RU2634902C1 - Способ получения дибутилкарбитолформаля - Google Patents
Способ получения дибутилкарбитолформаля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634902C1 RU2634902C1 RU2016146010A RU2016146010A RU2634902C1 RU 2634902 C1 RU2634902 C1 RU 2634902C1 RU 2016146010 A RU2016146010 A RU 2016146010A RU 2016146010 A RU2016146010 A RU 2016146010A RU 2634902 C1 RU2634902 C1 RU 2634902C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- formaldehyde
- butyl carbitol
- carried out
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/48—Preparation of compounds having groups
- C07C41/50—Preparation of compounds having groups by reactions producing groups
- C07C41/56—Preparation of compounds having groups by reactions producing groups by condensation of aldehydes, paraformaldehyde, or ketones
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу получения дибутилкарбитолформаля, который находит широкое применение в качестве растворителя, пластификатора для резин, компаундов эфиров целлюлозы, поливинилхлорида и других полимерных материалов. Способ заключается в конденсации бутилкарбитола с формальдегидом при нагревании в присутствии кислого катализатора с постоянной отгонкой реакционной воды в виде азеотропа с растворителем и последующей нейтрализацией реакционной массы. При этом в качестве формальдегидного компонента используют триоксан и процесс ведут при мольном соотношении бутилкарбитол : триоксан 1:0,2 в присутствии в качестве катализатора 0,4-1,1% от массы бутилкарбитола 98%-ной серной кислоты. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт при использовании упрощенной технологии. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения формалей, в частности дибутилкарбитолформаля (ДБКФ), который находит широкое применение в качестве растворителя, пластификатора для резин, компаундов эфиров целлюлозы, поливинилхлорида и других полимерных материалов.
Известен способ получения дибутилкарбитолформаля взаимодействием бутилкарбитола с водным раствором 36,4%-ного формальдегида, взятого в двукратном избытке. Реакцию проводят в присутствии кислого катализатора с постоянным отгоном реакционной воды в виде азеотропа с нейтральным растворителем, в качестве которого используют бензол, толуол и т.д. (А.с. №477994 СССР, 1975).
Существенным недостатком известного способа является применение двойного избытка водного раствора формалина и применение большого избытка концентрированной щелочи для связывания избытка формальдегида. Кроме того, на стадии выделения целевого продукта необходимо применение дистилляционных колонн, что значительно усложняет процесс.
Наиболее близкий способ получения ДБКФ основан на взаимодействии бутилкарбитола с 10%-ным избытком параформа, в присутствии в качестве катализатора п-толуолсульфокислоты в количестве, равном 1% от массы бутилкарбитола, с применением толуола в качестве растворителя, образующего с водой при кипении азеотроп. При достижении содержания формальдегида в реакционной смеси 0,5-1% процесс ведут при остаточном давлении 40-53,32 кПа, нейтрализацию проводят 5%-ным раствором щелочи с последующим выделением целевого продукта обработкой реакционной смеси острым паром при температуре 130-145°С и остаточном давлении 5,33-6,67 кПа (А.с. №477994 СССР, 1975), принят авторами за прототип.
К недостаткам данного способа следует отнести использование в качестве исходного компонента нерастворимого в толуоле параформа, использование в синтезе дорогостоящего катализатора п-толуолсульфокислоты, необходимость контроля в процессе синтеза содержания формальдегида, применение для завершения реакции вакуума. Кроме того, пары формальдегида оказывают токсическое воздействие на организм, при этом возникают острые и хронические отравления, конъюнктивиты, дерматиты, экземы.
Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы компонентов для синтеза ДБКФ, упрощение технологического процесса.
Техническая задача решается использованием в синтезе дибутилкарбитолформаля растворимого в толуоле кристаллического тримера формальдегида - триоксана и каталитических количеств серной кислоты. Реакцию ведут в толуоле при мольном соотношении бутилкарбитол : триоксан 1:0,2 в присутствии серной кислоты 0,4-1,1% от массы бутилкарбитола при температуре 110-115°С в течение 3 часов.
По завершении процесса проводят нейтрализацию катализатора 5%-ным водным раствором едкого натра. Количество нейтрализующего агента подают из расчета 8 г 5%-ного раствора на 100 г реакционной массы.
После нейтрализации проводят отгонку толуола и непрореагировавшего бутилкарбитола, затем ведут обработку паром из парообразователя при температуре 135-140°С в течение 2 часов. Подачу пара прекращают и продукт выдерживают при тех же условиях в течение 40 мин под вакуумом. По окончании сушки ДБКФ отделяют на воронке Бюхнера.
