RU2149865C1 - Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters - Google Patents

Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters Download PDF

Info

Publication number
RU2149865C1
RU2149865C1 RU99100939A RU99100939A RU2149865C1 RU 2149865 C1 RU2149865 C1 RU 2149865C1 RU 99100939 A RU99100939 A RU 99100939A RU 99100939 A RU99100939 A RU 99100939A RU 2149865 C1 RU2149865 C1 RU 2149865C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
organic compounds
monoalkyl esters
molybdenum
production
Prior art date
Application number
RU99100939A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Петухов
В.Ф. Швец
Ю.П. Сучков
Original Assignee
Индивидуальное частное предприятие "Вега-Хим"
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 Индивидуальное частное предприятие "Вега-Хим" filed Critical Индивидуальное частное предприятие "Вега-Хим"
Priority to RU99100939A priority Critical patent/RU2149865C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149865C1 publication Critical patent/RU2149865C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to method of synthesis of monoalkyl esters of mono- and diethylene glycols (ethyl-, butyl-cellosolves and carbitols) and propylene glycol monomethyl ester that are used in production of solvents, plasticizers, components for low-freezing, deicers, hydraulic and hydraulic break liquids and for production of materials used in industry of plastics, pesticides, lacquers and dyes. Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters is carried out by interaction of ethylene and propylene oxides with alcohols at increased temperature and pressure and involves the use of organic compounds of metals of fifth and/or sixth group of periodic system of elements as catalyst, preferably organic compounds of vanadium, molybdenum and tungsten and more precisely: alkyl esters of corresponding to inorganic acids. Method provides high selectivity of process at decreased alcohol excess (by 4-8-fold) with respect to alkylene oxide, producing concentrated solutions of the end compounds (above 20 wt.-%). EFFECT: improved method of synthesis, decreased energy consumption. 1 cl, 2 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к способу получения моноалкиловых эфиров моно- и диалкиленгликолей, в частности к способу получения метил-, этил-, бутил- целлозольвов и карбитолов, а также моноалкиловых эфиров пропиленгликоля. The invention relates to a method for producing monoalkyl esters of mono- and dialkylene glycols, in particular to a method for producing methyl, ethyl, butyl cellosolves and carbitols, as well as monoalkyl ethers of propylene glycol.

Моноалкиловые эфиры алкиленгликолей используются в производстве растворителей, пластификаторов, компонентов для низкозамерзающих, антиобледенительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, а также для получения материалов, применяемых в промышленности пластических масс, пестицидов, лаков и красок. Monoalkyl ethers of alkylene glycols are used in the manufacture of solvents, plasticizers, components for low-freezing, anti-icing, hydraulic and hydraulic brake fluids, as well as for the production of materials used in the industry of plastics, pesticides, varnishes and paints.

Известен способ получения моноэтилового эфира этиленгликоля (этилцеллозольва) и моноэтилового эфира диэтиленгликоля (этилкарбитола) взаимодействием этанола и оксида этилена при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора - гидроксида натрия (Дымент О.И. и др. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. - М.: Химия, 1976; Малиновский М.С. Окиси олефинов и их производные. - М.: Госхимиздат, 1961). A known method of producing monoethyl ether of ethylene glycol (ethyl cellosolve) and monoethyl ether of diethylene glycol (ethyl carbitol) by the interaction of ethanol and ethylene oxide at elevated temperature and pressure in the presence of a catalyst - sodium hydroxide (Dyment O.I. et al. Glycols and other derivatives of ethylene and propylene oxides. - M .: Chemistry, 1976; Malinovsky M.S. Oxides of olefins and their derivatives .-- M .: Goskhimizdat, 1961).

Недостатком данного способа является низкая селективность образования целевых продуктов. При мольном соотношении оксид : спирт = 1 : 5 селективность образования этилцеллозольва не превышает 51,3% мол., этилкарбитола - 13,9% мол. The disadvantage of this method is the low selectivity of the formation of the target products. At a molar ratio of oxide: alcohol = 1: 5, the selectivity for the formation of ethyl cellosolve does not exceed 51.3 mol%, ethyl carbitol - 13.9 mol%.

