Способ получения триаллилизоцианурата Советский патент 1984 года по МПК C07D251/34 

2, Способ fton. 1, отличаю щ и и с я тем, что в качестве катаnHsajopa используют СиС -ZHjO, -. (CHjCOO) Си 2H.jO, CuC, 5HjO, CuF . 2Н О, Cu(NO ) .. зНхО,;СиВг.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЛЛИЛИЗОЦИАНУРАТА, исходя из производных симм-триазина, с использованием растворителя и катализатора, включающего медь, при нагревании с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, осуществляют изомеризацию триаллилцианурата в присутствии соли меди в качестве катализатора в толуоле при 100-130°С и мольном соотношении триаллилцианурат-толуол-катализатор, равном 1:1,3-4,1:0,00150,0073, a вьщеление целевого продукта осуществляют перегонкой в вакууме. ш ИШ пт ш Йр ае ., Pw Ллял fui.1

Изобретение относится к органической химии, а именно к у;совершенствованному способу получения триаллилизоцианурата (ТЛИЦ), используемог в качестве спгавающего агента в производстве герметиков и органических стекол.

Известен способ получения ТАИЦ, по которому ТАИЦ получают изомеризацией триаллилцианурата (ТАЦ) при 30-70°С в присутствий катаЛизатора металлической порошкообразной меди в количестве до 20 мас.% от количества взятого ТАЦ. Реакция проходит за 5-25 ч в зависимости от количества катализатора и температуры С П. . .

Однако в описании данного способа не указаны ни аппаратурное оформление8 ни количества реагентов, ни выход готового продукта. Приводится лишь сам факт изомеризации ТАЦ в ТАИЦ. I

При воспроизведении данной методики оказалось, что процесс носит взрывной характер (изомеризация ТАЦ ТАЖ1 проходит с вьщелени ем большого количества тепла .50 ккал/моль) , происходит выброс готового продукта и выделение и накопление его не представляется возможным.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения ТАИЦ взаимодействие хлористого аллила с циануровой кислотой в водно-щелочной среде при ном соотношении циануровая кислота: хлористый аллнл: едкий натр: вода, равном 1;&;6;87 в присутствии в качестве катализатора системы однохлорпая медь - медный порошок в количестве 0,02-0,03 и 0,06-0,02 моль соответственно на 1 моль циануровой кис лоты с.последующим вьщелением целевого продукта Процесс осуществляют при ЗО-бЗ С за 6,5-2 ч. Выход ТАЩ составляет 95%. Выделение целево1

го продукта осуществляют следующим образом: после окончания процесса реакционную массу фильтруют, фильтрат расслаивают и отделяют мас5 лянистый слой. Часть продуктаj раст воренного в водном слое, экстрагируют бензолом. Экстракт и маслянистый слой объединяют, промывают 5%-ным раствором соляной кислоты, а

o затем водой. Отгоняют бензол, остаток перегоняют в вакууме 2,

Недостатком этого способа является, главным обра.зом, многостадийность вьщеления готового продукта.

| Кроме того, при использовании данного способа образуется большое количество отходов: на 1 кг ТАИЦ 656 Кг воды; 0,97 кг хлористого аллила, 0,46 кг гидроокиси натрия,

0,74 кг хлористого натрия, 0,84 кг 5%-ного раствор а соляной кислоты. Суммарное количество отходов на 1 кг ТАИЦ составляет 9,61 кг. Применение низкокипящего, летучего

1 хлористого аллила ухудшает условия труда и требует применения эффек, тивных холодильников

Цель изобретения - упрощение

0 технологии получения ТАИЦ.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения триаллилизоцианурата осуществляют изомеризацию триаллилцианур.ата .в

„ присутствии соли меди в качестве катализатора в среде толуола при 100-130 С и мольном соотношении триал лштцианурат:толуол:катализатор, равном 1:1,3-4,1:0,0015-0,0073 с выделением готового продукта перегонкой в.вакууме.

В качестве солей меди обычно используют CuCtz2H.O, (СН,СОО) Cu«2H,0, CuCt, CuS04-5H,.,0, CuF2-2HO, j Cu(NOj), CuBr.

