Способ получения сульфата метакриламида

Сфюз Советски кСфцнапнстнчвскикРеспубики О П И С А Н И Е ( )891646ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 07 С 103(133 4 ЬвуйерстюаЯ кенктвт СССР ае делан мэебрвтениЯ н открьпнЯ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА МЕТАКРИЛА 2 обработкой 100%.ной серной кислот нри 180 еС превращают в целевой пр одоп121 рата. о т Изобретение относится к усовершенство. ваиию способов получения сульфата метакрнламида (САМК), используемого в производстве метакриловых мономаров.Сульфат метакриламида, представляющий собой раствор метакриламида (АМК) в серной кислоте, получают взаимодействием.ацетонциан гидрина (АЦГ) с серной кислотой или гид цией метакрилонитрила в среде. серной кислИзвестен способ получения сульфата мет- акриламида взаимодействием .ацетонциангидрина и 100%ной серн й ислоты.прн 70 - 90 С, результате чего образуется кислый сернокислый эфир а -оксинзобутирамида (СЭА). На второй стадии при нагревании до 125 - 135 оС СЭА превращается в САМК 111.Однако по этому способу около 10% АЦГ превращается в побочные продукты, основная часть которых в . сульфопродукты.Известен также способ получения сульфата метакриламнда, согласно которому ацетонцнан. гидрин с помощью пироборной кислоты пере. в дя в эфир борной кислоты, который далее Недостатком этого способа. является то, что 5прн осуществлении его возникает проблема вы.деления борной кислоты, Так как проблемарегенерации борной кислоты не решена, данныйспособ не нашел промышленного применения.Кроме того, по этому способу при дальнейшемполучении метакриловой кислоты образуетсяметнловый эфир борной кислоты, которыйобуславливает не только нежелательную потерюборной кислоты, но и вследствие, легкой воспламеняемости, летучести и сильной ядовитости,представляет серьезную, опасность при осуществлении этого метода.Кроме того, известен способ получения сульфата метакриламида нагреванием смеси АЦГс 10 о.ной серной кислотой при 120 - 140 Св присутствии солей щелочных металлов сернойи фосфорной кислот. Соотношение Н 80: сольравно 100:0,5 - 10 по весу. Выход сульфатаметакриламида. по этому способу составляетоколо 95% (315 10 13 20 23 30 40 4 ф е0 И 3 89Недостаток этого способа - дополнительныезатраты .на использование и регенерацию добавок.Наиболее близким .к предлагаемому по тех.нической сущности и достигаемому результатуявляется способ получения сульфата метакриламида, согласно которому серную кислотуи нгексан загружают в реактор и при температуре 68 - 72 С в течение 20 мин добавляютацетонциангидрин. Зачтем реакционную массунагревают до 120 - 140 С (при этом н.гексан удаляется иэ реакционной массы) и выдерживаютпри этой температуре 30 мин, Для синтеза используется серная кислота концентрацией нениже 99% или олеумМольное соотношениекомпонентов АЦГ: н.гексан составляет 1:1,4:0,1.Выход сульфата метакрилающа 95% (бромированием) 141 .Несмотря на то, что известный способобеспечивает некоторое повышение выхода, онимеет существенные. недостатки:. в полученномсульфате метакриламида.содержится 5 - 7% сульфиннрованных продуктов, кроме того, в ходе. синтеза метакриловой кислоты.и метилметакрилата из САМК сульфированные продукты превращаются в нерастворимые смолы, которыевызывают забивку реакторов и трубопроводов,из.за чего часто- останавливаются технологические системы. Сульфированные продукты нсмолы осложняют также технологический про. цесс переработки отходов серной кислоты всульфат аммония,Цель изобретения - увеличение выходацелевого продукта и упрощение его техноло.гии,Поставленная цель достигается способомполучения сульфата метакриламнда. взаимодействием ацетонциангидрина с 90 - 98% сернойкислотой прн 15 - 60 С, после чего полученнуюреакционную массу обрабатывают серным ангидридом или олеумом при эквимолярном количестве серного ангидрида к воде реакцион.