SU891631A1 - Способ получени метакриловой кислоты - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛЭ ЧЕНИЯ МЕТАКРИЛОВОЙ Изобретение относитс  к усовершенствовани способов получени  метакриловой кислоты. Известен способ получени  метакриловой кислоты дегидратацией «х-оксиизомасл ной кис лоты после предварительной нейтрализации ее аммиаком, согласно которсшу образующийс  20 30%-ный водный раствор аммс шйвой соли а-оксиизомасл кой кислоты пропускают в паровой фазе при 200-300®С над катализатором, сод жащим смесь фосфатов кальци , ползуча  nfet этом аммонийную соль метакрзшовсш кислоты . Далее реакционную смесь подкисл ют серной кислотой и отгон ют целевой продукт с вод ным паром 1. Недостатком известного способа  вл етс  многостадийность процесса. Известен также способ получени  метакрило вой кислоты дегидратацией а-оксиизомасл ной кислоты при 400-700 С на гетерогенном катализаторе содержащем водоотиимающие неорга{щческие кислоты (фосфорсодержаидае) при щ емени контакта 1/10-1/2 с в присутствии ивертного газа, вод ного пара в вакууме. Одна КИСЛОТЫ ко выход ненасыщенных карбоновых кислот довольно низок (не более 70%) 2. Известен способ получени  метакриловой кислоты, по которому а-оксиизомасл ную кислоту дегидратирзтот в проточном реакторе на таблетированном катализаторе (нерастворимые в воде фосфаты или сульфаты злементов 11, Ilia. IVB и VIII (подгруппа железа) групп периодической системы Д. И. Менделеева в присутствии паров воды (соотношение а-оксиизомасл ной кислоты и воды 1:4 мае). Примен ютс  также ингибитор полимеризации и газ-носитель (азот). 3. Получйшую метакриловую кислоту выдел ют известным способом, а непрореаг фовавшую ое-оксиизомасл ную кислоту возвращают в процесс . На катализаторе Саз(РО4)з при подаче а -оксиизомасл ной кислоты 0,5-2 л/ч на 1 л катализатора при 250-325 С конверси  о-оксиизомасл ной кислоты составл ет 45-88 мол.%. Кроме того, образуетс  побочный продукт - ацетон. Известный способ имеет р д недостатков заключающихс  в необходимости ИСПОЛЬЗОВЕШИЯ

дл  осуществлени  дегвдратации а-оксиизомасл ной кислоты в метакриловую кислоту катализаторов на основе фосфатов и сульфатов кальци , магни  и других элементов; так как процесс  вл етс  парофозным, раствор а-оксиизомасл ной кислоты предварительно испар ют, а затем конденсируют, что св зано с большими энергетическими затратами.

Наиболее близким техническим решением задачи  вл етс  способ получени  метакриловой кислоты жидкофазной дегидратацией расплава а-оксиизомасл ной кислоты при 150-250 С в присутствии 0,3-5 вес.% медного порошка в качестве ингибитора и 5-20 вес.% смеси хлоридов юш бромидов щелочного металла с хлоридом или бромидом цинка, олова, свинца или железа в качестве катализатора 4.

Недостатком этого способа  вл етс  необходимость использовани  катализатора дегидратации в процессе, а также ингибитора. Их наличи влечет за собой дополнительный расход реагентов , усложнение технологии и трудности с его регенерацией и дальнейшей утилизацией.

Цель изобретени  - упрощение процесса.

Поставленна  цель достигаетс  способом получени  метакриловой кислоты дегидратацией а-оксиизомасл ной кислоты в виде 62%-ного водного раствора в жидкой фазе при 190-240°С.

Нижний предел температуры (190°С) обусловлен тем, что при еще более низких температурах процесс протекает крайне медленно. Верхние пределы температуры (240С) и концентращга (62 вес.%) св заны с тем, что при еше более вьгсокой температуре и концентрации становитс  заметным образование циклического эфира2,2,5.5-тетраметилгликолида в качестве побочного продукта реакции. В выбранных же услови х дегидратащга образуютс  лишь незна чительные следы этого соединени . Ограничение минимальной концентрации а-оксиизомасл ной кислоты обусловлено тем, что при более низки концентраци х чрезмерно увеличиваютс  реакционные объемы, и процесс становитс  нетехнолев-нчным .

