Способ получения диметилтерефталата Советский патент 1979 года по МПК C07C69/82 C07C51/33 

Изобретение относится к органиче с кому синтезу, конкретно к способу получения диметилтерефталата, который находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве полиэфирных волокон, пленки, смол. Известен способ получения диметил терефталата этерификацией продуктов совместного окисления п-ксилола и метилового эфира п-толуиловой кислоты метиловым спиртом з присутствии серной кислоты 1. Процесс ведут при 65 С и атмосферном давлении,. Недостатком этого способа является длительность процесса этерификации (30 час) и сильное осмоление про дуктов. Способ также требует примеHeHHJj значительных количеств серной кислоты (3% от массы продуктов окисления) , Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения диметилтерефталата взаимодействием продуктов совместного окисления п-ксилола и метил-п-толуилата с метанолом при 200-250°С и давлении 15-27 ати в присутствии 0,25-0,5 вес.% катализатора - дигидрата сульфосалициловой кислоты. Выход диметилтерефталата составляет 93,5% 2, Недостатки способа заключаются в невысоком выходе целевого продукта и загрязнении его сульфосалициловой кислотой, от которой диметилтерефталат трудно очищается известными методами . К тому же в условиях этерификации сульфосалициловая кислота разлагается Чт. разл, 120С) , с образованием сернистых газов и фенольных соединений, вызывающих дополнительное загрязнение диметилтерефталата и тем самым усложняющих егб очистку. Это же является причиной безвозвратной потери дорогостоящего катализатора. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта и ускорение процесса. Поставленная цель достигается описываемым способом получения димеп тилтерефталата взаимодействием продуктов совместного окисления п-ксилола и метил-п-толуилата с метанолом при 200-300°С и давление 2030 ати в присутствии катализатора смеси солей кобальта, марганца и цинка, обычно ацетатов или бензоатов, при суммарной концентрации металлов

OfOl5-0,04% от массы продуктов окисления и соотношении Со: Мп: Znl: 0,05:0,2 0,2;4. Выход диметилтерефталата составляет 95-97%.

Отличительным признаком процесса является использование в качестве катализатора смеси солей кобальта, марганца и цинка при суммарной концентрации металлов 0,015-0,04% от маосы продуктов окисления и соотношении Со: Mns Zn 1:0,05 : 0,2:0,2 4, что позволяет увеличить выход целевого продукта и ускорить процесс.

Из соединений кобальта, марганца и цинка, которые .могут быть использованы при этерификации , наиболее- предпочтительны соединения, растворимые в реакционной смеси, например, соли металлов органических кислот, преимущественно соли уксусной или бензойной кислоте

После проведения этериф икации реакционную смесь подвергают вакуумной дистилляции для выделения- диметилтерефталата и метилового эфира п-толуолиловой кислоты, который возвращают в процесс окисления.

Пример 1, ЮОг продуктов совместного окисления п-ксилола и метилового эфира п-толуиловой кислоты, имеющих кислотное число Ск.ч,) 245 и содержащих, г: 19,5 п-толуиловой кислоты; 27,7 монометилтерефталата;. 12,0 терефталевой кислоты; 19,3 метилового эфира п-толуиловой кислоты; 21,5 других продуктов; 0,008 Со; 0,0004 Мп прибавляют 0,0016 г Zn в

виде ацетата цинка (соотношение Со: Mn:Zn по массе равно 1:0,05:0,2), суммарная концентрация металлов от массы продуктов окисления равна 0,01 масс,%, 60 г метилового спирта 5 и этерифицируют в автоклаве при

200С до к.ч. 6, Время этерификации 150 мин. После вакуумной дистилляции .получают 38,7г метилтолуилата (выход 95,1%) и 48,5 г диметилтерефталата Q (ДМТ) (выход 96,0%, т, пл. 140,6°С, содержание основного вещества 99,6%)

Пример 2. 100 г продуктов совместного окисления п-ксилола и 5 п-метилтолуилата, содержащих 0,ООВг Со; 0,0016 г.Мп и другие продукты в соответствии с примером 1, прибавляют 60 г метилового спирта и 0,032 г Zn в виде бензоата цинка (соотношение Со: Мп : Zn по массе равно 1:0,2:4, суммарная концентрация металлов от массы продуктов окисления равна 0,042 масс,%) и этерифицируют при 300°С и 30 ати до к,ч. 6. Время реакции 30 мин.

После вакуумной дистилляции получают 39,2 г метилтолуилата (выход 96,3%) И 49,2г ДМТ (выход 97,4%), т. пл. 140,5°С, содержание основного вещества 99,6%).

; Другие примеры по этерификации продуктов совместного окисления п-ксилола и метилтолуилата в присутствии Co-Mn Zn катализатора по аналогичной методике приведены в табли.це.

Иапрльзование изобретения позволит интенсифицировать процесс этерификации продуктов совместного ркисл ния п-ксилола и метилового эфира п-толуиловой кислоты и повысить выход целевых продуктов за счет испол зования катализатора этерификации, состоящего из смеси соединений кобальта, марганца и цинка, что даст экономию в народном хозяйстве 250 тыс, рубл. в год. Формула изобретения 1, Способ получения диметилтерефталата взаимодействием продуктов совместного окисления п-ксилола и метилового эфира п-толуиловой кислоты с метиловым спиртом при повышенных давлении и температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повьяаения выхода целевого продукта и уско5697496

рения процесса в качестве катализа-кобальта, марганца и испольэутора используют смесь солей кобальта,ют ацетаты или бен-зоаты.

марганца и цинка при суммарной кон-Источники информации,

центрации металлов 0,015-0,04% отпринятые во внимание при экспертизе

массы продуктов окисления и соотно-1. Патент ФРГ № 1041946

шении Со:Мп:йп 15 О, , 2:0,24-4 ,5 12014, опублик . 1959.

щ и и с я тем, что в качестве солей(прототип) .

2. Авторское свидетельство СССР