Способ получения метилового эфира изоциануровой кислоты Советский патент 1991 года по МПК C07D251/34 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилового эфира изоциануровой кислоты, который находит применение в производстве полимеров, фармацевтике и автомобилестроении.

Цель изобретения - увеличение выхода и упрощение процесса получения метилового эфира изоциануровой кислоты.

Поставленная цель достигается осуществлением предварительной азеотроп- ной сушки исходной суспензии цианата щелочного металла в среде апротонных органических растворителей и проведением алкилирования хлористым метилом, подаваемым со скоростью 0,6 - О,9 моль на 1 моль цианата щелочно-

го металла в I ч при 120-150°С в присутствии йодистого калия.

Пример 1. В- реактор,представляющий собой цилиндр, снабженный электрообогревом и охлаждаемым шлемом загружают апротонный органический растворитель (900 г диметилформа- мида и 100 мл ксилола), в котором растворено 9 г йодистого калия,250 г (3 моль) циановокислого калия.. Полученную 20%-ную суспензию цианата калия перемешивают азотом и поднимают температуру до 120 С. При этом отгоняется азеотроп ксилола с водой в количестве 100 мл. Затем отключают нагрев, прекращают подачу азота на .шевеление и при 60 С начинают алкилирование цианата калия путем пода,чи

ОЭ

- оо

СП

хлористого метила со скоростью 2 л в 1 мин (0,6 моль СН3С1 на 1 моль КОСМ в 1 ч). За счет тепла реакции температура в реакторе поднимается до 120-150°С. Температуру в шлеме поддерживают в интервале 5-10 С. В течение 15-20 мин происходит алкили- рование цианата калия и циклотриме- ризация при активном поглощении хло- ристого метила, затем скорость реакции снижается и уменьшенную до слабого проскока подачу хлористого метила продолжают еще 60 мин. Конец реакции определяется по прекращению поглоще- ния хлористого метила. Реактор охлаждают до 30-40°С. Содержимое фильтруют на воронке. Осадок промывают ацетоном и водой. Выход метилизоциану- рата 160 г (94% от теории) на цианат калия. Т.пл. 177°С (из метанола).

П р и м е р 2. Приготавливают 15,4%-ную суспензию цианата натрия в смеси апротонных растворителей (900 г ДМФА и 100 г ксилола), 9 г йодистого калия и 193,5 г циановокис лого натрия (94%-го). После предви- рительной отгонки 100 мл азеотропа (с подачей азота на шевеление) до 120°С отключают нагрев и при 70°С пропускают хлористый метил со скоростью 0,6 моль на 1 моль NaOCN в 1 ч, при этом температура в реакторе достигает 120-130°С. После обработки выделено 155 г метилизоцианура та. Выход 91% на цианат натрия.

Пример 3. Приготавливают 21%-ную суспензию КОСИ из 260 г цианата калия, 9 г йодистого калия и 900 г диметилацетамида (ДМЛА) и 100 ксилола. После отгона азеотропа до 120°С отключают нагрев и пропускают 70 л хлористого метила за 100 мин (0,69 1 моль хлористого метила на моль KOCW в 1 ч) при 120-130°С. Получено 164 г метилизоцианурата, Выход 96%.

П р и м е р 4. Приготавливают 26,7%-ную суспензию из 264 г циано- вокислого калия (92%-го) и 15 г йодитого калия в 680 г ДМФА и 100 г ксилола. За 80 мин через эту суспензию пропускают 69 л хлористого метила (скорость 0,9 моль метилхлорида на 1 моль цианата калия в 1 ч). После обработки выделено 143,5 г метилиэо цианурата. Выход 84,5% от теории.

В примерах 5-7 (табл.1) приводитс

влияние изменения скорости подачи

j

5

0

5

0

5

С

5

хлористого метила на выход целевого продукта.

В примерах 8-9 (табл.2) приводится влияние концентрации исходной суспензии цианата калия на выход метилизоцианурата и степень конверсии исходного цианата щелочного металла. Примеры осуществлялись при скорости подачи 0,6 моль CHjCl на 1 моль цианата щелочного металла в 1 ч.

Как видно из примеров 5-9,изменение скорости подачи алкилирующего агента и исходной концентрации суспензии снижают выход метилизоцианурата.

Пример 10, осуществленный в оптимальных условиях примера 3 за исключением того, что не осуществлена азеотропная осушка, показывает, что без этого приема выход целевого метилизоцианурата снижается.

Пример 10 приготавливают 21%-ную суспензию КОСК из 260 г цианата калия, 9 г йодистого калия и 1000 г диметилацетамида. При шевелении азотом поднимают температуру до 120°С и пропускают 70 л хлористого метила при 120-130°С за 1,5 ч.Получено 80 г метилизоцианурата. Выход 44% от теории.

Таким образом, описываемый способ позволяет увеличить выход метилизоцианурата на 20-30% по сравнению с известным, упростить процесс за счет сокращения время синтеза в 4-5 раз, уменьшить количество отходов за счет высокой степени конверсии исходного цианата щелочного металла и снизить расход энергии за счет использования тепла экзотермической реакции.

Формула изобретения

1. Способ получения метилового эфира изоциануровой кислоты,включающий алкилирование цианата щелочного металла хлористым метилом в среде апротонного органического растворителя в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса,реакционную смесь, содержащую 15,4 - 26,7%-ную суспензию цианата щелочного металла в смеси апротонных органических растворителей, подвергают азеотропной сушке, а последующее алкилирование осуществляют хлористым

метилом, подаваемым со скоростью 0,6-0,9 моль на 1 моль цианата щелочного металла в 1 ч при 120-150 С,используя в качестве катализатора йодистый калий.

2. Способ поп.1,отличак - щ и и с я тем, что в качестве апро- тонного растворителя применяют смесь ксилола с N.N-диметиламидом карбо- новых кислот в соотношении 1:6,8-9.

Т а б л и u, a 1

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению метилового эфира изоциа- нуровой кислоты, который используется в производстве полимеров,фармацевтике. Цель - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Реакционную смесь, содержащую 15,4-26,7% суспензии цианата щелочного металла в смеси апротонных органических растворителей, предпочтительно в смеси ксилола с Н,М-диметил- амидом карбоновых кислот в соотношении 1:6,3-9, подвергают азеотропной сушке, а последующее алкилирование проводят хлористым метилом, подаваемым со скоростью 0,6-0,9 моль на 1 моль цианата щелочного металла в 1 ч при 120-150°С в присутствии йодистого калия (катализатор). Выход целевого продукта увеличивается на 20-30%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. с S (Я с

2,12 4,65

15,1 28,0

Таблица2

118 153

84 86

98 191

81 72