SK202022A3 - Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid - Google Patents

Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid Download PDF

Info

Publication number
SK202022A3
SK202022A3 SK20-2022A SK202022A SK202022A3 SK 202022 A3 SK202022 A3 SK 202022A3 SK 202022 A SK202022 A SK 202022A SK 202022 A3 SK202022 A3 SK 202022A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
dmba
oxidation
dimethylolbutanal
mixture
dimethylolbutanoic acid
Prior art date
Application number
SK20-2022A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Ing. Grolmus Peter
Ing. Harandza Juraj PhD.
prof. Ing. DrSc. Hronec Milan
Ing. Žišková Libuša
Ing. Žiak Ľudovít PhD.
Original Assignee
VUP, a.s.
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 VUP, a.s. filed Critical VUP, a.s.
Priority to SK20-2022A priority Critical patent/SK202022A3/en
Publication of SK202022A3 publication Critical patent/SK202022A3/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Vynález sa týka spôsobu prípravy kyseliny 2,2-dimetylolbutánovej oxidáciou 2,2-dimetylolbutanalu peroxidom vodíka.The invention relates to a method of preparing 2,2-dimethylolbutanoic acid by oxidizing 2,2-dimethylolbutanal with hydrogen peroxide.

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Vynález sa týka spôsobu prípravy kyseliny 2,2-dimetylolbutánovej oxidáciou 2,2-dimetylolbutanalu peroxidom vodíka.The invention relates to a method of preparing 2,2-dimethylolbutanoic acid by oxidizing 2,2-dimethylolbutanal with hydrogen peroxide.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

Kyselina 2,2-dimetylolbutánová (DMBA) je pre svoje vynikajúce úžitkové vlastnosti jednou z látok, ktoré sa využívajú v rámci tzv. zelenej chémie. Ide o oblasť chémie, ktorá je zameraná na navrhovanie produktov a procesov, ktoré minimalizujú používanie environmentálne a zdravotne rizikových chemikálií. Je surovinou na prípravu polyuretánových disperzií pre náterové hmoty, pre syntetické polyuretánové veľkoplošné materiály (syntetická koža), pre vodou riediteľné produkty na báze alkydových, polyesterových a epoxidových živíc (náterové hmoty, lepidlá, pojivá a podobne). Tieto materiály nachádzajú v poslednom období uplatnenie v elektrotechnickom a automobilovom priemysle.2,2-dimethylolbutanoic acid (DMBA) is one of the substances used in the so-called green chemistry. It is a field of chemistry that is focused on designing products and processes that minimize the use of environmentally and health hazardous chemicals. It is a raw material for the preparation of polyurethane dispersions for paint materials, for synthetic polyurethane large-area materials (synthetic leather), for water-dilutable products based on alkyd, polyester and epoxy resins (paint materials, adhesives, binders, etc.). These materials have recently been used in the electrical and automotive industries.

Na prípravu kyseliny dimetylolbutánovej sú podľa patentovej literatúry opísané viaceré postupy. Tieto sa v zásade líšia len východiskovými surovinami.According to the patent literature, several procedures are described for the preparation of dimethylolbutanoic acid. These basically differ only in the starting raw materials.

