Способ получения 2-бутокси-3,4- дигидро-2h-пирана

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 1508.79 (21) 2835015/23-04 с присоединением заявки ¹

Ц (23) Приоритет—

Опубликовано 3005,81. БЮллетень No 20

СОЮЗ СО4ОТСКНх

СО@йалмстйч@скйк

Реслублнк ои833966 (51)М. Ил з

С 07 D 309/30

Государственный комитет

СССР

Ito делам изобретений

M открытий (53) УД3(547.812.6..07(088.8) Дата опубликования описания 300581

Л.A.Голубко, Г.Н.Фрейдлин, Л.Г.Романова, Н.Н(.Комаров

Й.П.Утробин и Ю.N.Ñû÷åâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проек ный институт мономеров вательно, к. повышению себестоимости 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана.

Цель изобретения — интенсификация и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, что смесь акролеина, содержащего. гидрохинон смешивают с винилбутиловым эфиром в мольном соотношении

1:1, 1-1, 3 отстаивают при температуре от -10 до 20 С в течение 0,5-1,0 ч, отделяют водный слой, а органический слой подвергают нагреванию при 170200 С в двух последовательно расположенных реакторах с последующем вщцелением целевого продукта ректифика- цией.

В процессе используют технический акролеин с содержанием воды до,5%.

Винилбутиловый эфир, выделенный при ректификации, возвращают для приготовления исходной смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Технический акролеин, стабилизированный гидрохиноном смешивают с винилбутиловым эфиром в мольном собтношении 1:1,1-1,3.при температуре от -10 до 20 С; отстаивают 0,5-1,0 ч отделяют нижний водный слой, а верхний органический слой непрерывно

Изобретение относится к получению 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана, промежуточного продукта для получения глутарового альдегида, который применяется в качестве дубителя стерилизующего и дезинфицирующего вецества, а также в качестве компонента при микрокапсулировании.

Известен способ получения 2-буток- 10 си-3,4-дигидро-2Н-пирана конденоацией акролеина с винилбутиловым эфиром в мольном соотношении 1:1 ° 16 при 135 С в .присутствии гидрохинона с последующим выделением целевого ,продукта вакуумной перегонкой. В про-. цессе используют очищенный и осушенный акролеин с содержанием основного вещества 92% и воды 0,5% I1) .

Недостатками данного способа являются сравнительно небольшой выход целевого продукта (82%), продолжительность процесса. (12 ч) и использование специально осушенного и очищен- ного акролеина, так как наличие примесей, особенно воды, в акролеине приводит к снижению выхода целевого продукта за счет побочных реакций.

Однако очистка и сушка акролеина весьма трудоемки и приводят к повышению стоимости акролеина и, следо- (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-БУТОКСИ-3,4-ДИГИДРО-2Н-IIHPAHA

833966

15

55 оО

65 подают в последовательно расположенные реакторы. Реакцию конденсации проводят при 170-200 С при продувке азотом в течение 2-6 ч. Реакционную смесь подвергают ректификации вначале при атмосферном давлении, отгоняя легколетучие ацетальдегид и акролеин, а затем при пониженном давлении отбирают винилбутиловый эфир, который возвращают в процесс, и 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пиран. Выход послед него 88-94Ъ.

Пример 1. Технический акролеин (содержащий основное вещество в количестве 84Ъ и стабилизированный гидрохиноном) .и винилбутиловый эфир (содержащий основное вещество в количестве 99,7Ъ) подают непрерывно в смеситель в мольном соотношении

1:1,3. Из смесителя смесь подают в разделительный сосуд непрерывного действия, в котором при -10 С в тео чение 0,5 ч смесь расслаивается.

Водный слой по мере накопления сливают, а органический слой со скоростью 15-20 л/ч непрерывно подают в два последовательно установленные реактора. Оба реактора представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты с рубашками. Диаметр реакторов 150 и 70 мм, рабочий объем

57 и 12 л соответственно. Реакцию конденсации проводят при 180 С. Врео мя пребывания реакционной смеси в реакторе 4 ч. Из второго реактора через дроссельный вентиль непрерывно отбирают в сборник 15-20 л реакционной смеси в час. Реакционная смесь в количестве 151 кг, собранная за

9 ч непрерывной работы, содержит

0,6Ъ акролеина, 8,8Ъ винилбутилового эфира и 70,2Ъ 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана. Производительность реакторов 16,8 кг/ч, выход 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана на прореагировавший акролеин 88,4Ъ. Продукт реакции подвергают ректификации в ректификационной колонне вначале при атмосферном давлении, затем под вакуумированием. Отогнанный винилбутиловый эфир возвращают в мерник для повторного использования, 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пиран-ректификат используют по дальнейшему назначению, кубовый остаток сжигают.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Смесь отстаивают при 20 С 1 ч. Выход 2-бутокси -3,.4-дигидро-2Н-пирана 88Ъ.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1. Реакцию проводят при 170 С и скорости подачи смеси 10-12 л/ч. Время пребывания в реакторе 6 ч. Выход 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана 87,8Ъ.

