoru, který by ji-nak znemožňoval jeho další zpracování.The main advantage of the process according to the invention is the 10-fold savings in the amount of inhibitor used and, in particular, the saving of equipment, 15% of the total energy investment, 20% of the total energy consumption and at least one workforce that does not need to be removed. a mixture or prepared ester unnecessary amount of an inhibitor which would otherwise prevent further processing thereof.

Vynález je dále objasněn na příkladechprovedení, jimž ovšem jeho rozsah není ome-zen ani vyčerpán. Příklad 1The invention is further elucidated by the following non-limiting examples. Example 1

Do l,51itrové skleněné Kellerovy baňkyopatřené míchadlem a vyhřívané olejovoulázní bylo předloženo 348 g alfolu 1214 (ob-chodní označení průmyslové směsi lauryl-a myristylalkoholu vyráběné firmou Condea,Hamburg], 202 g metylmetakrylátu, 345 gcyklohexanu a 2 ml roztoku inhibitorů, ob-sahujícího 0,08 g di-terc.-butyl-p-metylfeno-lu (dále DTBMF) a 0,04 g terc.-butyl-pyro-katechinu (dále TBPK). Součástí reakčníhozařízení byla rektifikační kolona o průměru4 cm, výšky 45 cm, naplněná Berlovýmisedly velikosti 4 mm a chráněná tem- perovaným pláštěm. Kolona byla spojena sreakční baňkou a na její horní části bylnasazen kondenzátor se zařízením pro re-gulaci zpětného toku, chladič a předlohypro jímání destilátu, Do reakční baňky bylpo dobu reesterifikace uváděn vzduch rych-lostí 1 litr/hod.In a 1.5 liter Keller flask equipped with a stirrer and heated oil bath, 348 g of 1214 alpha (commercial designation of an industrial mixture of lauryl and myristyl alcohol produced by Condea, Hamburg), 202 g of methyl methacrylate, 345 g of cyclohexane, and 2 ml of an inhibitor solution containing 0.08 g of di-tert-butyl-p-methylphenol (hereinafter "DTBMF") and 0.04 g of tert-butyl pyrocatechin (hereinafter "TBPK"). The column was connected with a reaction flask and a condenser with a reflux condenser, a condenser and a distillate trap, were mounted on top of the column. 1 liter / hour.

Obsah reakční baňky byl uveden k varua po dobu 30 minut byl azeotropicky sušen.Po ochlazení na teplotu 70 °C byla ke směsipřidána suspenze metylátu hořečnatého vmetanolu připravená rozpuštěním 0,4 g ko-vového hořčíku v 13,6 g metanolu. Reakčnísměs byla znovu uvedena k varu zpočátkupři teplotě přibližně 77 °C a přes rektifikač-ní kolonu byl oddestilováván reesterifikacise uvolňující metanol. Po 2 hodinách bylooddestilováno více než 85 % stechiometric-kého množství metanolu a po 4 hodinácha 20 minutách byla reesterifikace ukončena.Konec reesterifikace byl indikován zastave-ním vzestupu teploty varu reakční směsi ateploty páry na hlavě rektifikační kolonyna hodnotách 96 a 78 CC. Po rozkladu a ex-trakci katalyzátoru zředěným roztokem ky-seliny sírové a po vystripování rozpouštědlua metylmetakrylátu z organické vrstvy vod-ní párou a vysušení vlhkého esteru byl zís-kán lauryl-myristylmetakrylát obsahujícíméně než 1,5 °/o hm. volných alkoholů a méněnež 1,0 % hm. metylmetakrylátu a rozpouš-tědla. Výtěžek esteru, vztaženo na výchozíalkoholy činil 97,5 %. Barevnost esterubyla nižší než 90 jednotek Házená. Esterbyl prostý polymerů. Připravený ester bylvhodný pro zpracování na polymerní aditivydo mazacích olejů. Příklad 2The contents of the reaction flask were boiled for 30 minutes and azeotropically dried. After cooling to 70 ° C, a suspension of magnesium methylate in methanol was prepared by dissolving 0.4 g of magnesium magnesium in 13.6 g of methanol. The reaction mixture was boiled again at about 77 ° C and methanol re-esterification was distilled through the rectification column. After 2 hours, more than 85% of the stoichiometric amount of methanol was distilled off and after 4 hours 20 minutes the reesterification was terminated. The end of the esterification was indicated by stopping the boiling point of the reaction mixture and the vapor pressure at the rectification column at 96 and 78 ° C. After decomposition and extraction of the catalyst with a dilute sulfuric acid solution and after stripping the solvent of methyl methacrylate from the organic layer with steam and drying the wet ester, lauryl myristyl methacrylate of at least 1.5% by weight was obtained. % of free alcohols and less than 1.0 wt. methyl methacrylate and solvent. The ester yield based on the starting alcohols was 97.5%. The ester ester color was less than 90 Handball units. Esterbyl free of polymers. The prepared ester was suitable for processing into polymeric lubricating oil additives. Example 2