DMBA možno pripraviť oxidáciou trimetylolpropánu. Oxidovať možno priamo trimetylolpropán alebo jeho derivát. Ak odhliadneme od oxidácie živými mikroorganizmami (napr. US5716815), tak pre priamu oxidáciu sa používa kyselina chrómová, alkoholát hlinitý, kyselina dusičná alebo nešpecifikované oxidačné činidlo s využitím vzácnych kovov (Pt, Pd, JP6-192169). V novšom spôsobe - napr. US7153999, EP1229013, CN1369475 - sa preto z trimetylolpropánu (2) najskôr reakciou s formaldehydom v kyslom prostredí pripraví cyklický formál (3). Tento sa oxiduje kyselinou dusičnou na medziprodukt (4), ktorý sa rozloží hydrogenačne alebo teplom na DMBA (1) podľa nasledovnej reakčnej schémy:DMBA can be prepared by oxidation of trimethylolpropane. Trimethylolpropane or its derivative can be oxidized directly. If we disregard oxidation by living microorganisms (e.g. US5716815), chromic acid, aluminum alcoholate, nitric acid or an unspecified oxidizing agent using rare metals (Pt, Pd, JP6-192169) are used for direct oxidation. In a newer way - e.g. US7153999, EP1229013, CN1369475 - therefore, cyclic formalin (3) is first prepared from trimethylolpropane (2) by reaction with formaldehyde in an acidic environment. This is oxidized with nitric acid to intermediate product (4), which is decomposed by hydrogenation or heat to DMBA (1) according to the following reaction scheme:

CHjOH CHjOH COOHCOOHCHjOH CHjOH COOHCOOH

I Acidíc CaUlyst I Ntirŕc Acid I Hydroprnaíioo or HeidngII Acidíc CaUlyst I Ntiràc Acid I Hydroprnaíioo or HeidngI

R—C—CH)OH --------► R—C—CHjO ------” K—C—CH.O ----- . - — , R—C—CH;OHR—C—CH)OH --------► R—C—CHjO ------” K—C—CH.O ----- . - — , R—C—CH ; OH

I II IIII II III

CH,OH CH.O—CH) CHjO—CH)CHjOH (2) (3) W<*>CH,OH CH.O—CH) CHjO—CH)CHjOH (2) (3) W<*>

Hoci je komerčná príťažlivosť tohto postupu nesporná (výťažok DMBA v syntéze do 60 % teórie, cena a dostupnosť trimetylolpropánu), rovnako zrejmé sú aj jeho nevýhody - práca s koncentrovanou kyselinou dusičnou, z toho plynúce ekologické a bezpečnostné riziká, potreba nákladných tlakových zariadení, drahý hydrogenačný katalyzátor a podobne.Although the commercial appeal of this procedure is indisputable (the yield of DMBA in the synthesis up to 60% of theory, the price and availability of trimethylolpropane), its disadvantages are also obvious - working with concentrated nitric acid, resulting in ecological and safety risks, the need for expensive pressure equipment, expensive hydrogenation catalyst and the like.

Ďalším spôsobom prípravy DMBA je oxidácia dimetylolpropylmetylketónu chlórnanom sodným. Podľa GB1177555 sa reakcia uskutočňuje v alkalických podmienkach v prostredí etanolu podľa nasledovnej reakčnej schémy:Another way of preparing DMBA is the oxidation of dimethylolpropyl methyl ketone with sodium hypochlorite. According to GB1177555, the reaction is carried out under alkaline conditions in an ethanol environment according to the following reaction scheme:

ch2oh ch2ghch 2 oh ch 2 gh

I Haoci. pH-ll IAnd Haoc. pH-II I

CH5-CH2- c - C0CH? --------► CH,- CH2- C - COOHCH 5 -CH 2 - c - COCH ? --------► CH,- CH 2 - C - COOH

CH2® ch2ohCH 2 ® ch 2 oh

Z príkladu 1, ktorý je uvedený v patente, vyplýva, že hoci samotná syntéza je pomerne jednoduchá (odhliadnuc teploty pod 10 °C a koróziu), značné komplikácie vyplývajú zo spracovania reakčnej zmesi (destilácie „dosucha, extrakcia tuhých destilačných zvyškov etanolom, niekoľkodňová kryštalizácia). Navyše, problematickou je dostupnosť dimetylolpropylmetylketónu. K postupu existuje aj variant, v ktorom sa chlórnanom sodným oxiduje 5-acetyl-5-etyl-1,3-dioxán na 5-karboxy-5-etyl-1,3-dioxán, ktorý sa napokon hydrolyzuje na DMBA (GB1167274).From example 1, which is given in the patent, it follows that although the synthesis itself is relatively simple (disregarding temperatures below 10 °C and corrosion), significant complications result from the processing of the reaction mixture (distillations to dryness, extraction of solid distillation residues with ethanol, crystallization for several days ). In addition, the availability of dimethylolpropyl methyl ketone is problematic. There is also a variant of the procedure in which 5-acetyl-5-ethyl-1,3-dioxane is oxidized with sodium hypochlorite to 5-carboxy-5-ethyl-1,3-dioxane, which is finally hydrolyzed to DMBA (GB1167274).

