SU1505925A1 - Method of producing esters - Google Patents

Method of producing esters Download PDF

Info

Publication number
SU1505925A1
SU1505925A1 SU874279424A SU4279424A SU1505925A1 SU 1505925 A1 SU1505925 A1 SU 1505925A1 SU 874279424 A SU874279424 A SU 874279424A SU 4279424 A SU4279424 A SU 4279424A SU 1505925 A1 SU1505925 A1 SU 1505925A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cation exchanger
mixture
reaction
water
boiling point
Prior art date
Application number
SU874279424A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мир Абрамович Беспрозванный
Вера Николаевна Майорова
Геннадий Григорьевич Коломеер
Лев Абрамович Хейфиц
Алла Семеновна Подберезина
Светлана Трофимовна Климахина
Надежда Константиновна Локтева
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических и натуральных душистых веществ
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических и натуральных душистых веществ filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических и натуральных душистых веществ
Priority to SU874279424A priority Critical patent/SU1505925A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1505925A1 publication Critical patent/SU1505925A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к эфирам карбоновых кислот , в частности, к получению сложных эфиров первичных спиртов, которые используютс  в пищевой и парфюмерной промышленности. Цель - интенсификаци  и упрощение процесса. Получение целевых продуктов ведут взаимодействием первичных спиртов с кислотами на стационарном слое катионита с азеотропной отгонкой воды и одновременно с рециклом реакционной массы. Температура кипени  азеотропообразовател  не должна превышать температуру кипени  исходных компонентов и продуктов реакции. Скорость процесса возрастает в 4,5 раза, катализатор не разрушаетс  и работает без снижени  активности более 120 ч. 1 ил.The invention relates to carboxylic esters, in particular, to the preparation of esters of primary alcohols, which are used in the food and perfume industry. The goal is to intensify and simplify the process. Obtaining the target products are the interaction of primary alcohols with acids on a stationary layer of cation exchanger with azeotropic distillation of water and simultaneously with the recycling of the reaction mass. The boiling point of the azeotropheater should not exceed the boiling point of the starting components and reaction products. The speed of the process increases 4.5 times, the catalyst is not destroyed and works without a decrease in activity of more than 120 hours. 1 Il.

Description

Изобретение относитс  к органической химии, в частности к синтезу сложных эфиров первичных спиртов, кип щих выше 140°С при атмосферном давлении и получаемых реакцией эте- рификации первичных спиртов с кар- боновыми кислотами, которые используютс  в пищевой промышленности как вкусовые добавки, в парфюмерной про- «шлeннocти как душистые вещества, в косметической промышленности как консерванты, а также в качестве растворителей.The invention relates to organic chemistry, in particular, to the synthesis of esters of primary alcohols boiling above 140 ° C under atmospheric pressure and obtained by the esterification reaction of primary alcohols with carboxylic acids, which are used in the food industry as flavoring agents, in perfumery - “schlennost as fragrant substances, in the cosmetic industry as preservatives, and also as solvents.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса и упрощение технологии получени  сложных эфировThe aim of the invention is to intensify the process and simplify the technology of producing esters

На чертеже показана принципиальна  схема реактора, в котором провод т реакцию.The drawing shows a schematic diagram of the reactor in which the reaction is carried out.

К емкости 1 сверху присоединена ректификационна  колонна 5, пред- назндченна  дл  лучшего отделени  паров отгон емого азеотропа, содержащего роду, от летучих компонентов реакционной смеси, водоотделитель 6 и холодильник 7.На фильтрующем слое из стекловаты А, помещенном на перфорированном днище, находитс  слой мелкозернистого катионита 3. К емкости 1 присоединено циркул ционное устройство 2, представл ющее собой испаритель, в который снизу поступает смесь со днаA distillation column 5, designed for better separation of vapors from the distilled azeotrope containing the genus from the volatile components of the reaction mixture, water separator 6 and cooler 7, is attached to the top of the tank 1. There is a fine-grained layer on the glass wool filter layer placed on the perforated bottom. cation exchanger 3. A circulating device 2 is attached to the tank 1, which is an evaporator, into which a mixture from the bottom enters from below

