СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛКАРБАМАТОВ Советский патент 1969 года по МПК C07C271/10 

Изобретение относится к области получения алкилкарбаматов, которые могут найти применение, например, в качестве растворителей для углеводородов.

Известно много способов получения алкилкарбаматов, основанных на взаимодействии мочевины со спиртом лри повышенных температуре и давлении в присутствии различных катализаторов.

Один из способов состоит в том, что -моче.вину вводят в реакцию со спиртом в присугствии солей двух1валентной меди в качестве катализатора.

Однако выход целевых продуктов при осуществлении известного способа в отличие от предлагаемого недостаточно высок, а применяемый катализатор пригоден только для однократного использования.

Предлагаемый способ заключается в том, что алкилкарбаматы получают из мочевины и спирта на установке непрерывного действия в Присутствии твердого катализатора с кислотной функцией, например, алюмосиликата, -при температуре 160°С, давлении 40 атм, молярных соотношениях мочевины и спирта от 1:6 до 1: 14 « объемной скорости подачи сырья от 0,5 до 2,0 час i.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема получения алкилкарбаматов.

Количество исходного сырья (раствор мочевины в спирте), подаваемого из сборника / в подогреватель 2, контролируют с помощью уровнемерного стекла 3. Сборник подогревают до 50 С для полного растворения мочевины и предотвращения выпадения ее из раствора. Смесь при помощи насоса 4 поступает в подогреватель 2, температура в котором поддерживается на 10-20° С ниже температуры реакции. Все соединительные трубы системы нагреваются. Из подогревателя 2 смесь поступает в реактор 5 емкостью 1000 см, на /4 заполненный алюмосиликатным катализатором.

Заданная температура в реакторе поддерживается при помощи ЛАТРов и контролируется милливольтметрами с термопарами, установленными по высоте реактора. Скорость подачи смеси и давление в реакторе поддерживаются регулирующим вентилем 6. Из реактора смесь поступает в конденсатор 7, в котором поддерживается (от термостата) температура 60° С. тора смесь поступает в охлаждающий сборник 9. От реакционной смеси отгоняют непрореагировавший спирт, остаток обрабатывают дихлорэтаном или прямогонным бензином (фракция до 120° С) для отделения непрореагировавшей мочевины. Затем отгоняют растворитель и остаток подвергают вакуумной перегонке для выделения ал-килкарбаматов. Выход алкилкарбаматов 42-87,2% от теоретического, конверсия мочевины 65-80,0%. Пример 1. Раствор 120 г (2 г-моль) мочевины в ИЗО мл (28 г-моль) метанола пропускают с объемной скоростью 1,6 час через реактор, в котором поддерживают температуру 160° С. Из реакционной смеси отбирают 200 мл пробы и после отгонки непрореагировавшего спирта остаток обрабатывают 150 мл бензина при 70° С в течение 15 мин. Затем отфильтровывают непрореагировавшую мочевину, отгоняют растворитель и при пониженном давлении (15 мм рт. ст.) отгоняют метилкарбаматпри температуре 81-84° С. Выход метилкарбамата 9,5 г (42% от теоретического), конверсия мочевины за проход 65%. Метилкарбамат имеет т. пл. 54,2° С (литературные данные 54,2°С). Найдено, %: С 32,1; Н 6,55; N 18,85. CaHsOsN. Вычислено, %; С 32,0; Н 6,68; N 18,7. Пример 2. Опыт проводят, ,как указано в примере 1, но применяют 485 мл (12 г-моль) метанола. Выход метилкарбамата 3,2 г (17,8% от теоретического), конверсия мочевины за проход 40,3%. Пример 3. Опыт проводят, как указано, в примере 1, но температура в реакторе 180° С. Выход метилкарбамата 4,5 г (24,6% на взятую мочевину), конверсия мочевины за проход 48,0%. Пример 4. Опыт проводят, как указано в примере 1, но раствор пропускают через реактор с объемной скоростью 0,5 чac Выход метилкарбамата 3,7 г (20,3% от теоретического), конверсия мочевины за проход 67,0%. Пример 5. Олыт проводят, как указано в примере 1, но применяют раствор 120 г (2 г-моль) мочевины в 1660 мл (28 г-моль) этанола; этилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (3 мм рт. ст.) и температуре 97° С. Выход этилкарбамата 19,9 г (75% от теоретического), конверсия мочевины за проход 76,9% П р и м е р 6. Опыт проводят как указано в примере 1, но применяют раствор 120 г (2 г-моль) мочевины в 2050 мл (28 г-моль) н-пропилового спирта; н-прооилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (5ммрт. ст.) и температуре 93° С. Выход пропилкарбамата 24,8 г (80,0% от теоретического), конверсия мочевины за проход 82,0%. П р и м е р 7. Опыт проводят, как указано в примере 1, но применяют раствор 120 г (2 г-моль) мочевины в 2560 мл (28 г-моль) н-бутилового спирта; бутилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (1 мм. рт. ст.) и температуре 75°С. Выход -бутилкарбамата 34,8 г (87,2% на взятую мочевину), конверсия мочевины за проход 88%. Время активации катализатора 48 час. Для выяснения продолжительности работы катализатора одна я та же пордия алюмосиликата использовалась для проведения синтеза мегилкарбамата в течение 200 час. Опыты проводили при температуре 160° С, молярном соотношении мочевины « метанола 1 : 14 и объемной скорости 1,6 час- Выход метилкарбамата при этом практически не изменялся, что указывает на возможность многократного использования катализатора без регенерации. Из примеров следует, что в указанных условиях наблюдается высокая селективность процесса, отсутствие падения активности катализатора. Непрореагировавшая мочевина легко выделяется из продуктов реакции выкристаллизащией в любой из указанных растворителей. Предмет изобретения 1. Способ получения алкилкарбаматов из мочевины и спиртов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода алкилкарбаматов, улучшения выделения продуктов реакции и возможности осуш,ествления непрерывного рециркуляционного производства, процесс проводят при температуре 160°С И давлении 40 ат с использованием твердого катализатора с кислотной функцией, например алюмосиликата. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение мочевины и спирта составляет от 1-6 до 1-14.