Podľa CN103304404 je možné DMBA pripraviť z metylesteru kyseliny butánovej v dvoch krokoch. V prvom sa reakciou formaldehydu a metylesteru kyseliny butánovej pripraví metylester DMBA. Tento sa potom hydrolyzuje v kyslom prostredí na DMBA, ako to znázorňuje reakčná schéma:According to CN103304404, DMBA can be prepared from butanoic acid methyl ester in two steps. In the first, DMBA methyl ester is prepared by reacting formaldehyde and butanoic acid methyl ester. This is then hydrolyzed in an acidic environment to DMBA, as shown in the reaction scheme:

SK 20-2022 A3SK 20-2022 A3

Ide o originálny postup, ktorý sme nenašli v žiadnej inej publikácii (podobne ako pri oxidácii dimetylolpropylmetylketónu). Vzbudzuje však niekoľko otázok. Metylolácia (resp. aldolizácia) esterov v daných podmienkach nie je „bežnou reakciou“ používanou v technologickom meradle.This is an original procedure that we have not found in any other publication (similar to the oxidation of dimethylolpropyl methyl ketone). However, it raises several questions. Methylolation (or aldolization) of esters under the given conditions is not a "common reaction" used on a technological scale.

Podľa CN103709025 je výhodné pripraviť DMBA z butyronitrilu. Syntéza sa uskutočňuje v dvoch krokoch. V prvom sa reakciou chlórmetylmetyléteru a butyronitrilu v prítomnosti NaOH pripraví dimetoxybutyronitril. Tento sa potom hydrolyzuje v kyslom prostredí na DMBA, ako to znázorňuje nasledovná schéma:According to CN103709025, it is advantageous to prepare DMBA from butyronitrile. The synthesis is carried out in two steps. In the first, dimethoxybutyronitrile is prepared by reacting chloromethyl methyl ether and butyronitrile in the presence of NaOH. This is then hydrolyzed in an acidic environment to DMBA, as shown in the following scheme:

NaOHNaOH

H3CCH2CH2-C=N + 2 H3C-O—CH2-CI — h2c-o-ch3 H 3 CCH 2 CH 2 -C=N + 2 H 3 CO—CH 2 -CI — h 2 co-ch 3

H3C-CH2-C--0ΞΝH 3 C-CH 2 -C--0ΞΝ

H3O ch2-o- ch3 h2c-ohH 3 O ch 2 -o- ch 3 h 2 c-oh

H,C-CHj-C—COOH 3 2 !H,C-CHj-C—COOH 3 2 !

ch2ohch 2 oh

Opäť ide o postup, ktorý sme nenašli v žiadnej inej publikácii. Zdá sa ale, že ide viac o preparatívny ako priemyselný postup. Práca s chlórmetylmetyléterom - ktorý je karcinogénom a lakrymátorom - a toxickým butyronitrilom v prostredí chloridu uhličitého v prítomnosti práškového NaOH a množstvo odpadného NaCl a Na2SO4 indikujú množstvo zdravotných a environmentálnych problémov.Again, this is a procedure that we have not found in any other publication. But it seems that it is more of a preparatory than an industrial procedure. Working with chloromethyl methyl ether - which is a carcinogen and lachrymator - and toxic butyronitrile in a carbonic chloride environment in the presence of powdered NaOH and the amount of waste NaCl and Na 2 SO 4 indicate a number of health and environmental problems.