Решение технической задачи позволяет получить дибутилкарбитолформаль, удовлетворяющий требованиям ТУ по всем показателям. Преимущество метода заключается:
- в использовании в синтезе в качестве формальдегидной компоненты не ядовитого кристаллического триоксана;
- применение в качестве катализатора доступной серной кислоты;
- исключение из первой стадии технологического процесса стадии вакуумирования;
- для очистки формаля-сырца показана возможность использования пара из парообразователя.
Пример 1
В трехгорлую колбу, снабженную термометром, мешалкой, обратным холодильником и насадкой Дина-Старка, загружают 250 г толуола, 0,9 г 98%-ной серной кислоты, 30 г триоксана и 250 г 98%-ного бутилкарбитола.
Реакционную смесь при перемешивании нагревают до температуры 105-115°С до начала кипения и отгоняют реакционную воду в виде азеотропа с толуолом.
Пары азеотропа конденсируются в холодильнике и стекают в насадку Дина-Старка. Верхний слой, толуол, непрерывно возвращается в реакционную колбу.
Конденсацию проводят при температуре 105-115°С до прекращения выделения реакционной воды в течение 3 часов.
В охлажденную до 40-50°С реакционную массу загружают 5%-ный раствор щелочи (NaOH) из расчета 8 г на 100 г реакционной массы. Нейтрализацию проводят при непрерывном перемешивании в течение 1 часа и температуре 75-80°С, после чего отбирают пробу для определения кислотного числа. Если кислотное число полученного формаля-сырца превышает 0,05 мг КОН/г, нейтрализацию проводят дополнительно свежим 5%-ным раствором NaOH в течение 1 часа. По окончании нейтрализации реакционную смесь охлаждают и переливают из колбы в делительную воронку для расслоения смеси. После расслоения нижний слой сливают, а чистый верхний слой формаля-сырца переливают в колбу для отгонки толуола и непрореагировавшего бутилкарбитола. В формаль-сырец добавляют кальцинированную соду 0,25-0,3% от веса формаля. Толуол и остатки воды отгоняют в вакууме при Рост 101,3 кПа и постепенном подъеме температуры до 120°С. После отгонки толуола и воды вместо капилляра устанавливают барботер, остаточное давление уменьшают до 81 кПа, а температуру повышают до 135-140°С. При этой температуре в колбу через барботер производят подачу пара из парообразователя.
Подачу пара осуществляют не более трех часов. До получения в колбе-приемнике не менее трех объемов конденсата (на 1 объем ДБКФ - три объема конденсата) подачу пара прекращают, продукт выдерживают в течение 40 минут под вакуумом при температуре 135-140°С.
После окончания вакуумирования отбирают пробу ДБКФ для определения температуры вспышки и кислотного числа. При получении удовлетворительных результатов анализа (Твсп≥170°С); кислотное число не более 0,1 мг КОН/г, полученный продукт отделяют от осадка на воронке Бюхнера.
Выход: 207,5 г(83%).
Характеристики ДБКФ (примеры 1-5) приведены в таблице 1.
Пример 2
Синтез ДБКФ проведен по примеру 1, используя в качестве катализатора 1,8 г 98%-ной серной кислоты.
Выход: 210 г (84%)
Пример 3
Синтез ДБКФ проведен по примеру 1, используя в качестве катализатора 2,8 г 98%-ной серной кислоты.
Выход: 210 г (84%)
Пример 4
Проводят синтез по примеру 1, используя в качестве катализатора 98%-ную серную кислоту в количестве 3,7 г.
Выход: 200 г (80%).
Пример 5
Аналогично примеру 1, используют в качестве катализатора 0,5 г 98%-ной серной кислоты.
Выход: 87,5 г (35%).
Тем самым выявлен оптимальный диапазон содержания катализатора в реакционной массе.
Характеристики полученного ДБКФ и результаты испытаний проведены в таблице 1.
Из приведенных в таблице данных следует, что в выбранных условиях синтеза количество катализатора 98%-ной серной кислоты 0,4-1,1% от веса бутилкарбитола является оптимальным. Уменьшение количества катализатора до 0,2% приводит к существенному снижению выхода, увеличение количества серной кислоты до 1,5% не целесообразно, так как выход не повышается.
