Способ получения димеров метакрилонитрила

ОП ИСАНИЕ 25030ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Ссциалистнчесних Республик(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР:.х:;. -"дБ 11 БЛИ 01 1-.1 тл Авторыизобретения С. И. Мехтиев и С. Д, Покатилова Заявитель СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕРОВ МГЛАКРИЛОНИТРИЛА Изобретение относится к способу получения димеров метакрилонитрила (МАН).Известен термический способ получения димеров метакрилонитрила.Известен также электрохимический способ восстановления нитрилов винилуксусной, метакриловой и кротоновой кислот, спрн котором получается гидродимер метакрилонитрила,Недостатком этих способов является низкий выход получаемого димера: 12,5% при конверсии метакрилонитрила 25 с/, и селективности 50% (т. е, выход 50% в рассчете на превращенный метакрилонитрил) в случае термической димеризации, 12,9 с/, в случае электрохимического восстановления метакрилонитрила.Целью изобретения является, разработка нового каталитического способа, получения димеров метакрилонитрила с применением различных катализаторов - хинона, нафтиламина, изатина в присутствии галоидных соединений кобальта, железа, никеляпредпочтительным является а-нафтиламин и %С 1 в, взятые в количестве 5,0 - 6,0% и 2,5 - 3,0 с/с соответственно.При каталитической димеризации исходного сырья по предложенному п)зсобу выход димера метакрилонитрила составляет 52,5 о/, при конверсии его 59,2% и селективности 94,5%. Процесс каталитической димеризации метакрилонитрила проводят в присутствии указанных катализаторов при температуре 170 -250 С и продолжительности 15 - 300 лин,5 В результате:получают (после разгонки) тридимера метакрилонитрила:а-метилен-б-метиладспонитрил,транс,2 - диметил,2-дицианоциклобутан,цис,2-диметил,2 - дицианоциклобутан.10 Ниже приводятся физико-химические константы димеров:а-Метилен- метиладипонитрил; мол. вес134; т, кип, 147 - 150 С (25 мм рт. ст.).Вычислено, %: С 71,6; Н 7,45; М 20,9.15 Найдено, с/с: С 73,5; Н 7,6; И 21,0.транс, цис,2 - Диметил,2-дицианоциклобутан; мол. вес 134; т. кип. при 25 мм рт. ст.транс-изомера 120 С, цис-изомера 170 - 174 С.Вычислено, О/О: С 71,6; Н 7,45; К 20,9.20 Найдено, %: С 74; Н 7,5; И 21,8.Линейный димер метакрилонитрила, а-метилен-б-метиладипонитрил, легко выделяетсяпри пониженном давлении от кристаллическихдимеров - транс, цис,2-диметил,2-ди 25 цианоциклобутанов,Пример 1. Опыт проводят в ампуле изнержавеющей стали емкостью 250 мл. 100 гметакрилонитрила, 5 г а-нафтиламина и 2,5 гхлористого никеля загружают в ампулу, наЗО гревлют в печи до 170 в 2 С (предпочтитель250130 Вес,Т. кип Вещество 30 - 35 100 147 в 1 25 4043,4 1П Метакрилоиитрил Линейный димер метакрилонитрила (а-мети- лен-б-метиладипоиитрил)Кристаллический чис 1,2-диметил,2-дицианоциклобутанТример метакрилоиитрилаВысокополимерный оста- ток Фракция1111111 ЧУ Вес, г 60,2 13,7 6,2 8,0 1 1,5(1,2-дпметил-,2-дицианониклобутан) Тример МАНВысококипящий остаток П 20,8 25 П 1 172 - 174 8,9 1 Ч 200 в 2 13,2 15,8 Тсхред Л. К, Малова Корректор А. С, Колабии Редактор Е. Хорииа Заказ 3544/8 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва )К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 но 220 - 230 С) в течение 15 - 300 мин (предпочтительно 60 мин). Затем продукт выгружают, и после отделения катализатора подвергают ректификации 99,2 г продукта, При разгонке под пониженным давлением получены следующие фракции: Таким образом, выход димеров составляет 52,5% при конверсии метакрилонитрила 59,2% и селективности процесса 94,5%.В данном спосоое транс,2-диметил,2-дицианоциклобутан образуется в незначительных количествах, и выделение его из цис,2- диметил,2-дицианоциклобутана производят обычными способами разделения кристаллических веществ.П р им е р 2. Методика эксперимента и об.работка продуктов, реакции аналогичны примеру 1 с а-нафтиламином.Для опыта запружают 100 г метакрилонитрила, 5 г Р-нафтиламина и 2,5 г хлористого никеля. Температура опыта 220 - 230 С, продолжительность опыта 60 мин.Получают 100,4 г реакционной массы, На разгонку разгружают 99,7 г. После разгонки под пониженным давлением получены следующие фракции: Конверсия 58,7%. Селективность 50,0%. П р и м е,р 3. Методика экоперимента и обработка продуктов реакции аналогичны примерам 1 и 2. Для опыта затружают 100 г,метакрилонитрила, 6 г изатина и 3 г хлористого кобальта.Температура опыта 220 - 230 С, продолжительность опыта 60 мин.Получают 108 г,продукта.10 На,разгонку загружают 99,6 г. После разгонки под пониженным давлением получены следующие фракции; Конверсия 39,4%,. Селективность 50,0%,Приме р 4. Методика эксперимента и об,работка продуктов реакции аналогичны при мерам 1 и 2.Для опыта загружают 100 г метакрилонитрила, 5 г антрахинона и 2,5 г хлористого кобальта.Температура опыта 220 - 230 С, продолжи тельность 60 мин.Получают 100,4 г реакционной массы.После,разгонки под пониженным давлениемполучены следующие фракции: Конверсия 8%. Селективность 95,5%. 1, Способ получения димеров метакрило нитрнла нареванием метакрилонитрила, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода а-метилен-б-метиладипонитр ила, процесс ведут в присутствии а-нафтиламина и хлористого никеля, или -нафтиламина и хло ристого никеля, или изатина и хлористого кобальта, или антрахинона и хлористого кобальта, предпочтительно а-,нафтиламина и хлористого никеля, в качестве катализатора,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 55 катализатор берут в количестве 5,0 - 6% органического соединения и 2,5 - 3% минеральной соли от количества взятого метакрилонитрила.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, 60 что процесс, ведут при 220 - 230 С.