Способ получения органических изоцианатов

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I 4737ll

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидстсльс1ва— (22) Заявлено 30.05.72 (21) 1791807/23-4 с ирисоclи1lc1!Иcм за11вки №вЂ” (32) Приоритст—

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания (511 . 1.1хл. С 07с 119, 04

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 547.239.1. .07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Дергунов, И. А. Востоков, И. И. Константинов, 10. М. Гусев, В. П. Коз1оков, В. Ф. Миронов и В. Д. Шелудяков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ИЗОЦИАНАТОВ

Г(звсстси способ получения органических изоциаиатов взаимодействия ih-оргаиосилилзамещгл1ных аминов с фосгеиом. Процесс осу.цествляют при температуре от — 80 до

--, 250"С и атмосферном давлении. Выход целевого продукта 70 — 88%.

Однако Ilo известному способу целевые продукты (особенно диизоциаиаты) получаются с невысоким выходом.

Для повышения выхода целевого продукта

»о предлагаемому способу процесс фосгенироиания М-органосилилзамещсниых аминов осуществляют ири давлении не выше 50 ати.

Процесс можно полностью завершить в одну стадию, однако в ряде случаев процесс проводят в две стадии: иа 1 ервой стадии 110лучают карбамоилхлорид, а иа второй стадии проводят его разло>кение. При этом давление иа второй ступени поддерживают равным давлению иа первой ступени или иижс его.

Процесс на второй ступени проводят предпочтительно с одновременной отгонкой лету 1их продуктов — хлористого водорода, фосгена и оргаиохлорсилана. Органохлорсилаи можно отгонять при проведении процесса без растворителя и с незначительным избытком фосгена (избыток 20 — 30 /, от стехиометрического количества).

Газы, отделенные таким образом, охлаждают, в результате чсго конденсируется фос2

I eII и органох Iopcluall. Фосгси рециклизуют иа первую ступень процесса, я оргаиохлорсилаи — в ироцессс получения . -силилзамсщениых аминов. Нскопденсируемыс газы, главным образом xëoðèñòûé водород, дросселируют и подвергают теплообмсиу с газами, отде;IcIIII1lhlII на второй «туllcllll процесса, после чего их передают для исиользоьяния в других производствах.

По предлагаемому способу получают, в частности, диизоциаияты с выходом более

90% оТ исходного силиламииа.

П р и м с р 1. В труб-пятый реактор первой ступени емкостью 0,03 л под давлением 10 яти

15 и при температуре 22 С полают 4,35 кг/ч 1,3-бис- (1,X (триметилсилил) -) -аминоиропил|тетраметилдисилоксаиа и 2,91 кг, ч фосгена.

Реакционная смесь, выходящая из реактора первой ступеllll при 38"С, поступает в колонну второи ступени, где при том жс давлении и температуре 100 C происходит огделеиис фосгена. Подачей флегмы вверху колонны поддерживается температура 82 С. Конденсацией наро-газовой смеси, отходящей из верхней части колонны, ири температуре — 33 С получают 1,3 кr/÷ фосгена и возвращают в цикл сшпеза.

Кубовую жидкость второй ступени, содер>к а1цу.ю, кг/ч; зр 1,3-бис- (у-изоцианатопропил)473711

-тетрамстилдисилоксапа 3,55 смолы 0,05 триметилхлорсилапа 1,76 дроаселируют до атмосферного давления в колонну отделения триметилхлорсплана, где при 5 температуре в верхней части 58 С и в кубовой части 100 С получают 1,75 кг/ч дистиллата (триметилхлорсилана) и 3,6 кг/ч кубового остатка. Г1оследний дроссслируют в треп ю колонну, где при остаточном давлении 1 мм 10 рт. ст. и температуре в верхней части 118

121 С (температура в кубе 125 С) получают с выходом 94% дистиллята 3,38 кг/ч 1,3-бис-(уизоцианатопропил) - тстраметплдисилоксана с содержанием основного ьещества 99 : -., а и 15 куба выводят 0,22 кг/ч жидкой смолы, содержащей 50% — NCO-групп.

Пример 2. Через смеситель э>кекторно. го типа с емкостью камеры смешения 0,03 л в колонату первой ступени подают под да вле- 20 нием 10 ати при 22 С 5,55 кг/ч 60%-ного толуольного раствора 1,3-бис (Ni,N -бис (триметилсилил) -у-аминопропил) - тетраметилдисилоксана и 1,23 кг/ч фосгена.

В кубе колонны поддерживается темпера- 25 тура 120 С, а в верхней части подачей флегм ы — 102 С.

Конденсацией наро-газовой фазы, отходящей из верхней части колонны, при температуре — 10 С получают 1,34 кг/ч триметилхлор- 30 силана.

Кубовую жидкость колонны второй сгунени, содержащую, кг/ч: 1,3-бис- (у-изоцианатопропил) -тетраметилдисилоксана 2,70 толуола 2,22 З5 смолы 0,06 дросселируют до атмосферного давления в ко лонну отделения растворителя, где при температуре в верхней части 110 С и кубовой части

120 С полностью отделяют растворитель.

Кубовый остаток второй колонны вводят в третью колонну, где при условиях примера

1 получают 2,58 кг/ч (выход 93,6%) 99%-ного

1,3-бис (у-изоцианатопропил) - тстраметилдисилоксана, и из куба выводят 0,18 кг/ч жид- 45 кой CAIOJt bl e 50% -Hhi AI содер>к а вием ХСО-групп.