3150531505

емкости 1. Выход из испарител  присоединен к верхней части емкости 1 над слоем катионита. Испаритель 2 обогреваетс  теплоносителем (паром). Перед началом работы в емкость 1 заливают исходную смесь и включают подачу теплоносител  в рубашку испарител  2. Смесь в испарителе закипает и образующиес  пары выбрасы- вают жидкие компоненты смеси в емкость 1, в пространство над слоем катионита 3, В этом случае испаритель 2 работает как газлифтный насос , в котором рабочим телом служат образующиес  пары. Пары проход т через колонну 5, конденсируютс  в холодильнике 7, а конденсат собираетс  в водоотделителе 6, откуда он после его заполнени  через колонну 5 возвращаетс  в емкость 1. Жидкие компоненты смеси проход т через слой катионита 3 и вновь поступают снизу в испаритель 2, в результате чего возникает интенсивна  циркул ци  смеси через слой катионита 3. Когда смесь нагреваетс  до кипени , от нее начинает отгон тьс  вода вместе с азеотропообразователем. Вода собираетс  в водоотделителе 6 и непре- рывно выводитс  из системы, а азео- тропообразователь стекает в ем- кость 1 через колонну 5. Катионит в реакторе остаетс  неподвижным. Онtanks 1. The outlet from the evaporator is attached to the top of the tank 1 above the cation exchanger layer. The evaporator 2 is heated by a coolant (steam). Before starting work, the initial mixture is poured into the tank 1 and the heat carrier is fed into the evaporator jacket 2. The mixture in the evaporator boils and the resulting vapors eject the liquid components of the mixture into container 1, into the space above the cation exchanger 3 layer. In this case, the evaporator 2 acts as a gas lift a pump in which the working pairs are formed pairs. The vapors pass through the column 5, are condensed in the refrigerator 7, and the condensate is collected in the water separator 6, where it is returned to the tank 1 after filling it through the column 5. The liquid components of the mixture pass through the layer of cationite 3 and re-enter the evaporator 2 from below, as a result, there is an intensive circulation of the mixture through the layer of cation exchanger 3. When the mixture is heated to boiling, water begins to be distilled from it along with the azeotropifying agent. Water is collected in the water separator 6 and continuously removed from the system, and the azeotropifier flows into tank 1 through column 5. The cation exchanger in the reactor remains stationary. is he

не измельчаетс  и может быть исnot crushed and can be used

пользован многократно.used many times.

С целью сочетани  высокой скорости процесса с высоким съемом продукта с единицы объема реактора целесообразно процесс проводитьIn order to combine high speed of the process with high removal of the product per unit volume of the reactor, it is advisable to carry out the process

непрерывно, В этом случае реакцию провод т в каскаде из нескольких (обычно четьфех реакторов), соединенных последовательно. В каждый из реакторов смесь входит через штцер 9 и выходит через переливную трубку 8, Вс  система работает и рсчитываетс  как каскад аппаратов идеального смешени . Продолжитель- ность процесса определ етс  скоростью подачи исходной смеси и вы- бираетс  такой, чтобы конверси  спта в эфир достигала 96-98%.continuously, In this case, the reaction is carried out in a cascade of several (usually a couple of reactors) connected in series. In each of the reactors, the mixture enters through the plug 9 and exits through the overflow tube 8. The whole system works and is calculated as a cascade of perfect mixers. The duration of the process is determined by the feed rate of the initial mixture and is chosen such that the conversion of spth to ether reaches 96-98%.