Zo všetkých spôsobov najfrekventovanejším je v patentovej literatúre príprava DMBA z butyraldehydu (US3312736, US5994592, US6072082, CN101279912, CN102816058, CN102775296, CN101381299,Of all the methods, the most frequent in the patent literature is the preparation of DMBA from butyraldehyde (US3312736, US5994592, US6072082, CN101279912, CN102816058, CN102775296, CN101381299,

JPH11217351 a ďalšie). Suroviny sú dostupné, nároky na zariadenie prijateľné. Ide o dvojstupňovú syntézu. Najskôr sa v prvom stupni reakciou butyraldehydu a formaldehydu v alkalickom prostredí pripraví dimetylolbutanal, tento sa následne oxiduje peroxidom vodíka na DMBA podľa hlavnej reakčnej schémy:JPH11217351 and others). The raw materials are available, the equipment requirements are acceptable. It is a two-step synthesis. First of all, in the first step, dimethylolbutanal is prepared by the reaction of butyraldehyde and formaldehyde in an alkaline environment, which is then oxidized with hydrogen peroxide to DMBA according to the main reaction scheme:

Okrem dimetylolbutanalu počas aldolizácie vzniká pestrá zmes látok - monometylolbutanal, 2-etylakroleín, trimetylolpropán, 2-etylhexa(e)naly a látky sirupovitej povahy. Je možné, že práve preto sa patentová literatúra venuje najmä procesu aldolizácie.In addition to dimethylolbutanal, during aldolization, a varied mixture of substances is formed - monomethylolbutanal, 2-ethylacrolein, trimethylolpropane, 2-ethylhexa(e)nals and syrup-like substances. It is possible that this is precisely why the patent literature is mainly devoted to the aldolization process.

Výrobu DMBA z butyraldehydu možno technologicky rozdeliť do štyroch základných uzlov, ktoré sú znázornené na nižšie uvedenej schéme:The production of DMBA from butyraldehyde can be technologically divided into four basic nodes, which are shown in the diagram below:

Aldolizácia: rozsah podmienok, ktoré sú navrhnuté pre aldolizáciu butyraldehydu formaldehydom s cieľom selektívnej prípravy dimetylolbutanalu, je prekvapujúco široký. Teploty sa pohybujú v rozmedzí 0 až 80 °C, reakčné časy od jednej do desiatok hodín (kratšie časy pre vyššie teploty). Butyraldehyd sa najčastejšie dávkuje do zmesi formaldehydu a katalyzátora. Mólový pomer formaldehyd : butyraldehyd je od 1,7 do 10 : 1. Nezreagovanú surovinu, butyraldehyd, ako aj vedľajší produkt, etylakroleín, možno izolovať destiláciou a recyklovať do aldolizácie. Odporúčané aldolizačné katalyzátory sú hydroxidy alkalických kovov a kovov alkalických zemín, uhličitany alebo hydrogénuhličitany alkalických kovov, z novších najmä terciárne amíny (samostatne alebo v kombinácií s anexom) a anexy. Z terciárnych amínov má výnimočné postavenieAldolization: the range of conditions that are proposed for the aldolization of butyraldehyde with formaldehyde in order to selectively prepare dimethylolbutanal is surprisingly wide. Temperatures range from 0 to 80 °C, reaction times from one to tens of hours (shorter times for higher temperatures). Butyraldehyde is most often dosed into a mixture of formaldehyde and catalyst. The molar ratio of formaldehyde : butyraldehyde is from 1.7 to 10 : 1. The unreacted raw material, butyraldehyde, as well as the by-product, ethylacrolein, can be isolated by distillation and recycled to aldolization. Recommended aldolization catalysts are hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals, carbonates or bicarbonates of alkali metals, especially tertiary amines (individually or in combination with anion) and annexes. Among the tertiary amines, it has an exceptional position

SK 20-2022 A3 dimetylaminoneopentanol, výťažky dimetylolbutanalu sú najvyššie. Na zlepšenie homogenity prostredia sa používajú katalyzátory fázového prenosu a povrchovo-aktívne zlúčeniny. Výťažky dimetylolbutanalu bývajú medzi 55 a 90 % teórie (vyššie výťažky sa uvádzajú pre vyššie pomery Fd : BA).SK 20-2022 A3 dimethylaminoneopentanol, dimethylolbutanal yields are the highest. Phase transfer catalysts and surface-active compounds are used to improve the homogeneity of the environment. Dimethylolbutanal yields are between 55 and 90% of theory (higher yields are reported for higher Fd:BA ratios).

