СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛДИОКСАНА Советский патент 1964 года по МПК C07D319/06 

Известны способы получения 4,4-диметилДиоксана конденсацией формальдегида с изобутиленом или изобутиловым спиртом. Процесс ведут в присутствии кислых катализаторов: серной, муравьиной и других кислот. Однако нри осуществлении этих способов необходимо утилизировать или обезвреживать отработанные растворы: слабые растворы сильных кислот при температурах около 100 С высоко коррозиониы; значительная доля формальдегида расходуется на побочные реакции, выход 4,4-диметилдиоксана только 60-80о/о от прореагировавшего формальдегида.

Предложепо проводить этот процесс в присутствии твердых катализаторов, нанример силикагелей, не содержащих окиси алюминия,- силикатов кальция в случае использования изобутилена и кремнециркония и кремнемагнезиальиых катализаторов в случае применения изобутилового спирта.

Это позволяет уменьшить количество побочных продуктов.

Проведенные исследования показали, что направление реакций превращения формальдегида зависит от кислотных свойств катализатора: при использовании катализаторов с высокой кислотностью удельный вес побочных процессов возрастает, а выход 4,4-диметилдиоксана снижается; при применении катализаторов с невысокой кислотностью выхо.а 4,4-диметилдиоксана достигает 97% от теоретически возможного.

Особенно сильное влияние оказывает кислотность катализаторов при получении 4,4-диметилдиоксана из формальдегида и изобутилена.

Так, например, алюмосиликатные катализаторы, кислотность поверхности которых высока (Hosi - 11), при взаимодействии изобутилена и формальдегида позволяют получать выход 4,4-диметилдиоксана не выше 25% оТ теоретически возможного. Кремнецирконневые катализаторы (По---8) также дают выход продукта, не превышающий ЗОо/о. В случае применения кремнемагнезиального катализатора () выход 4,4-диметнлдиоксана достигает 40-45i /o- Наилучшие результаты нолучают при применении силикагеля (Но -f 1,5+3,8).

Таким образом, для получения 4,4-диметиЛдиоксана из формальдегида и изобутилена необходимо применять катализатор, имеюший кислотность не выше -i-I,5. Этому условию удовлетворяет силикагель, ие содержащий примеси окиси алюминия.

При замене изобутилена изобутиловым спиртом побочные превращения формальдегида на центрах высокой кислотности снижаются вследствие блокировки их молекулами изобутилового спирта.

Для получения 4,4-лиметилдиокса11а из формальдегида и изобутилового спирта целесообразно применять более катализаторы, облада ои,ие высокой избирательностью действия нрн высокой производительности.

Пример 1. Через контактный апнарат. загруженный силнкагеле.м, npoinCKaiOT смесь реai-ентов, содержан1ую 20,7«/о мол. изобутилена, 21,2J/o . фор- альдегида и 58,1% мо.т. воды.

Температура реакции 300 С, конверсия формальдегида iOO%.

Вы.ход 4,4-диметилдиоксана ЛОЛ.

Производительность 130-150 г днметилдиоксаиа с 1 л катализатора в час.

Пример 2. Через контактный аппарат, загруженный крем нециркон невым катализатором, приготовленным согласно авт. св. ЛГо 19003, пропускают пары изобутилового спирта, формальдегида и воды в следующих соотношениях: изобутилового спирта 1,0, формальдегида 1,05 и воды 3,9 моль. ч.

Температура реакции 340С, конверсия формальдегида lOOVo.

Выход 4,4-диметилдиоксана 93%.

Пронзводительиость катализатора 700 г : метилдаюксана е 1 л катализатора в час.

Предмет изобретения

Способ получения 4,4-диметилдиоксаиа взаил1оде11етвием формальдегида с изобутилемом или изобутиловым спиртом в присутствии катализатора при температуре 50-400° С, о тл и ч а ю их и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта,, процесс ведут на твердых катализаторах с кислотпостью не выще +1.5, например на силикагеле с содержанием менее 0,005Vo. иди с кислотностью от -8 до -3, ианри.мер на кремпециркониевом или кремпемагнезиальном соответственно.