Способ получения ацетоноформальдегидных олигомеров Советский патент 1982 года по МПК C08F6/02 

1

Изобретение относится к техноло гни получения ацетоноформальдегид- млх олигомеров и может быть использовано в химической пром{даленности, а сшигомеры - для модификации карбамидо- и меламиноформальдегидных смол при получении бзгмажносмсотяных пленок полного и неполного отверждения.

Известно, что формальдегид и ацетон легко вступают в реакцию альдольной конденсации с получением олигомеров l .

Однако получаемые продукты неоднородны по составу, что затрудняет их практическое использование.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения ацетоноформальдегидных опигомеров путем конденсации ацетона и формальдегида в водно-щелочной среде при нагревании.

Процесс проводится при рН среды порядка 9,8 при постоянной температуре 40-50 С с непрерывным введе шем щелочного катализатора в форма- ЛИН 23.

Недостатком этого способа также является неоднородность получаемых продуктов по хи 4ическ 1у составу и степени коцденсации.

Цель изобретения - повышение селективности превращения исходных компонентов и получение стабильных про10дуктов заданной степени поликовденса1ЩИ, однород1шх по химическому составу .

Поставленная ЦЕЛЬ достигается тем, что в способе получения ацеISтоноформальдегидных олигомеров путем конденсагщи ацетона и формальдегида в водно-целочной среде при нагревании процесс осуществляют при постоянном рН среды 10,0-10,5,

