СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1968 года по МПК C07C57/04 C07C51/08 

Изобретение относится к способу получения метакриловой кислоты, являющейся мономером в производстве полимерных материалов.

В литературе нет ссылок на способ переработки продуктов окислительного аммонолиза изобутилена, а именно, ацетонитрила, синильной кислоты, метакрилонитрила.

Найдено, что синильная кислота, полученная в процессе окислительного аммонолиза изобутилена, может конденсироваться специально подаваемым ацетоном в ацетонциангидрин непосредственно в продуктах реакции без предварительного ее выделения. Далее, с целью разделения полученных продуктов проводится выделение ацетонитрила и избытка ацетона из бинарной смеси метакрилонитрил - ацетонциангидрин.

Бинарная смесь без разделения подвергается превращению в метакриловые соединения.

Комбинирование методов выделения и применения бинарной смеси в качестве исходного сырья для получения метакриловых соединений позволяет увеличить селективность процесса получения метакрилонитрилата от 63% при окислительном аммонолизе изобутилена до 85% в случае применения предлагаемого способа.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Жидкие продукты окислительного аммонолиза изобутилена поступают в реактор 1 по линии 2j куда подается катализатор по линии 3 и свежий ацетон по линии 4 или возвратный ацетон по линии 5. Продолжительность реакции полного присоединения синильной кислоты к ацетону 15 мин. Продукты

переработки из реактора 1 поступают в колонну 6 по линии 7, где происходит отделение ацетонитрил - ацетонной фракции от бинарной смеси ацетонциангидрин - метакрилонитрил. Из верхней части колонны б продукт по линии а поступает в колонну 9 для получения высококонцентрированного ацетона и ацетонитрила. Из нижней части колонны 6 продукт по линии 10, представляющий собой бинарную смесь ацетонциангидрин - метакрилонитрил, без предварительного разделения подается в реактор 11 для получения метакриловой кислоты в присутствии серной кислоты или метакрилатов. Образовавшаяся смесь, содержащая метакриловую кислоту,

поступает по линии 12 для разделения по известному методу.

Пример. К 6,96 г продукта, содержащего 12 г (0,445 моль) HClNI, /О г нитрила метакриловой кислоты и 14 г ацетонитрила, дошивают с 1 г катализатора (гидрат окиси калия) при температуре О-2°С в течение 15 мин. Затем продукт нейтрализуют серной кислотой и подвергают ректификации при остаточном давлении 100 мм, рт. ст. с применением эффективной ректификационной колонны (высота 1100 мм, диаметр 20 мм).

Так как применяется глубокий вакуум, нет необходимости использования стабилизатора при отгонке ацетонитрил - ацетонной фракции от бинарной смеси ацетонциангидрин - метакрилонитрил.

При температуре 18-27°С выделяют ацетонитрил - ацетонную фракцию (ацетон 20 г, ацетонитрил 12,7 г) и 115,6 г бинарной смеси метакрилонитрил - ацетонциангидрин. Последняя получается в виде остатка вакуумной ректификации. Метакрилонитрил анализируют сульфитным методом, а ацетонциангидрин - титрованием AgNOs. Выход ацетонциангидрина составляет 95,5% на исходную синильную кислоту.

К смеси 31,5 г 95%-ной серной кислоты и 2 г CuSO4-5H2O добавляют по каплям бинарную смесь, состоящую из 14 г метакрилонитрила (0,209 моль и 6 г (0,07 моль ацетонциангидрина, перемешивают при 100°С в течение 5 час. Затем реакционную смесь

разбавляют водой и подвергают ректификации. При 99,5°С .отгоняется азеотроп метакриловая кислота - вода. Выделенный азеотроп содержит 20,5 г метакриловой кислоты. Конверсия метакрилонитрил а 92,5%, ацетонциангидрина 99%, выход метакриловой кислоты 84%, селективность 91%.

П.р.едмет изобретения

Способ получения метакриловой кислоты, отличающийся тем, что, с целью использования синильной кислоты, образующейся как побочный продукт при окислительном аммонолизе изобутилена, сырой продукт окислительного аммонолиза изобутилена, содержащий синильную кислоту, ацетонитрил и нитрил метакриловой кислоты, обрабатывают ацетоном при температуре О-2°С в присутствии гидроокиси щелочного металла как катализатора, полученную при этом реакционную массу нейтрализуют минеральной кислотой, отгоняют под вакуумом при температуре 18-27°С ацетонитрил - ацетонную фракцию, а кубовой остаток подвергают взаимодействию с концентрированной серной кислотой присутствии сульфата меди при температуре - 100°С с последующим выделением метакриловой кислоты ректификацией.