Способ получения метилметакрилата

(1424347 Союз Советских Социалистических Республик(61) Зависимый от ататента -17.06.71 (31) 7122946 Приор ите Гооударственный комит Совета Министров ССС по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.03.7 72) Авторб етепия Иностранец Альбор Буньо71) Заявител ностранная фира сМелль-Безом54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛМЕТАКРИЛА Во время этого проце следовательные реакции сиизомасляной кислоты кислоту и метанол и о эфира при реакции ме кислотой .и метанолом.Сложный эфир метак ду, которые при этом об удаляют азеотропной п ляет их легко выделить новится практически су образованию большого са протекают две по разложение р-меток на метилакриловую разование сложното еду метилакриловэи риловои кислоты и воразуются, непрерьовно регонкой, что позвоВанна при этом ста ой, что приводит к количества продуктов Данное изобретение относится к получению метилметакрилата, который находит широкое атрименение в производстве пластических масс.Известен опособ получения эфира этиленненасыщенной кислоты, например метилакрилата, нагреванием р-алкоксиалкановой кислоты, например р-метоксипроатионовой кислоты, при температуре 100 - 1 ОС в присутствии кислотного катализатора, например толуолсульфокислоты, и ингибитора полимеризации, например гидрохинона, с последующим выделением целевого продукта и продуктов реакции, например метанола, метилметоксипропионата, которые возвращают на начальную стадию процесса вместе с непрореагировавшей исходной кислотой. полимеризации и сокращению срока службы ванны.Целью настоящего изобретения являетсяповышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Для достижения этой цели назревание р-метоксиизомасляной кислоты ведут в присутствии воды, Постоянное присутствие некоторого количества воды в ванне повышает производительность ванины, выход 1 о метилметакрилата и срок службы ванны, атакже способствует реакции разложения р-метоксиизомасляной кислоты и ее метплового эфира, протекающей через промежуточную стадию гидролиза, на метанол и р-метокси изомасляную кислоту и на метанол и р-гидроксилизобутиратметил.Положительное действие дополнительногоколичества воды, даже буду 1 чи не очень заметным, опровергает сугцесввующее мнение об 20 отрицательном влиянии воды при аналогичной реакции получения метилметакрилата нз р-метоксипропионовой кислоты.Разницу в протекании реакций можно объ.яснить тем фактом, что в случае акрилата на 25 1 кг эфира образуется 0,21 кг воды, а приазеовропной перегонке воды и метилметакрилата из ванны увлекается липь 0,07 кг воды па 1 кг акрилата. Таким образом, не происходит обезвоживания,ванны, Нааротив, в случае ЗО метакрилата на 1 кг эфира образуется 0,18 кгводы, которая во время азеотропной перегонки воды и метилметакрилата может быть выведена практически полностью. Если к этомудобавить, что образующееся небольшое количество воды непрерывно увлекается во время 5перегонки присутствующим в ванне метиловьгм эфиром Р-метоксиизомасляной кислоты,то можно. понять, что ванна постоянно обезвоживается.По предлагаемому способу количество воды, которое нужно непрерывно вводить в ванну, составляет на единицу времени 2 - 15вес,% Д-метоксиизомасляной кислоты, вводимой за это же время, причем оптимальное количество составляет 4 - 7 вес,% . 15Нужно заметить, что если количество водыв ванне слишком болыпое, то эта вода увлекает при азеотропной перегонке метиловыйэфир Д-метоксиизомасляной кислоты, которыйзатем необходимо выделять пз остальных дистиллятов, выведенных из ванны. Поэтомувведение в ванну более 15% воды .по отношению к весу Р метоксиизомасляной кислотынежелательно.Следует также заметить, что указанные количества воды, которую нужно подать, касаются процесса, проте 1 кающего при атмооферном давлении. Если процесс идет при иномдавлении, то в случае надобности следует добавлять необходимое количество воды в зависимости от существующего давления.Установка для осуществления предлагаемого способа представляет собой реакционныйаппарат с обогревом, В верхней его частиимеется отвод шлемовой трубы, соединяющий з 5.