Пример 1 (сравнительный). В колбу, снабженную мешалкой и на- садкой Дина-Старка с холодильником загружают 1 ч, обезвоженного суль- фокатионита КУ-2-8, 10 ч, изоамило- вого спирта, 7,5 ч.уксусной кислог ю 5 0 25 30 Example 1 (comparative). In a flask equipped with a Dina-Stark agitator and an adapter with a fridge, 1 hour was charged, dehydrated sulfonic cation exchanger KU-2-8, 10 h, isoamyl alcohol, 7.5 parts acetic acid 5 0 25 30

5five

5five

QQ

0 0

5 five

ты (молекул рное соотношение спирт: : кислота 1:1,1) и 6,8 ч азеотропо- образовател  - смеси этилацетата с циклогексаном 1:1. Смесь кип т т при перемешивании, собира  в насадке образующуюс  воду. Процесс ведут в течение 3 ч до прекращени  отделени  воды. Температура с.меси при этом повышаетс  с 92 до 105°С. После окончани  реакции смесь отфильтровывают от частично измельченного катионита и разгон ют. Отогнанные азеотропообразователь и избыток уксусной кислоты со следами изоамило- вого спирта используют в последующей операции. Оставшийс  в кубе изоамилацетат (14,7 ч.) промывают 10%-ным раствором соды дл  удалени  следов уксусной кислоты и перегон ют . Получают 1А ч. товарного изоамилацетата (выход 95%).You (molecular ratio alcohol: acid 1: 1.1) and 6.8 h of azeotrophoreizer - a mixture of ethyl acetate and cyclohexane 1: 1. The mixture is boiled with stirring, collecting the resulting water in the nozzle. The process is carried out for 3 hours before the termination of the water separation. The temperature of the mixture at the same time rises from 92 to 105 ° C. After completion of the reaction, the mixture is filtered from the partially ground cation exchanger and dispersed. Distilled azeotropically and an excess of acetic acid with traces of isoamyl alcohol is used in a subsequent operation. The isoamyl acetate (14.7 parts) left in the cube is washed with a 10% soda solution to remove traces of acetic acid and is distilled. Get 1A hours of marketable isoamyl acetate (yield 95%).

Пример 2оВ реактор загружают 1 ч. обезвоженного катионита КУ-2-8, 10 Чо изоамилового спирта, 7,5 ч. уксусной кислоты и 6,8 ч. азеотропообразовател . В рубашку испарител  подают нагретый теплоноситель . После закипани  смеси в водоотделителе начинает собиратьс  вода, содержаща  2-2,5% уксусной кислоты. Процесс ведут в течение 3 ч до прекращени  отделени  воды, т.е, до практически полной конверсии изоамилового спирта. После обработки реакционной смеси так же, как и в примере 1, с выходом 95% получают изоамилацетат. Полученный результат свидетельствует о том, что в реакторе, используемом в этом примере, и в реакторе с суспензированным катионитом скорости реакции одинаковы, т.е реактор предлагаемой конструкции работает как аппарат идельного смещени .Example 2OB reactor load 1 part of the dehydrated cation exchanger KU-2-8, 10 Cho isoamyl alcohol, 7.5 parts of acetic acid and 6.8 parts of azeotropically. In the shirt of the evaporator serves the heated coolant. After boiling the mixture in the water separator, water containing 2-2.5% acetic acid begins to collect. The process is carried out for 3 hours until the separation of water stops, i.e., until the isoamyl alcohol is almost completely converted. After treatment of the reaction mixture as in Example 1, isoamylacetate is obtained in a yield of 95%. The result obtained indicates that in the reactor used in this example, and in a reactor with a cation-exchange suspended reaction, the reaction rates are the same, that is, the reactor of the proposed design operates as an ideal displacement apparatus.

II

Пример ЗоВ услови х примера 2 провод т реаквдю 12,3 ч. бен- зилового спирта и ,5 ч. уксусной кислоты в присутствии 6,8 ч. азеотропообразовател  и 1 Чо катионита КУ-2-8с Продолжительность реакции 2,5 ч, конверси  спирта почти количественна . После перегонки продукта реакции в присутствии 0,5 ч, борной кислоты, св зывающей остатки бензилового спирта, вначале при атмосферном давлении, а затем при 30 мм рт.ст. вьщел ют парфюмерную фракцию бензилацетата, общий выходExample ZoV of the conditions of example 2 is carried out by the reaction of 12.3 parts of benzyl alcohol and 5 parts of acetic acid in the presence of 6.8 parts of azeotropifying agent and 1 Cho of cation exchanger KU-2-8s. Reaction time 2.5 hours, conversion alcohol is almost quantitative. After distillation of the reaction product in the presence of 0.5 h, boric acid, which binds the residue of benzyl alcohol, first at atmospheric pressure and then at 30 mm Hg. a perfume fraction of benzyl acetate is obtained, the total yield

которого с учетом повторной перегонки непарфюмерных фракций 91%.which taking into account the re-distillation of non-perfume fractions of 91%.

