Способ получения сложных эпоксиэфиров ненасыщенных кислот Советский патент 1975 года по МПК C07D1/22 

1

Изобретение относится к способу получения эпоксиэфиров ненасыщенных соединений, в частности сложных эфиров олеиновой кислоты или ее аналогов.

Известен способ получения эпоксиэфяров путем эпоксидирования исходного ненасыщенного эфира при мольном соотнощении между уксусной кислотой, перекисью водорода и эфиром, равном 0,75:1,3:1, при 60-80°С в присутствии в качестве катализатора сополимера стирола с 8% дивинилбензола. Целевой продукт выделяют известными приемами.

Недостатком такого способа является длительность процесса, сократить который можно только за счет значительного увеличения количества катализатора (до 150% от общего веса уксусной кислоты), что связано с больплими его потерями вследствие быстрого разрушения в окислительной среде. Недостатком процесса является также больщое количество сточных вод, которые образуются из уксуснокислого маточника и промывных вод со стадии отмывки сырого эпоксидированного продукта от уксусной кислоты, оставшейся в нем ттпсле разделения фаз. Содержащие уксусной кислоты в маточнике не превышает 30% и для ее регенерации необходимы сложное оборудование и большие затраты энергии, поэтому по известному способу ее не регенерируют, а сбрасывают в сточные воды. Таким образом.

при осуществлении известного способа полностью теряется уксусная кислота и образуется большое количество сильно загрязненных сточных вод. Кроме того, в качестве катализатора рекомендуется применять сополимер стирола только с 8% дивинилбензола, что ограничивает выбор катализатора.

С целью устранения указанных недостатков предложено процесс вести при мольном соотношении между уксусной кислотой, перекисью водорода и эфиром, равном 3:1, 5:1. В условиях предлагаемого способа образование надуксусной кислоты протекает с максимальной скоростью и концентрация ее также достигает максимального значения, что и определяет высокую скорость образования соответствующих эпоксиэфиров. Установлено, что избыток уксусной кислоты не вызывает гидролиза эпоксидированного продукта, поэтому высокая скорость эпоксидирования сложных эфиров олеиновой кислоты и ее аналогов не сопровождается одновременным их разложение.м. Это позволяет сократить процесс и получить продукт требуемого качества. Катализатором может служить сополимер стирола с содержанием дивинилбензола 2-16%, используемый не менее двух раз.

Предлагаемый способ позволяет получить целевые продукты, эпоксидирование в течение

2-3 час при в присутствии 1,25-

5% катализатора от веса олеата или до 5,5% от общего веса уксусной кислоты и перекиси водорода. При использовании больших количеств уксусной кислоты образуется маточник, содержаш.ий 50-60% уксусной кислоты, которая легко регенерируется наиболее простым методом - ректификацией. Все это делает целесообразным удаление из сырого эпоксидированного продукта содержащейся в нем уксусной кислоты отгонкой в вакууме. Получонный при этом конденсат также содержит 55-65% уксусной кислоты, который вместе с маточником подвергают ректификации. Ректификат в количестве не менее 80% возвращают в цикл. Отгонка уксусной кислоты из сырого продукта и последующая ректификация маточника и конденсата позволяют резко снизить количество сточных вод и избежать их загрязнения уксусной кислотой.

Пример 1. В эмалированный реактор емкостью 50 л загружают15,5 кг

(0,0394 кг/моль) 2-этилгексилолеата с йодным числом не менее 70 г йода на 100 г продукта, затем вносят 1,56 кг сополимера стирола с 8% дивинилбензола (с влажностью 50%), что составляет 5% (сухого) катионита от веса олеата или 5,5% от общего веса уксусной кислоты и перекиси водорода. Далее при 20- 25°С загружают 7,1 кг (0,1182 кг/моль) ледяной или синтетической (сорт I) уксусной кислоты и при размешивании нагревают до 40±2°С. Затем при этой тем-пературе в течение 20-30 мин загружают 6,69 кг (0,0591 кг/ моль) пергидроля. Далее всю смесь размешивают при 70±:2°С еще 2,5 час, после чего эпоксидированный продукт отделяют от катализатора и уксуснокислого маточника. Основную часть оставшейся в эпоксидированном продукте уксусной кислоты отгоняют в вакууме при 70°С, а следы ее отмывают незначительным количеством 1%-ного раствора едкого натра и водой. После отделения промывной воды эпоксидированный эфир сушат в вакууме при 70-100°С. Маточник и конденсат отправляют на ректификацию, а ректификат - 99,5%-ную кислоту возвращают в цикл.

Выход продукта 94-96% на олеат. Качество продукта отвечает следующим требованиям: эпоксидное число не менее 3,2% кислорода, йодное число не более 3 г йода на 100 г продукта, -кислотное число не более 0,5 мг КОН на 1 г продукта, летучие не более 0,5%.

2-Этилгексилэпоксистеарат с такими характеристиками используется для стабилизации поливинилхлорида и композиций на его основе.

Пример 2. К колбу, снабженную термостатированной баней и холодильником, мешалкой и термометром, загружают 197 г (0,5 г/моль) 2-этилгексилолеата, 19,7 г сополимера стирола с 8% дивинилбензола (пористый катионит) и 90 г (0,5 г/моль) уксусной кислоты с концентрацией не ниже 98,5%, смесь нагревают до 40±2°С и в течение 10- 20 мин загружают 85,0 г (0,75 г/моль) 30%ной перекиси водорода. Затем всю смесь нагревают до 70±2°С и перемещивают еще в течение 1,5 час. Выход 2-этилгексилэпоксистеарата и его качество такие же, как в примере 1.

Пример 3. В условиях примера 2 проводят эпоксидирование 2-этилгексилолеата в присутствии сополимеров стирола с дивинилбензолом в количестве 2-16%.

Пример 4. В условиях примера 2 в течение 3-3,5 час проводят эпоксидирование сложных эфиров 2-этилгексанола и аналогов олеиновой кислоты - смесей олеиновых, пеларгоновой, линолевой, линоленовой кислот.

Предмет изобретения

Спосаб получения сложных зпоксиэфиров ненасыщенных кислот путем эпоксидирования сложного эфира ненасыщенной кислоты с.месью уксусной кислоты и перекиси водорода при нагревании в присутствии сополимера стирола с дивинилбензолом в качестве катализатора с выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, его ведут при мольном соотношении между уксусной кислотой, перекисью водорода и сложным эфиром, равном 3:1, 5:1.