к который обеспечивается путем введения 0,006-0,02 моль на моль формальдегида щелочного катализатора с раствором формалина, и непрерывной подаче ацетона и щелочного раствора фор малина в первую зону реакции с температурой 40-60 0, повышением температуры реакционной массы во второй зоне о 70-120 С и с последукядим охлаждением до 20-30 С. Способ осуществляют следующим об разом. Ацетоноформальдегидные олигомеры получают из ацетона и формальдеги.да, взятых в мольных соотношениях 1:2-6 соответственно, в присутствии щелочного катализатора - гидроокиси или карбонатов натрия или калия в количествах 0,006-0,02 мопь на моль формальдегида, которые раст зоряют в формалине, в реактор подают ойновременно ацетон и щелочной раствор формалина. При таком способе подачи исходных компонентов в .зону реакции рН реакционной массы остается постоянной и корректировка ее значения в .процессе синтеза путем введения дополнительных количеств цепочного катализатора не осуществляется. Сохранение постоянны значения рН без введения дополнитель ных количеств щелочного катализатора обеспечивает получение однородшах npomyicTOB, увеличивает селективность фсфмальдегида за счет снижения возможности протекания реакции Канницаро и образования значите/1Ь{1ых колиtiecTB муравьиной кислоты. Реактор представляет собой ряд п следовательно соединенных друг, с др ГСЯ4 аппаратов - теплообменников. Реакционная смесь движется по внутренним трубкам аппаратов, а межтрубное пространство заполнено тепл носителем; это обеспечивает хороший теплообмен и предотвращает развитие экзотермы. Реактор разделен на несколько реакционных зон: зону подогрева и начала конденсации, зону докоцденсации и зону охлаяф ения, что обеспечивает высокую конверсию и селектив- ность исходных компонентов. Все необходамое количество катализатора подается сразу в расходную емкос.ть формалина. Из расходных емкостей аце тон и щелочной раствор формалина подается дозировочными насосами в смеситель, откуда реакционная масса поступает в 3O{iy подогрева, температура которой поддерживается в пределах 25-60 С, Дги1се смесь поступает в зону д.окондеисацин, температура которой 60-120°С. На выходе из этой зоны процесс конденсации заканчивается, а готовый продукт, пройдя зону охлаждения, поступает в сборник. Необходимая степень поликонденсации ацетоноформальдегидных олигомеров контролируется скоростью подачи исходных компонентов и температурным режимом в зоне подогрева и доконденсации . Пример 1. Ацетон и щелочной раствор формальдегида подаются в реактор. Мопярное соотношение ацетона и формальдегида 1:6 соответственно. В качестве катализатора используется карбонат натрия или калия в виде кристаллогидратов или безводных продуктов в количестве 0,008 моль на моль формальдегида, который растворяют в формалине. Конденсацию проводят до получения продукта, неограниченно смешива{ащегося с водой, при следующем температурном рехсиме: подогрев реакционной массы до 40-+5°С, конденсация при бО-вО С и охлаждение до 2030°С. Псшученный раствор ацетонофор- i мальдегидного олигомера имеет следу..юцие показатели: Смешиваемость с во- Полная, что . Мл/млответствует степени поликовденСодеряаниесации П 2 сухих ве1деств,% свободного формальдегида, %2,1 метипольной группы 29,3 П р и м е р 2. Конденсацию ацетона и формальдегида, взятых п мольном соотношении 1:2 соотвсчственно, проводят как в примере I (при количестве катализатора 0,006 моль на моль формальдегида) до достижения смешиваемости готового продукта с водой 1:1, что соответствует степени поликоаденсации , при следующем температурном режиме: зона подогрева 40-45°С, зона доконденсации с последующим повышением температуры по зоне до 8090 С, После прохождения зошл охлаждения с температурой 20-30с полученный раствор ацетоноформальдегидного олигомера имеет следующие показатели: Смешиваемость с водой мл/МП Вязкость по ВЗ-4 при , , е Показатель препомпе1,408 ния Содержание 40 сухих веществ, % свободного формальдегида, % метилольных групп,% Пример 3. Коцденсацию ацетона и формальдегида, взятых в мол ном соотношении 1:2 соответственно, проводят как в примере Г (при количестве катализатора 0,02 моль на моль формальдегида) до достижения смешиваемости реакционной массы с водой 1:1000, что соответствует степени поликоодснсации при температуре в зоне подогрева 40-4З С, в зоне докоцценсации 607СРс с последуэвдам повышением температуры по зоне до 80-9CFC. После охлаждения в зоне с температурой 20-30 С готовый продукт представля ет собой прозрачный раствор со сле душдими показателями: Смапиваемость с водой, мл/мл1:1000 Вязкость по ВЗ-4, с 12,0 Показатель преломления1,406 Содержание сухих ведеств, %38 свободного формальдегида, %1,6 метилольных групп,% 23,8 П р и м е р 4. Ковденсацию ацетона и формальдегида, взятых в мол ном соотнсшении I:2 соответственно проводят как в примере I, до получеюш продукта, имеющего смешиваемость с водой 1:1, что соответству ет степени поликокденсацииП В, при температурном режиме: зона по.догрева 40-45 С, зона докооденсаци С с последу1Э1цим повышением температуры по зоне до ЭО-ЮО С. П луче11м 1й прозрачный раствор ацетрн формальдепщиого олигомера имеет с дую|дие показатели: Смешиваемость с водой, мл/мл1:1 Вязкость по ВЗ-4, с12,2 Показатель преломлеШ1я1,408 234 Содержание сухих веществ, %39 свободного формальдег ща, %1,5 метилольллх групп,21,4 П р и м е р 5, Проводят конденсацию ацетона и формальдегида, взятых в мольном соотношении 1:2 соответственно, до получения продукта, иметощего смеоиваемость с водой 1:0,5, что соответствует степени поликоцденсацииП 10, при следукядем температурном режиме: зона подогрева 50-60°С, зона докоцденсации 80-90 0 с последую щим повышением температуры по зоне до 100-120 С. Готовый продукт после охлаждения представляет собой прозрачный раствор со следующими пока-, зателями: Смешиваемость с водой,. мл/мл1:0,5 Вязкость по ВЗ-4, с12,5 Показатель преломлеиия1,412 Содержание сухих веществ, %45 свободного формальдегида, %0,9 метилсхльш 1х .групп, % 24,6 Как следует из примеров, предлааемый способ позволяет псшучать стаилыше олигомеры с заданной степенью конденсации. Формула изобретения Способ получения ацетоноформальегид1шх олигомеров путем конденсаии ацетона и формальдегида в водноелочной среде при нагревании, о тичаюцийся тем, что, с цеью повышеиия селективности превраения исходных компонентов и получения стабильных продуктов заданной степе1ш поликонденсации, однородных по химическому составу, процесс осуествляют при постояННСИ4 рН среды 10,0-10,5, которьй обеспечивается путем введения 0,006-0,02 мсшь ни I моль формальдегида щелочного катаизатора с раствором формалина, и непрерь вной подаче ацетона и щелочного раствора формалина первую зону реакции с температурой 4р-60с, повьш ение-1 температуры ре79317238

акционной массы во второй зоне до1. Роберте Д., Касерио И. 0с70-120 Сие последующим охпажде-новы органической химии. П., Мир,

нием до 20-30®С., с. 315-340.

Источники информации,5 № 366208, кл. С 08 G 6/02, 1973

принятые во внимание при экспертизе(прототип).

2. Авторское свидетельство СССР