Способ получения глицидилметакрилата Советский патент 1982 года по МПК C07D303/04 C07D301/00 

(З) СПОСО ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИДИЛМЕТАКРИЛАТА

1

Изобретение относится к способу получения глицидилметакрилата, применяемого для получения лаков.

Известен способ получения глицидилметакрилата взаимодействием хлоран- 5 гидрида метакриловой кислоты с глицидилом в присутствии акцептора галоидводорода Г Однако в указанных условиях может быть получен лишь глицидилметакрилат, ю содержащий хлор. Качество продуктов, получаемых из этого глицидилметакрилата, сильно ухудшается.

Кроме того, образуются отходы в виде хлористого калия или хлористо- is го натрия, в результате чего возникают проблемы, связанные с утилизацией сточных вод.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо- 20 .соб получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка COT 1,5--х кратного) метилметакрилата глицидолом при 50-100°С. в присутствии в качестве катализатора -. фосфинов в количестве 0,05-1 от веса реакционной смеси в инертной атмосфере.

Выделяющийся в процессе:переэтерефикации метанол отгоняют из реакционной смеси вместе с метилметакрилатом. Процесс ведут от 2 до ч. Выход целевого продукта и степень конверсии по данным ГЖХ соотаетственно равны 62,5-76, и 79-82 мол.%..

Недостатками известного способа являются сравнительно невысокий выход целевого продукта, а также степень конверсии, кроме того, необходимость использования токсичных фосфинов, которые можно лишь с трудом удалять из системы перегонкой. Поэтому конечный продукт, как правило, всегда ими загрязнен.

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка метилметакрилата глицидолом при 70-80 с в присутствии в качестве катализатора щелочного металла или алкоголята, или гидрида щелочного металла и ингибитора полимеризации при пропускании кислорода или воздуха . с непрерывным удалением образовавшегося метанола смеси с метилметакрилатом и выделением целевого продукта, в качестве катализатора используют щелочной металл или гидрид, или алкоголят щелочного металла при ведении процесса в присутствии ингибитора полимеризации при подаче роздуха или кислорода. При этом катализатор берут в количестве 0,1-0,5 весД. Метилметакрилат используют в 5-10кратном мольном избытке. Причем процесс переэтерификации ведут в вакууме при мм рт.ст. В качестве ингибитора полимеризации используют известные для этой цели соединения - гидрохинон, монометиловый эфир гидрохинона. При осуществлении предлагаемого способа приготовляют смесь глицидола и метилметакрилата, в которую добавляют катализатор и ингибитор полимеризации и одновременно через раствор пропускают кислород или воздух. В процессе реакции образовйзшийся метиловый спирт в смеси с метилметакрилатом отгоняют из реакционной смеси. После окончания реакции спирт (остаточное количество метилметакрилата отгоняют), а также непрореагировавший глицидол, образовавшийся сырой глицидилметакрилат очищают фракционной перегонкой в вакууме. Пример 1.В трехгорлую колбу емкостью 2 л помещают 500 г (5 моль) метилметакрилата и 37 г (0,5 моль) глицидола, а также добавляют в качест ве ингибитора полимеризации 1 г монометилового эфира гидрохинона. После этого к приготовленной смеси прибавля ют О,43 г метилата лития (0,5 вес.% катализатора, в расчете на количество реакционных компонентов) и реакционную смесь нагревают до температуры л70С. При использовании насадочной колонки высотой 20 см (кольца Рашига диаметром 6 мм) при давлении 200 мм рт.ст. и флегмовом числе 3:1 проводят отгонку образующегося метилового спир та совместно с метилметакрилатом. Через капилляр в течение реакции в реакционную смесь пропускают воздух. Спустя 2 ч прохождения реакции степень превращения глицидола составляет 98,5, а выход глицидилметакрилата CQставляет Э5%, которые определяют с помощью газовой хроматографии. После фильтрования реакционного раствора с помощью аппарата для упаривания в тонком слое, в вакууме производят отгонку остатков метилметакрилата и не вступившего в реакцию глицидола. Полученный неочищенный глицидилметакрилат еще раз перегоняют в вакууме 10 мм рт.ст. (т. кип. ,). В результате получают глицидилметакрилат в виде бесцветной жидкости, причем выход составляет 58 г (82 от теоретически рассчитанного значения). Пример 2. Аналогично примеру 1 37 г (0,5 моль глицидола подвергают переэтерификации 250 г; (2,5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г метилата литмя 10,1 вес. катализатора, в расчете на количество реагентов, в качестве катализатора. Спустя 2,5 ч степень превращения глицидола составляет 90,9, а выход глицидилметакрилата 95,7%. Пример 3. Аналогично, примеру 1 37 г 0,5 моль; глицидола подвергают переэтерификации 500 г (5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г гидрида лития (0,1 вес.% катализатора, в расчете на количество реагентов) в качестве катализатора. Через 2 ч степень превращения глицидола составляет 98,6, а выход глицидилметакрилата 95,1 -S.. . .. Пример . Осуществляют аналогично примеру 1,но вместо метилата лития применяют 0,+3 г метилата натрия. Равным образом после протекания реакции в течение 2 ч получают аналогичные результаты. Пример 5- Для сравнения, вместо метилата натрия используют метилат магния. В остальном условия осуществления опыта равны условиям, указанным в примерах 1 или 4. Через 2 ч не наблюдалось никакой реакции. П р и м е р 6. Аналогично приМеру 1 используют 500 г С 5 моль) метилметакрилата с 37 г глицидола и 1 г монометилового простого эфира гидрохинона. 5.9 Добавляют 0,1 г металлического лития в тонкой измельченной форме и смесь нагревают до 70-80°С. После того, как литий при выделении водорода перейдет в раствор, применяют вакуум АОО мм рт.ст. и образующийся метанол (вместе с метилметакрилатом) отгоняют при флегмовом числе 31. Дальнейшую обработку через капилляр производят, как в примере 1. Через 2 ч реакции степень превращения составляет 9б,70 и выход глицидилметакрилата 97,0°. Пример 7- Осуществляют аналогично примеру 6, только вместо катализатора на основе лития используют металлический натрий в количест ве 0,3 г. Степень превращения состав ляет , выход глицидилметакрила та 89,8. Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 1 и применяют в качестве катализатора вместо метйлата лития 0,48 г этилата лития. Степень превращения составляет 98,2, выход 96,°4. Изобретение позволяет увеличить ыход целевого продукта и степен,ь ко версии соответственно до 86-9 и 91-98% и устранить использование ток сичных фосфинов. 5 Формула изобретения 1. Способ получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка метилметакрилата глицидолом при 70-8(Рс в присутствии катализатора с непрерывной отгонкой образовавшегося метанола в смеси с метилметакрилатом с последующим выделением целевого продукта, отличающи и с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в. качестве катализатора используют щелочной металл или гидрид, или алкоголят щелочного металла и процесс ведут в присутствии ингибитора полимеризации при .подаче кислорода или воздуха 2. способ по. п. 1, отли чающий с я тем, что катализатор берут в количестве 0,1-0,5 вес.. 3. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что метилметакрилат используют в 5-10-кратном мольном избытке. 4. Способ по п. 1, отли чающий с я тем, что процесс ведут в вакууме мм рт.ст. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Патент США № 2680109, кл. 260-783, опублик. 1963. 2. Патент Японии № , серия И, сб. 29/29, опублик, 1972 (прототипу.