Способ получения метилолметакриламида

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()))806676

Ф /

/ -" Т (6I ) Дополнительное к ввт. свкд-ву(5! )М. Кл.

С 07 С 103/60 (22) Заявлено 18.12.78(2! ) 2696991/23-04 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Гееударстееиный кеиктет

СССР ае яеяа(в иэебретенкй к етаритнй

Опубликовано 23 02 81 )ок)ллетень,%7

Дата опубликования описания, i .02.81 (53) УД К547.398.. 1 (088.8) B. В. Лепилина, Л. А. Макарова, A. Г. Сум н В. А. Фомин (72) Авторы изобретения

\ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛОЛМЕТАКРИЛАМИйА

Изобретение относится к химической промышленности, а именно, к усовершенствованню способа попучення метвтолметвкрнлата (МОЛ)„используемого для получення сополимеров, обладающих реакинонноспособной метилоламидной группой н нркменяемых в производстве ацгезнвов, волокон, термореактивных полимерных материалов.

Ненасыщенные метилоламнды получаt0 ют в водной среде, в среце органического растворителя, в расплаве.

Известен способ получения метнлолакрнламица, заключающийся в том, что

15 смесь 50%-ного водного раствора формаль.дегнда и акриламица, прецварнтельно нагретую цо 4 -75 С, пропускают через колонну со слабоосновной нонообменной

cMoJIoA амберлитом в течение 1-5 мнн

p).

Недостатком этого способа является то, что целевой продукт труцно выделить в чистом BNQp., так как он .хорошо раство2 рим в,воце, не перегоняется и не поддается распылнтельной сушке, в контакте с воцой легко полнмеризуется.

Известен также способ получения метилолакриламица, по которому метакриламиц поцвергают взаимодействию с формальцегидом в среде органических растворителей в присутствии основного каталнзатора.

Для синтеза берут 90-957 органического растворителя (от. общего количества реакционной массы). Время синтеза око« ло 24 ч. Выход 83% от теоретического j2).

Недостаток этого способа состоит в том, что необходима регенерация органического растворителя, которая сопровождается потерями процукта и образованием отходов. Кроме того, велика цлительность процесса.

Наиболее .близким к предлагаемому способу является способ получения метнлолакрнламнца в расплаве. По э ому споI собу смесь твердых продуктов акрнламнПример 2. Начало синтеза, как

a п р и мMе р е e 11, но загружают толуола

10 мл (6,9% от реакционной массы).

После 10 мин выдержки прекращают перемешивание. Наблюдается расслоение: толуол выцеляется в вице верхнего слоя.

Нижний слой — образовавшийся метилолметакриламиц сливают, фильтруют и кристаллизуют. Оставшийся в реакторе толу» опьный верхний слой служит затравкой цля слецующей операции. Время синтеза

10 мйн. Выхоц 98,3%.

Пример 3. Синтез и выделение метилолметакриламида проводят, как в примере 1 ° но загружают:

Три хлорэтилен, (10% от реакционной смеси)

М етакрилами д, г

МаОН, г

11,5

1,7

3 ца и параформа в присутствии основного катализатора перемешивают при 20-25 С в течение 3-4 ч или при 85-95 С в течение 15-40 мин цо расплава смеси. Вы г.оц 90-95 от теоретического j3j.

Однако в случае использования твердых исходных компонентов без растворителя затрудняется перемешивание и равномерный обогрев реакционной смеси, наблюдаются местные перегревы. Вследствие этого увеличивается процолжительность синтеза и воэможность попимеризации амица.

Цель изобретения - увеличение выхоца целевого продукта и сокращение процолжительности процесса.

Поставленная цель цостигается тем, что при получении метилолметакриламица путем сплавления твердых метакриламица с параформальдегндом при40-60 С в . присутствии основного катализатора процесс вецут в присутствии инертного органического -растворителя или метилолметакриламица в количестве 0,0510 вес.% от веса реакционной массы.

Процесс осуществляют периодически и непрерывно.

Пример 1. B реактор емкостью

0,5 л загружают 5 мл толуола (3,6о от реакционной смеси) и 1,5 г К0Н, подогревают цо 50 С и постепенно при перемэшивании добавляют смесь 85 г метакриламида и 30 r параформальцеги- . да. Пэ мере загрузки реакционная смесь через 2. мин становится жидкой. После

15 мин выцержки горячую реакционную массу фильтруют. Толуол удаляют вакуумсушкой; Продолжительность р акции

l7 мин. Выхоц .99,1 .

