СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИ- Советский патент 1972 года по МПК C07C69/80 C07C67/26 

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения ди-(2-гидроксиэтил)изофталата, который используют для синтеза полимерных материалов.

Известен способ получения моно-(2-гидроксиэтил) - изофталата путем этерификации окисью этилена изофталевой кислоты, взятой в виде суспензии в 30-60-кратном количестве воды, в присутствии катализатора - гидроокиси натрия.

Ироцесс ведут при температуре не выше 100°С, преимущественно 95°С до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Выделение целевого продукта происходит следующим образом.

Раствор фильтруют для отделения изофталевой КИСЛОТЫ и др. нерастворимых примесей. Затем концентрируют выпариванием до 500 мл и охлаждают до 30-40°С, подкисляют серной КИСЛОТОЙ при охлаждении льдом и фильтруют. Из осадка двухкратным кипячением с водой извлекают основной продукт. Фильтруют и фильтраты охлаждают до 5°С. Получают густые сиропообразные осадки загрязненного моноэфира (2-гидроксиэтил)-изофталата. Продукт высушивают при 60°С и 300 мм рт. ст. до постоянного веса. Получают моноэфир с т. пл. ПО-140°С. Отходы после фильтрации первоначального раствора кипятят с 200 г воды, фильтруют, концентрируют

и получают еще дополнительное количество продукта с т. ПЛ. 145-165°С. Последний фильтрат обрабатывают дважды метилизобутилкетоном (по 150 мл) и получают смесь

2-гидроксиэтилизофталата и бис-(2 - гидроксиэтил) - изофталата с т. пл. 100-132°С. Продукт очищают перекристаллизацией из кипяш,ей воды. Выход сырого продукта 73%. Выход чистого целевого продукта 40-50%.

Однако, трудоемкая схема выделения целевого продукта, высокое количество сточных вод за счет использования 30-60-кратной суспензии исходной изофталевой кислоты, недостаточно высокий выход чистого целевого продукта ставит перед исследователями задачу о разработке более упрощенного способа, позволяющего достигать высокий вы.чод нужного промышленности мономера. С целью упрощения процесса и повышения

выхода цел евого продукта предлагают способ, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии хлорного железа, как катализатора, а выделение целевого продукта - путем экстракции отфильтрованной реакционной массы метилметакрилатом с последующей перекристаллизацией. Это позволяет достигнуть выхода чистого продукта до 80-90%. Осуществление способа ведут при температуре не выше 100°С, преимущественно при 90-

Исходную изофталевую кислоту берут в виде суспензии в 5-10-кратном количестве воды. Хлорное железо применяют в количестве преимущественно 10,1% от веса исходной изофталевой кислоты. Пропускают окись этилена в количестве в 2-4 раза превышающем вес изофталевой кислоты.

Выделение целевого продукта после окончания процесса ведут следующим образом.

Раствор охлаждают и отфильтровывают от гидроокиси железа. Из фильтрата 4-5-кратным экстрагированием метилметакрилатом извлекают основной продукт. Метилметакрилат отгоняют. Получают ди-(2-гидроксиэтил)изофталат. Выход 95%, т. пл. сырого продукта 65-68°С. Сырой продукт перекристаллизовывают из смеси метилметакрилата и бензола (85%+ 15% по объему из расчета 5 мл смеси на 1 г продукта). Температура плавления продукта 74-75°С.

Пример. В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и трубкой для пропускания окиси этилена, загружают 99,6 г изофталевой кислоты, 850 г воды и 10 г хлорного железа. Окись ацетилена пропускают в реактор в количестве 400 г. Реактор помещают в водяную баню, температуру которой поддерживают равной 90-95°С.

По мере образования ди-(2-гидроксиэтил)изофталата, хорошо растворимого в воде, количество изофталевой кислоты уменьшается, а через 10 час белый осадок в реакторе исчезает совсем. Общая продолжительность синтеза 10-11 час. Полученная реакционная масса окрашена в красно-бурый цвет. После окончания опыта продукты реакции охлаждают, затем отфильтровывают от полученного в реакции гидрата окиси железа. Фильтрат помещают в делительную воронку и проводят

. экстракцию фильтрата метилметакрилатом 5 раз, т. е. до тех пор, пока не будут образовываться кристаллы при выпаривании пробы Экстракты сливают в колбу и сушат прокаленным СаСЬ. После осушки метилметакрилат отгоняют из экстракта под вакуумом (5 мм рт. ст.), т. отгонки 25-30°С. Температура плавления сырого продукта 65-68°С. Ди-(2-гидроксиэтил) - изофталат перекри0 сталлизовывают из смеси растворителей (85% метилметакрилата и 15% бензола, по объему). Растворитель берут в таком количестве, чтобы соотношение твердого продукта к растворителю составляло Ь мл на I г. Температура при перекристаллизации О-5°С. Осадок сушат на воздухе и в сушильном шкафу при температуре -65°С. Температура плавления перекристаллизованного ди-(2-гидроксиэтил)-изофталата 74-75% (литературные данные 74-76°С). Выход продукта 90- 95%.

Предмет изобретения

1.Способ получения ди-(2-гидроксиэтил) 5 изофталата путем этерификации окисью этилена изофталевой кислоты, взятой в виде водной суспензии, в присутствии катализатора при температуре не выше 100°С с последующим отфильтровыванием и выделением целевого продукта из фильтрата, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют хлорное железо и выделение ведут экстракцией фильтрата

5 метилметакрилатом с последующей кристаллизацией.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходную изофталевую кислоту берут в виде суспензии в 5-10-кратном количестве воды.