Пример 4.В услови х примера 2 провод т реакцию ч. гек силового спирта и 7,5 ч уксусной кислоты в присутствии 6,8 ч. азео- тропообраэовател  и 1 ч. катионита КУ-2-8. Продолжительность реакции 3 ч при практически полной конверсии гексилового спирта. После разгонки смеси вьдел ют гексилацетат с выходом 93%.Example 4. Under the conditions of Example 2, the reaction was carried out with a portion of hexagonal alcohol and 7.5 hours of acetic acid in the presence of 6.8 parts of an azeotropologizing agent and 1 part of a cation exchanger KU-2-8. The reaction time is 3 hours with almost complete conversion of hexyl alcohol. After distillation of the mixture, hexylacetate was recovered with a yield of 93%.

Пример 5. В услови х примера 2 провод т реакцию 4,8 ч. н- -пропанола с 3,3 ч. пара-оксибензой ной кислоты (молекул рное соотношение спирт:кислота 3,34:1) в присутствии 1 ч. обезвоженного катионита КУ-2-8 и 1,4 ч. циклогексана. Отгонку водного азеотропа, кип щего при 66,6 С и содержащего 8,5% воды, ведут через колонку 5 эффективностью 5 т.т о дл  лучшего отделени  его от парного азеотропа про- панол-циклогексан, кип щего при 74,7 Со Реакцию провод т при 100 - 103 С в течение 6 ч до прекращени  отделени  водного сло , представл ющего собой 30%-ный водный пропанол. Конверси  парга-окс ибензойной кислоты и пропилового эфира 96%. Реакционную смесь сливают из реактора, отгон ют от нее циклогексан с про- панолом до тех пор, пока температура смеси не достигнет 115°С, и охлаждают кубовый остаток Выпавшие кристаллы пропилового эфира отфильтровывают (т.пл. 96-96,5°с). Выход 67,6%.Example 5. Under the conditions of Example 2, 4.8 parts of n-propanol was reacted with 3.3 parts of para-hydroxybenzoic acid (the alcohol: acid ratio was 3.34: 1) in the presence of 1 part of anhydrous cation exchanger KU-2-8 and 1.4 parts of cyclohexane. The distillation of the aqueous azeotrope, boiling at 66.6 ° C and containing 8.5% of water, is led through column 5 with an efficiency of 5 tons to improve its separation from the pair of propanol-cyclohexane azeotrope, boiling at 74.7 ° C. Reaction at a temperature between 100 and 103 ° C for 6 hours until the separation of the aqueous layer, which is 30% aqueous propanol, is stopped. Conversion of parga-ox ibenzoic acid and propyl ester 96%. The reaction mixture is drained from the reactor, cyclohexane is distilled from it with propanol until the temperature of the mixture reaches 115 ° C, and the bottom residue is cooled. The precipitated propyl ether crystals are filtered off (mp. 96-96.5 ° C) . Yield 67.6%.

При повторном упаривании маточника получают дополнительное количество эфира (т.пл. 96-97 С). Выход 19,6%.When re-evaporation of the mother liquor receive an additional amount of ether (so pl. 96-97 C). Yield 19.6%.

К оставшемус  вторичному маточнику прибавл ют воду и отгон ют водный пропанол. Остаток - слегка желтоватые кристаллы пропилового эфира имеют т.пл. 95,5-96,3°С. Суммарный выход пропилового эфира 92%. IWater is added to the remaining secondary mother liquor and aqueous propanol is distilled off. The remainder - slightly yellowish propyl ether crystals have so pl. 95.5-96.3 ° C. The total yield of propyl ether is 92%. I

Пример 6. Проведение реакции этерификации на непрерывно- действующей установке.Example 6. Conducting the esterification reaction in a continuous installation.