Пример 4. Аналогичен примео ру 1. Проводят реакцию при 200 С при скорости подачи смеси 30-35 л/ч.

Время пребывания в реакторе 2 ч. Выход 2-бутокси-3, 4-дигидро-2Н-нирана 88,7Ъ.

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1 с использованием технического акролеина с содержанием основного вещества 93,8Ъ. Выход 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана 94,4Ъ.

Предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс за счет сокращения длительности реакции от

2 до 6 ч и проводить его в непрерывном режиме, повышает выход целевого продукта до 88-94Ъ и снижает его себестоимость за счет использования технического акролеина, без его осушки и очистки.

Технйческий акролеин, полученный окислением пропилена или конденсацией ацетальдегида с формальдегиром, выделяется ректификацией, но из-за образования азеотропных смесей из реакционных смесей с водой всегда содержит в качестве примеси воду (не более 5Ъ).

Для осушки технического акролеина требуется применение специальных методов, например экстрактивной ректификации . В качестве экстрагентов известны ксилол, гептан, этиленгликоль и др.

Схема осушки этиленгликолем йключает колонну экстрактивной ректификации, в которую на разных. уровнях подают технический, очищенный от ацетальдегида, акролеин и этиленгликоль. Эта схема, кроме двух колонн из нержавеющей стали, включает подогреватели, холодильники-конденсаторы, сборники, насос и пр. и неизбежно связана с.потерями акролеина и этиленгликоля. Из этого ясно, что специальная осушка акролеина увели- чивает его себестоимость, примерно на 20Ъ (за счет потерь акролеина

" 6,5Ъ и за счет потерь этиленгликоля 1,1Ъ) и аммортизации оборудования.

Проведение же процесса с использованием технического акролеина без отделения водного слоя резко снижает выход целевого продукта и увеличивает расходные коэффициенты исходных продуктов.

В табл. 1 приведены сравнительные данные по выходам, расходным коэффициентам по сырью и снижению себестоимости при Использовании технического акролеина (содержание основного вещества 84Ъ, содержание воды 5Ъ) при выполнении известного процесса без отделения водного слоя (А и Б) и по предлагаемому способу (с отделением водного слоя). В табл. 2 — режим работы ректификационной колонны при выделении 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана.

833966

Таблица 1

Способ

Показатель

Предлагаемый

Известный

1:1,2 .

1:1,3

54,7. 75,6

50ю б 58ю 5 акролеин винилбутиловый эфир

88,4

78,5

Расходные коэффициенты теоретические, т/т:

О, 358

0,641 по акролеину.О, 358

0,641

О, 358 О, 641 по винилбутиловому эфиру

Расходные коэффициенты фактические, т/т:

0,654 0,479

1,266 1,.095 по акролеину по винилбутиловому эфиру

0,404

О, 816.

Снижение расходных коэффициентов относительно А, т/т:

0,254

0,45 по акролеину по винилбутиловому эфиру

Снижение себестоимости относительно Б, руб/т

517,2, Таблица 2 Режим отгонки

Фракция

Давление вер- Температура, ОC ха колонны, мм рт.ст. верха колонны куба

До 100

110-115

40-6 О

40-60 атм

Винилбутиловый эфир

70-85

110-115

120-140

70-75

Способ получения 2-бутокси-3,4-дигидро-2Н-пирана конденсацией акролеина с винилбутиловым эфиром в присутствии гидрохинона при нагре"

Мольное соотношение: акролеин : винилбутиловый эфир, М: M

Выход на превращенные,Ъ от теор.:

Легкокипящие (акролеин, ацетальдегид) 2-Бутокси-3,4-дигидро-2Н-пиран (основная) Формула изобретения

d0 ванин с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью интенсификации и удешевления процесса, смесь акролеи- на и винилбутилового эфира в моль65 ном соотношении 1:1,1-1,3 выдержива833966

Составитель И.Дьяченко

Техред М. Голинка Корректор O. Билак

Редактор Ю.Ковач

Заказ 3934/39 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, .Ужгород, ул. Проектная, 4 ют при температуре -10 — 20 C в течение 0,5-1,0 ч, отделяют водный слой,. а органический слой подвергают нагреванию при 170-200 С в двух последовательно расположенных реакторах и выделение целевого продукта осуществляют ректификацией.

Источники и нформаци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Raymond l., Longley, lr. and

William S. emerson. The 1,4-Addition

of Vinyl ethers to *,(3-unsaturated саrbony! compounds. - lACS, 1950, 72, р. 30,79 (прототип).