Oxidácia: podmienky oxidácie dimetylolbutanalu peroxidom vodíka sú na rozdiel od jeho prípravy aldolizáciou vzácne vyrovnané a v podstate nie sú chránené žiadnym z preskúmaných patentov. Vo všeobecnosti možno skonštatovať, že odporúčaná teplota oxidácie je 60 až 95 °C, peroxid sa dávkuje do vyhriatej aldolizovanej zmesi (50 °C), ktorú možno pred oxidáciou neutralizovať na pH okolo 7 kyselinou mravčou. Peroxid však možno zdávkovať aj naraz (ešte pred ohrevom aldolizátu), teplota sa potom nechá samovoľne vystúpiť až na teplotu refluxu. Čas oxidácie je od dvoch do dvanástich hodín. Odporúčaný pomer peroxidu vodíka ku dimetylolbutanalu je 0,5 až 1,2 : 1 (mol/mol). Výťažky DMBA neprevyšujú 70 % (vztiahnuté na nasadený dimetylolbutanal).Oxidation: the conditions for the oxidation of dimethylolbutanal with hydrogen peroxide, in contrast to its preparation by aldolization, are rarely balanced and are essentially not protected by any of the examined patents. In general, it can be stated that the recommended oxidation temperature is 60 to 95 °C, the peroxide is dosed into a heated aldolized mixture (50 °C), which can be neutralized to a pH of around 7 with formic acid before oxidation. However, the peroxide can also be dosed all at once (even before heating the aldolizate), the temperature is then allowed to rise spontaneously to the reflux temperature. The oxidation time is from two to twelve hours. The recommended ratio of hydrogen peroxide to dimethylolbutanal is 0.5 to 1.2:1 (mol/mol). DMBA yields do not exceed 70% (based on the dimethylolbutanal used).

Izolácia DMBA: z reakčnej zmesi po oxidácii sa odstráni voda (prípadne katalyzátor), pridá sa organické rozpúšťadlo, DMBA sa nechá vykryštalizovať a izoluje sa filtráciou. Voda sa odstraňuje destiláciou pri zníženom tlaku (najnižší spomenutý tlak je 0,06 MPa) a teplote 60 °C (najnižšia uvedená teplota) na obsah do 1 alebo 2 %. Čas odvodňovania nie je nikde uvedený. Na dôkladnejšie odvodnenie možno zmes po pridaní rozpúšťadla ešte refluxovať pri 100 °C. V tejto súvislosti treba spomenúť, že niektorí autori navrhujú do zmesi opakovane niekoľkokrát pridávať vodu a oddestilovať. Voda totiž vynáša kyselinu mravčiu, ktorá spôsobuje tvorbu presýtených roztokov a tým zlú, alebo dokonca žiadnu kryštalizáciu DMBA. Aldolizačný katalyzátor možno odstrániť z oxidovanej zmesi buď pred oddestilovaním vody pomocou iónomeničov, alebo jeho prevedením na soľ minerálnej kyseliny (napr. sírovej), vzniknutá soľ sa odstráni zo zmesi filtráciou za horúca (po odparení vody a pridaní organického rozpúšťadla) alebo extrakciou do nepolárneho rozpúšťadla pred oxidáciou. Aby DMBA vykryštalizovala, zmes sa ochladí na teplotu medzi 0 až 20 °C. Ako rozpúšťadlá sa používajú estery kyseliny octovej (etylacetát, butylacetát), ketóny (metylizobutylketón, metyletylketón) a najnovšie aj dichlóretán.Isolation of DMBA: water (or catalyst) is removed from the reaction mixture after oxidation, an organic solvent is added, DMBA is allowed to crystallize and is isolated by filtration. Water is removed by distillation under reduced pressure (the lowest mentioned pressure is 0.06 MPa) and a temperature of 60 °C (the lowest mentioned temperature) to a content of up to 1 or 2%. The drainage time is not indicated anywhere. For more thorough dewatering, the mixture can be refluxed at 100 °C after the addition of the solvent. In this context, it should be mentioned that some authors suggest repeatedly adding water to the mixture several times and distilling. The water brings out formic acid, which causes the formation of supersaturated solutions and thus poor or even no crystallization of DMBA. The aldolization catalyst can be removed from the oxidized mixture either before distilling the water using ion exchangers, or by converting it to a salt of a mineral acid (e.g. sulfuric), the resulting salt is removed from the mixture by hot filtration (after evaporation of the water and addition of an organic solvent) or by extraction into a non-polar solvent before oxidation. In order for the DMBA to crystallize, the mixture is cooled to a temperature between 0 and 20°C. Acetic acid esters (ethyl acetate, butyl acetate), ketones (methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone) and, most recently, dichloroethane are used as solvents.

