Способ получения 5-метилфурфурилового спирта

(51) 4 С 07 ЬСТВУ 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СПИ САНИ(57) Изобретение относится к кислородсодержащим гетероциклическим соединениям, в частности к получению5-метнлфурфурилового спирта (МФС)полупродукта для синтеза его производных: кетонов, спиртов и кислот,ипозволяет упростить процесс. СинтезМФС ведут оксиметилированием 2-метилфурана (МФ) параформом в жидкойфазе в присутствии в качестве катализатора уксусной кислоты, взятой вмолярном отношении к МФ, равном(0,35-0,45):1, при 50-70 С, Упрощение способа достигается эа счет проведения процесса в жидкой фазе безиспользования водорода при более.фнизкой температуре, т.е. во взрыво"и пожаробезопасных условиях,1298212Изобретение относится к усовершенствованному способу получения5-метилфурфурилового спирта, которыйявляется исходным соединением длясинтеза алкильных производных кетонов, спиртов и кислот фурановогои тетрагидрофурановых рядов,Целью изобретения является упрощение процесса за счет его проведения в жидкой фазе при низкой темпе- Оратуре с использованием в качествеисходного соединения 2-метилфурана.П р и м е р 1, 47,5 г 2-метилфурана, 16,7 г параформа и 12 млледяной уксусной кислоты нагревают при 50-55 С в течение 5 ч иперегоняют в вакууме. После двукратной перегонки получают 38,3 г (61%)5-метилфурфурилового спиртаП р и м е р 2, 47,5 г 2-метилфурана, 18 г параформа и 15 мл ледяной уксусной кислоты нагревают при65 С в течение 4 ч и перегоняют в вакууме. После двукратной перегонки получают 46,4 г (747) 5-метилфурфурилового спирта.П р и м е р 3. 91,4 г 2-метилфурана, 34 г параформа и 30 мл ледянойуксусной кислоты нагревают при 6870 С в течение 5 ч и перегоняют в вакууме. После двукратной перегонки получают 99,1 г (807)5-метилфурфурилового спирта,Оптимальное молярное соотношение 2-метилфураяа и катализатора находит-ся в пределах 1:(0,35-0,45). Это доказывают следующие примеры.П р и м е р 4. 90,0 г 2-метилфурана, 33 г параформа и 1 О мл ледяной уксусной кислоты нагревают в течение 1 О ч при 68-70 С и перегоняют в вакууме. После двукратной перегонки получают 78 г (637) 5-метилфурфурилового спирта, 45П р и м е р 5. 91,4 г 2-метилФураяа, 34 г параформа и 60 мл ледяной уксусной кислоты нагревают до 65 С. Через 30 мин смесь сильно загустевает, а через 45 мин полностью затвердевает. Нижний температурный предел 50 С выбран на основании зависимости скорости реакции от температуры. При более низких температурах процесс идет очень медленно. 55П р и м е р 6. 45,7 г 2-метилфурана, 16,7 г параформа и 15 мл ледяной уксусной кислоты нагревают при перемешивании при 45 С в течение 20 ч ги перегоняют в вакууме. После двукратной перегонки получают 19 г (307) 5-метилфурфурилового спирта. Дальнейшее повышение температуры и увеличение количества параформа приводит к появлению значительного количества смолообразных веществ, а при нагревании реакционной массы вьппе 70 "С происходит ее полное осмоление.Оксиметилирование гетероароматических соединений протекает в кислых средах. Однако в случае 2-метилфурана применение таких кислот, как серная, Фосфорная, щавелевая и муравьиная вызывает полное осмоление реакционной массы с образованием черного углеподобного полимера, Уксусная кислота этих явлений при температуре процесса не дает. Из органических жирных кислот она является наиболее дешевой и имеет достаточно большую разницу в температурах кипения с 5-метилфурфуриловым спиртом, что упрощает выделение целевого продукта.Реакционная масса после проведения процесса содержит 8-25% введенного в реакцию 2-метилфурана (меньше при 70"С, больше при 50 С), примерно в тех же количествах параформ, уксусную кислоту согласно рецептуре загрузки и некоторое количество смол, образовавшееся в процессе реакции.Двукратной простой перегонкой ре-, акционной массы получают 5-метялфурфуриловый спирт, содержащий 95-97% основного вещества, Примеси представ" ляют собой низкомолекулярные полиоксиметилены, происходящие яз деполи-меризояавшегося параформа. Чистота выделяемого продукта зависит от спое соба выделения и при применении ректификации может быть повьппена. Изобретение позволяет упростить процесс за счет использования более доступного сырья - 2-метилфурана (2-метилфурфурол в промьппленности не выпускается), исключения сложного аппаратурного оформления, вытекающего иэ необходимости точного регулирования мольного отношения, объемной скорости фурфурола и водорода и высокой температуры процесса, а также исключения жестких требований безопасности процесса в связи с работой с водородом при повышенныхГ температурах по известному способу. Кроме того, известный способ является энергоемким, поскольку гидрироЗаказ 857/24 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно"полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4,3ванне идет в газовой фазе и с большим избытком водорода. Предлагаемый способ осуществляют в жидкой фазе без использования водорода при более низкой температуре (50-70С), Отсутствие водорода сильно снижает вэрывопожароопасность процесса. Формула и з о б р е т е н й яСпособ получения 5-метилфурфурилового спирта в присутствии катализа-Ю 24тора при повышенной температуре, о т л и ч а ю Щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, 2-метилфу-, ран подвергают оксиметилированию параформом в жидкой фазе в присутствии в качестве катализатора уксуснойкислоты Взятой В молярном соот ношении к 2-метилфурану, равной 0,35-0,45 : 1, при температуре 50-70 С.