Способ получения 4,4,5-триметил-1,3-диоксана Советский патент 1982 года по МПК C07D319/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ,,5-ТРИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСЛНА

I

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения t,5. -триметил-1,3-диоксана, который может быть использован в кпчестве растворителей каучуков,а также в качестве промежуточного продукта в органической химии для получения пинаколина и 2,3-Диметил-1,3-бутадиена.

Известен способ получения ,А,5-триметил-1,3-Диоксана конденсацией изоамиленовой фракции, полученной при дегидратации изопентана, с-водным раствором формальдегида в присутствии серной кислоты при С или в присутствии катионообменной смолы КУ-2 при-90 С. При этом выделяют диоксановую фракцию (т.кип.152-158 С), содержащую 80 А,,5-триметил-1,3-Диоксана и 20% -метил- -этил-1,3 Диоксана D1.

Недостатком этого способа является неудовлетворительная степень чистоты Целевого «,4,5-триметил-1,3-диоксана.Целевой продукт содержит в ка|Честве примеси -метил- -этил-1 ,3-ДИоксан в количестве 20%. Разделить же эти диоксаны ректификацией не удается. Содержание примесей влечет увеличение транспортных расходов, сокращение сроков хранения ,«,5-триметил-1,3-Диоксана, увеличение энергозатрат в процессе получения 2,3-Диметил-1,3-бутадиена-мономера для синтетического каучукэ.

«0

Цель изобретения - повышение селективности процесса и чистоты целевого продукта ,,5-триметил-1,3-диоксана.

Эта цель достигается тем, что сог15ласно способу получения ,и,5-триметил-1,3-Диоксана конденсацией изоамиленовой фракции, полученной при дегидратации изопентана, с водным раствором формальдегида при повышен20ной температуре в присутствии кислотного катализатора с последующим выделением диоксановой фракции, содержащей ,,5-триметил-1,3-диоксан и . 3 -метил- -этил-1 ,3-Диоксан, диокса новую фракцию подвергают дополните ному нагреванию при 120-170 С в пр сутствии серной кислоты или катион обменной смолы КУ-2. Чистота целевого t,4,5-триметил -1,3-диоксана составляет 99,8-99i9 Исходная промышленная изоамиленовая фракция имеет следующий состав, вес.: Изопентан З-Метилбутен-1 н-Пентан Пентен-1 2-Метилбутен-1 Пентан-2 2-Метилбутен-2 Изопрен Формальдегид используют в виде 37%-иого водного раствора-формалина (d 1,080). Пример1. В трехгорлую колб снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают и амиленовую фракцию (283 г) , формали (600 мл) и 100 г серной кислоты. Со держимое колбы непрерывно перемешивают, при этом температура постепенно повышается .до 0-46°С. Затем водный слой отделяют, органический слой обрабатывают аммиаком для удаления формальдегида и перегоняют. Получают 2б г диоксановой фракции содержащей 80 4,,5 триметил- и 20 -метил- -этил-1 ,3-диоксанов. Смесь (6 г) загружают в кругло донную колбу, снабженную мешалкой, и добавляют 15 мл концентрированной серной кислоты. Содержимое нагреваю при перемешивании до и выдерживают 12 ч. Затем реакционную масс охлаждают, серную кислоту нейтрализ ют содой, фильтруют и перегоняют. /Получают 206 г 4,,5-триметил-1,3 диоксана, чистота которого по данным хроматографического анализа, со ставляет 99,8. П р И м е р 2,, Аналогично примеру 1 , получают 26 г диоксановой фракции. Затем ее нагревают в присутствии серной кислоты до 150С и выдерживают 8 ч. Получают 210 г ,4,5-триметия-1,3-диоксана (чистота 99,9). П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 диоксановую фракцию (26k г) на ревают в присутствии серной кислоты до 170°С и выдерживают 7 ч. Получают 208 г А,4,5-триметил-1,3-диоксана (чистота 99,9%) П р и м е р А. Аналогично примеру 1 получают диоксановую фракцию ( г) нагревают ее до 120° С в присутствии 0 г катионита КУ-2 мг- эквКОН. ., (СОЕ ,95 вла хность 4,5 и выдерживают 12 ч. Затем реакционную массу отделяют от катионита фильтрованием и перегоняют. Получают 208 г 4,t, 5-триметил-1 ,3-диоксана (чистота 99,8%). Приме р 5. Аналогично примеру ( диоксановую фракцию нагревают в присутствии 30 г катионита КУ-2 до 150°С и выдерживают 10 ч. Получают 210 г 4,,5-триметил-1,3-диоксана (чистота 99,8%). П р и м е р 5. Аналогично примеру Ц диоксановую фракцию нагревают в присутствии 30 г катионита КУ-2 до 150°С и выдерживают 10 ч. Получают 210 г Л,4,5-триметил-1,3-диоксана с содержанием основного вещества 99,8%. : Предложенный способ позволяет получать чистый 4,4,5-триметил-1,3- диоксан без примесей других производных 1,3-диоксанов. |,,5 Триметил-1,3-диоксан (ТМД) используется в качестве растворителя синтетических каучуков, присутствие -метил- -этил-1,3 диоксана в количестве 20%, не оказывая значительного влияния на эксплуатационные свойства ТМД, значительно сокращает приблизительно в 2-3 раза сроки хранения растворителя. -Метил-4-ЭТИЛ-1,3-Диоксан менее стабилен, менее устойчив к воздействию света., атмосферной влаги и кислот, что обусловливает потемнение и способствует полимеризации растворителя. ,4,3 Триметил-1,3-диоксан может быть использован для получения 2,3 -диметил-1,3-бутадиена или пинаколина. В этом случае присутствие в исходном сырье 4-метил- -этил-1 ,3 диоксана, который не превращается в.целевой продукт, приводит к непроизводительным затратам при эксплуатации оборудования, перекачке и перевозке сырья и т.д. Кроме того, присутствие в исходном сырье А-метил- -этил-1,3-диоксана усложняет получаемую реакционною массу, в результате чего возрастают затраты на выделение целевого продукта.

5925960А

Формула изобретения о) и и с я тем, что, с целью повышеСпособ получения |,|,3 триме;гил- целевого продукта, диоксановую фрак-1,3-Диоксана конденсацией изоамиле- цйю подвергают нагреванию при 120новой фракции, полученной при де- 5 в присутствии серной кислоты гидраУаций изопентана, с водны м ра- или кат ионообменной смолы КУ-2. створом формальдегида при повышеннойИсточники информации,

температуре в присутствии кислотного принятые во внимание при экспертизе катализатора с последующим выделением 1. Сафаров Н. Г. и др. Реакция диоксановой фракции, содержащей ,S Лринса с изоамиленами в присутствии -триметил-1,3-диоксан и 1 -метил- - кислотных катализаторов. ЖПХ, 1970., этил-1,3-диоксан, отличаю- 18, 1Г 8, с. 1867 (прототип). ния селективности процесса и чистоты