Реакцию провод т в каскаде из четырех реакторов (см. чертеж), которые соединены между собой переливными трубками. В каждый реактор кас када загружают катионит в количест- ве, в 5 раз превьщ1ающем количествоThe reaction is carried out in a cascade of four reactors (see drawing), which are interconnected by means of overflow tubes. A cation exchanger is loaded into each kada kada reactor in an amount that is 5 times greater than

05925 .05925.

катионита в реакторе п примере 2, причем реактор заполнен катионитом более чем наполовину. Оставшеес cationite in the reactor according to example 2, and the reactor is filled with cation exchanger more than half. Left over

, пространство над катионитом служит сепаратором дл  отделени  паров от брызг жидкости. Всего в каскад реакторов загружают 20 ч. обезвоженного катионита КУ-2-8 и подают ежечас10 но смесь, содержащую 40 ч. изоамило- вого спирта, 30 ч о уксусной кислоты и 27 ч. азеотропообразовател  - смеси этилацетата с циклогексаном (1:1). Продолжительность пребывани , the space above the cation exchanger serves as a separator for separating vapors from liquid splashes. In total, 20 parts of the dehydrated cation exchanger KU-2-8 are loaded into the cascade of reactors and served every hour 10 but a mixture containing 40 parts of isoamyl alcohol, 30 hours of acetic acid and 27 parts of azeotropifying agent — a mixture of ethyl acetate and cyclohexane (1: 1) . Duration of stay

(5 смеси в каскаде реакторов 40 мин. Температура от первого реактора до последнего повьппаетс  от 90 до . В получаемой смеси конверси  изо- амилового спирта 98%.(5 mixtures in a cascade of reactors for 40 minutes. The temperature from the first reactor to the last is from 90 to. In the resulting mixture, isoamyl alcohol conversion is 98%.

20 Скорость отгонки азеотропообразовател  в каждом реакторе каскада подбираетс  такой, чтобы вс  образующа  вода полностью удал лась из смеси. После переработки смеси в ус25 лови х примера 2 получают товарный изоамилацетат с.выходом 93,1%.20 The rate of distillation of the azeotropically forming agent in each reactor of the cascade is selected so that all the water that forms is completely removed from the mixture. After processing the mixture in the conditions of example 2, commercial isoamyl acetate is obtained with a yield of 93.1%.

Таким образом, предлагаемый способ получени  сложных эфиров за счет непрерывной циркул ции реак30 ционной смеси через неподвижный слой катионита с одновременной отгонкой воды позвол ет осуществить этерификацию с высокой скоростью и с высоким выходомThus, the proposed method of producing esters due to the continuous circulation of the reaction mixture through a fixed bed of cation exchanger with simultaneous distillation of water allows esterification with high speed and high yield.

jr При апробации способа по непре- рьшной схеме на стендовой установке на примере получени  гексилацетата вы влено, что скорость процесса возрастает в 4,5 раза, катализаторjr When testing a method using a continuous scheme on a stand installation using the example of obtaining hexyl acetate, it was found that the process speed increases 4.5 times, the catalyst

40 не разрушаетс  и работает без снижени  активности более 120 ч, отпадает необходимость в специальной стадии отделени  катионита от продукта реакции, что приводит к существенД5 ной интенсификации всего процесса этерификации.40 is not destroyed and works without a decrease in activity of more than 120 hours; there is no need for a special stage of separation of the cation exchanger from the reaction product, which leads to a substantial intensification of the entire esterification process.