Способ осуществл ют следующим образом.

Водный раствор а-оксиизомасл ной кислоты с концентрацией 6-62 вес.% загружают в стекл нную ампулу, которую запаивают и помещают в металлический автоклав. Автоклав помещают в прогретую до температуры, синтеза (190-240 С) силиконовую баню, где вьщерживают определенное врем  (20-360 мин), соверша  колебательные движени  с целью перемешивани  реакционной массы в ампуле. После прогрева ампулу охлаждают до комнатной температуры . реакционную смесь подвергают химическому и газо-хроматографическому анализу.

П р и м е р . 4 мл 6,29г--ного водного раствора а оксиизомасл ной кислоты помешают в 4 стекл нные ампулы, которые загружают в 4 автокл ва из нержавеющей стали и прогревают при 210° С в течение 180 мин. Получают водный раствор, содержащий непрореагировавшую а-оксиизомасл ную кислоту (3,4%) „ метакриловую кислоту (2,8%) и ацетон (0,02%). Выход метакриловой кислоты в расчете на загруженную «-оксиизомасл ную кислоту составл ет 54,9%. Суммарное содержание метакриловой и а-оксиизомасл ной кислот определ ют титрованием шелочью, количество метакриловой кислоты определ етс  по наличию двойных углеродных св зей бромид-броматным методом, содержание ацетона - методом газовой хроматографии . Количество веществ определ етс  методом абсолютной калибровки по калибровоч1п 1М графикам.

По данным газо-хроматографического анализа полученный водный раствор, кроме метакриловой и а-оксиизомасл ной кислот (оЮИК), а также примесей ацетона, не содержит заметного количества других веществ (за исключением опыта 5, где обнаружено 0,03 вес.% изопропилового спирта). Результаты опытов приведены в таблице.

Провод т укрепленный опыт с достаточно большим количеством исходной а-оксиизомасл ной кислоты, дл  выделени  из реакционной массы метакриловой кислоты с целью идентификации последней.

560 мл 8,3%-ного водного раствора а-оксиизомасл ной кислоты прогревают при 240С за 30 мин. В реакционной смеси содержитс  3,5 вес.% метакриловой кислоты, что соответствует выходу 51% от теории. Выделение метакриловой кислоты ведут экстракцией, дл  чего

водный раствор обрабатывают двум  порци ми (по 280 мл) этилацетата, отдел ю т водный и органический слой. Органический слой содержит 3,8 вес.% метакриловой кислоты, т. е. 92% всей метакриловой кислоты, образовавшейс  в результате реакции. 100 мл органического сло 

подвергают перегонке с целью отгонки зтилацетата и выделени  из кубового остатка метакриловой кислоты. 10 мл кубового остатка подвергают микроразгонке при 30°С и вакууме

15 мм рт. ст.

Claims (4)

1. Полученна  фракци  метакриловой кислоты не содержит по данным газо-хроматографического анализа других веществ, кроме метакриловой кислоты. Показатель преломлени  п полученной фракции составил 1,432, что близко к показателю преломлени  п1 чистой метакрило вой кислоты (1,435). в продуктах реакции содержалось 0.03 вес выход метакриловой кислоты в процентах кислоты. Формула изобретени  Способ получени  метакриловой кислоты дегидратацией а-оксиизомасл ной кислоты в жидкой фазе при 190-240°С, отличаюш и и с   тем, что с целью упрощени  процесса, а-оксиизомасл ную кислоту берут в виде 6-62%-ного водного раствора. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертнэе пропипового спирта; ореагировавшей, ог-окстшимасл  рй 1.Авторское свидетельство СССР N 143389, кл. С 07 С 57/04, 1962.
2. 2.Патент ФРГ № 1033656. кл. 120,21, опублик. 1958.
3. 3.Патент ЧССР N 146813, кл. 120.21, опублик. 1970.
4. 4.Патент ФРГ N 1191367, кл. 120.21. опублик. I960 (прототип).