06676 4

5

10 !

5 го

Температура,ОС 50-52

Время реакции, мин 15

Выхоц, % 98

Пример 4. В реактор за гружают

11,5 г метилолметакриламица (10% от реакционной массы), стабнпизированного и -ммееттооккссииффееннооллоомм, 1,5 г КОН, поцогревают цо 60 С и постепенно в течеО ние 3 мин добавляют смесь 85 r метакриламида и 33 г параформальцегица.

После 10 мин выдержки реакционную массу фильтруют и при охлажцении кристаллизуют. Из реактора массу сливают не полностью. Оставленная часть продукта служит затравкой цля следующего син-.теза. Продолжительность синтеза 1 3 мин.

Выхоц 97%.

Пример 5. В тарельчатую колонну объемом 600 мл с пульсацией загружают 100 мл. толуола, подогревают цо

40 С и дозируют 0,018 кг/ч щелочи, о

2,88 кг/ч метакриламица, 1,02 кг/ч параформальцегица. С нижней части колонны сливают образовавшийся метилолметакриламиц со скоростью 3,9 кг/ч.

Время пребывания продукта в колонне

20 мин. Толуол находится в вице слоя над реакционной массой, поэтому при сливе в процукт практически не попацэет.

Количество затравки 0,05 вес.%.

Пример 6. Синтез и вьщеление проводят как в примере. 1, но в качестве затравки загружают растворитель гексан, выход 97, 1%.

Пример 7. Синтез и выделение

Ф провоцят как s примере 1, но в качестве затравки загружают растворитель дибутиловый эфир в количестве 10% от веса реакционной массы.

Выход 97,2%.

Пример 8.. Проводят синтез как в примере 1, но в качестве затравки загружают этиловый спирт в количестве

10% от веса реакционной массы. Выхоц

98, 0%.

Пример 9. В 100 л реактор, нагретый цо 50 С, загружают смесь, сос-. тоящую из 1,6 кг амида метакриловой кислоты, 0,5 65 кг параформальце гида и

10 r едкого калия. Смесь перемешивают цо расплавления (образования МОЛ) в течение 7-10 мин и получают затравку метилолметакриламида. После чего в реактор загружают 4,8 кг амида, 1,695 кг параформальцегида и 30 г KOH. Через

5-10 мин по мере расплавления всей массы (уменьшения ее объема) загружают

5 80667/ 6 еще 9,6 кг метакриламида, 3,390 кг Если количество затравки меньше параформальдегида и 60 r КОН. Реал» 0,05 вес.%, то ухудшается перемешивационную массу перемешивают 10 мин. и . ние, наблюдаются местные перегревы. получают 21,5 кг МОЛа. Выход 99,8%. Количество затравки больше 10 вес.%

Результаты свецены в таблицу. S нецелес@обРазн9, так как поивлЯютсЯ отРицательные стороны синтеза в органичес»

Как видно иэ таблицы, предлагаемый ком растворителе. о способ позволяет уменьшить время синте- При температуре меньше 40 С увелиэа в 2-3 раза, увеличить выхоц на чивается продолжительность синтеза, тем» о

2-9%, а также исключить образование и пература выше 60 С способствует разлополимера. жению процукта.

Толуол

99 Полимер отсутствует

50 17

3,6

Толуол

6,9

50 10 98 3

Трихлорэтилен 1 О

50 15 98

Метилол- метакриламиц

10 r

° »

60 13 97 ту о,о5 40 гО

Для сравнения (с известным) без зат» ранки

50 Более 40 90-95 Наличие полимера цли метилолметакриламица, взятых в ко4S личестве 0,05 10 вес.% от реакционной массы при 40-60 С.

Формула изобретения.

ВНИИПИ Заказ 169/40 Тираж 454 Подписное

Фйлиал ПЙП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения метилолметакриламида.сплавлением метакриламица и параформальдегица в присутствии основного катализатора с последующим выцелением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с цельк увеличения выхоца целевого про дукта и сокрашения продолжительности . процесса, послецний ведут в присутствии инертного органического растворителя

Источники информации, принятые во вни лание при экспертизе

l Патент США М 38876 1 8, кл. 260-561, 1975.

2. Патент США М 2760977, кл. 260-561, 1956.

3. Патент США lй 2864861, кл. 260-561, 1958 (прототип).