Rafinácia DMBA: táto časť výroby DMBA je najmenej konkrétna. Píše sa síce, že DMBA sa po izolácií rekryštalizuje z rozpúšťadla (metylizobutylketón, butylacetát, etanol, voda) a premýva (napr. izopropyléter), resp. že sa nečistoty odstraňujú metanolom, konkrétne podmienky (množstvá, teploty, postupy) však úplne chýbajú. Pre teplotu sušenia sa uvádza rozsah od 45 do 80 °C.DMBA refining: this part of DMBA production is the least specific. It is written that, after isolation, DMBA is recrystallized from a solvent (methyl isobutyl ketone, butyl acetate, ethanol, water) and washed (e.g. isopropyl ether), or that impurities are removed with methanol, but specific conditions (amounts, temperatures, procedures) are completely missing. The drying temperature ranges from 45 to 80 °C.

Zistili sme, že DMBA možno výhodne pripraviť oxidáciou dimetylolbutanalu v prítomnosti oxidačných katalyzátorom z radu tzv. stabilných voľných radikálov na báze 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu, napr. 4-hydroxy2,2,6,6,-tetrametylpiperidín-1-oxyl (HTEMPO), 2,2,6,6,-tetrametylpiperidín-1-oxyl (TEMPO) a ďalšie. Ako oxidačné činidlo sa používa vodný roztok peroxidu vodíka. Oxidáciu možno uskutočňovať pri teplote od 30 do 70 °C. Katalyzovaná oxidácia zvyšuje výťažok DMBA až o 10 % v porovnaní s oxidáciou bez katalyzátora.We found that DMBA can be advantageously prepared by oxidizing dimethylolbutanal in the presence of oxidizing catalysts from the so-called stable free radicals based on 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, e.g. 4-hydroxy2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl (HTEMPO), 2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) and others. An aqueous solution of hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent. Oxidation can be carried out at a temperature of 30 to 70 °C. Catalyzed oxidation increases the yield of DMBA by up to 10% compared to oxidation without a catalyst.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Podstatou vynálezu je spôsob prípravy kyseliny 2,2-dimetylolbutánovej katalytickou oxidáciou dimetylolbutanalu peroxidom vodíka. Ako katalyzátor sa používajú stabilné voľné radikály, výhodne 4hydroxy-2,2,6,6,-tetrametylpiperidín-1-oxyl. Postup zvyšuje výťažok DMBA až o 10 % v porovnaní s oxidáciou bez katalyzátora.The essence of the invention is a method of preparing 2,2-dimethylolbutanoic acid by catalytic oxidation of dimethylolbutanal with hydrogen peroxide. Stable free radicals are used as catalysts, preferably 4hydroxy-2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl. The procedure increases the yield of DMBA by up to 10% compared to oxidation without a catalyst.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention

Príklad 1Example 1

Do 500 g aldolizátu s obsahom 14,0 % 2,2-dimetylolbutanalu (pripraveného reakciou butyraldehydu a zriedeného formaldehydu v prítomnosti terciárneho amínu) sa pridal 1 g HTEMPO. Potom sa pri teplote 55 až 60 °C v priebehu dvoch hodín pridalo 90 g 50 %-ného peroxidu vodíka. Zmes sa následne miešala pri teplote 60 °C ešte 7 hodín a dve hodiny pri 70 °C. Získala sa oxidovaná zmes s obsahom 13,0 % DMBA (izotachoforéza).1 g of HTEMPO was added to 500 g of aldolizate containing 14.0% 2,2-dimethylolbutanal (prepared by the reaction of butyraldehyde and diluted formaldehyde in the presence of a tertiary amine). Then, at a temperature of 55 to 60°C, 90 g of 50% hydrogen peroxide was added over two hours. The mixture was then stirred at 60 °C for another 7 hours and at 70 °C for two hours. An oxidized mixture containing 13.0% DMBA was obtained (isotachophoresis).

Príklad 2 (porovnávací)Example 2 (comparative)

Postup podľa príkladu 1 sa opakoval s tým rozdielom, že sa nepridal HTEMPO. Obsah DMBA v oxidovanej zmesi bol 11,8 %, čo je iba 91 % množstva DMBA, ktorá sa pripravila oxidáciou v prítomnosti katalyzátora.The procedure according to example 1 was repeated with the difference that HTEMPO was not added. The content of DMBA in the oxidized mixture was 11.8%, which is only 91% of the amount of DMBA that was prepared by oxidation in the presence of a catalyst.

Príklad 3Example 3

Do 500 g aldolizátu s obsahom 14 % dimetylolbutanalu sa pridal 1 g HTEMPO. Potom sa pri teplote 35 až1 g of HTEMPO was added to 500 g of aldolizate containing 14% dimethylolbutanal. Then at a temperature of 35 to

SK 20-2022 A3 °C v priebehu dvoch hodín pridalo 90 g 50 %-ného peroxidu vodíka. Zmes sa následne miešala pri teplote do 40 °C ešte 53 hodín a ešte dve hodiny pri 70 °C. Získala sa oxidovaná zmes s obsahom 12,3 % DMBA.SK 20-2022 A3 °C over two hours added 90 g of 50% hydrogen peroxide. The mixture was then stirred at a temperature of up to 40 °C for another 53 hours and another two hours at 70 °C. An oxidized mixture containing 12.3% DMBA was obtained.

Príklad 4 (porovnávací)Example 4 (comparative)

