SU486009A1 - Способ получени высших эфиров метакриловой кислоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способу получени  высших эфиров метакриловой «ислоты, широко исиользуемых дл  получени  полимерных материалов.

Известен способ получени  высших эфиров метакриловой кислоты экстракцией метакриловой кислоты из реакционной смеси, полученной гидролизом сульфата метакрила мида, орга«ическим растворителем, с последуюндей этерификацией метакриловой кислоты высшими спиртами в среде органического растворител . Выход готового продукта 80%.

В качестве экстрагирующего агента используют ароматические или алифатические углевороды или спирты.

Однако ароцесс по известному способу  вл етс  сложным при использовании в качестве экстрагирующего агента алифатических или ароматических углеводородов, что св зано с разделением образующихс  смесей растворител  со спиртом. Разделение этих смесей затруднено из-за наличи  азеотропов. При использовании в качестве экстрагирующ&го агента высших спиртов из реакционной смеси вместе с метакриловой кислотой экстрагируетс  побочный продукт реакции ацетонциангидрида с серной кислотой - a-OiKcnизомасл на  кислота. При этерификации экстракта а-окснизомасл на  кислота дает

эфиры высших спиртов, которые трудно отделимы от целевого продукта.

С целью упрощени  технологии получени  высших эфиров и увеличени  выхода целевых

продуктов предлагают метакриловую кислоту экстрагировать смесью алифатических, циклоалифатических или ароматических углеводородов со спиртом, близкой к составу азеотропа , например циклогексан с бутанолом, из

реакционной смеси, полученной гидролизом сульфата метакриламида, с последующей этерификацией высшими спирта-ми и выде.тением целевых продуктов известными приемами . Предпочтительно выделенный азеотроп

алифатических, циклоалифатических или ароматических углеводородов с бутанолом возвращать в цикле на стадию экстракции.

Экстракцию метакриловой кислоты но предлагае.мому снособу провод т смесью раствор1ггель - спирт, близкой к составу азеотропнокин щей смеси, полученной на стадии этернфикации и выделени  высших эфиров.

Дл  получени  бутилметакрилата, например , используют азеотроп - циклогексан

(96 вес. %): бутанол (4 вес. %).

Содержание спирта в азеотропе незначительно (такое количество не ухудшает экстракции , так как не экстрагирует а-оксиизомасл ную кислоту). Благодар  использованию азеотропно-кип щей смеси дл  экстракции Метакриловой кислоты значительно упрощаетс  технологи  полученЕЯ высших эфиров метакриловой кислоты, выход готового продукта увеличиваетс  до 90% от исходного ацетонциангидрина, а содержание основного вещества составл ет 99,8%.

Пример. 1 моль (85 г) ацето циангидрина смешивают в присутствии ингибитора полимеризации с 1,5 моль (177 г) серной кислоты при 85°С в течение 20 мин. Затем смесь нагревают до 125°С и выдерживают при этой температуре в течение 25 мин. Реакционную смесь, содержащую 79 г метакриламида, подвергают гидролизу с 10 моль воды и одновременной подачей 0,5 моль аммиака (8,5 г) дл  нейтрализации избыточной серной кислоты . Гидролиз провод т при 130°С в течение 1 час, после чего реакционную смесь захолаживают до 30°С и приливают 198 г смеси циклогексан-бутанол (190 г ииклогексаиа и 8 г бутанола), полученной со стадии выделени  бутилметакрилата.

Полученный экстракт, содержащий 30% метакриволой кислоты, этерифицируют бутанолом (соотношение бутанола и метакриловой кислоты 2:1) в присутствии катализатора серной кислоты (1-2 вес. %). Реакцию этерификации ведут при 100°С в течение 1 час с одновременной отгонкой азеотропной смеси бутанол: циклогексан: вода.

Кубовый продукт, содержащий бутанол, бутилмета1крилат и циклогексан после нейтрализации серной кислоты и непрореагировавшей метакриловой кислоты направл ют на реактификационную колонку, где отгон ют азеотроп бутанол-циклогексан, который объедин етс  с отгоном, полученным на стадии этерификации ,и направл етс  на экстракцию . Смесь бутанол-бутилметакрилат из куба ректификационной колонны направл ют на двухступенчатую разгонку. Бутанол возвращают на стадию этерификации.

Бутилметакрилат получают с количественным выходом, счита  на прореагировавшую метакриловую кислоту, с содержанием основного вещества 99,8%.

Пример 2. 1 моль (85 г) ацетонциангидрина смешивают в присутствии ингибитора полимеризации с 1,5 моль (177 г) серной кислоты при 85°С в течение 20 мин. Затем смесь нагревают до 125°С и выдерживают при этой температуре в течение 25 мин. Реакционную

смесь, содержащую 79 г метакриламида, .подвергают гидролизу с 10 моль воды. Гидролиз провод т при 130°С в течение I час. По окончании гидролиза реакционную смесь нейтрализуют 0,5 моль аммиака и отхлаждают до 50°С. Затем метакриловую кислоту из общей реакционной смеси э-кстрагируют смесью толуол-бутанол (150 г), содержащей -25% бутанола, полученной на стадии -выделени 

бутилметакрилата. Полученный экстракт этерифицируют бутанолом (соотношение бутанола и метакриловой кислоты равно 2:1) в присутствии катализатора серной кислоты (1-2 вес. %). Реакцию этерификации ведут

при 100°С в течение 1 час с одновременной отгонкой азеотропной смеси бутанол : толуол : : вода. Кубовый продукт, содержащий бутанол-бутилметакрилат и толуол, после нейтрализации серной кислоты и непрореагировавшей метакриловой кислоты направл ют на ректификационную колонну, где отгон ют азеотрон бутанол-толуол, который объедин етс  с отгоном, полученным на стадии этерификации и направл етс  на экстракцию.

Смесь бутанол-бутилметакрилат из куба ректификационной колонны «аправл цот на двухступенчатую разгонку. Бутанол возвращают на стадию этерификации. Бутилметакрилат получают с количественным выходом, счита 

на прореагировавшую метакриловую кислоту, с содержанием основного вещества 99,6%.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Способ получени  высших эфиров метакриловой кислоты экстракцией метакриловой кислоты органическим растворителем из реакционной смеси, полученной гидролизом сульфата метакриламида, с последующей этерификацией ысшими спиртами и выделением целевых продуктов известными приемами , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесса и увеличени  выхода целевых продуктов, в качестве экстрагента берут смесь алифатических, циклоалифатических или ароматических углеводородов со спиртом, близкую к составу азеотропа , например циклогексан с бутанолом.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что выделенный азеотроп алифатических,

(циклоалифатических или ароматических углеводородов с бутанолом возвращают в цикл на стадию экстракции.