Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia 2,2-dwumetylo-4-hydroksymetylo-l,3-dioksolanu czyli izopropylidenoglieeryny, przez reakcje aceto¬ nu z gliceryna.Wedlug dotychczas znanego sposobu, miedzy in¬ nymi z „Organie Syntheses", III, 502/1955/,2,2-dwu- metylo-4-hydroksymetylo-l,3-dioksolan otrzymuje sie w reakcji pomiedzy gliceryna i acetonem w obecnosci kwasnego katalizatora, jakim jest zwy¬ kle kwas p-toluenosulfonowy, benzenosulfonowy, siarkowy, przy udziale czynnika azeotropujacego, jak eteru naftowego, chloroformu.Z innych kwasnych katalizatorów cytowanych w literaturze: (Fisher, Ber, 28, 1167/1895/ i Irvine, Macdonald, and Sautar, J. Chem. Soc. 107. 343/ /1915/) mozna wymienic takie, jak: chlorowodór, chlorowodór i bezwodny siarczan sodu, pieciotle¬ nek fosforu oraz bezwodny siarczan miedziowy.Maja one jednak ograniczone znaczenie — wy¬ lacznie preparatywne. Mieszanina reakcyjna ogrze¬ wana jest pod chlodnica zwrotna w temperaturze wrzenia acetonu lub nizej wrzacego czynnika aze¬ otropujacego. Izopropylidenogliceryna powstaje w aparacie reakcyjnym, natomiast tworzaca sie w wyniku reakcji woda — w miare powstawania pro¬ duktu — usuwana jest azeotropowo ze srodowiska reakcji. Temperatura reakcji okreslona jest tempe¬ ratura wrzenia mieszaniny azeotropowej: woda- -czynnik azeotropujacy i w przypadku uzycia ete¬ ru naftowego lub chloroformu, nie przekracza 333K.Po zakonczeniu reakcji, nadmiar acetonu i czyn¬ nika azeotropujacego jest oddestylowany z apara- s tu reakcyjnego, a pozostaly w aparacie surowy produkt, po uprzednim zobojetnieniu kwasnego katalizatora wodorotlenkiem lub octanem sodu — poddaje sie destylacji prózniowej, uzyskujac w desltylaoie, po odpedzeniu przedgonów, wlasciwy io produkt.Niedogodnoscia opisanego wyzej sposobu otrzy¬ mywania jest prowadzenie syntezy w sposób okre¬ sowy, przy dlugim czasie ogrzewania reagentów, wynoszacym 35—70 godzin. Jest to wysoce nieko- 15 rzystne, gdyz powoduje w obecnosci silnych kwa- sów-katalizatorów silne zesmolenie substratów w warunkach bezwodnych, juz w temperaturze oko¬ lo 333 K. Prowadzi to do znacznego zanieczysz¬ czenia produktu oraz obnizenia wydajnosci proce- 20 su. Ponadto w bezwodnym srodowisku. reakcji, które istnieje na skutek azeotropowego usuwania wody, nastepuje czesciowa polimeryzacja glicery¬ ny, co równiez obniza wydajnosc produktu na sku¬ tek tworzenia sie zywic. Pozostajacy w aparacie 25 reakcyjnym produkt, w warunkach dlugotrwalego ogrzewania w kwasnym srodowisku reakcyjnym, narazony jest na rozklad. Dodatkowa trudnoscia jest operowanie z reguly latwopalnym lub toksycz¬ nym czynnikiem azeotropujacym, jak eter nafto- 30 wy, benzen czy chloroform. Jednoczesnie wystepu- 115 130115 130. ja trudnosci regeneracji z destylatu azeotropowego poszczególnych skladników.Sposób otrzymywania 2,2-dwumetylo-4-hydroksy- metylo-l,3-dioksolanu czyli izopropylidenoglicery- ny, przez reakcje acetonu z gliceryna wobec ka¬ talizatora kwsnego wedlug wynalazku charaktery¬ zuje sie tym, ze do gliceryny ogrzanej powyzej temperatury 373 K, korzystnie 383—393 K dodaje sie 1—2% wagowych kwasu borowego, po czym wdmuchuje sie przegrzana pare acetonu, a pro¬ dukt reakcji lacznie z nieprzereagowanym aceto¬ nem i para wodna usuwa sie w sposób ciagly ze srodowiska reakcji. Wydzielenie produktu z oparów nastepuje w znany sposób przez rektyfi¬ kacje acetonu i rozdestylowanie prózniowe wody od izopropylidenogliceryny.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze izopropylideno¬ gliceryna nie tworzyl azeotropu z woda ani z ace¬ tonem, a zostaje' porywana z oparami wody i ace¬ tonu na zewnatrz aparatu w temperaturze re¬ akcji, lezacej ponizej temperatury wrzenia izopro- pylidenogliceryny.Zalety sposobu wedlug wynalazku polegaja na zastosowaniu w roli kwasnego katalizatora — sla¬ bego kwasu, jakim jest kwas borowy, zamiast do¬ tychczas stosowanych mocnych kwasów np. kwasu siarkowego, p-toluenosulfonowego, co w znacznym stopniu zmniejsza korozje aparatury bez pogor¬ szenia wydajnosci procesu i pozwala na uniknie¬ cie niekorzystnego zesmolenia substratów, na eli¬ minacji drogiego i niebezpiecznego w uzyciu czyn¬ nika azeotropujacego, na zastosowaniu wyzszej temperatury