Postup podľa príkladu 3 sa opakoval s tým rozdielom, že sa nepridal HTEMPO. Obsah DMBA v oxidovanej zmesi bol 11,9 %, čo je 97 % DMBA v porovnaní s katalyzovanou oxidáciou.The procedure according to example 3 was repeated with the difference that HTEMPO was not added. The DMBA content of the oxidized mixture was 11.9%, which is 97% DMBA compared to the catalyzed oxidation.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Produkt má použitie pri výrobe polyuretánových disperzií pre náterové hmoty, pre vodou riediteľné produkty na báze alkydových, polyesterových a epoxidových živíc (náterové hmoty, lepidlá, pojivá a podobne). Tieto materiály nachádzajú uplatnenie v tlačiarenskom, elektrotechnickom a automobilovom priemysle.The product is used in the production of polyurethane dispersions for paint materials, for water-dilutable products based on alkyd, polyester and epoxy resins (paint materials, adhesives, binders, etc.). These materials are used in the printing, electrical and automotive industries.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob prípravy kyseliny 2,2-dimetylolbutánovej oxidáciou 2,2-dimetylolbutanalu peroxidom vodíka vo vodnom prostredí pri teplote 30 až 70 °C, vyznačujúci sa tým, že oxidácia sa uskutočňuje v 5 prítomnosti stabilných voľných radikálov na báze 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu, ktoré sa do reakcie pridávajú v množstve 0,1 až 3,0 hmotnostných percent, počítané na množstvo 2,2-dimetylolbutanalu.1. A method of preparing 2,2-dimethylolbutanoic acid by oxidizing 2,2-dimethylolbutanal with hydrogen peroxide in an aqueous environment at a temperature of 30 to 70 °C, characterized in that the oxidation is carried out in the presence of stable free radicals based on 2,2,6 of ,6-tetramethylpiperidine, which are added to the reaction in an amount of 0.1 to 3.0 percent by weight, calculated on the amount of 2,2-dimethylolbutanal. 2. Spôsob prípravy kyseliny 2,2-dimetylolbutánovej podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ako stabilný radikál sa používa 4-hydroxy-2,2,6,6,-tetramatylpiperidín-1-oxyl.2. Method for preparing 2,2-dimethylolbutanoic acid according to claim 1, characterized in that 4-hydroxy-2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl is used as a stable radical.
SK20-2022A 2022-02-28 2022-02-28 Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid SK202022A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK20-2022A SK202022A3 (en) 2022-02-28 2022-02-28 Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK20-2022A SK202022A3 (en) 2022-02-28 2022-02-28 Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK202022A3 true SK202022A3 (en) 2023-09-27

Family

ID=88099373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK20-2022A SK202022A3 (en) 2022-02-28 2022-02-28 Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK202022A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5066447B2 (en) Method for producing 2-hydroxyester compound
DE102004006826A1 (en) Production of methacrylic acid from acetone cyanohydrin involves production of an alpha-hydroxyisobutyric acid in presence of an inert polar solvent for easy stirring, followed by dehydration
US7301058B2 (en) Method for increasing yield in the production of polyvalent alcohols by splitting by-products containing acetal
US2863878A (en) Synthesis of alpha-alpha-dimethyl-beta-hydroxy-propionaldehyde and alpha-hydroxy-beta-beta-dimethyl-gamma-butyrolactone
EP0231842B1 (en) Process for the production of 6-aminocaproic acid
CN117209361B (en) Bisphenol F preparation method
CN114181123A (en) Green synthesis method of 6-ethylthio-3 hepten-2-one
DE69028833T2 (en) METHOD FOR PRODUCING UNSATURATED KETONES
SK202022A3 (en) Method for preparation of 2,2-dimethylolbutanoic acid
EP3856708B1 (en) Process for production of pentaerythritol with an increased yield of di-pentaerythritol
JPS6232741B2 (en)
CN111574327A (en) Process for the preparation of 3-heptanol from a mixture comprising 2-ethylhexanol and 3-heptanoate formate
JP5128787B2 (en) Process for producing high purity halogen-free o-phthalaldehyde
KR20020064670A (en) Production of dimethylolcarboxylic acid
SK1622019A3 (en) Method of refining 2,2-dimethylolbutanoic acid
FI95691B (en) Process for the preparation of 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol
CN113348161B (en) Method for producing ester compound
JP4561939B2 (en) Production method of polyhydric alcohol
JPS5819665B2 (en) Succinyl succinate diester
JPH1160533A (en) Production of 2,2&#39;-bis(hydroxymethyl)alkanal
DE2157035B2 (en) Process for the production of high molecular weight alpha beta unsaturated aide hyde
JP2814941B2 (en) Method for producing N-butoxymethyl (meth) acrylamides
CN114292168A (en) Method for preparing acetone by using byproducts in triacetonamine synthesis process
CN112374975A (en) Preparation method of 3-isopropyl-3-butene-2-ketone
WO1994003420A1 (en) Aquathermolytic cleavage of unsaturated ketones