Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот льняного и таллового масла

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свел Советски кСоциалистическихРеспублик 1825570(51) М. Кл. С 09 Р 7/06 РжудлрствеилиХ кемитет СЕЕР лв аллам извбретеииХ и еткрытиХ(73) Заявитель Ярославский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВЫХ ЗфИРОВДИМЕРНЪХ КИСЛОТ ЛЬНЯНОГО И ТАЛЛОВОГО МАСЛА Изобретение относится к способу получения дикарбоновых кислот, в частностидиметиловых эфиров димерных кисдот льняного и таллового масла, которые находятприменение для получения клеев - расплавов,. нетоксичных отвердителей эпоксидныхсмол, а также в качестве мономера дляноликонденсации,Основным сырьем для получения димерных кислот являются жирнсь-ненасыщенныетокислоты растительных масел; соевого,льняного, таллового и т,д. Из жирно-ненасыщенных кислот димерные кислоты можноподучить различными способами. Поскольку димерные кислоты чаще всего исполь 15зуются в виде диметиловых эфиров,.топоследние получают двумя способами; димеризацией собственно жаряненасыщенных кислот с последующей этерификациейих спиртами С,(-С, димеризацией эфиров(чаще всего метиловых) жирно-ненасыщенных кислот, в результате чего сразу пьлучают диметидовые эфиры димерных кислот (11,2Известны термическая и каталитическая днмеризация эфиров жирно-ненасыщенных кислот,Термическую димеризацию проводят привысокой температуре (более 300 С) вотечение продолжительного времени (несколько часов), В настоящее время димеризацию эфиров жирно-ненасыщенных кислотпроводят главным образом в присутствиигетерогенных катализаторов, В качествекатализаторов используют различные глины, модифицированные кислотами щелочами или окислами редкоземельных элементов.ф Так, известен способ димеризации метиловых эфиров ненасыщенных жирных кислот посредством нагревания в течение нескольких часов в инертной атмосфере при280 С и выше в присутствии белой глины, обработанной кислотами (.2(,Недостатками метода являются довольно высокая температура и необходимость использования специально приготовленный7Соевое Льняное Талл овсе Исходное масло После диЙо димеПоследимеризации Йо димерзации Йо диме риэации После ди.мериэации Константы р изации мериэации оно- Йи мерерМоно- Йимермер 2 2,8 3,6 слотное число,08 84 184 172 90 884 943 Число омыленияПлотность, кг/м 84 942 Средний молекулярный вес 540 294-293 294 54 98 182 91 10 94-29 133 164 дное число; Вязкостьх) показатели качеств одукта димеризации по известному способу ГЗ,3 Ь 2 Ь катализатор на основе глины конкретного месторождения,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения диметиловых эфиров димерных ислт льняг, со- го, хлопкового и таллового масел под давлением от 10 до 500 атм и температуре 180-220 С на глиняных каталиэатоорах модифицированных кислотами или щелочами, Этот способ позволяет получать до 1 о 50% димериэованных эфиров (остальноенепрареагировавший мономер) 3.Существенными недостатками этого способа являются очень высокое давление и необходимость применения специального 15 катализатора иа основе глин зарубежных месторождений. Цель изобретения - упрощение процесса получения димериэованных диметиловых 20 эфиров жирных кислот таллового и льняного масел, обеспечивающих выход димера не ниже 50%, на доступном отечественном катализаторе при умеренной температуре и минимальном давлении, 25 нижеследующих примерах используют ышленный катализатор - алюмосилиый, содержащий 12-14% неолита.П р и м е р 1 В колбу. снабженную 55 мешалкой и термометром, загружают 530 граммов метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет МО 4.Поставленная цель достигается проведением димеризации метиловых эфиров жирных кислот таллового и льняного масла при 190-240 С и атмосферном давлении на промышленном гетерогенном алюмосиликатном катализаторе (термического крекинга нефтяных фракций), содержащем 12- 14% цеолига (типа "НУ) взятом в количестве 5-20 вес.%, считая на мегиловые эфиры жирных кислот, Продолжительность процесса 1-5 ч. Применение цеолитсодержащего катализатора вместо специфического глиняного катализатора, модифицированного различными добавками, как в известном, позволяет отказаться ог избыточного давления в процессе и проводить его при атмосферном давлении инертного газа и температуре 190-240 С, Выхододимеризованных эфиров составляет около 50% (остальное - непрореагировавшие метиловые эфиры жирных кислот),Б таблице приведены константы исходных и конечных продуктов димериэации мегиловых эфиров жирных кислот галлового, льняного и соевого масел. 