Do zařízení popsaného v příkladu 1 bylopředloženo 245 g n-butanolu, 380 g metyl-metakrylátu, který byl stabilizován 0,02 %hm. DTBMF a 327 g cyklohexanu. Obsah re-akční baňky byl uveden k varu a po dobu30 minut azeotropicky sušen. Po ochlazenína teplotu 70 °C byla ke směsi přidána sus-penze metylátu hořečnatého v metanolu při-pravená rozpuštěním 0,8 g kovového hořčí-ku ve 13,6 g metanolu. Reakční směs bylaznovu uvedena k varu a přes rektifikačníkolonu byl oddestilováván reakcí se uvol-ňující metanol. Po 2 hodinách bylo oddesti-lována více než 93 % stechiometrickéhomnožství metanolu. Reesterifikace bylaukončena po 4 hodinách při teplotě varusměsi 95,6 °C. Po rozkladu a extrakci kata-lyzátoru působením zředěného roztoku ky-seliny sírové a po vystripování rozpouštědlaa metylmetakrylátu z organické vrstvy vod-ní párou a vysušení vlhkého esteru byl zís-kán butylmetakrylát obsahující méně než0,5 % hm. volného butanolu a méně než1,0 % hm. metylmetakrylátu a cyklohexanu.Ester byl prostý polymerů.245 g of n-butanol, 380 g of methyl methacrylate, which was stabilized with 0.02% by weight, were added to the apparatus described in Example 1. DTBMF and 327 g cyclohexane. The contents of the reaction flask were boiled and azeotropically dried for 30 minutes. After cooling to 70 ° C, a suspension of magnesium methylate in methanol was added to the mixture, prepared by dissolving 0.8 g of magnesium metal in 13.6 g of methanol. The reaction mixture was boiled again and methanol was liberated through the rectification column. After 2 hours, more than 93% of the stoichiometric amount of methanol was distilled off. The reesterification was completed after 4 hours at a varus temperature of 95.6 ° C. After decomposition and extraction of the catalyst by treatment with a dilute sulfuric acid solution and stripping the solvent of methyl methacrylate from the organic layer with steam and drying the wet ester, butyl methacrylate was obtained containing less than 0.5 wt. free butanol and less than 1.0 wt. Methyl methacrylate and cyclohexane.

Barevnost esteru, který nebyl čištěn des-The color of the ester that has not been purified by

Claims (2)

