PL128141B1 - Process for manufacturing alkyl-glycidyl ethers - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania eterów alkilowo-glicydylowych z alkoholi i epichloro- hydryny.Etery alkilowo-glicydylowe znajduja szerokie zastosowanie jako rozpuszczalniki i komponenty przy otrzy¬ mywaniu zywic epoksydowych i z tego wzgledu sa uzywane w przemysle tworzyw sztucznych i farb, elektroni¬ cznym, elektrotechnicznym, a jako odczynniki w praktyce laboratoryjnej. Z uwagi na znaczenie tych zwiazków, metody ich otrzymywania sa przedmiotem szeregu prac. Jedna z ogólnych metod otrzymywania polega na cyklizacji 1-aloksy-3-chloropropanoli-2 w obecnosci wodorotlenku sodowego (Flores-Gallardo, Pollard, J.Org.-Chem. 12) 1947 (831) lub wodorotlenku potasowego (Ponomarew, Z.Obsc, Chim, 22) 1952 (929) w ete¬ rze jako rozpuszczalniku.Inny wariant syntezy eterów alkilowo-glicydylowych polega na reakcji alkoholanu sodowego z epichlorohy- dryna w eterze (Ohta, Ohta J.Chem. Soc. Japan, Pure Chem. Sect, 77) 1956 (198). Powazna wada wymienionych metod jest koniecznosc dodatkowych syntez substratów, co obniza sumaryczna wydajnosc procesu. I tak, 1-alko- ksy-3-chloropropanol-2 otrzymuje sie w wyniku reakcji alkoholu z epichlorohydryna w obecnosci kwasów jako katalizator^. Wydajnosc tego etapu syntezy nie przekracza na ogól 70%. Wydajnosc reakcji otrzymywania eteru alkilowo-glicydylowego w wyniku cyklizaqi otrzymywanego alkoholu jest na ogól nie wyzsza niz 70%. Takwiec w najkorzystniejszych warunkach ogólna wydajnosc syntezy nie przekracza 50%.W metodzie Ohty otrzymuje sie w pierwszym stadium alkoholan w wyniku reakcji sodu lub potasu z stoso¬ wanym w nadmiarze alkoholem. W przypadku wyzszych alkoholi alifatycznych reakcja wymaga dlugotrwalego mieszania substratów w podwyzszonej temperaturze. Z uwagi na wydzielanie sie wodoru w trakcie reakcji ten etap syntezy jest szczególnie niebezpieczny. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 898 349 znany jest sposób otrzymywania pochodnych glicydylowych polihydroksyalkoholi polegajacy na reakcji epichlo- rohydryny z polihydroksyalkoholami w obecnosci mocnych zasad nieorganicznych. Aby zminimalizowac udzial reakqi hydrolizy, synteze prowadzi sie w warunkach bezwodnych, usuwajac azeotropowo tworzaca sie wode.Znany jest równiez z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 636 060 sposób otrzymywa¬ nia eterów glicydylowych, polegajacy na reakcji halohydryn z 2,2-dinitro-2-fluoroetanolem, a z opisu patentowe¬ go Stanfry Zjednoczonych Ameryki nr 3 706 772 sposób otrzymywania eterów glicydylowych, polegajacy na reakqi halohydryn z 1,4 bis(2-hydroksyhexafluoro-2-propylo)tetrafluorobenzenem. Sposoby te wymagaja prowa-2 128 141 dzenia procesu w niskich temperaturach, aby uniknac rozkladu epichlorohydryn i eterów glicydylowych, zacho¬ dzacego w podwyzszonej temperaturze w obecnosci wody i wodorotlenku sodowego. Stwierdzono nieoczekiwa¬ nie, ze alkohole inhibuja proces rozkladu epichlorohydryny i eterów glicydylowych, co stwarza mozliwosc prowadzenia reakcji w ukladzie dwufazowym w podwyzszonej temperaturze bez koniecznosci zachowania wa¬ runków bezwodnych.Sposób otrzymywania eterów glicydylowych wedlug wynalazku polega na tym, ze synteze alkoholi z epichlorohydryna w obecnosci zasady prowadzi sie w ukladzie dwufazowym w granicach temperatur od 30°C do temperatury wrzenia mieszaniny reakcyjnej. Po oddzieleniu czesci stalych mieszanine poreakcyjna poddaje sie destylacji frakcyjnej. Przedgon zawierajacy nieprzereagowane substraty i niewielkie ilosci eteru alkilowo-glicy- dowego zawraca sie do kolejnej syntezy. Glówna frakcja zawiera produkt o czystosci nie mniejszej niz 97%. Przy takim sposobie postepowania, z uwagi na niewielki, nie przekraczajacy 5% udzial reakcji ubocznych, sumaryczna wydajnosc jest wysoka.Z przeprowadzonych badan wynika, ze najbardziej reaktywne sa alkohole l-rzedowe. Przy przejsciu do alkoholi ll-rz. i lll-rz. maleje szybkosc reakcji i z tego wzgledu korzystne