реактор с устройством для перегонки типаперегонной колонны. Реактор содержит ванну, в которой в нормальных условиях протекания процесса находится передпочтительно5 - 60% по весу, обычно 30% по весу, арил-,40сулнфокислоты, например а-толуолсульфокислоты, служащей катализатором, остальнаячасть ванны заполонена Рметокоиизомаслянойкислотой и ее метиловым эфиром.Температура ванны 100 - 170 С, предпочти-,45тельно 140 - 150.С. Из непрерывно отдельноперегоняемой смеси, состоящей из метилметакрилата, воды, метаиола и незначительногоколичества метиловопо эфира р-метоксиизомасляной кислоты, вводят в ванну (после отделения одного за другими компонентов смеси) метиловый эфир Р-метоксиизомаслянойкислоты, который полностью,разлагается внавне на метилметакрилат и метанол.Постоянный Объем ванны поддерживают за ьЗсчет непрерывной подачи Р-.метоксиизомасляной кислоты и воды, а также обычно небольшого количества метанола так, чтобы общееколичество, вводимое в установку за единицувремени, было разно общему количеству продуктов, выводимых из установки за это жевремя,Таким образом количество вводимого метанола сопоставляет 0,1 - 0,8 вес. ч., предпочтительно 0,3 вес. ч, на 1 вес. ч. вводимой Р-ме з токсиизомасляной кислоты. Метанол вместе с другими компонентами, образующимися в ванне, разделяют на составляющие продукты и выделенный метанол снова вводят в ванну.За счет постоянного введения метанола ре. акционная смесь в ванне не обогащается метакриловой кислотой, которая в этой среде лег. ко полимеризуется,Следует отметить, что в этом случае метанол может содержать углеводороды, напри. мер гексан, который способствует последующей азеотропной,перегонке, Помимо указанных компонентов, в ванну можяо вводить один или несколько стабилизирующих компонентов, предотвращающих реакции полимеризации, например гидрохинон, метиленовую синь, соли меди и т. п.Кроме полимеризации, в наине может протекать побочная реакция этерификации метанола с образованием небольших количеств окиси метила. Чтобы избежать потерь, в ванну добавляют эквивалентные количества метанола,П р и м е р, Берут колбу емкостью 2 л, снабженную колонкой, заполненной насадкой из колец Рашита. В верхней части этой колонки имеется отвод шлемовой трубы, соединенный с колонкой непрерывной перегопки. Поднимающиеся вверх пары идут.на,разделениеи метиловый эфир р-метоисиизомасляной кислоты возвращается непосредственно в ванину.Температура ванны 150 С; каждый час в нее непрерывно вводят реагенты в количествах (г):ф-Метоксиизомасляная кислота 119 Вода 6 Метанол 40Из реактора в течение 1 часа получают,продукты (г):Метилметакрилат 100Вода 25Метанол 36,5 Окись метила 2,5Обратно в ванну вводят в течение 1 часа -20 г метилового эфира р-метоксиизомасляной кислоты, За это же время в ванне образуется - ,1 г полимеров. Выход метилметажрилата 99,1%.После 100 час р аботы в этих условиях удельная производительность ванны еще равна 90 г метилметакрилата в 1 час, т. е. она ниже всепо,на 10%.П р е д м е т и з о б р е т е.н и я1, Способ получения метилметакрилата путем нагревания Д-метоксиизомасляной кислоты в прису"пствии ауилсульфокислоты в каче. стве катализатора при температуре 100 - 170 С в присутствии ингибитора полимеризации, например гидрохинона, с Ооследующим выделением целевого продукта и продуктов реакции, например метиловопо эфира Р-метоксиизомасляной кислоты, метаиола, которые направляют вместе с недрореагировавшей424347 Составитель Е. Дембровская Техред Е. Борисова Корректор Е. Рогайлина Редактор Д. Емельянова Заказ 3671/1 б Изд. М 1513 Тираж 606 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.ЗБ, Раушская наб., д. 4/6Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли исходной кислотой в начальную стадию процесса, отличаоиийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, нагревание р-метоксиизомасляной ,кислоты ведут в присутствии воды, взятой в количестве 2 - 15% по весу от количества р-метоксиизом асляной кислоты.2. Способ,по п, 1, отличающийся тем, что воду берут в количестве 4 - 7% по весу от ко,личества Р-метоксиизомасляной кислоты. 3. Способ по,пп. 1 и 2, отличаюиийся тем,что метанол возвращают в начальную стадию процесса в количестве 0,1 - О,8 вес. ч, на 1 вес. ч. введенной р-метоксиизомасляой кпс 6 лоты. 4. Способ по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что кислотный катализатор, налример толуолсульфокислоту, берут в количестве 5 - 60 вес.%. 1 О