Способ получения сложных эфировнеоалкилполиолов и алифатическихкарбоновых кислот c -c

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ8 Обб 7 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень9 пе делам изобретений и аткрытий(45) Дата опубликов ия описания 09.04.8 н,ров,нва. 2) Авторы втзобрететв Н. П. ГлухоедоЮ. А. Александр Н. Б. Котина, Л. И. Тарицин Л, Х. Кага М. НиконоБельферма(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРО НЕОАЛКИЛПОЛИОЛОВ И АЛИФАТИЧЕСКИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С - Сд2 м ф Изобретение относится к усовершенствованному способу получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот С 2 - С 9, применяемых в качестве компонентов смазочных материалов и пластификаторов.Известен способ получения эфиров неоалкилполиолов, в частности пентаэритрита и смеси алифатических карбоновых кислот, путем длительного нагревания компонентов(7 - 9 ч) при 150 - 230 С .Также известен способ получения эфира пентаэритрита и смеси алифатических карбоновых кислот в присутствии небольших добавок активированного угля путем нагревания смеси компонентов реакции в интервале температур от 150 до 210 С 2.Известен способ получения эфиров триетилолпропана и смеси нормальных алиатических кислот путем нагревания в присутствии катализатора - бисульфата натрия. Процесс ведут в присутствии кснлола при температуре кипения (188 - 250 С) в течение 8 ч 3.2 Общим недостатком известных способов получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот является их большая продолжительность при высоких температурах.30 Наиболее близким к изобретению является способ получения сложных эфиров неоалкилполнолов, в частности пентаэрнтрита н алифатических карбоновых кислот, путем нагревания при 100 в 1 С в течение 2,5 ч в присутствии каталнзатора-сульфированных полистирольных смол типа КУ, Количество катализатора 1 - 8 вес. % от загрузки спирта и кислот. Применяют избыток кислот О - 40 мол. й от загрузки спирта, играющий роль азеотропообразующего агента и необходимый для смещения равновесия процесса в сторону образования эфира. При этом получают эфиры с высоким гидроксильным числом, так при конверсии гидроксильных групп по воде, равной 75%, гидроксильное число этерификата соответствует 122,5 мг КОН/г, а при конверсии по воде, равной 94%, гидроксильное число соответствует 26 мг КОН/г 4.Недостатком данного способа является то, что получают эфиры с высоким гидроксильным числом. Эфиры с таким гндрокснльным числом имеют высокую вязкость при отрицательных температурах и обладают более низкой термической н термоокнслнтельной стабильностью, что снижает показатели прн использовании нх в качестве смазочных масел.Целью изобретения является повышение качества целевого продукта.Г 1 оставленная цель достгогастся предлагаемым спосооом полу 1 ения сложх эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот Сд - Сд, закчючаю 1 цимся в том, что неоалкилполиолы подвергают взамодсйствию с избытком алифатическх карбоновых кислот в присутствии сульфокатализатора в атмосфере инертного газа при нагрсвании, отличительной особенностью которого является то, что в качестве сульфокатализатора используют сульфированный а, р, р-политрифторстиролпроцесс ведут при 5 - 100%-ном избытке кислот и при температуре 100 - 200 С,Процесс желательно вести в среде ароматических или алифатических углеводородов. Время процесса этерификаци при использовании избытка кислот до 20 мол, о/, и использовании катализатора в количестве 1 - 6 вес. % составляет 1 - б ч, После завершения процесса реакционную массу фильтруют. Фильтрат подвергают вакуумной дистлляции или ограничиваются только отгонкой избытка кислот и растворителя.Катализатор промывают парафиовым или ароматическими углеводородам. Отмытый катализатор можно использовать повторно для проведения процесса этерификаци.Эфиры, полученные предлагаемым способом, имеют гидроксильное число меньше 10 мг КОН/г, а также высокую термоокнслительную стабильость.П р и м е р 1.,В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником с насадкой Дина-Старка для отбора выделяющейся воды, термометром и трубкой для подвода инертного газа, загружают 40 г (029 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции Со - С, и 9,35 г (4,15 вес.о ) аД-политрифторстирола, содержашего 30 мол. % сульфированных звеньев. В течение 50 мин температуру поднимают от 100 до 200 С при этом выделяется теоретическое количество воды - 21,2 г.Реакционную массу выдерживают 10 мин при 200 С. Полученный продукт фильтруют и фракционируют под вакуумом, Получают 159 г эфира, Выход 95,8 вес. %, гидроксильное число эфира 5,5 мг КОН/г.