reakcji, zwiekszajacej szybkosc re¬ akcji i umozliwiajacej lepsze przereagowanie sub¬ stratów do konca, a tym samym poprawiajacej wydajnosc procesu, na prowadzeniu procesu syn¬ tezy w sposób ciagly, co jeszcze bardziej przesuwa równowage w kierunku tworzenia sie produktu, gdyz ze srodowiska reakcji usuwana jest nie tylko woda, lecz równiez izopropylidenogliceryna. Poza tym, powstajaca w sposób ciagly w reaktorze w wyniku reakcji woda, uniemozliwia powstawanie polimerów ^gliceryny, a nawet powstale polimery rozklada, przez co proces jest wydajniejszy. Roz¬ dzial acetonu, wody i izopropylidenogliceryny od¬ bywa sie na drodze rektyfikacji i destylacji próz¬ niowej.Sposób otrzymywania izopropylidenogliceryny wedlug wynalazku ilustruja ponizsze przyklady.Przyklad I. Do reaktora pojemnosci 2000 li¬ trów, zawierajacego 1500 kg gliceryny, ogrzanej do temperatury 383 K dodaje sie 1% wagowy kwa¬ su borowego, po czym wdmuchuje sie przez bar- boter, umieszczony nad dnem aparatu, przegrzana do 393 K pare acetonu. Uchodzace z aparatu opa¬ ry, zawierajace powstala w wyniku reakcji wode, aceton oraz izopropylidenogliceryne kieruje sie na kolumne rektyfikacyjna, gdzie nastepuje odwod¬ nienie acetonu, który zawracany jest do obiegu.Pozostala w kutbie kolumny rektyfikacyjnej woda z ketalem — izopropylidenogliceryna, odprowadza¬ lo 15 20 25 30 35 40 50 55 60 na jest do rozdestylowacnia na '\, ctestyfatree próz-;; niowej na skladniki, po uprzednim salkalizowaniu sladów porwanego katalizatora kwairiego za po¬ moca tlenku wapnia pHJ^—8. Destylacje próznio¬ wa prowadzi sie pod próznia okolo 2000 Pa, zbie¬ rajac w zakresie temperatur wrzenia. 313—338 K wode z resztkami acetonu, nastepnie \^ zatóesie temperatur wrzenia 338—358 K dalsza frskcje, zawierajaca izopropylidenogliceryne i okolo 35% wody, po czym w temperaturze 358 Ki przy tej samej prózni 2000 Pa zbiera sie wlasciwy produkt — czysta izopropylidenogliceryne. Frakcje wrzaca w zakresie 338—358 K przy 2000 Pa dodaje sie do nastepnej szarzy surowej, zawodnionej izopro¬ pylidenogliceryny, zaladowanej do destylarki próz¬ niowej, wzbogacajac w ten sposób surówke we wlasciwy produkt, po czym cykl destylacji próz¬ niowej powtarza sie. Synteze prowadzi sie w spo¬ sób ciagly, uzupelniajac reaktor gliceryna w ilo¬ sci odpowiadajacej masie wytworzonej w reakcji izopropylidenogliceryny, a obieg acetonowy aceto¬ nem, bez potrzeby uzupelnienia kwasu borowego, lub tylko sporadycznie przez zmieszanie z wdozo- wana gliceryna. Uzyskuje sie okolo 80% wydajno¬ sci czystego produktu w przeliczeniu na gliceryne.Przyklad II. Na szczyt kolumny pólkowej lub z wypelnieniem podaje sie pompa obiegowa w sposób ciagly gliceryne, zawierajaca 2% wago¬ wych rozpuszczonego kwasu borowego i podgrza¬ na wstepnie w podgrzewaczu do temperatury oko¬ lo 393 K. Od dolu kolumny wdmuchuje sie prze- ciwpradowo przegrzana do temperatury 403 K pa¬ re acetonu. Temperature na kolumnie utrzymuje sie przez caly czas prowadzenia procesu na pozio¬ mie 393 K za pomoca ogrzewania parowego. Ucho¬ dzace z górnej czesci kolumny Opary, zawierajace produkt reakcji, wode i aceton, kierowane sa po przejsciu przez chlodnice wodna do kolumny rek¬ tyfikacyjnej w celu odwodnienia acetonu, który zawracany jest do obiegu. Pozostala w kubie ko¬ lumny rektyfikacyjnej mieszanine izopropylideno¬ gliceryny i wody, odprowadza sie do rozdestylowa- nia na destylarce prózniowej na skladniki, jak w przykladzie I. Wydajnosc tak prowadzonego pro¬ cesu wynosi 85% w przeliczeniu na gliceryne.Zastrzezenie paten to w e Sposób otrzymywania 2,2-dwumetylo-4-hydroksy- metylo-l,3-dioksolanu przez reakcje acetonu z gli¬ ceryna wobec katalizatora kwasnego, znamienny tym, ze do gliceryny ogrzanej powyzej tempera¬ tury 373 K, korzystnie 383—393 K, dodaje sie 1— 2% wagowych kwasu borowego, po czym wprowa¬ dza sie przegrzane, korzystnie do 403 K pary ace¬ tonu, a produkt reakcji lacznie z oparami nie- przereagowanego acetonu i para wodna usuwa sie w sposób ciagly ze srodowiska reakcji, a na¬ stepnie wydziela sie produkt z oparów w znany sposób przez rektyfikacje acetonu i rozdestylowa^ nie prózniowe wody od izopropHidenogliceryny.PZGraf. Koszalin D-755 90 A-4 Cena 100 zl PLThe