0 2,2 3,4 . 1,5 О 182 179 189 79,5 г, После непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при 230 фС смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 471 г димериэованного продукта, После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирных кислот таллового масла в количестве 226,7, получаю 244,3 г димеризованных эфиров жирных5 8255 кислот таллового масла. Выход димера составляет 51,88%.П р и м е р 2, В колбу, снабженную мешалкой и термометром загружают 479 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 10% алюмосиликатного катализатора, что составляет 47,9 г, После непрерывного перемешивания в течение 2 ч при 230 С смесь охлаждают, отофильтровывают от катализатора и получа ют 439. г димеризованного продукта, После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирных кислот таллового масла в количестве 215 г, получают 224 г димеризованных эфиров жирных кислот талло вого масла. Выхсд димера составляетоП р и м е р 3. В колбу, снабженную мешалкой и термометром загружают 668 г метиловых эфиров. жирных кислот талло вого масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 100 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 190 С смесь охлаждают, отфильтроОвывают от катализатора и получают 585 г 5 димеризованного продукта, После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирныхкислот таллового масла в количестве 300 г получают 285 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Выход димера составляет 48,72 О.П р и м е р 4, В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 615 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 5 алюмосиликатного З 5 катализатора, что составляет 30,75 г, После непрерывного перемешивания в течение 5 ч при 230 С смесь охлаждают,Оотфильтровывают от катализатора и получают 588 г димеризованного продукта. 4 О После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирных кислот таллового маслав количестве 292 г получают 296 г ди;меризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Выход димера составляет 4 50 4 оП р и м е р 5. В колбу, снабженную мешалкой и термометром загружают 565 г метиловых эфиров жирных кислот 70 6таллового масла и 20% алюмосиликатногокатализатора, что составляет 113 г. После непрерывного перемешивания в течение3 ч при 210 С смесь охлаждают, отфильотровывают от катализатора и получают482 г димеризованного продукта. Послеотгонки под вакуум непрореагировавшихжирных кислот таллового масла в количестве 242 г, получают 240 г димеризованных эфиров )щрных кислот талловогомасла. Выход димера составляет 49,9%.П р и м е р 6. В колбу, снабженную,мешалкой и термометром загружают 595 гметиловых эфиров жирных кислот льняного масла и 10% алюмосиликатного каталит,затора, что составляет 59,5 г, После непрерывного перемешивания в течение 2,5 чопри 230 С, смесь охлаждают, отфильтротвывают от катализатора и получают 553 гдимеризованного продукта, После отгонкипод вакуумом непрореагировавших жирныхкислот льняного масла в количестве 204 г,получают 349 г димеризованных эфировжирных кислот льняного масла, Выход димера составляет 63,1%,ф ормула изобретенияСпособ получения диметиловых эфиров димерных кислот льняного и таллового масла путем димеризации метиловых эфиров жирных кислот на гетерогенном катаолизаторе при 190-240 С, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, димеризацию осуществляют на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-14% цеолита,.взятом- в количестве 5-20 вес.%, считая на загруженные метиловые эфиры жирных кислот,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 4 2482761,кл, 260 т 407, опублик, 1949. 2. Патент США Хо 2347562,кл. 260-617, опублик, 1944,3. Патент США Ио 3507890,кл, 260-407, опублик, 1970 (прототип).Составитель Л, Горбачева Редактор Н.Кузнецова Техред И.Асталош Корректор Ю, Макаренко тщщтт щщттщщщщщаттщтщтееттатттщВе теваваттщ веет аа ю т атааЗаказ 2562/82 Тираж 684 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-:35, Раушская наб. д, 4/5т ще т тщ щ щт щщт щтщще тщщащщщщеещ тттат аа аа аафилиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4