RU2584008C1 - Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes - Google Patents

Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes Download PDF

Info

Publication number
RU2584008C1
RU2584008C1 RU2015120551/04A RU2015120551A RU2584008C1 RU 2584008 C1 RU2584008 C1 RU 2584008C1 RU 2015120551/04 A RU2015120551/04 A RU 2015120551/04A RU 2015120551 A RU2015120551 A RU 2015120551A RU 2584008 C1 RU2584008 C1 RU 2584008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethyl
dioxolanes
catalyst
alcohol
ether
Prior art date
Application number
RU2015120551/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Семён Соломонович Злотский
Светлана Анатольевна Красько
Наталья Николаевна Михайлова
Гульнара Зинуровна Раскильдина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2015120551/04A priority Critical patent/RU2584008C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584008C1 publication Critical patent/RU2584008C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/12Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/14Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D317/16Radicals substituted by halogen atoms or nitro radicals

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, particularly, to preparation of 2-ethyl-1,3-dioxolanes which are useful as solvents and components of paints and substrates in fine organic synthesis. Method comprises condensation of aliphatic dihydric alcohol with allyl ethyl ether at 80 °C in presence of H-Beta zeolite catalyst in following ratio, wt%: 35-47 alcohol; allyl ethyl ether 33-45; H-Beta zeolite 20.
EFFECT: increased output of end product with high quality.
2 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению 2-этил-1,3-диоксоланов, которые находят применение в качестве растворителей, компонентов лакокрасочных материалов и субстратов в тонком органическом синтезе. Известен способ получения замещенных циклических ацеталей конденсацией двухатомных спиртов с кротоновым альдегидом при температуре 80°C в присутствии межфазного катализатора активированного катионита КУ-2 или эфирата трехфтористого бора и гидрохинона для предотвращения полимеризации (Богомазова А.А., Михайлова Н.Н., Злотский С.С. Современная химия циклических ацеталей. Получение, реакции, свойства. - Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. - 87 a).The invention relates to organic chemistry, specifically to the production of 2-ethyl-1,3-dioxolanes, which are used as solvents, components of paints and varnishes and substrates in fine organic synthesis. A known method of producing substituted cyclic acetals by condensation of dihydric alcohols with crotonic aldehyde at a temperature of 80 ° C in the presence of an interphase catalyst of activated cation exchange resin KU-2 or boron trifluoride etherate and hydroquinone to prevent polymerization (Bogomazova A.A., Mikhailova N.N., Zlotsky S C. Modern Chemistry of Cyclic Acetals, Preparation, Reactions, Properties - Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. - 87 a).

Недостатками известного способа являются невысокий выход целевого продукта, использование дорогостоящего катализатора (эфират трехфтористого бора), ингибитора (гидрохинон) побочной реакции полимеризации, а также невысокая селективность получения 1,3-диоксолана.The disadvantages of this method are the low yield of the target product, the use of an expensive catalyst (boron trifluoride etherate), an inhibitor (hydroquinone) of the side polymerization reaction, and low selectivity for producing 1,3-dioxolane.

Техническая задача, решение которой предлагается в настоящем изобретении, заключается в разработке способа получения 2-этил-1,3-диоксоланов, отличающегося увеличением выхода целевого продукта, использованием доступного исходного эфира и более дешевого катализатора.The technical problem, the solution of which is proposed in the present invention, is to develop a method for producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes, characterized by an increase in the yield of the target product, using available starting ether and a cheaper catalyst.

Указанная задача решается тем, что предлагается способ получения замещенных 2-этил-1,3-диоксоланов конденсацией двухатомного алифатического спирта с аллилэтиловым эфиром в присутствии цеолита Н-Beta (формулой Na8(AlO2)8(SiO2)40·24H2O) в качестве катализатора при температуре 80°C в течение 5 часов.This problem is solved in that a method for producing substituted 2-ethyl-1,3-dioxolanes by condensation of a diatomic aliphatic alcohol with allyl ethyl ether in the presence of H-Beta zeolite (formula Na 8 (AlO 2 ) 8 (SiO 2 ) 40 · 24H 2 O ) as a catalyst at a temperature of 80 ° C for 5 hours.