jest podwyzszenie temperatury miesza¬ niny reakcyjnej. Poniewaz ze wzrostem temperatury oraz czasu reakcji rosnie udzial procesów wtórnych z udzia¬ lem zwiazków epoksydowych, dobrano warunki pozwalajace na uzyskanie optymalnych wydajnosci syntezy eterów alkilowo-glicydylowych. Produkt uzyskany sposobem wedlug wynalazku cechuje sie duza czystoscia i spelnia wymagania stawiane odczynnikom chemicznym.Przyklad I. W kolbie zaopatrzonej w chlodnice zwrotna, mieszadlo i termometr umieszczono 178 g alkoholu n-butylowego, 333 g epichlorhydryny, 106 g wodorotlenku sodowego. Intensywnie mieszajac utrzymy¬ wano mieszanine reakcyjna w temperaturze 60° w ciagu 4 godzin. Po ochlodzeniu odsaczono osad soli, przemyto 50 cm3 butanolu, a polaczone przesacze poddano destylacji frakcyjnej pod zmniejszonym cisnieniem. Przedgon zawierajacy butanol, nieprzereagowana epichlorohydryne oraz niewielkie ilosci eteru n-butylowo-glicydylowego zawrócono do kolejnej syntezy. Zebrano frakcje o temperaturze 82-83°C/53 HPa. Uzyskano 190,5 g eteru n-bu¬ tylowo-glicydylowego o zawartosci glównego skladnika 99,8%.Przyklad II. Do kolby zaopatrzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna wprowadzono 178g alkoholu izobutylowego, 333,12 g epichlorohydryny oraz 150,6g wodorotlenku sodowego. Utrzymujac mieszanine w temperaturze 60° mieszanozawartosc reaktora wciagu 6 godzin. Po ochlodzeniu mieszaniny reak¬ cyjnej odsaczono osad soli, przemyto 50 cm" epichlorohydryny, a polaczone przesacze poddano destylacji frak¬ cyjnej pod zmniejszonym cisnieniem. Zebrano 161 g frakcji w temperaturze 80-82°/53 HPa o zawartosci eteru izo-butylo-glicydylowego 98,12%.Przyklad III. W kolbie zaopatrzonej w chlodnice zwrotna umieszczono 178 g alkoholu sec-butylowe- go, 333 g epichlorohydryny i 106 g wodorotlenku sodowego. Zawartosc reaktora mieszano wciagu 6 godzin, utrzymujac w temperaturze 70°C. Po ochlodzeniu mieszaniny poreakcyjnej odsaczono osad soli i przemyto 80 cm3 epichlorohydryny. Polaczone przesacze poddano destylacji frakcyjnej pod zmniejszonym cisnieniem.Zebrano frakqe o temperaturze wrzenia 88-82°/53 HPa. Uzyskano 48,5 g eteru sec-butylowo-glicylowego o za¬ wartosci glównego skladnika 98%.Przyklad IV. Do kolby zaopatrzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrotna wprowadzono 120,2g alkoholu n-propylowego, 277,6 g epichlorohydryny i 88 g wodorotlenku sodowego. Utrzymujac mieszani¬ ne w temperaturze 60° mieszano zawartosc reaktora w ciagu 5 godzin. Po ochlodzeniu mieszaniny poreakcyjnej odsaczono osad soli, przemyto 70 cm3 epichlorohydryny, a polaczone przesacze poddano destylacji frakcjono¬ wanej pod zmniejszonym cisnieniem. Zebrano 114 g frakcji o temperaturze wrzenia 90-92°C/60 HPa, zawierajacej 99,9 g eteru n-propylowo-gltcydylowego.Przyklad V. W kolbie umieszczono 120,2 g alkoholu izopropylowego, 277,6 epichlorohydryny i 88 g wodorotlenku sodowego. Mieszajac zawartosc reaktora i utrzymywano w temperaturze wrzenia w ciagu 60 mi¬ nut Po ochlodzeniu mieszaniny poreakcyjnej odsaczono osad soli, przemyto 80 cm3 epichlorohydryny, a pola¬ czone przesacze poddano destylacji frakcyjnej, zbierajac frakcje o temperaturze wrzenia 85-86°/53 HPa. Uzyska¬ no 72 g eteru izopropylowo-glicydylowego o zawartosci glównego skladnika 99,5%.Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania eterów alkilowo-glicydylowych w reakcji alkoholi z epichlorohydryna w obecnosci , mocnej zasady, znamienny tym, ze synteze prowadzi sie w ukladzie dwufazowym w granicach tempera¬ tur od 30°C do temperatury wrzenia mieszaniny reakcyjnej.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100egz.Cent 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania eterów alkilowo-glicydylowych w reakcji alkoholi z epichlorohydryna w obecnosci , mocnej zasady, znamienny tym, ze synteze prowadzi sie w ukladzie dwufazowym w granicach tempera¬ tur od 30°C do temperatury wrzenia mieszaniny reakcyjnej. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100egz. Cent 100 zl PL