СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N -МЕТАФЕНИПЕНДИМАЛЕИМИДА Советский патент 1981 года по МПК C07D207/448 

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения N,N-Meтафенипендималеимида, который находит применение в качестве модификатора резин.. Известен способ получения М,м-метафешшендималеимида циклодегидратацией метафеНИЛецдималеамидокислоты с помсяцью уксусного ангидрида в таких растворителях, как диметилформамид, диэтилфopмaмидi сульфоксид или ацетон при 45-60°С в присутствии каталитических количеств ацетата натрия flj Недостаток способа заключается в низком выходе целевого продукта (80%). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получе- ния N,N -метафелилендималеимида, заключающийся в том, что метафенилендиамин ацилируют малеиновым анпздридом в среде ацетона при 2О-25 С при перемешивании, образовавшуюся мётафенипён дималеамидокислоту непосредственно циклизуют уксусным ангрщридом в присутствии углекислого натрия при 60бЗ С. Реакционную массу охлалсдают до ОС, отфильтровывают N,N -метафенилендималеимид, промывают водой и сушат. Выход продукта 83% (по метафенилендиамину), т.пл. 2. Однако этот способ характеризуется низким качеством н низким выходом целевого продукта. Образующийся в ходе процесса фильтрат представляет собой смесь воды, ацетата натрия, уксусной кислоты, уксусного ангидрида и ацетона, разделение которых требует специального сложного оборудования. Кроме того, при данном способе необходимо применение сложной технологической аппаратуры, особенно установок для улавливания низкокипящего растворителя - ацетона. Цель изобретения - повышение выхода и чистоты целевого продукта и уп ошение процесса. 3 Поставленная цель достигается тем что в способе получения N,N -метафенилендималеимида ацилированием Н,М -метафенилендиамина малеиновым ангидридом с последующейциклодегидратацией с помощью уксусного ангидри да в присутствии углекислого натрия при нагревании ацилирование осуществляют при температуре (-5)-20 С, а циклодегидратацию - при 40-60С, и п цесс ведут в присутствии N-метилпирролидона в количестве 0,09-1,0 моль на 1 моль метафенилендиамина. М-метилпирролидон катализирует как первую часть процесса - получение амидокнслоты, так и вторую - дегидр тащяо в диамид. Широкий интервал количеств М-метилпирролидона обусловлен тем, что он применяется не только как катализатор, но и как среда для получения N,N -метафенилендималеимида.Это связано с тем, что для осуществления технологического процесса в промьшшен ных условиях реакционная масса должна иметь состояние хотя бы густой пасты, что позволяет вести процесс с интенси ным отводом тепла, например, на коленчатых смесителях. В пастообразном состоянии исключаются местные перегревы частичек реагирующих продуктов и целевой продукт не загрязняется полимеризованным N-метилендималеимидом. Поскольку М-метилпирролидон легко регенерируется и возвращается в производственный цикл, введение другого растворителя для равномерного теплообмена не оправдано. Широкий диапазон температур при проведении ацилирования (от -5 до ) обусловлен высокой экзотермичностью реакции и условиями отвода теп ла при аппаратурном оформлении процесса. В связи с повьш1ением концентра ции реагирукнцих веществ в процессе дегидратации метафенилендималеамидокислоты уксусным ангидридом иницииров ние реакции- происходит при более низкой {40-60 с) температуре. Все это позволяет получить более чистый целевой продукт с т.пл. 204°С и высоким выходом (95-96%). Кроме того, исключается применение низкокипящих растворителей, что значительно упрощает процесс. Пример 1. В смеситель, снаб женный рубашкой для охлаждения и нагрева, загружают 210 г малеинового ангидрида, 9 г N-метилпирролидона, за 0 тём при непрерывном перемешивании и охлаждении добавляют 108 г метафенилендиамина. При температуре (-5)с смесь перемешивают в течение 3-х ч, после чего добавляют 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого натрия и нагревают реакционную массу до 40 С. После интенсивного перемешивания в течение 1,5 ч реакционную массу охлаждают до 0°С, фильтруют образовавшийся родукт, промывают на фильтре водой сушат. Получают 255 г N,N -метафениленалеимида (выход 95,1% от теоретического, считая на метафенилендиамин), т.пл. 204,. Фильтрат, полученньй в ходе проесса, подвергают перегонке, отделяя ксусную кислоту при 117-120 С и N-метилпирролидон при 201-204 С. При ЭТОМ удается регенерировать До сходных реагентов. Пример2. К210г малеинового нгидрида добавляют 108 г метафенилендиамина в 90 г N-метилпирролидона при перемешивании и охлаждении до 10°С. Смесь перемешивают 3 ч, после чего загружают 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого натрия. Реакционную массу нагревают до и при этой температуре перемешивают в течение 2-х ч. После охлаждения реакционной массы до О С полученный продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. Получают 258 г N,N -метафениленбисмалеимида (выход 96,2%) с т.пл. 204,. Фильтрат подвергают перегонке, как указано выше. Пример З.В смеситель загружают 210 г малеинового ангидрида, 20 г N-метилпирролидона и при размешивании и охлаждении вносят раствор 108 г метафенилендиамина в 100 г N-метилпирролидона. Температуру смеси поддерживают равной 18-20С в течение 2-х ч при постоянном перемешивании. Затем в смесь вводят 400 г уксусного ангидрида и 40,5 г углекислого ч при . натрия и выдерживают 2 Получающийся продукт выделяют аналогично описанному в примере 1. Выход 256 г (95,8%), т.пл. 204,8°С. Предлагаемый способ получения N,N -метафенилендималеимида позволяет увеличить чистоту целевого продукта при повьшении выхода на 11-12%, упро5825520

щает как сам технологический процесс, гревании в присутствии углекислого так -и его аппаратурное оформление за натрия, отличающийся тем, счет исключения применения легкокипя- что, с целью повышения выхода и чисщих растворителей, увеличивает съем тоты целевого продукта и упрощения продукции с единицы оборудования, а процесса, ацилирование :осуществляют используемые в ходе процесса уксусный при температуре (-5) -2б°С, а циклоангидрид и N-метилпирролидон практи- дегидра -ацию - при 40-60 С, и процесс чески полностью регенерируются и могут ведут в присутствии Н-метилпирролибыть повторно использованы.дона, вз5ггого в количестве0,09 Формула изобретения .принятые во внимание при экспертизе

J 1. Патент США 1 2444536,

Способ получения М,М-метафенилен- кл. 260-326.3, опублик. 1948.

дималеимида ацилированием М,М-мета-15

фенилендиамина мапеиноёым ангидридом 2. Технологический регламент 1 440. с последующей циклодёгидратацией с Ивано-Фраяковский завод тонкого оргапрмощью уксусного ангидрида при ria- нического синтеза, 28.10.77.

10 моль на 1 моль метафенилендиамина.

Источники информации.