Процесс конденсации двухатомного алифатического спирта с аллилэтиловым эфиром осуществляется при температуре 80°C в присутствии следующих компонентов, мас. %: спирт 35-47; аллилэтиловый эфир 33-45; цеолит H-Beta 20.The process of condensation of a diatomic aliphatic alcohol with allylethyl ether is carried out at a temperature of 80 ° C in the presence of the following components, wt. %: alcohol 35-47; allyl ethyl ether 33-45; Zeolite H-Beta 20.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Для осуществления реакций в качестве катализатора использовали цеолит структурного типа BEA (Beta) (мольное соотношение SiO2/Al2O3=18.0), синтезированный в ОАО "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" в NH4-форме. В Н-форму цеолит Beta переводили термообработкой в атмосфере воздуха при 540°C в течение 3 часов. Перед каталитическими испытаниями образец цеолита подвергали термообработке в атмосфере воздуха при 350°C в течение 4 часов (Григорьева, Н.Г. Низкомолекулярная олигомеризация ароматических и алифатических олефинов в присутствии цеолитных катализаторов: дис.… доктора хим. наук. - Уфа, 2012. - 386 с.).To carry out the reactions, a structural type BEA (Beta) type zeolite (molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 18.0) synthesized in the Angarsk Plant of Catalysts and Organic Synthesis in the NH 4 form was used as a catalyst. The Beta zeolite was converted to H-form by heat treatment in an atmosphere of air at 540 ° C for 3 hours. Before catalytic tests, a zeolite sample was subjected to heat treatment in an atmosphere of air at 350 ° C for 4 hours (Grigoryeva, N.G. Low-molecular oligomerization of aromatic and aliphatic olefins in the presence of zeolite catalysts: dis. ... Doctors of chemical sciences. - Ufa, 2012. - 386 p.).

Смесь спирта, аллилэтилового эфира и катализатора H-Beta нагревали при 80°C и интенсивно перемешивали в течение 5 часов. По окончании реакции от охлажденной реакционной массы отделяли фильтрованием катализатор и отгоняли выделившийся этиловый спирт. 2-Этил-1,3-диоксоланы выделяли перегонкой при пониженном давлении.A mixture of alcohol, allylethyl ether and an H-Beta catalyst was heated at 80 ° C and stirred vigorously for 5 hours. At the end of the reaction, the catalyst was separated from the cooled reaction mass by filtration and the ethanol liberated was distilled off. 2-Ethyl-1,3-dioxolanes were isolated by distillation under reduced pressure.

Исходные реагенты должны соответствовать следующим требованиям:The starting reagents must meet the following requirements:

- Аллилэтиловый эфир - ТУ 6-09-37-1133-91;- Allyl ethyl ether - TU 6-09-37-1133-91;

- Пропиленгликоль - ТУ 6-09-2434-81;- Propylene glycol - TU 6-09-2434-81;

- Этиленгликоль - ГОСТ 19710-83.- Ethylene glycol - GOST 19710-83.

Смесь спирта, аллилэтилового эфира и катализатора H-Beta нагревали при 80°C и интенсивно перемешивали в течение 5 часов. Мольное соотношение спирт:аллилэтиловый эфир = 1,1:1. По окончании реакции реакционную массу охлаждают до 20-25°C, отфильтровывают от катализатора и отгоняют выделившийся этиловый спирт. После чего реакционную смесь подвергают атмосферной разгонке.A mixture of alcohol, allylethyl ether and an H-Beta catalyst was heated at 80 ° C and stirred vigorously for 5 hours. The molar ratio of alcohol: allylethyl ether = 1.1: 1. At the end of the reaction, the reaction mass is cooled to 20-25 ° C, filtered off from the catalyst and the ethanol liberated is distilled off. After which the reaction mixture is subjected to atmospheric distillation.

Пример 1.Example 1

В круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и обратным холодильником, поместили 68,2 г этиленгликоля, 113 мл аллилэтилового эфира, 20% мас. (в расчете на реакционную массу) катализатора H-Beta. При непрерывном перемешивании нагревали реакционную смесь при 80°C течение 5 часов. Затем реакционную массу охлаждали, отделяли фильтрованием катализатор и отгоняли выделившийся этиловый спирт. 2-Этил-1,3-диоксоланы выделяли перегонкой при пониженном давлении.In a round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer and reflux condenser, 68.2 g of ethylene glycol, 113 ml of allylethyl ether, 20% wt. (calculated on the reaction mass) of the catalyst H-Beta. With continuous stirring, the reaction mixture was heated at 80 ° C for 5 hours. Then the reaction mass was cooled, the catalyst was separated by filtration, and the ethanol liberated was distilled off. 2-Ethyl-1,3-dioxolanes were isolated by distillation under reduced pressure.

Выход 2-этил-1,3-диоксолана - 95%.The yield of 2-ethyl-1,3-dioxolane is 95%.