П р и м е р 2, Согласно методике, описанной в примере 1, в реакционную колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С; - С, и 13 г (5,7 вес, %). а,р,1 о-политрифторстирола, содержащего 35 мол. о/о сульфированных звеньев. В течение 30 мин температуру поднимают от 100 до 200 С. При этом выделяется теоретическое количество воды - 21,2 г.Реакционную массу выдерживают еще 30 мин при 200 С, Полученный продукт 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5055 60 65 фильтруют и фракционируют под вакуумом. Г 1 олучают 160,9 г эфира. Выход 97%, гидроксльное число эфира 1,1 мг КОН/г.П р и м е р 3. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэрнтрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции Сд - Сд, 150 мл о-ксилола, 13 г а,3,р-политрифторстирола, возвращенного из примера 2. Реакционную массу выдержвают 3 ч при 140 С, Этерификат фильтруют отгоняют летучие под вакуумом. Получают 163,4 г эфира. Выход 98,5 вес. %, гидроксильное число эфира 2,5 мг КОН/г.Г 1 р и м е р 4. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции С - Сд, 150 мл толуола, 13 г а,р,р-полифторстирола, возвращенного из примера 3, Реакционную массу выдерживают 6 ч при 110 С. Этерификат фильтруют и отгоняют летуче под вакуумом. Получают 163,7 г эфра. Выход 98,7 вес. %, гидроксильое число эфира 1,06 мг К 1 ОН/г,П р м е р 5. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 176 г (1,40 моля) синтетических жирных кислот фракции Со - С, и 13 г (5,7 вес. /о) а,р,Р- полтрифторстирола, возвращенного нз примера 4, В течение 30 мин температуру поднимают от 100 до 200 С, при этом выдер+.васт теоретическое коли чсство воды - 21,2 г. Реакционную массу выдерживают еще 30 мин при 200 С. Полученный этерификат фильтруют и фракционируют под вакуумом, Получают 158,4 г эфира, Выход 95,5 вес. %, гидроксильное число эфра 1,08 мг КОН/г.П р м е р б. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 34 г (0,25 моля) пентаэритрита, 204 г (2 лоля) пивалиновой (триметилуксусной) кслоты и 9,52 г (3,85 вес. о/,) а,р,р-политрифторстирола, содержащего 41 мол, /о сульфированных звеньев. Реакционную массу выдерживают 6 ч при 170 С. При этих условиях выделяется полностью теоретическое количество воды - 18 г. Этерификат фильтруют и подвергают вакуумной разгонке. Получают 111 г эфира. Выход 94 вес. о/ гидроксильное число эфира 0,4 мг КОН/г. Эфирное число равно 472 мг, теоретическое эфирное число 474,5 мг КОН/г; т. кип. 189 - 190 С/1 л 1 м рт. ст; т. пл, 125 - 126 С (по литературным даыым 125,5 - 127,5 С).Найдено, /,; С 63,64; 65,71; Н 9,31; 9,41.Вычислено, %: С 63,56; Н 9,32.С 25 Н 4408.П р и м е р 7. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 36,2 г (0,27 моля) триметилолпропана, 148 г (1,02 моля) синтетических жирных кислот810667 252-56,252-56,Составитель Н. Куликова Техред И. Пенчко Корректор С. файн Редактор Е. Хорина Заказ 222/226 Изд. М 223 Тираж 448 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскаи наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент фракции Ст - Са и 8 г (4 16 вес. % ) а,р,р-политрифторстирола, содержащего 57 мол. %сульфированных звеньев. В течение 50 мин температуру поднимают от 100 до 200 С, при этом выделяется теоретическое количество воды - 13,5 г. Реакционную массу выдерживают еще 30 мин лри 20( С. Этерификат фильтруют и подвергают вакуумной дистилляции. Получают 134 г эфира. Выход 95,7 вес. %, гидроксильиое число эфира 2,5 мг КОН/г.П р и м е р 8. Согласно методике, описанной в примере 1, в колбу загружают 40 г (0,29 моля) пентаэритрита, 155 г (1,24 моля) синтетических жирных кислот фракции Са - Св, 150 мл нонана и 14 г (4,43 вес.%) а,р,р-политрифторстирола, содержащего 57 мол. % сульфированных звеньев. В течение 1 ч температуру поднимают от 100 до 140 С, при этом выделяется теоретическое количество воды - 21,2 г. Реакционную массу выдерживают еще 2 ч при 140 С. Этерификат фильтруют и отгоняют летучие под вакуумом. Получают 162,9 г эфира. Выход 98,2 вес. %, гидроксильное число О,85 мг КОН/г. Формула изобретения1. Способ получения сложных эфиров неоалкилполиолов и алифатических карбоновых кислот С - С, путем взаимодействия неоалкилполиолов с избытком алифатических кислот С 2 - (Са в присутствии сульфокатализатора в атмосфере инертного 5 газа при нагревании, отличающийсятем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве сульфокатализатора используют сульфированный а,р,рполитрифторстирол и процесс ведут при 5 - 10 100%-ном избытке кислот и при температуре 100 - 200 С,2. Способ по п. 1 отличающийсятем, что процесс ведут в среде ароматиче ских или алифатических углеводородов. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 20 1. Патент США3360465, кл. 252-56, опублик, 1967. 2, Патент США2961406, кл.опублик. 1960,253. Патент США ,3694382, кл,опубли к. 1972.