Способ получения 4, 4, 5-триметил-1, 3-диоксана

(1 и 925960 ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сото з СоветскикСоциалистическиеРеслублии(5)М. Кл. С 07 0 319/06 фмудврстевай кеивтет СССР ва делан нзебретеекй н етерытаЯ.07(088,8) Опубликовано 07.05.82. Бктллетеиь %17 Дата оиубликования онисания 09. 05. 82 Е. А. Кантор, А, И. Сыркин, Н, Е. Максимова, Н;. АРоманов;и Д, Л. Рахманкуловс .с,1гУфимский нефтяной институт3(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4,5-ТРИИЕТИЛ,3-ДИОКСАНА Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4,5-,. "триметил"1,3-диоксана, который может быть использован в качестве растворителей каучуков,а также в качестве промежуточного продукта в органической химии для получения пинаколина и 2,3-диметил,3-бутадиена.Известен способ получения 4,4,5- -триметил,3-диоксана конденсацией изоамиленовой фракции, полученной при дегидратации изопентана, с .водным раЧтвором Формальдегида в присутствии серной кислоты при 34-46 С или в присутствии катионообменной смолы КУ"2 при 90 С. При этом выделяют диоксановую фракцию (т.кип.152-158 С), содержащую 80 4,4,5-триметил,3"диоксана и 20 4-метил-этил"1,3"диоксана 01.Недостатком этого способа является неудовлетворительная степень чистоты целевого 4,4,5"триметил,3-диоксана, Целевой продукт содержит в ка,честве примеси 4-метил-этил,3-диоксан в количестве 20. Разделить же эти диоксаны ректификацией не удается. Содержание примесей влечет увеличение транспортных расходов, сокращение сроков хранения 4,4,5-триме" тил,3-диоксана, увеличение энергозатрат в процессе получения 2;3-диметил,3-бутадиена-мономера для синтетического каучукр.Цель изобретения - повышение селективности процесса и чистоты целевого продукта 4,4,5-триметил,3-диоксана.Эта цель достигается тем, что согласно способу получения 4,4,5-триметил,3-диоксана конденсацией изоамиленовой фракции, полученной при дегидратации изопентана, с водным раствором формальдегида при повышенной температуре в присутствии кислот. ного катализатора с последующим выделением диоксановой фракции, содер" жащей 4,4,5-триметил,3-диоксан и3 925964-метил-этил,3-диоксан, диокса-новую фракцию подвергают дополнительному нагреванию при 120-170 С в присутствии серной кислоты или катионообменной смолы КУ"2. 5Чистота целевого 4,4,5-триметил,3-диоксана составляет 99,8-99,91.Исходная промышленная изоамиленовая фракция имеет следующий состав, вес.3: 1 ОИзопентан 3,73-Метилбутен0,3н-Пентан 21Пентен0,62-Метилбутен28,8 1Пентан72-Метилбутен58,7Изопрен 1,1формальдегид используют в виде 36- 373-нуо водного раствора-формалина ( 1,080)П р и м е р 1, В трехгорлую колбу .снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают изсамиленовую фракцию (283 г), формалин 2 з (600 мл) и 100 г серной кислоты, Содержимое колбы непрерывно перемешивают, при этом температура посте- пенно повышается др 40-46 С. Затем водный слой отделяют, органический слой обрабатывают аммиаком для удаления формальдегида и перегоняют, Получают 264 г диоксановой фракции, содержащей 803 4,4,5-триметил- и 20/ 4-метил-этил3-диоксанов,33Смесь (264 г) загружают в кругло- донную колбу, снабженную мешалкой, и добавляют 15 мл концентрированной серной кислоты. Содержимое нагревают при перемешивании до 120 ОС и выдерживают 12 ч. Затем реакционную массу охлаждают, серную кислоту нейтрализуют содой, фильтруют и перегоняют.Получают 206 г 4,4,5-триметил,3- диоксана, чистота которого по дан 45 ным хроматографического анализа, со-. ставляет 99 8 Ф. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, получают 264 г диоксановой фракции. Затем ее нагревают в присутствии серной кислоты до 150 С и выдерживают 8 ч. Получают 210 г 4,4,5-триметил,3-диоксана (чистота 99,93).П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 диоксановую фракцию (264 г) нагревают в присутствии серной кислоты до 170 С и выдерживают 7 ч. Полу 0 4чают 208 г 4,4,5-триметил,3-диоксана (цистота 99,91)П р и м е р 4, Аналогично примеру 1 получают диоксановую фракцию(264 г) нагревают ее до 120 О С в присутствии 40 г катионита КУ мг экв КОН(СОЕ 4,95 влажность 4,53, и выдерживают 12 ч. Затем реакционную массу отделяют от катионита Фильтрованием и перегоняют, Получают 208 г 4,4,5-триметил,3-диоксана (чистота 9984).П р и м е р 5, Аналогично примеру 4 диоксановую фракцию нагревают в присутствии 30 г катионита КУдо 150 С и выдерживают 10 ч, Получают 210 г 4,4,5-триметил,3-диоксана (чистота 99,84).П р и м е р 5, Аналогично приме" ру 4 диоксановую фракцию нагревают в присутствии 30 г катионита КУ.до 150 С и выдерживают 1 О ч. Получают 210 г 4,4,5-триметил,3-диоксана с содержанием основного вещества 99,83.Предложенный способ позволяет получать чистый 4,4,5-триметил,3- диоксан без примесей других производных 1,3-диоксанов.4,4,5-Триметил,3-диоксан (ТМД) используется в качестве растворителя синтетических каучуков, присутствие 4-метил-этил,3-диоксана в количестве 203 не оказывая значительного влияния на эксплуатационные свойства ТМД, значительно сокращает приблизительно в 2-3 раза сроки хранения растворителя. 4-Метил- -4-этил,3-диоксан менее стабилен, менее устойчив к воздействию света., атмосферной влаги и кислот, что обусловливает потемнение и способствует полимеризации растворителя.4,4,5-Триметил,3-диоксан может быть использован для получения 2,3- -диметил,3-бутадиена или пинаколина. В этом случае присутствие в исходном сырье 4-.метил-этил,3- диоксана, который не превращается в .целевой продукт, приводит к непроизводительным затратам при эксплуатации оборудования, перекачке и перевозке сырья и т,д. Кроме того, присутствие в исходном сырье 4-метил-этил,3-диоксана усложняет получаемую реакционную массу, в ре" зультате чего возрастают затраты на выделение целевого продукта.5 925960 6формула изобретения щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности процесса и чистотыСпособ получения 4,4,5 атриметилв целевого продукта, диоксановую фрак- -13-диоксана конденсацией изоамиле- цяю подвергают нагреванию при 120 е новой фракции, полученной при де-170 С в присутствии серной кислоты гидратации изопентана, с водным ра- или катионообменной смолы КУ.створом формальдегида при повышенной Источники информации, температуре в присутствии кислотного принятые во внимание при экспертизе .катализатора с последующим выделением1. Сафаров Н. Г. и др. Реакция диоксановой фракции, содержащей 4,4,Яв Принса с изоамиленами в присутствии "триметил-диоксан и 4"метила 4 е кислотных катализаторов. ВПХ, 1970., "этилЗ-диоксан, о т л и ч а ю - 18, 11 8, с. 1867 (прототип).Составитель И. ДьяченкоРедактор Л, Веселовская Техред д, дч Корректор 0 БлаЗаказ 2879/6 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д, 4 Л в а а а а ее е еаеаеееававааавав филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4