Пример 3. В трубчатый реактор первой ступени емкостью 0,03 л под давлением 10 ати подают при 20 С 10,3 кг/ч 8%-ного хлорбензольного раствора 2,4-бис- (Х-триметилсилиламино) -толуола (т. пл. 30 — 31 С) и 2,2 кг/ч фосгена при температуре 15 С.

Реакц|ионная смесь, выходящая из реактора и нагретая до 40 С, поступает в колонну второй ступени, где при давлении 3 а ги и температуре в кубе 160 С производится отделение избытка фосгена и хлористого водорода.

Подачей флегмы вверху колонны поддер>кивается температура 45 С.

Путем конденсации отходящих из верхней части колон ны газов при температуре — 33"C получают 1,51 кг/ч фосгена, который возвращается в цикл.

Нссконденсированная часть газов, состоя- 55 щая главным образом из х.toðèeòoão водоро да, дросселируется до атмосферного давления и выводится через теплообменник (для предварительного охлаждения, выходящей из KG лопны наро-газовой фазы) па утилизацию.

Кубовая часть второй ступени, содержащая, кг/ч: толуилендиизоцианата 0,53 хлорбепзола 9,48 триметнлхлорсилана 0,67 дросселируется до атмосферного давления v, колонну отделения растворителя и триметил хлорсилана, где при температуре в верхней части 120"С и куоа 165 С производится полное удаление растворителя.

Из куба колонны выводят 0,48 кг/ч сырого толуплендиизоцианата с выходом 90,6%, счи Iàÿ на исходный силиламин.

Пример 4. В трубчатый реактор первой сту.пени еикостью 0,03 л под давлением 20 ати подают 3,6 кг/ч 11%-ного толуольного раствора 4,4-бис- (Х-триметилсилил) -дифенилметандиамина (т. пл. 42 — 43=С), нагретого до

60 C и 0,92 кг/ч фосгена при 90 С.

Реакционная смесь, выходящая из реактора при 65"С, поступает в колонну второй ступени, где при условиях примера 3, конденсацией иолу tatoT 0,66 кг/ч фосгена, который возвращают в цикл.

Кубовый остаток колонны второй стуttettt:, содержащий, кг/ч: дифенилметандиизоциапата 0,28 толуола 0,25 трitìåòèëê;toðeèëàía 3,20, дроссслпруют до атмосферного давления в ко лонну отделения растворителя и триметил. хлорсилана, где при температуре в верхней части колонны 105"C и куба 180 С производится полное удаление растворителя.

Из кубовой части «олоппы выводят

0,266 кг/ч (с выходом 92 /о) сырого дифенилметандиизоцианата.

Пример 5. В колбу, снабженную дефлегматором с нисходящим холодильником i мешалкой, помещают 68 г ксилилендиамина (смесь изомсров 1,3 и 1,4 = 75: 25), 268 г (2 моля) диэтиламинодиметплсплана, 0,2 г сульфата аммония и 0,5 мл серной кислоты.

При перемсшивании и постепенном нагревании смеси до 75 — 90 С начинается отгонка диэтилампна, продол>кающаяся 2 ч, при этом выделяется 140 г (98%) диэтиламина. Фракционированием кубового остатка выделяют

174 г (94,8%) (HS i (СН3) g)q Х CHgCgH4CHgN (Si (СНД) gH)g.

Бесцветная жидкость, т. кип. 140 — 145 С/2 мм рт. ст. п ;" 1,4930, (Р"4 0,9160, Mgt> . найдено 116,93, вычислено 116,97.

Найдено, %: С 52,81; Н 9,86; Х 7,27.

Сtt Hat NaSt-t.

Вычислено, %: С 52,11; Н 9,84; Х 7,59.

В трубчатый реактор емкостью 0,03 л под давлешtext 25 ати подают при 78 С 4,53 кг/ч, 50%-ного хлорбензольного раствора N,Õ-бис-(диметилсилил) ксилилендиамина и 2,22 кг/ч

473711

Предмет изобретения

Сосгавитель Б. Скворцов

Тс. ред 3. Тараненко

Корректор Е. Рожкова

Редактор Л. Емельянова

Заказ 6394 Изд о 1518 Тираж 599 Подписи;е

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мииисгров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушскан наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

3 фосгсч(а при 135 C. Рсакциоииая смесь, выкодягцая из реактора и нагретая до 180 С, Iloступает в колоииу, где отделяется избыток фосгена и триметилклорсилаи при температуре в веркисй части колонны 56 С и в кубовой части 170 С.

Кубовый остаток, содержащий 1,205 кг/ч сырого ксилилеидиизоциаиата в 271 кг/ч ."лорбевзола разгоняют под вакуумом, в двук последовательно соединсииык колоииак, и получают ксилилеидиизоциаиат с выкодом 96% при

° общем содер>кации iëoðà 0,7Ъ (содержание основного вещества 99%).

1. Способ получения оргаиическик изоциаиатов взаимодействием,-оргаиосилзамещеи5 иык аминов с фосгсиом, и выделением целевого продукта извсстными приемами. от,шчп ощаис.ч тем, что. с целью повышения выкода целевого продукта, процесс проводят иод давлеиием ие выше 50 ати.

1о 2. Способ по и. 1, от.игчо ощийcч тем, что процесс фосгеиирования проводят в две ступени. причем давление иа второй стуиеии поддерживают равным даьлеишо иа первой ступени или ниже его.