Результаты синтезов приведены в таблице 1, синтезы проведены аналогично примеру 1. Приведенные примеры не исчерпывают возможности способа в отношении других алифатических диолов и аллиловых эфиров.The results of the syntheses are shown in table 1, the syntheses were carried out analogously to example 1. These examples do not exhaust the possibilities of the method in relation to other aliphatic diols and allyl ethers.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволит достигнуть выхода замещенных 2-этил-1,3-диоксоланов 95% по сравнению с прототипом, где выход достигает 60%, что обеспечит широкое использование его в качестве промежуточных продуктов тонкого органического синтеза, растворителей и компонентов лакокрасочных материалов. Дополнительным преимуществом предлагаемого способа является высокая селективность процесса конденсации - 90% по сравнению с прототипом, где селективность составляет не более 50%.The table shows that the proposed method will achieve a yield of substituted 2-ethyl-1,3-dioxolanes of 95% compared to the prototype, where the yield reaches 60%, which will ensure its widespread use as intermediate products of fine organic synthesis, solvents and paint components materials. An additional advantage of the proposed method is the high selectivity of the condensation process - 90% compared with the prototype, where the selectivity is not more than 50%.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Способ получения 2-этил-1,3-диоксоланов конденсацией двухатомного алифатического спирта с аллилэтиловым эфиром в присутствии цеолита H-Beta в качестве катализатора при температуре 80°C в течение 5 часов.1. A method for producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes by condensation of a dihydric aliphatic alcohol with allylethyl ether in the presence of H-Beta zeolite as a catalyst at a temperature of 80 ° C for 5 hours. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс с аллилэтиловым эфиром проводят при следующем соотношении компонентов, мас.%: спирт 35-47; аллилэтиловый эфир 33-45; цеолит H-Beta 20. 2. The method according to p. 1, characterized in that the process with allylethyl ether is carried out in the following ratio of components, wt.%: Alcohol 35-47; allyl ethyl ether 33-45; Zeolite H-Beta 20.
RU2015120551/04A 2015-05-29 2015-05-29 Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes RU2584008C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120551/04A RU2584008C1 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120551/04A RU2584008C1 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584008C1 true RU2584008C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56011919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015120551/04A RU2584008C1 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584008C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU777033A1 (en) * 1979-02-02 1980-11-07 Уфимский Нефтяной Институт Method of preparing 2-(beta-chloroethyl)-1,3-dioxolane
RU2001134111A (en) * 2001-12-13 2003-12-10 Вятский государственный университет The method of obtaining 4-chloromethyl-1,3-dioxalane

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2218339C2 (en) * 2001-12-13 2003-12-10 Вятский государственный университет Method for preparing 4-chloromethyl-1,3-di- oxalane

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU777033A1 (en) * 1979-02-02 1980-11-07 Уфимский Нефтяной Институт Method of preparing 2-(beta-chloroethyl)-1,3-dioxolane
RU2001134111A (en) * 2001-12-13 2003-12-10 Вятский государственный университет The method of obtaining 4-chloromethyl-1,3-dioxalane

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Л.З.Рольник и др., "Усовершенствованный синтез циклических ацеталей пропионового альдегида", Известия Высших учебных заведений.Химия и химическая технология, т.35,вып.6б стр.108-110. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Antunes et al. Integrated reduction and acid-catalysed conversion of furfural in alcohol medium using Zr, Al-containing ordered micro/mesoporous silicates
Gonzalez-Arellano et al. Al-SBA-15 catalysed cross-esterification and acetalisation of biomass-derived platform chemicals
Tabanelli et al. An innovative synthesis pathway to benzodioxanes: The peculiar reactivity of glycerol carbonate and catechol
Liu et al. Copper-catalyzed synthesis of benzanilides from lignin model substrates 2-phenoxyacetophenones under an air atmosphere
JP7123955B2 (en) Method for preparing unsaturated alcohol
Gonzalez-Arellano et al. Mesoporous Zr–SBA-16 catalysts for glycerol valorization processes: towards biorenewable formulations
RU2584008C1 (en) Method of producing 2-ethyl-1,3-dioxolanes
Gutiérrez-Sánchez et al. Coumarins preparation by Pechmann reaction under ultrasound irradiation. Synthesis of hymecromone as insecticide intermediate
CN107814690B (en) Method for converting ethylene glycol monomethyl ether
AU2014415514B2 (en) Method for preparing double-sealed-end glycol ether
WO2021046011A1 (en) Method of making a dialdeyhde
RU2525549C1 (en) Method of obtaining 1,3-dioxolanes, containing gem-dichlorocyclopropyl substituent
RU2704035C1 (en) Method of producing furfurol acetals, which are an antiknock additive of automotive fuels, and a fuel composition containing an additive
RU2625317C2 (en) Method of producing zolketal
Baiburtli et al. Synthesis of ethers and cyclic acetals in the presence of CBV-720 zeolite
RU2621344C1 (en) Method of producing cyclic acetals
JP7296209B2 (en) Method for producing cyclic acetal compound
WO2014184311A1 (en) Method for producing dehydro rose oxide
RU2654065C1 (en) Method for obtaining n-hydroxymethylamines
SU1117296A1 (en) Method of obtaining alkyl-substituted oxyaromatic compounds
RU2447049C1 (en) Method of processing isoprene synthesis intermediate products
FI129646B (en) A process for producing 2-butanol from gammavalerolactone
RU2428407C1 (en) Method for combined synthesis of linear and cyclic homo- and codimers of styrene and alpha-methylstyrene
RU2421441C1 (en) Single-step method of producing isoprene
RU2688158C1 (en) Method of producing 1,3-butadiene

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170530