Наиболее близким аналогом данного способа является способ получения моноалкиловых эфиров алкиленгликолей взаимодействием этанола и оксида этилена и монометилового эфира пропиленгликоля при повышенных температуре и давлении в присутствии металлсодержащего катализатора - молибденсодержащий кубовый остаток после отгонки продуктов эпоксидирования олефинов C3-C5 органической гидроперекисью или водный экстракт указанного кубового остатка (Патент России N 1203846, приоритет 28.10.81).The closest analogue of this method is a method for producing monoalkyl ethers of alkylene glycols by reacting ethanol and ethylene oxide and propylene glycol monomethyl ether at elevated temperature and pressure in the presence of a metal-containing catalyst — a molybdenum-containing bottoms residue after distillation of the products of epoxidation of C 3 -C 5 olefins with organic hydroperoxide or water the remainder (Patent of Russia N 1203846, priority 28.10.81).

Недостатком данного способа является то, что высокая селективность (для этилцеллозольва 63,7-83,4% мол., этилкарбитола 3,24-16,6% мол., монометилового эфира пропиленгликоля 95,1% мол.) достигается путем проведения процесса при большом 8-10-кратном мольном избытке спирта по отношению к оксиду. Это приводит к получению разбавленных растворов целевых продуктов (менее 20% мас.) и в свою очередь требует повышенных энергозатрат при их выделении. The disadvantage of this method is that high selectivity (for ethyl cellosolve 63.7-83.4 mol%, ethyl carbitol 3.24-16.6 mol%, propylene glycol monomethyl ether 95.1 mol%) is achieved by carrying out the process at a large 8-10-fold molar excess of alcohol relative to the oxide. This leads to the preparation of dilute solutions of the target products (less than 20% wt.) And, in turn, requires increased energy consumption for their allocation.

Предлагаемый способ позволяет достигнуть высокой селективности при использовании меньшего избытка спирта (4-8-кратном) по отношению к оксиду алкилена, получать концентрированные растворы целевых продуктов (более 20% мас.) и, как следствие, снизить энергозатраты на стадии выделения. The proposed method allows to achieve high selectivity by using a smaller excess of alcohol (4-8-fold) in relation to alkylene oxide, to obtain concentrated solutions of the target products (more than 20% wt.) And, as a result, reduce energy consumption at the separation stage.

Указанный результат достигается взаимодействием оксида этилена и пропилена со спиртами при повышенных температуре и давлении и использовании в качестве катализаторов органических соединений металлов пятой и/или шестой группы Периодической системы элементов. Предпочтительно в качестве органических соединений металлов пятой и/или шестой группы Периодической системы элементов используют органические соединения ванадия, молибдена и вольфрама. Предпочтительно в качестве органических соединений ванадия, молибдена и/или вольфрама используют алкиловые эфиры соответствующих неорганических кислот. This result is achieved by the interaction of ethylene oxide and propylene with alcohols at elevated temperatures and pressures and the use of fifth and / or sixth group metals of the Periodic Table of Elements as catalysts for organic compounds. Preferably, organic compounds of vanadium, molybdenum and tungsten are used as organic compounds of metals of the fifth and / or sixth group of the Periodic system of elements. Preferably, alkyl esters of the corresponding inorganic acids are used as organic compounds of vanadium, molybdenum and / or tungsten.

Следующие примеры иллюстрируют способ. The following examples illustrate the method.

Пример 1
В металлическую ампулу объемом 200 мл, оборудованную рубашкой для обогрева теплоносителем, вентилем для загрузки реагентов и выгрузки продуктов реакции, последовательно загружают 92 г (2 моля) этанола, 22 г (0,5 моля) оксида этилена и в качестве катализатора 0,1 г бис-(этандиол-1,2)-молибдата. Мольное соотношение оксид : спирт = 1 : 4. Содержание молибдена в исходной реакционной смеси составляет - 0,005% мас.
Example 1
In a 200 ml metal ampoule equipped with a jacket for heating with a coolant, a valve for loading reagents and unloading reaction products, 92 g (2 mol) of ethanol, 22 g (0.5 mol) of ethylene oxide and 0.1 g of catalyst are sequentially loaded bis (ethanediol-1,2) molybdate. The molar ratio of oxide: alcohol = 1: 4. The molybdenum content in the initial reaction mixture is - 0.005% wt.

Ампулу помещают на лабораторную качалку и присоединяют к термостату с температурой 120oC, создают давление 20 ати. Через 2 часа конверсия оксида составляет 100%.The ampoule is placed on a laboratory rocking chair and connected to a thermostat with a temperature of 120 o C, create a pressure of 20 MPa. After 2 hours, the oxide conversion is 100%.