Кроме того, значительно упрощаетс  технологи  процесса: за счет относительного увеличени  содержа50 ни  катионита в смеси и, соответственно , ускорени  процесса становитс  возможным создание непрерывно- действующей установки,что позвол ет в несколько раз сократить суммар сг ный объем реактора, облегчить его монтаж и обслуживание. Катионит в процессе реакции длительное врем  не тер ет своей активности и не измельчаетс . При перемешивании,In addition, the process technology is greatly simplified: due to the relative increase in the content of cation exchanger in the mixture and, consequently, the acceleration of the process, it becomes possible to create a continuously operating installation, which makes it possible to reduce the total volume of the reactor several times, to facilitate its installation and maintenance. During the reaction the cation exchanger does not lose its activity for a long time and is not ground. With stirring,

измельча сь, он нуждаетс .в замене , так как измельченный катионит легко забивает фильтр. Предлагаемый способ позвол ет исключить фильтра- 1Ф1Ю и технологическую стадию удалени  катализатора.grind, it needs to be replaced, since crushed cation exchanger easily clogs the filter. The proposed method makes it possible to eliminate the filter-1F1O and the technological stage of catalyst removal.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  сложных эфиров взаимодействием первичных спиртов с кислотами на катионитном каталиThe method of producing esters by the interaction of primary alcohols with acids on cation exchanger заторе с азеотропной отгонкой воды, при этом температура кипени  азео- тропообразовател  не должна превы- ,шать температуру кипени  исходных I компонентов и продуктов реакции, отличающийс  тем, что, с. целью интенсификации и упрощени  процесса, последний ведут на стационарном слое катионита, причем азео- тропна  отгонка воды осуществл етс  одновременно с рециклом реакционной массы.at the same time, the boiling point of the azeotropulant should not exceed the boiling point of the initial I components and reaction products, characterized in that, c. the purpose of intensification and simplification of the process, the latter is carried out on a stationary layer of cation exchanger, at that azeotropic distillation of water is carried out simultaneously with the recycling of the reaction mass. еа(щ/омно  Водаea (shch / omno Water
SU874279424A 1987-06-08 1987-06-08 Method of producing esters SU1505925A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874279424A SU1505925A1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of producing esters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874279424A SU1505925A1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of producing esters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1505925A1 true SU1505925A1 (en) 1989-09-07

Family

ID=21317617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874279424A SU1505925A1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of producing esters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1505925A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 449033, Ю1. С 07 С 69/14, 1974. Масло-жирова промышленность, 1981, № 3, с.32. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2877274A (en) Production of sodium methoxide
US6713649B1 (en) Method for production of formic acid
JPH0813784B2 (en) Method for producing dialkyl maleenate
JPH101454A (en) Continuous production of alkyl ester of (meth)acrylic acid
JP2021506981A (en) Method for continuously producing 2-methylallyl alcohol
JPH101455A (en) Continuous production of alkyl ester of (meth)acrylic acid and apparatus therefor
US2936321A (en) Process for hydrolyzing lower aliphatic esters and separation of resulting products
EP0273060B1 (en) Process for producing unsaturated carboxylates
JPH07116103B2 (en) Method for producing t-butyl methacrylate
US3579309A (en) Column for carrying out organic chemical reactions in contact with fine,particulate catalysts
EP0064486B1 (en) Method and apparatus for the hydrolysis of alpha-chlorinated toluene compounds
US2045785A (en) Process for converting ethers to alcohols
US5973173A (en) Process for concentrating azelaic acid
SU1505925A1 (en) Method of producing esters
JPS60156684A (en) Continuous separation of maleic anhydride from gaseous reaction mixture
US5637761A (en) Process for the continuous preparation of esters of lower aliphatic carboxylic acids with lower alcohols
RU2021253C1 (en) Method of regeneration of acrylic acid and/or ethylacrylate from sulfur acid residue
US1945177A (en) Continuous process for producing esters
JPH0240651B2 (en)
RU2089536C1 (en) Method of preparing tert-butanol
SU739063A1 (en) Method of preparing phthalates
KR950013081B1 (en) Process for preparing dialkyl maleate
SU551332A1 (en) The method of selection of hexamethylenimine
JPH0764783B2 (en) Continuous production method of oxalic acid dimethyl ester
US4278503A (en) Low bromine content glacial acetic acid