2S9635 10 tilací, byla nižší než 60 jednotek Házená.Výtěžek esteru činil 98 %. Příklad 3 Do zařízení popsaného příkladu 1 bylopředloze,'.o 41.2 g alfolu 1618 (obchodní označení průmyslové směsi cetyl- a stearyl-alkoholu vyráběné firmou Condea, Ham-burg), 156 g etylakrylátu, který byl stabili-zován 0,025 % hm. DTBMF a 0,01 % hm.TBPK, a 333 g cyklohexanu. Obsah reakčníbaňky byl uveden k varu a po dobu 30 mi-nut azeotropicky sušen. Po ochlazení na tep-lotu 70 °C byla ke směsi přidána suspenzepřipravená rozpuštěním 0,5 g kovového hoř-číku vo 13,6 g metanolu. Reakční směs bylaznovu uvedena k varu a přes rektifikačníkolonu byl oddestilován reakcí se uvolňujícímetanol. Po 2 hodinách bylo oddestilováno90 % stechiometrického množství etanolu.Po 4 hodinách byla reesterifikace ukonče-na při teplotě varu směsi 97 °C. Po roz-kladu a extrakci katalyzátoru působenímzředěného roztoku, kyseliny sírové, po vy-stripování rozpouštědla a etylakrylátu vod-ní párou a vysušení vlhkého esteru byl zís-kán cetostearylmetakrylát obsahující méněnež 2 % hm. volných alkoholů a méně než1 % hm. ethylakrylátu a cyklohexanu, pros-tý polymerů. Barevnost esteru byla nižší než150 jednotek Házená. Výtěžek esteru činí 97,8 %. Příklad 4 V zařízení popsaném v příkladu 1 byloreesterifikováno 356 g metylmetakrylátu, 164 g dietylenglykolu za přítomnosti 447 gcyklohexanu. Směs byla stabilizována 2 mlroztoku metylmetakrylátu, který obsahoval0,08 g DTBMF a 0,04 g TBPK. Jako kataly-zátor byla použita suspenze metylátu hořeč-natého v metanolu připravená rozpuštěním0,8 g kovového hořčíku ve 13,6 g metanolu.Reesterifikace byla ukončena po 5 hodinách.Po rozkladu a extrakci katalyzátoru půso-bením zředěného vodného roztoku kyselinysírové, po vystripování rozpouštědla a me-tylmetakrylátu a vysušení vlhkého esterubyl získán dietylénglykoldimetylkrylát ob-sahující méně než 1,5 % hm.2S9635 10 tilaments were less than 60 handball units. The ester yield was 98%. EXAMPLE 3 41.2 g of 1618 alpha (commercial designation of an industrial mixture of cetyl and stearyl alcohol produced by Condea, Hamburg) were prepared as described in Example 1, 156 g of ethyl acrylate, which was stabilized with 0.025 wt. DTBMF and 0.01% wt TPKK, and 333 g cyclohexane. The contents of the reaction flask were boiled and azeotropically dried for 30 minutes. After cooling to 70 ° C, a suspension prepared by dissolving 0.5 g of metal magnesium oxide in 13.6 g of methanol was added to the mixture. The reaction mixture was boiled again and the releasing methanol was distilled off through the rectification column. After 2 hours, a 90% stoichiometric amount of ethanol was distilled off. After 4 hours, the reesterification was terminated at a boiling point of 97 ° C. After dissolution and extraction of the catalyst by treatment with dilute sulfuric acid solution, after stripping the solvent and ethyl acrylate with water vapor and drying the wet ester, cetostearyl methacrylate containing less than 2 wt. % of free alcohols and less than 1 wt. ethyl acrylate and cyclohexane; The ester color was less than 150 Handball units. The ester yield was 97.8%. EXAMPLE 4 356 g of methyl methacrylate, 164 g of diethylene glycol in the presence of 447 gcyclohexane were esterified in the apparatus described in Example 1. The mixture was stabilized with 2 ml of methyl methacrylate solution containing 0.08 g of DTBMF and 0.04 g of TBPK. The catalyst used was a slurry of magnesium methylate in methanol prepared by dissolving 0.8 g of magnesium metal in 13.6 g of methanol. The esterification was terminated after 5 hours. After decomposition and extraction of the catalyst by treatment with dilute aqueous sulfuric acid, the solvent was stripped off. and methyl methacrylate and drying the wet ester to obtain diethylene glycol dimethyl acrylate containing less than 1.5 wt. 2-hydroxy--etoxyetylesteru kyseliny metakrylové pros-tý polymerů. Barevnost esteru byla nižší než180 jednotek Házená. P ř í k 1 a d 5 Do zařízení podle příkladu 1 bylo předlo-ženo 283 g benzylalkoholu, 300 g metylme-takrylátu, stabilizovaného 0,08 g DTBMF,390 g cyklohexanu. K vysušené směsi bylapřidána suspenze metylátu hořečnatého,připravená rozpuštěním 0,6 g kovového hoř-číku ve 13,6 g metanolu. Reesterifikace by-la ukončena po 3 hodinách a 40 minutách.Po rozkladu a extrakci katalyzátoru půso-bením zředěného vodného roztoku kyselinysírové, vystripování rozpouštědla a metyl-metakrylátu a vysušení vlhkého esteru bylzískán benzylmetakrylát, který obsahovalméně než 2 % hm. volného benzylalkoholua méně než 1,2 % hm. metylmetakrylátu acyklohexanu. Ester byl prostý polymerů.Barevnost esteru byla nižší než 120 jedno-tek Házená. Výtěžek esteru byl 97,5 %. PftEDMĚT Způsob přípravy esterů kyseliny akrylovéa metakrylové reesterifikací metyl-, etyl-akrylátu či metakrylátu odpovídajícími al-koholy za přítomuosti katalyzátoru na bázialkoholu a Inhibitoru polymerace, za zvý-šené teploty a současně rektifikace a desti-lace uvolňujícího se nižšího alkoholu vy-značený tím, že výchozí molární poměr me-tyl-, popřípadě etylakrylátu či metakrylátuk alkoholu je 1,05 až 1,2, do reakční směsi VYNALEZU se přidává jako inhibitor polymerace 2,6-di-terc.-butyl-p-metylfenol, případně terc.-bu-tyl-pyrokatechin, popřípadě směs obou výšeuvedených inhibitorů, přičemž součet kon-centrací obou inhibitorů činí nejvýš 0,015 %hm. a koncentrace terc.-butyl-pyrokatechi-nu je s výhodou nižší než 0,006 % hm. a re-akce probíhá v prostředí uhlovodíkovéhorozpouštědla za zvýšené teploty do 100 CCza přívodu plynu obsahujícího kyslík.Methacrylic acid 2-hydroxy-ethoxyethyl ester. The ester color was less than 180 Handball units. EXAMPLE 5 283 g of benzyl alcohol, 300 g of methyl methacrylate, stabilized with 0.08 g of DTBMF, 390 g of cyclohexane were introduced into the apparatus of Example 1. To the dried mixture was added a slurry of magnesium methylate prepared by dissolving 0.6 g of metallic magnesium in 13.6 g of methanol. The esterification was completed after 3 hours and 40 minutes. After decomposition and extraction of the catalyst by treatment with dilute aqueous acid sulfide solution, stripping off the solvent and methyl methacrylate and drying the wet ester, benzyl methacrylate was obtained which contained less than 2 wt. of free benzyl alcohol and less than 1.2 wt. methyl methacrylate acyclohexane. The ester was free of polymers. The ester color was less than 120 units Handball. The ester yield was 97.5%. The method for preparing acrylic esters of methacrylic acid by re-esterification of methyl, ethyl acrylate or methacrylate with the corresponding alcohols in the presence of a catalyst on a base alcohol and a polymerization inhibitor, at elevated temperature and rectification and distillation of the lower alcohol liberated by wherein the starting molar ratio of methyl or ethyl acrylate or methacrylate of the alcohol is 1.05 to 1.2, and 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, optionally tert. -butyl-pyrocatechin, optionally a mixture of the two above-mentioned inhibitors, wherein the sum of the concentrations of the two inhibitors is at most 0.015% by weight. and the concentration of tert-butyl pyrocatechin is preferably less than 0.006 wt%. and the re-action is carried out in a hydrocarbon solvent environment at elevated temperature to 100 cc with an oxygen-containing gas feed.
CS871798A 1987-03-17 1987-03-17 Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation CS259635B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS871798A CS259635B1 (en) 1987-03-17 1987-03-17 Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS871798A CS259635B1 (en) 1987-03-17 1987-03-17 Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS179887A1 CS179887A1 (en) 1988-02-15
CS259635B1 true CS259635B1 (en) 1988-10-14

