Способ получения метилметакрилата
О П И С А Н И Е i424347
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от 1патента— (22) Заявлено 30.05.72 (21) 1788175/23-4 (51) М.Кл. С 07с 69/54
С 07с 67/00 (32) Приоритет 17.06.71 (31) 7122946 (ЗЗ) Франция
Опубликовано 15.04.74. Бюллетень ¹ 14 государственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 547.391.3.07 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.75 (72) Автор изобретения
Иностранец
Альбор Буньо (Франция) (71) Заявитель
Иностранная фирма
«Мелль-Безон» (Франция) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА
Данное изобретение относится к получению метилметакрилата, который находит широкое применение в производстве пластически.; масс.
Известен способ полу«енпя эфира этиленненасыщенной кислоты, например метплакрилата, нагреванием р-алкоксиалкановой кислоты, например р-метокси|пропионовой кислоты, при температуре 100 †1 С в присутствии кислотного катализатора, иа приме р толуолсуль- 10 фокислоты, и ингибитора полимеризации, например гидрохииона, с последующим выделением целевого продукта и продуктов реакции, например метанола, метилметоксипропионата, которые возвращают на начальную стадшо 15 процесса вместе с иепрореагировавшей исходной кислотой.
Во время этого процесса протекают две последовательные реакции: разложение р-меток- 20 сиизомасляиой кислоты иа метилакриловую кислоту и метанол и образование сложного эфира при реакции между метилакриловзй кислотой и метанолом.
Сложный эфир метакриловой кислоты и воду, которые,ири этом образуются, непрерьовно удаляют азеотропной перегонкой, что позволяет их легко выделить. Ванна 11pI. этом становится .практически сухой, что приводит к образованшо большого количества продуктов полимеризацпи и сокращению срока службы ванны.
Целью настоящего изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Для достижения этои цели нягревание р-метоксиизомасляной кислоты ведут в присутствии воды. Постоянное п|рисутствие некоторого количества воды в ванне повышает производительность ванны, выход метилметакрилата и срок службы ванны, а также способствует реакции разложения
Р-метоксиизомасляной кислоты и ее метилового эфира, протекающей через промежуточную стадию гидролиза, иа метанол и р-метоксиизомасляную кислоту и иа метанол и Р-гидроксилизобутиратметил.
Положительное действле дополнительного кол:г«естся воды, даже будучи не очень заметным, опровергает су цесгвующее мнение оо отрицательном влиянии воды при аналогичной реакции получения метилметакрилатя из р-метоксипропиоиовой кислоты.
Разинцу в протекании реакций мохкио обьяснить тем фактом, что в случае а!крилатя на
1 «г эфира образуется 0,21 «г воды, а при язеогропной перегонке воды и метилметакрилата из ванны увлекается лишь 0,07 «г воды иа 1 «г акрилатя. Таким образом, не происходит ооезвожпваи:IH .ванны. Напротив, в случае метакр:I1àòà на 1 «г эфира образуется 0,18 г
424347
Воды, 1<0 fop aH ВО 3pexля азеотр Опнон перегонки воды и метилметакрплат,"; может быть выведена практически полность.о. Есл,I к этому добавить, что образующееся неоольшое количество воды непрерывно увлекает=я зо время перегонки присутствующим и панне мети".овым эфиром 13-метокснпзомасляной 1;1слоты, то можпо,понять, что 32НН2 постояш;о сбезвоживается.
По предлагаемому способу кол1;чecòâî воды, которое нужно непрерывно зьодпт в ванну, .составляет на единицу времени 2 — 15 вес. 1о f3-метоксиизомасляной кислоты. вгодпмой зil это же ВрезIя, причем Опт.iм2льllОе ко личество составляет 4 — 7 вес.% .
Нужно заметить, что есгп1 кол" leс-:во ьоды в ванне сл11ц1ком большое, то эта вода увлекает при азеотропной,перегонке метилолый эфир р-метоксиизомасляной кислоты, который затем необходггмо выделять 113 ocTaëüíû÷ днстнллятов, выведенных из ванны. Поэтому введение 3 ванну более 15% воды по отíîlllåни1о к весу f3-ìåòОкс;lèçОмасляной кислоты нежелательно.
Г
Следует также заметить, что указанные количества воды, которую нужно по дать, касаются процесса, протекающего прп атмосферном давлении, Если процесс идет грн ином давлении, то в случае надобности следует доба влять необходимое количество воды в зависимости от существу1ощего давления.
Ъ" сT2B03142 P.IH ОcУIrrеcTB. leHIIH HPeg;IаvaеxIОго способа представл.яет собой реакционный аппарат с обогревом, В верхней его части имеется отвод шлемовой трубы, соединяющий .реактор с устройством для перегонки ти па перегонной колонны. Реактор содержит ванну, в которой в нормальных условиях протекания процесса находится п рвд1почтительно
5 — б0% по весу, обычно 30% по весу. арилсульфокислоты, например а-толуолсу,-:ьфокислоты, служащей катализатором, остальная часть ванны заполнена р-метокопизомасляной кислотой,н ее метиловым эфиром.
