Способ получения метакриловой кислоты Советский патент 1976 года по МПК C07C51/00 C07C57/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

1

Изобретение относится к способу получения метакриловой кислоты, используемой для получения различных полиме)рных материалов.

Известен способ получения метакриловой кислоты, по которому сульфат метакриламида, полученный реакцией ацетонциангидрина с избытком серной кислоты, гидролизуют водой (более 10 молей воды на 1 моль метакриламида) с одновременной дистилляцией смеси метакриловой кислоты и воды. При этом собирают две фракции дистиллята: первую с содержанием более 50% метакриловой кислоты и вторую с содержанием менее 10% метакриловой кислоты. Кислоту, содержащуюся в первой фракции, экстрагируют органическим растворителем трихлорэтиленом. Последующей фракционированной перегонкой экстракта получают практически безводную мзтакриловую кислоту с содержанием основного продукта более 99%. Вторую фракцию с содержанием менее 10% метакриловой кислоты возвращают на стадию гидролиза сульфата метакриламида. Выход готового продукта 72%.

Однако известный способ отличается сложностыо технологического процесса выделения кислоты, а именно: фракционированная дистилляция, рециклизация второй фракции, экстракция из дистиллята и низкий выход готового продукта вследствие несовершенной стадии

выделения и разложения метагфиловой кислоты на стадии гидролиза в присутствии свободной серной кислоты.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса и повыщение выхода готового продукта. Для осуществления этого в реакционную массу вводят аммиак приблизительно в количестве 1 моль на 1 моль избыточной серной кислоты, и извлекают метакрилозую кислоту экстракцией органическим растворителем из общей реакционной смеси. С целью предотвращения разложения целевых продуктов аммиак вводят в реакционную смесь перед гидролизом.

В качестве экстрагирующих агентов используют хлорированные углеводороды, незамещенные алифатические и циклические углеводороды, спирты и др. Однако лучшими экстрагентами являются такие углеводороды как гексан, гептан, циклогексан, так как в них не набухают полимерные соединения, являющиеся побочным Продуктом реакции.

Фракционированной разгонкой экстракта получают безводную метакриловую кислоту с выходом 90% от ацетонциангидрина с содержанием основного вещества 99,8-99,9%. В случае использования в качестве экстрагента спиртов экстракт этерифицируют с получением соответствующих эфиров известными способами.

3

Предлагаемый способ значительно проще известного, так как исключает стадии дистилляции и рециклизации дистиллята, а выход готового продукта увеличивается до 90% по сравнению с 72% по известному способу.

Пример 1. В реакторе, снабженном мешалкой, термометром и обратным холодильником, смешивают в присутствии ингибитора полимеризации 1,7 моль (167 г) серной кислоты с 1 молы (85 г) технического ацетонциангидрина при 90°С. Затем реакционную смесь в течение 15 мин выдерживают при 130°С, после чего к смеси приливают 12 моль (216 г) воды и через барботажное устройство подают 0,6 моль (10,2 г) газооб1разного аммиака. Реакцию гидролиза проводят при 100°С в течение 3,5 час. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании приливают 400 г трихлорэтилена. Затем в делительной воронке отделяют нижний слой, состоящий из трихлорэтилена и метакриловой кислоты (16%), и верхний - водный раствор бисульфата аммония, содержащий 0,3% метакриловой кислоты. Последующей разгонкой нижнего слоя получают 74 г (88%) безводной метакриловой кислоты с содержанием основного вещества 99,5%.

Пример 2. Реакцию ацетонциангидрина с серной кислотой повторяют в соответствии с примером 1, после чего к реакционной смеси приливают 7 моль воды, содержащей 0,7 моль

(11,9 г) аммиака. Реакцию гидролиза ведут, при 110°С в течение 2,5 час. Смесь охлаждают до комнатной температуры и приливают 76 г (20% от веса реакционной смеси) циклогексана, затем в делительной воронке отделяют нижний слой - водный раствор бисульфата аммония, содержащий 1,5% метакриловой кислоты, и верхний, состоящий из 50% раствора метакриловой кислоты в циклогексане. Нижний слой экстрагируют циклогексаном 2 раза порциями по 76 г после чего в нем практически не содержится метакриловой кислоты. Фракционированной разгонкой экстракта получают 76,3 г (91%) безводной метакриловой кислоты с содержанием основного вещества 99,8%.

Формула изобретения

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют алифатические и циклические углеводороды.