Суммарная концентрация целевых продуктов (целлозольва и карбитола) в продуктах реакции (Сцп) составила 36,7% мас. Селективность образования этилцеллозольва (на превращенный оксид) Ф1 составляет 77,0% мол., этилкарбитола Ф2 - 21,4% мол., других гликолей (этиленгликоль, диэтиленгликоль, моноэтиловый эфир триэтиленгликоля) Ф3 - 1,6%.The total concentration of the target products (cellosolve and carbitol) in the reaction products (C cp ) was 36.7% wt. The selectivity of the formation of ethyl cellosolve (per converted oxide) Ф 1 is 77.0 mol%, ethyl carbitol Ф 2 - 21.4 mol%, other glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monoethyl ether) Ф 3 - 1.6%.

Примеры 2-5
Процесс осуществляют аналогично примеру 1 при других мольных отношениях оксид : спирт, при различном содержании молибдена в исходной реакционной смеси, а также при различных условиях проведения процесса оксиэтилирования. Условия проведения процесса и результаты приведены в таблице 1. В таблице 1 также приведены результаты испытания катализаторов при синтезе монобутилового эфира этиленгликоля (бутилцеллозольва) и монобутилового эфира диэтиленгликоля (бутилкарбитола) - примеры 4-5.
Examples 2-5
The process is carried out analogously to example 1 with other molar ratios of oxide: alcohol, with different contents of molybdenum in the initial reaction mixture, as well as under different conditions of the process of hydroxyethylation. The process conditions and the results are shown in table 1. Table 1 also shows the results of testing the catalysts in the synthesis of ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve) and diethylene glycol monobutyl ether (butyl carbitol) - examples 4-5.

Примеры 6-10
Процесс осуществляют аналогично примеру 1 при использовании других катализаторов, температуре 110oC, давлении 20 ати, содержании металлов в исходной реакционной смеси 0,01% мас. и мольном соотношении этанол : оксид этилена = 6 : 1. Процесс осуществляют до полной конверсии оксида в течение 2-3 час. Условия проведения процесса и результаты приведены в таблице 2.
Examples 6-10
The process is carried out analogously to example 1 when using other catalysts, a temperature of 110 o C, a pressure of 20 MPa, the metal content in the initial reaction mixture of 0.01% wt. and a molar ratio of ethanol: ethylene oxide = 6: 1. The process is carried out until the oxide is completely converted within 2-3 hours. The process conditions and results are shown in table 2.

Пример 11
Процесс осуществляют по методике, описанной в примере 1. В металлическую ампулу последовательно загружают 96 г (3 моля) метанола, 29 г (0,5 моля) оксида пропилена и в качестве катализатора 0,15 г бис-(пропандиол-1,2)-молибдата. Мольное соотношение оксид : спирт = 1 : 6. Содержание молибдена в исходной реакционной смеси составляет - 0,007% мас.
Example 11
The process is carried out according to the procedure described in example 1. 96 g (3 mol) of methanol, 29 g (0.5 mol) of propylene oxide are sequentially loaded into a metal ampoule and 0.15 g of bis (propanediol-1,2) as a catalyst molybdate. The molar ratio of oxide: alcohol = 1: 6. The molybdenum content in the initial reaction mixture is - 0.007% wt.

Ампулу помещают на лабораторную качалку и присоединяют к термостату с температурой 95oC, создают давление 15 ати. Через 1 час конверсия оксида составляет 100%.The ampoule is placed on a laboratory rocking chair and connected to a thermostat with a temperature of 95 o C, create a pressure of 15 MPa. After 1 hour, the oxide conversion is 100%.

Концентрация целевого продукта (монометилового эфира пропиленгликоля) в продуктах реакции составила 35,8% мас. Селективность образования целевого продукта (на превращенный оксид) Ф1 составляет 96,9% мол., монометилового эфира дипропиленгликоля Ф2 - 3,2% мол. Другие гликоли (пропиленгликоль, дипропиленгликоль, моноэтиловый эфир триприпиленгликоля) обнаружены в следовых количествах. Монометиловый эфир пропиленгликоля состоит на 64,5% из соединения с вторичной OH-группой.The concentration of the target product (propylene glycol monomethyl ether) in the reaction products was 35.8% wt. The selectivity of the formation of the target product (per converted oxide) Ф 1 is 96.9 mol%, dipropylene glycol monomethyl ether Ф 2 - 3.2 mol%. Other glycols (propylene glycol, dipropylene glycol, tripripylene glycol monoethyl ether) were found in trace amounts. Propylene glycol monomethyl ether consists of 64.5% of a compound with a secondary OH group.