Family

ID=5353269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS871798A CS259635B1 (en) 1987-03-17 1987-03-17 Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS259635B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS179887A1 (en) 1988-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3887609A (en) Process for the production of higher alkylacrylates and methacrylates
JP3346822B2 (en) Method for producing acrylate or methacrylate
US3959358A (en) Polymerization inhibition of acrylate esters
GB1515620A (en) Continuous production of alkyl acrylates free from ether
CA2151864A1 (en) Process for Preparing Alkyl Acrylates by Direct Esterification
AU8186598A (en) Transesterification process
FR2655987A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF ALKYLIMIDAZOLIDONE (METH) ACRYLATE
CA1217448A (en) Stripping of unreacted glycol ethers and acids from an esterification reaction mixture
KR100460248B1 (en) Esterification of (Meth)Acrylic Acid with an Alkanol
US5585514A (en) Process for the manufacture of biacetyl-free methyl methacrylate
KR100441360B1 (en) Method for the esterification of (meth) acrylic acid with an alkanol
MXPA96006243A (en) Esterification of acid (met) acrylic with an ftaa
KR100452078B1 (en) Esterification of (Meth)Acrylic Acid with an Alkanol
US4791221A (en) Transesterification of methyl methacrylate
US4480116A (en) Process inhibitor for readily polymerizable acrylate monomer
US4675436A (en) Preparation of alkyl esters of α,β-monoolefinically unsaturated monocarboxylic acids
MXPA96006244A (en) Esterification of acid (met) acrylic with an ftaa
CS259635B1 (en) Method of acrylic and metacrylic acids' esters preparation
US4983761A (en) Process for the preparation of high-boiling acrylates and methacrylates
US5883261A (en) Process for the manufacture of alkylimidazolidone (meth)-acrylates
US5763643A (en) Preparation of alkyl esters of (meth)acrylic acid
US2649475A (en) Process for the manufacture of methyl acrylate
JP3551621B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid ester
EP0165529B1 (en) Process for producing phenyl methacrylate or acrylate
US4059617A (en) Synthesis of dimethylaminoethyl methylmethacrylate