ной массы, затем подвергают дегндратацнн прн120 140 оСПри уменьшении концентрации серной кислоты (меньше 90%) необходимо увеличитьрасход ЯОз, что приводит к увеличению конечного соотношения серной кислоты (100%) болечем 1:2, что увеличивает агрессивность средыи делает способ не экономичным. Использова.ние серной кислоты выше 98 о-ной концентрации приводит к увеличению содержания суль.фированных продуктов,П р и м е р 1, К 108,8 г (1 моль Н,ЗО 4и 0,6 моль воды) водного раствора сернойкислоты 90 ной концентрации при 15 фС иперемешнвании приливают 85 г. (1 моль) АШв течение 15 мин, Далее к реакционной смеси приливают при интенсивном охлаждении и перемешивании при той же температуре 48 г (0,6 моль) серного анпщрида. Полученную ре акционную массу .(соотношение АЦГ:Н,ЗОо2 4 1:1,6) нагревают до 130 С н выдерживают при этой температуре 40 мнн, Выход сульфата метакриламида (САМК) 98, 1%.Определение сульфированных побочных продуктов.К 100 г САМК приливают 100 мл ледяной воды и нейтрализуют аммиаком. Воду отго. няют в токе воздуха. Полученный остаток трижды обрабатывают диэтиловым эфиром по 200 мл, затем три раза горячим метанолом по 150 мл. Метанольный раствор упарнвают в токе воздуха до 30 мл. Из метанольного раствора, добавляя 150 мл эфира, выделяют 0,72 г аммонийной соли сульфированного продукта,Анализ аммонийной соли дает следующие результаты,%: аммонийный азот 8, общий азот 11,6, углерод, 22,33, водород 5,2, сера 20,62, Содержание сульфированного продукта в САМК 0,98%. Пример 2. К 160 г (1,6 мольНЯОи 0,18 моль НО) водного раствора сернойкислоты 98%-ной концентрации при 60 еС прн.ливают при перемешнванин 85 г (1 моль) АЦГв течение 15 мнн. Далее к реакционной смесиприливают 16 г (0,18 моль) серного ангидридапри той же температуре, Полученную реакцион.ную массу (соотношение АЦГ: НЯОд 1:1,8)нагревают до 130 С н выдерживают при этойотемпературе 40 мин. Выход САМК 97,2%, Содержание сульфопроизводных 1,5%,Пример 3, К 113,4 г (1,1 мольНЯО и 0,3 моль НО) водного растворасерной кислоты 95%-ной концентрации посте.пенно при перемешивании добавляют 85 г(1 моль) АЦГ, Температура смешения 20 С,время смешения 20 мин. К полученной реак.ционной массе добавляют 36,92 г 65 о-ногоолеума (0,3 моль ЯО;). Далее смесь (соотношение АПГ: НЗО 1:1,5) нагревают до 130 Си выдерживают прн этой температурев течение 40 мнн. Выход САМК 97%, Содержание сульфопронэводных 1,5%.Как видно из примеров, сульфат метакриламида получают с выходом 97 - 98% при содержании сульфнрованных. побочных продуктов0,98 - 1,5% (по известному способу выход сос.тавляет 95%, а содержание. сульфопроизводных5-7%),Таким образом, предлагаемый способ позволяет, по сравнению с известным, увеличить выход и повысить качество целевого продуктаза счет уменьшения образования сульфированных побочных продуктов. примерно в 5 раз,Кроме того, улучшаются, условия труда, таккак не используется органический растворитель,891646 Составитель Н, АнтиповаТехред С,Мигунова Корректор В. Синицкая Редактор Р. Вщика Тираж 446 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5Подписное Заказ 11140/32 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а также упрощается технология, так как нетребуется регенерщии,растворителя. Формула изобретения Способ получения. сульфата. метакриламидавзаимодействием, ацетонцнангидрина с вернойкислотой с последующей дегндратацией при120-140 С, о т л и ч а ю щ и й с я. тем,Очто, с целью увеличения, выхода целевогопродукта и упрощения технологии процесса,используют 90 - 98%-ную Ъерную кислоту ипроцесс ведут при 15 - 60 С, полученную цриВ Ьэтом реакционную массу перед депщратациейобрабатывают серным ангидридом илн олеу.мом при зквимолярном количестве серного ан.гндрнда к воде реакционной массы.3 Источники информающ,принятые во внимание при экспертизе1. "Химическая промышленность", 1973, Не 6.с. 410-,414.2. Патент США У 2571194, кл. 260-486,10 опублик. 1951.3, Патент ФРГ У 1159428, кл. 120,21,опублнк. 1957.4, Патент Японии й". 25725/71,кл, 16 В 631, 12, опублик, 1971 (прототипу.