Температура ванны 100 — 170 С, предпочтительно 140 — 150 С. Из непрерывно отдельно перегоняемой смеси, состоящей пз метплметак рилата, воды, метанола и незначительного количества метилового эфира !3-метоксиизомасляной кислоты, вводят .в ванну (после отделения одного за другими ко IIIIQHeHTolB смеси) метпловый эфир Р-метоксиизомасляно11 кислоты, который полностью разлагается 3 ванне на метилметаярилат и метанол. .Постоянный объем ванны поддерживают за счет непрерывной подачи f3-метоксипзомасляпой кислоты и воды, а такьке обычно небольшого количества метанола так, чтобы общее количесвво, вводимое в установку за единицу времени, было равно общему количеству продуктов, выводимых из установки за это же время.
Таким образом количество 330÷:1могз метанола составляет 0,1 — 0,8 вес. ч., през1по чтительно 0,3 зес, ч. на 1 вес. и. взодимой f3-мс5
4,д
50 токе шзомасляной кислоты. Метанол вместе с другими компоне "raми, Oopaayiomlu» в ванне, разделяют на составляющие продукты и выделецнын метанол снова вводят в ванну.
За счет, постоянного введения метанола рсакционная смесь в ilaHI не обогащается метзкрпловой кислотой, которая в этой среде легко полпмеризуется.
Следует Oт3 ет. fb> что 3 этом случае метанол может содержать углеводороды, например гексан, который способствует последующей азеотропной перегонке. Помпз10 указанных компонентов, в ванну можно .ввод:.1ть один пли несколько стабилпзпрующих компонентов,,предотвращаюппгх реакции полимер.зации, на|и ример гпдрохпнон, мет"Iae303y1о синь, соли меди и т. п.
Igp031e полимеризацпп, 3 3àHHe мож т протекать побочная реакция этерпфпкац и метанола с образованием небольших колнчестз окиси метила. Чтобы избежать потерь, в ва гпу доба зля10т эквивалентные количества мета:10Ла.
П р EE м е р. Берут колбу емкостью 2 л, с320женную колонкои, за полненной насадкой»з колец Рашнга. В верхней части этой колонк:i имеется отвод шлемовой трубы, соединеный с колонкой непрерывной перегонки. Поднимающиеся вверх пары идут на .разделение, и метиловый зфи р f3-метогксиизомасляпой кислот я возвращается непосредственно в занну.
Температура ванны 150 С; каждый час з нее непреры330 вводят реагенты в ко",El÷ecfвах 1г):
8-Метоксннзомасляная кислота 119
Вода 6
Метанол 40
Из реактора 3 тсчен. ie 1 часа получаlот Нродукты (г):
Метил: e Ta xp Elл 2 т 100
Вода 25
Метано1 36,5
Окись метила 2,5
Обратно 3 ванну ".,30äÿò в течение 1 часа
-20 г метилового эфира f3-метоксиизомасляной кислоты. 32 это же время в ванне образуется — 1 г полпмероз. Выход метплметакрилата 99,1%.
После 100 час работы 3 эти условиях удельная про;1зводптельность ванны еще равна 90 г метилметакрил2Tà г 1 час, т. е. Gна ниже всего .на 10%.
Предмет изобретения
1. Способ получения метилметакрилата путем нагревания !3-метоксиизомасляной кислоты в присутствии а рилсульфокислоты в качестве катализатора при тем пературе 100—
170 С,в присутствии ингибитора полимеризации, например гидрохинона, с .последующим выделением целевого п1родукта и продуктов реакции, на и ример метилового эфира f3-".летоксиизомасляной кислоты, метанола, которые направляют вместе с непрореагировавшей
Составитель E. Дембровская
Техред Е. Борисова
Корректор Е. Рогайлнна Редактор Л. Емельянова
Заказ 3671/15 Изд. М 1513 Тираж 506 Подписное
Т?НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5
Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли исходной кислотой в начальную стадию процесса, отличающийся тем, что, с целью увели-чения выкода целевого продукта и у прощения процесса, нагревание $-метоксиизомасляной кислоты ведут в присутствии воды, взятой в количестве 2 — 15% по весу от количества р-меTGêñèHçîìàñëÿHîé кислоты.
2. С пособ по п. 1, отличающийся тем, что воду берут в количестве 4 — 7% по весу от количества Р-метокспизомасляной кислоты.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что метанол возвращают B начальную стадию п роцессa в количестве 0,1 — 0,8 вес. ч. на
1 вес. ч. введенной р-метоксипзоз?асляой и ?слоты.
4. Способ по пп. 1, 2 и 3, о-..и:аюи?ийся тем, что кислотный катализатор. напр?имер толуолсульфокислоту, берут в количестве
5 — 60 вес %.
