Способ очистки -капролактона Советский патент 1977 года по МПК C07D309/04 

Данное изобретеине относится к способу очистки -капролакто а, применяемого в качестве исходного сырья при синтезе полиэфиров, которые являются сырьем для производства различного рода полиуретанов. Основными требованиями, предъявляемыми к -каП|ролактону, являются низкая кислотность и влажность. Р1звестен способ очистки f-каиролактона от кислот и влаги путем его вакуумной дистилляцни над 2,4-толуилеидиизоцианатом 1. Однако такой способ очистки яе обеспечивает требуемой чистоты нродукта: за одну перегонку кислотность снижается на 20-25%, влажность - на 40-50%, оставаясь выше нормы. Только ряд последовательных нерегонок позволяет достичь требуемой чистоты продукта, однако, это приводит к потерям Екапролактоиа за счет его полимеризации. Целью данного изобретения является увеличение выхода и чистоты продукта. Поставленная цель достигается тем, что вакуумную дистилляцию ведут в присутствии солей щелочных металлов органических кислот, взятых в количестве 0,005-0,015% вес. от -каиролактона. Добавка к Е-капролактону соли органической кислоты в количестве, соответствующем ее максимальной растворимости при комнатпои температуре, достаточна для получения -капролактоиа требуемой степени чистоты. С другой стороны, при меньших концентрациях соли эффективность очистки снижается (см. пример 6). Вакуумная дистилляция -каиролактона над изоцианатом в присутствии солей щелочных металлов органических кислот позволяет увеличить выход целевого продукта на 9%, уменьшить в нем содержание воды и кислотности. Пример 1. К 50 г Е-капролактона с кислотностью (кислотным числом) 2,0 мг КОН/Г f-капролактона и влажностью 0,1 вес. % добавляют 0,6 г 2,4-толуилендиизоцианата и б 0,005 г обезвоженного ацетата натрия. Смесь помещают в прибор для перегонки и проводят дистилляцию f-каиролактона под вакуумом (остаточное давление 2-5 мм рт. ст.) при температуре 90-95°С. Полученный в результате перегонки продукт имеет кислотное число 0,05 мг КОН/г Екапролактона и содержит следы воды. Перегнанный таким же образом Е-капролактон, но без добавки ацетата натрия, имел кислотное число 1,6 мг КОН/г -капролактона и влажность 0,05%. П р и м е р 2. Приготовляют насыщенный раствор ацетата калия в -капролактоне. Кислотное число f-капролактона 1,7 мг КОН/г

лактона, влага 0,13%. Проводят его вакуумную дистилляцию иад 2,4-толуилендиизоцианатом. Полученный в результате перегонки продукт имеет кислотное число 0,09 мг КОН/г лактона и содержит следы воды.

Пример 3. Приготовляют насыщенный раствор формиата натрия в f-капролактоне (к. ч. и влага, что и в примере 1). Проводят его вакуумную дистилляцию над 2,4-толуилендиизоциа/натом. Полученный дистиллат имеет кислотное число 0,11 мг КОП/г лактона и содержит следы воды.

Пример 4. Приготовляют на.сыщенный раствор адипината натрия в -капролактоне (к. ч. и влага, что :в иримере 1). Проводят его вакуумную дистилляцию над 2,4-толуилендиизоцианатом. Полученный дистиллат имеет кислотное число 0,11 мг КОП/г лактона и содержит следы воды.

Пример 5. Приготовляют насыщенный раствор оксалата калия в f-капролактоне (к ч. и влага, что и в лримере 1). Проводят его вакуумную дистилляцию над 2,4-толуилендиизоцианатом. Полученный дистиллат имеет кислотное число 0,14 мг КОП/г лактона и содержит следы воды.

При м е р 6. Приготовляют насыщенный раствор ацетата натрия :в f-капролактоне (к. ч. и влага, что и в примере 1). Концентрация ацетата натрия в этом растворе условно принята, за 1. Пасыщенный раствор разбавляют капролактоном в различных соотношениях. Условная коицонтрация ацетата натрия в полученных растворах равна 0,6; 0,2 и 0,05.

Проводят вакуумную дистилляцию всех четырех растворов.

Получают дисгиллаты:

1)Условная концентрация: к. ч. 0,07 мг КОН/Г лактона, содержание воды - следы.

2)Условная концентрация 0,6: к. ч. 0,35 мг КОП/г лактона, содержание воды 0,02%.

3)Условная концентрация 0,2: к. ч. 0,82 мг КОП/г лактона, содержание воды 0,04%.

4)Условная концентрация 0,05: к. ч. 1,1 мг КОН/Г лактона, содержание воды 0,07%.

Пример 7. Проводят вакуумную дистилляцию над 2,4-толуилендиизоцианатом 51,25 г -капролактона, насыщенного ацетатом натрия (к. ч. и содержание воды, что и в примере 1). В результате перегонки получают 50,55 г дистиллата с кислотным числом 0,09 мг КОП/г лактона, содержащей следы воды.

В исходном f-капролактоне содержится: а) воды ,067 г;

б)| кислоты (в пересчете на капроновую - основную примесь -капролактона 51,25-1,7-116,16

0,180,

56,11

в) ацетата натрия 0,005 г.

luu

в пересчете на 100% вещество 50,998 г капрол а ктон а.

В пересчете на 100% вещество 50,998 г капролактона.

В перегнанном 5-каиролактоне содержится кислоты 9,4 мг. В пересчете на 100% вещество 50,5406 г. Выход 99,1 %.

Пример. 8. Для опыта берут 73,85 г Екапролактона (к. ч. и влага, что и в примере 1).

В результате 9 последовательных перегонок над 2,4-толуилендиизоцианатом без добавки

ацетата натрия получают 66,8 г f-капролактона с кислотным числом 0,11 мг КОН/г лактона, содержание воды - следы, т. е. качество его близко к качеству -капролактона по примеру 6.

В исходном f-капролактоне содержится:

а) воды 0,096 г,

б) кислоты (в пересчете на капроновую) 73,85-1,7-116,16

0,260 г.

56,11

В пересчете на 100% вещество 73,494 г капролактона.

В очищенном -капролактоне содержится кислоты 0,015 г. В пересчете на 100% веще ства 66,785 г. Выход 90,87%.

Формула изобретения

Способ очистки Е-капролактона путем ва куумной дистилляции над изоцианатом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и чистоты целевого продукта, вакуумную дистилляцию ведут в присутствии солей

щелочных металлов органических кислот, взятых в количестве 0,005-0,015% вес. от Екапролактоиа.