Изомеризация проходит за 1-7 ч в зависимости от температуры, количе3ства растворителя и катализатора. ход ТАИЦ составляет 92-96%. Исходное соединение ТАЦ является доступным реагентом, способ получения которого основан на взаимодействии цианурхлорида с аллиловым спиртом в присутствии щелочи в качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода . Существенное отличие указанного способа состоит в получении ТАЮД пу тем изомеризации ТАЦ в присутствии солей меди в качестве катализатора в среде толуола при 100-130 С и мольном соотношении ТА15:толуол :катализатор, равном 1:1,3-Л,1:0,0015 0,0073 с выделением готового продукта перегонкой в вакууме. Процесс получения ТА1 по такому способу прост в осуществлении и отличается легкостью выделения готового пр.одукта. В этом случае получается незначительное количество отходов, по сравнению со способом прототипом (0,05 кг-на 1 кг ТМЩ) , Таким образом, предлагаемый способ получения ТАИЦ прост в аппара турком оформлении и проведении, исходит из доступного дешевого .сырь сохраняет высокий выход готового 606 продукта требуемого качества и отличается малым количеством отходов. Пример. В литровый стеклянный реактор, снабженньй мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают 1,25 г (0,0073 моль) CuClp-2Н,,0, и 100 мл толуольного. раствора (249,46 г(1 моль)) ТАЦ в 400 мл. (3,8 моль) толуола. Реакционную смесь нагревают до 100-105 С затем в. течение 3 ч дозируют оставшийся раствор ТАЦ и выдерживают смесь в течение 2 ч .при 100-105 С. Затем отгоняют растворитель, а остаток в количестве 247 г подвергают перегонке под вакуумом. Температура паров 128--140 С/1-2 мм ;рт.ст. Получают 239,5 г хроматографнчески чистого ТАКЦ, выход .96% tiJj 1,5115 г,, литературные данные Пр 1,5115 г Г Количество отходов на 1 кг готового продукта при выходе 96% составляет порядка кг. ИК-спёктры исходных и конечных .соединений, а также хроматографические профили представлены на фиг. 1 и 2. По аналогичной методике проведен ряд опытов по изомеризации триаллилцианурата при различных условиях осуществления процесса, данИз приведенных примеров и табли цы видно, что проведение изомеризации в среде толуола в присутствии соли меди при мольном соотношении Т толуол; катализатор равном 1:1,34,1:0,0015-0,0073 при ЮО-ПО С поз воляет осуществить изомеризацию в контролируемых условиях и обеспечивает получение готового продукта с высоким выходом (94,5-96%). Использование растворителя в количестве меньшем чем 1,3 моль, приводит к взрывоподобному течению процесса, в количестве большем чем 4,1 моль, ведёт к увеличению времени процесса и снижению выхода це левого продукта (пример 10 и 15). Проведение процесса, изомеризации в присутствии катализатора в к личестве MeHbmeNf, чем 0,0015 моль, увеличивает время изомеризации (пример 11 и 16), а в количестве большем чем.О,0073 моль, практичес ки не влияет на время прохождения процесса и выход продукта (пример 12 и 17). Уменьшение температуры процесса ниже приводит к увеличению времени процесса (пример 13 и 18), верхняя температура 130°С ограниПродолжение таблицы чена температурой кипения раствора ТАЦ в толуоле. ИК-спектры снимали на приборе UR-20 в растворе толуола, толщина слоя 0,06 мм, в области 600-3600 см Полноту изомеризации контролировали по исчезновению полос 825, 1138 и 1565 см, обусловленных внеплоскостными, деформационными и валентными колебаниями циануратного кольца (фиг. 1-1) и по появлению полос 768 и 1690 см, характерных для группы изоциануратного кольца (фиг. 1-2). Чистоту ТАЦ и ТАИЦ проверяли по методике, разработанной на предприятии п/я М-5927 методом ГЖХ хроматографии на приборе Цвет-100. Чувствительность анализа по легкокипящим примесям составляет 0,004 мас.% по ТАЦ-0,02 мас.%. Условия п оведения анализа: ДЖ, колонка 4% силикона ХЕ-60 на носителе Хромосорб GJ колонка металлическая длиной 1,2 м, внутренний диаметр 3 мм, расход азота 30 мл/мин, расход водорода 26 мл/мин, расход воздуха 500 мл/мин, температура термостата колонок 170®С, температура испарителя , чувствительность усилителя 200-.10 объем пробы 0,4 мл

толуольного раствора ТАЦ или ТАИЦ. При данных условиях время удерживания ТАЦ составило 24 , .ТАИЦ U0,5.

Как видно из приведенных хроматограмм (фиг. 2), как в исходном ТАЦ (фиг. 2-1), так и в конечном ТАИЦ (фиг, 2-2) примеси отсутствуют.