present invention relates to a method of obtaining 2,2-dimethyl-4-hydroxymethyl-1,3-dioxolane, or isopropylidene glycerol, by reacting acetone with glycerin. According to the previously known method, among others, "Organic Syntheses", III. 502 (1955), 2,2-dimethyl-4-hydroxymethyl-1,3-dioxolane is obtained by the reaction between glycerin and acetone in the presence of an acid catalyst, usually p-toluenesulfonic, benzenesulfonic, sulfuric acids, with participation of an azeotroping agent like petroleum ether, chloroform. Other acid catalysts cited in the literature: (Fisher, Ber, 28, 1167/1895 / and Irvine, Macdonald, and Sautar, J. Chem. Soc. 107. 343 / / 1915 / ), the following may be mentioned: hydrogen chloride, hydrogen chloride and anhydrous sodium sulphate, phosphorus pentoxide and anhydrous cupric sulphate. However, they are of limited importance - only preparative. The reaction mixture is heated under reflux at the boiling point of acetone or below boiling active the aisotropic tube. Isopropylidene glycerol is formed in the reaction apparatus, while the water formed as a result of the reaction - as the product is formed - is removed azeotropically from the reaction environment. The reaction temperature is determined by the boiling point of the azeotropic mixture: water-azeotroping agent and in the case of using petroleum ether or chloroform, it does not exceed 333 K. After the reaction is completed, the excess of acetone and azeotroping agent is distilled from the reaction apparatus, and the crude product remaining in the apparatus, after neutralizing the acid catalyst with sodium hydroxide or acetate, is subjected to vacuum distillation, obtaining the right product in the deslyle, after having stripped off the foreheads. The inconvenience of the above-described preparation method is to carry out the synthesis in a periodical manner, with long heating times of the reactants, 35-70 hours. This is highly disadvantageous as it causes a strong salt formation of the substrates under anhydrous conditions, already at a temperature of about 333 K. in the presence of strong acid catalysts. This leads to a significant contamination of the product and a reduction in the efficiency of the process. Moreover, in a waterless environment. As a result of the azeotropic removal of water, glycerol is partially polymerized, which also lowers the yield of the product due to the formation of the gums. The product remaining in the reaction apparatus, under the conditions of prolonged heating in an acidic reaction medium, is exposed to decomposition. An additional difficulty is the handling of normally a flammable or toxic azeotroping agent, such as petroleum ether, benzene or chloroform. At the same time, there are difficulties in the regeneration of individual components from the azeotropic distillate. Method of obtaining 2,2-dimethyl-4-hydroxy-methyl-1,3-dioxolane, or isopropylidene glycerin, by reacting acetone with glycerin in the presence of an acid catalyst According to the invention, it is characterized by the fact that 1-2% by weight of boric acid is added to the glycerin heated above 373 K, preferably 383-393 K, and then superheated acetone vapor is blown in and the reaction product, including unconverted acetone, is blown in. and water vapor are continuously removed from the reaction environment. The product is separated from the vapors in a known manner by rectification of acetone and vacuum distillation of water from isopropylidene glycerol. Surprisingly, it has been found that isopropylidene glycerol does not form an azeotrope with water or acetone, and is entrained with vapors of water and acetone on the outside the apparatus at the temperature of the reaction, which is below the boiling point of isopropylidene glycerol. The advantages of the process according to the invention consist in the use of a weak acid, such as boric acid, as an acid catalyst, instead of the previously used strong acids, e.g. sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, which significantly reduces the corrosion of the equipment without deteriorating the efficiency of the process and allows to avoid unfavorable tarnishing of the reactants, to