Таким образом, предложенный способ при сохранении высокой селективности позволяет увеличить концентрацию целевых продуктов в реакционной массе с 20% мас. до 21-36,7% мас. и, как следствие, снизить энергетические затраты на стадии выделения. Thus, the proposed method while maintaining high selectivity allows to increase the concentration of target products in the reaction mass from 20% wt. up to 21-36.7% wt. and, as a result, reduce energy costs at the stage of allocation.

Claims (3)

1. Способ получения моноалкиловых эфиров алкиленгликолей взаимодействием оксидов алкилена со спиртами в присутствии металлсодержащих катализаторов при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что процесс осуществляют в присутствии органических соединений металлов пятой и/или шестой группы Периодической системы элементов. 1. The method of producing monoalkyl ethers of alkylene glycols by the interaction of alkylene oxides with alcohols in the presence of metal-containing catalysts at elevated temperature and pressure, characterized in that the process is carried out in the presence of organic compounds of metals of the fifth and / or sixth group of the Periodic system of elements. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических соединений металлов пятой и/или шестой группы Периодической системы элементов используют органические соединения ванадия, молибдена и вольфрама. 2. The method according to claim 1, characterized in that the organic compounds of metals of the fifth and / or sixth group of the Periodic system of elements use organic compounds of vanadium, molybdenum and tungsten. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве органических соединений ванадия, молибдена и/или вольфрама используют алкиловые эфиры соответствующих неорганических кислот. 3. The method according to claim 2, characterized in that the organic compounds of vanadium, molybdenum and / or tungsten use alkyl esters of the corresponding inorganic acids.
RU99100939A 1999-01-12 1999-01-12 Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters RU2149865C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100939A RU2149865C1 (en) 1999-01-12 1999-01-12 Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100939A RU2149865C1 (en) 1999-01-12 1999-01-12 Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2149865C1 true RU2149865C1 (en) 2000-05-27

Family

ID=20214785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99100939A RU2149865C1 (en) 1999-01-12 1999-01-12 Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149865C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758851C1 (en) * 2020-07-08 2021-11-02 Публичное акционерное общество "Омский каучук" Method for obtaining butyl cellosolve from ethylene oxide and butanol

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758851C1 (en) * 2020-07-08 2021-11-02 Публичное акционерное общество "Омский каучук" Method for obtaining butyl cellosolve from ethylene oxide and butanol

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bugarin et al. Efficient, direct α-methylenation of carbonyls mediated by diisopropylammonium trifluoroacetate
CN111171245B (en) Preparation method and application of acrylate compound for slump-retaining type polycarboxylate superplasticizer
EP0452182B1 (en) Process for the preparation of at least one tertiary olefine by decomposition of the corresponding ether
AU643339B2 (en) Preparation of alkoxyalkanoic acids
JPS58131930A (en) Manufacture of alkanol alkoxylate
CN108025997B (en) Process for cyclopropanation of olefins using N-methyl-N-nitroso compounds
CN111269115A (en) Preparation method of cinnamate in eutectic solvent
RU2149865C1 (en) Method of synthesis of alkylene glycol monoalkyl esters
CA2934512A1 (en) Direct synthesis of bio-based alkyl & furanic diol ethers, acetates, ether-acetates, and carbonates
US4507506A (en) Alpha-olefin conversion
JP2021512139A (en) Transesterification of ester compounds with reactive groups under transesterification conditions with heterogeneous catalysts
CN113956216A (en) Styrene oxide and preparation method thereof
CN112812001A (en) Preparation method of 9, 10-dihydroxystearic acid
CN105152931B (en) A kind of method of step catalytically synthesizing glycol monomethyl ether benzoate
CN111978162A (en) Novel synthesis method of aromatic ketone compound
CN1298382A (en) Process for producing dimethylacetamide
CN111087417A (en) Synthesis method of methyl diphenyl silane compound containing C-Si bond
Jeon et al. Radical reaction of phenylsulfonyl oxime ethers on solid support: application to the synthesis of α-amino esters
JP2005247840A (en) Process for producing 1,3-propanediol and 1,3-propanediol obtained by the same process for production
JPH09249608A (en) Production of vinyl ether
US5239111A (en) Propylene glycol monomethyl ether propionate compound and the process for the preparation thereof
GB2271772A (en) Propylene glycol monomethyl ether propionate
US1924768A (en) Process for the production of carboxylic acids
RU2700771C1 (en) Method of producing 3-iodo-1-perfluoroalkyladamantanes
US5214200A (en) Process for producing organic esters by reacting a carboxylic acid and a dialkyl ether