Claims (1)
- Способ получения дибутилкарбитолформаля конденсацией бутилкарбитола с формальдегидом при нагревании в присутствии кислого катализатора с постоянной отгонкой реакционной воды в виде азеотропа с растворителем и последующей нейтрализацией реакционной массы, отличающийся тем, что в качестве формальдегидного компонента используют триоксан, процесс ведут при мольном соотношении бутилкарбитол : триоксан 1:0,2 в присутствии в качестве катализатора 0,4-1,1% от массы бутилкарбитола 98%-ной серной кислоты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146010A RU2634902C1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Способ получения дибутилкарбитолформаля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146010A RU2634902C1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Способ получения дибутилкарбитолформаля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634902C1 true RU2634902C1 (ru) | 2017-11-08 |
Family
ID=60263741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146010A RU2634902C1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Способ получения дибутилкарбитолформаля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634902C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190057572A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 주식회사 거영 | 부틸카비톨포말의 제조방법 및 이로부터 제조된 부틸카비톨포말 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3435077A (en) * | 1965-01-16 | 1969-03-25 | Huels Chemische Werke Ag | Process for the production of asymmetrical formals |
SU477994A1 (ru) * | 1973-12-28 | 1975-07-25 | Предприятие П/Я М-5885 | Способ получени ди-(бутилкарбитол) -формал |
EP1505049A1 (en) * | 1999-07-22 | 2005-02-09 | SNAMPROGETTI S.p.A. | A process for the selective production of dialkyl-polyformals |
EP0753500B1 (en) * | 1995-07-12 | 2007-03-07 | Kao Corporation | Process for producing ether compound |
-
2016
- 2016-11-23 RU RU2016146010A patent/RU2634902C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3435077A (en) * | 1965-01-16 | 1969-03-25 | Huels Chemische Werke Ag | Process for the production of asymmetrical formals |
SU477994A1 (ru) * | 1973-12-28 | 1975-07-25 | Предприятие П/Я М-5885 | Способ получени ди-(бутилкарбитол) -формал |
EP0753500B1 (en) * | 1995-07-12 | 2007-03-07 | Kao Corporation | Process for producing ether compound |
EP1505049A1 (en) * | 1999-07-22 | 2005-02-09 | SNAMPROGETTI S.p.A. | A process for the selective production of dialkyl-polyformals |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190057572A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 주식회사 거영 | 부틸카비톨포말의 제조방법 및 이로부터 제조된 부틸카비톨포말 |
KR102076134B1 (ko) * | 2017-11-20 | 2020-02-11 | 주식회사 거영 | 부틸카비톨포말의 제조방법 및 이로부터 제조된 부틸카비톨포말 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Over et al. | Sustainable allylation of organosolv lignin with diallyl carbonate and detailed structural characterization of modified lignin | |
Hu et al. | Upgrading biomass-derived furans via acid-catalysis/hydrogenation: the remarkable difference between water and methanol as the solvent | |
CN102428077B (zh) | 制备2-取代的四氢吡喃醇的方法 | |
Sum et al. | Synthesis of acetylenic alcohols with calcium carbide as the acetylene source | |
JP5648847B2 (ja) | ナフトール型カリックス(4)アレーン化合物の製造方法 | |
TWI455913B (zh) | 製備聚羥甲基化物之方法 | |
JP5549107B2 (ja) | ノボラック樹脂の製造方法 | |
RU2634902C1 (ru) | Способ получения дибутилкарбитолформаля | |
JP2020535279A (ja) | ポリトリメチレンエーテルグリコールおよびその製造方法 | |
KR20230153332A (ko) | 무수당 알코올의 연속적인 생산방법 | |
JP2012500287A (ja) | グリセロールホルマールの製造方法 | |
EP3317254B1 (en) | Method for preparation of 1-methyl-3-(trifluoromethyl)-1hpyrazol-5-ol | |
US2413249A (en) | 1,5-bis-(1-nitro-3,5-dioxacyclohexyl)-2,4 dioxapentane | |
CN104211584A (zh) | 一种制备二丙二醇甲醚的方法 | |
WO2021046046A1 (en) | Method of making a dialdeyhde | |
JP2014098105A5 (ru) | ||
RU2569310C1 (ru) | Соолигофенолформальдегидные новолаки, способы их получения (варианты) и сшитые сополимеры на их основе | |
SU477994A1 (ru) | Способ получени ди-(бутилкарбитол) -формал | |
RU2625317C2 (ru) | Способ получения золькеталя | |
US2321542A (en) | Preparation of alkoxy alcohols | |
JPH0762060B2 (ja) | ポリフエノ−ル類の製造法 | |
JP2005075938A (ja) | ハイオルソノボラック型フェノール樹脂の製造方法 | |
SU143787A1 (ru) | Способ получени алкилзамещенных нитроаллилов | |
RU2537320C1 (ru) | Способ получения 5-(хлорметил)-5-(алкоксиметил)-1,3-диоксанов | |
JP2010248407A (ja) | ノボラック樹脂の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181124 |