Способ получения алкиларилянтарных кислот

Сава Советских Социалистических РеспубликГосударстееннгнй комнте Совета Министров СССР(088,8) ень М ликовано 15.03.76. Бю по дела наобретеннкрытий я 27.05.76 ата опубликования опи 2) Авторы изобретения В. И, Каржев, Е, И. Сильченко, Н. В, Гончарова, В, П. Свирина,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛАРИЛЯНТАРНЫХ КИСЛОИзобретение касается получения алкиларилянтарных кислот, производные которыхприменяются в смазочных материалах, обладающих не только хорошей смазочной способностьюно и высокой термоокислительнойстабильностью, низкой упругостью паров,стойкостью к агрессивным средам и ионизирующим излучениям.По известному способу алкиларилянтарныекислоты получают конденсацией малеиновогоангидрида с алкилароматическими углеводородами в автоклаве периодического действияпри нагревании в присутствии катализаторов(йода, медной бронзы, серы) и давлении от 10до 40 ати,Реакция протекает при относительно высоких температурах около 300 - 350 С, что приводит к значительному образованию смолистых веществ и относительно малой степенипревращения малеинового ангидрида в целевой продукт, Кроме того, осуществление реакции в реакторах периодического действия необеспечивает стабильного качества алкиларилянтарных ангидридов и не позволяет повысить эффективность процесса.В изобретении предлагается способ, позволяющий непрерывно вести процесс конденсации алкилароматических соединений с малеиновым ангидридом или другими ангидридами двухосновных жирных кислот в присутствии катализаторов на проточных установкахвысокого давления. Непрерывность способаведения процесса конденсации повышает производительность процесса, снижает темпера 5 туру реакции и, следовательно, степень образования смолистых веществ, значительно повышает выход готового продукта при постоянном его качестве,Реакция конденсации ведется при 230 -10 320 С, предпочтительно при 280 в 3 С, объемной скорости подачи сырья 0,1 - 0,7 час/ли давлении 20 в 1 ати.Алкилароматическими углеводородами служат толуол, изомеры ксилола, этилбензол,15 изопропилбензол, техническая ксилольнаяфракция и т, д, В качестве ангидридов двухосновных кислот используется малеиновыйангидрид, цитраконовый и др,Сырьем для получения алкиларилянтарных20 ангидридов служит раствор ангидрида дикарбоновой кислоты (например, малеиновый ангидрид) в ароматическом углеводороде с соотношением от 1: 10 до 1; 20, В качестве катализатора используется йод в количестве25 0,03%Процесс конденсации малеинового ангидрида с ароматическими углеводородами производигся в проточной установке непрерывногодействия при 230 в 3 С, давлении 20 -30 100 ати и объемной скорости по сырью 0,1 -297279 Ф о р мул а изобретения 45 50 Составитель Г, Андион Техред Т, Дмитриева Корректор А. "Дзесова Редактор Л. Бердник Заказ 1087/3 Изд, Ме 1207 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 0,7 час/л, Исходное сырье из сырьевой емкости подается насосом в подогреватель, где нагревается до 70 С, и затем в нижнюю часть реактора,Реактор представляет собой полый цилиндр (длина 1500 мм, диаметр 45 мм) с объемом реакционной зоны 1,5 л, обогревается он трехсвкционной электропечью и регулируется автоматически. Сырьевая емкость и трубопровод обогреваются теплоносителем.Температура в зоне реакции замеряется трехточечной термопарой. Продукты реакции непрерывно отводятся сверху реактора, где частично охлаждаются, и через дроссельный вентиль поступают в приемник низкого давления. Алкиларилянтарные ангидриды выделяются отгонкой непрореагировавшего углеводорода при атмосферном давлении с последующей вакуумной дистилляцией полученного остатка.В примерах 1 - 5 приводятся сопоставительные данные по осуществлению процесса в стационарных условиях и в условиях непрерывно действующей установки.П р и м е р 1, Для получения ангидрида бензилянтарной кислоты загружают в автоклав 500 г толуола марки ч, 50 г малеинового ангидрида (ч.д. а.) и 0,15 г йода в качестве катализатора, Конденсацию проводят 20 мии при 320 С давлении 40 ати и постоянном перемешивании. Из продуктов реакции отгоняют нвпрореагировавшие исходные реагенты и получают бензилянтарный ангидрид с выходом 87% на взятый малеиновый ангидрид с т, пл, 90 - 94 С.После перекристаллизации из воды получают бензилянтарную кислоту в виде белых кристаллов с т. пл. 160 - 161 С и кислотным числом 538 мг КОН/г (соответствующим расче пному) .Элементарный состав, %: С 63,60; Н 6,05.С Нд 04.С 63,40; Н 5,77.П р и м е р 2. Для получения алкилбензилянтарных ангидридов загружают в автоклав 500 г промышленной ксилольной фракции , 50 г малеинового ангидрида и 0,15 г йода в качестве катализатора,Конденсацию проводят 20 мин при 350 С, давлении 38 - 40 ати и постоянном перемеши Промышленная ксилольная фракция после выделения п.ксилола (низкотемпературной кристаллизацией) содержала 9,8 /о п-ксилола, 47,6% и-ксилола, 24,8 О/о оксилола, 17,8% этилбензола. 5 10 15 20 25 30 35 40 нанни. Из продуктов реакции отгоняют непрореагировавшие исходные реагенты и получают смесь алкилбензилянтарных ангидридов с выходом 70% вес на взятый малеиновый ангидрид.П р и м е р 3. 9 -ный раствор малеинового ангидрида в толуоле и 0,03/, йода в качестве катализатора подается насосом высокого давления в реактор непрерывно действующей установки со скоростью 0,5 л/час при давлении 40 - 70 ати и 280 С. После отгонки непрореагировавших толуола и малеинового ангидрида из продуктов реакции получают 11% бензилянтарного ангидрида (на взятый малеиновый ангидрид) с т. пл. 92 - 94 С. Полученная перекристаллизацией из воды бензилянтарная кислота в виде белых кристаллов имеет т.,пл. 160 в 1 С и кислотное число 538 мг КОН/г, Элементарный состав полученной кислоты, %; С 63,5; Н 5,95.П р и м е р 4. В условиях примера 3, но при 300 С в реактор установки подается 7,0 - 7,4/о-ный раствор малеинового ангидрида в промышленной ксилольной фракции и 0,03/о йода в качестве катализатора. Выход алкилбензилянтарных ангидридов (на взятый малеиновый ангидрид) 105 в 11 .П р и м е р 5, Для получения ангидрида бензилметилянтарной кислоты загружают в автоклав 400 г толуола (ч.) и 39 г цитраконового ангидрида (ч, д. а.) с добавкой 0,12 г йода в качестве катализатора,Конденсацию проводят 20 мин при 320 С, давлении 40 ати и постоянном перемешивании.После отгонки непрореагировавшего толуола и цитраконового ангидрида получают около 36% на взятый цитраконовый ангидрид бензилметилянтарного ангидрида с т. пл, 82 - 86 С. Способ получения алкиларилянтарных кислот путем конденсации ангидридов дикарбоновых кислот с алкилароматическими углеводородами в присутствии катализаторов, например йода, серы, медной бронзы, при нагревании и давлении с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, последний ведут при 230 - 320 С и объемной скорости подачи сырья 0,1 - 0,7 л час/л,