eliminate the expensive and dangerous to use azeotroping agent, by using a higher reaction temperature, increasing the speed of ¬ action and allowing better reaction of the substrates to the end, and that thus improving the efficiency of the process, by carrying out the synthesis process in a continuous manner, which further shifts the equilibrium towards the formation of the product, since not only water but also isopropylidene glycerol are removed from the reaction environment. In addition, the water which is continuously formed in the reactor as a result of the reaction prevents the formation of glycerol polymers, and even the resulting polymers are broken down, making the process more efficient. The separation of acetone, water and isopropylidene glycerol takes place by means of rectification and vacuum distillation. The method of obtaining isopropylidene glycerol according to the invention is illustrated by the following examples. Example 1 A reactor with a capacity of 2000 liters, containing 1500 kg of glycerol, heated to 383 temperature, K is added to 1% by weight of boric acid, and then a vapor of acetone is blown through a bubble above the bottom of the apparatus. The vapor, containing water, acetone and isopropylidene glycerol released as a result of the reaction, is directed to the rectification column, where the acetone is dehydrated and recycled. The water with ketal, isopropylidene glycerol remaining in the rectification column, is drained off. 15 20 25 30 35 40 50 55 60 is to be distilled into '\, ctestifatree prime- ;; on the components, after the traces of the entrained quairi catalyst have been made alkaline with calcium oxide, pHJ ^ -8. The vacuum distillation is carried out at a vacuum of about 2000 Pa, collecting in the boiling range. 313-338 K water with residual acetone, then the boiling point is reduced to 338-358 K another fraction, containing isopropylidene glycerol and about 35% water, and then at 358 Ki at the same vacuum of 2000 Pa the appropriate product is collected - pure isopropylidene glycerol. The fractions boiling in the range of 338-358 K at 2000 Pa are added to the next gray of crude, water-loaded isopropylidene glycerol, charged to the vacuum distiller, thus enriching the pig iron with the correct product, and the vacuum distillation cycle is then repeated. The synthesis is carried out continuously, replenishing the reactor with glycerin in an amount corresponding to the mass of isopropylidene glycerol produced in the reaction, and the acetone cycle with acetone, without the need to supplement boric acid, or only occasionally by mixing with the added glycerol. Approximately 80% of pure product yield is obtained, based on glycerin. Example II. Glycerine containing 2% by weight of dissolved boric acid is fed to the top of a plate or packed column, and is preheated in a preheater to a temperature of about 393 K. From the bottom of the column, an overheated overheating is blown in. a temperature of 403 K of acetone vapor. The temperature on the column is maintained at 393 K throughout the process by steam heating. The vapor, which leaves the top of the column, containing the reaction product, water and acetone, is passed through a water cooler to a rectification column to dehydrate the acetone, which is recycled. The mixture of isopropylidene glycerol and water remaining in the cup of the rectifying column is discharged for distillation in a vacuum distiller into ingredients, as in Example 1. The yield of this process is 85% based on glycerin. for the preparation of 2,2-dimethyl-4-hydroxymethyl-1,3-dioxolane by reacting acetone with glycerin in the presence of an acid catalyst, characterized in that glycerin heated above 373 K, preferably 383-393 K, is added to 1 to 2% by weight of boric acid, then superheated acetone vapor, preferably up to 403 K, is introduced, and the reaction product, including unreacted acetone vapors and water vapor, are continuously removed from the reaction medium, and The product is gradually separated from the vapors in a known manner by rectifying the acetone and vacuum distilling the water from isopropHidenoglycerin. Koszalin D-755 90 A-4 Price PLN 100 PL