Способ получения глицидилметакрилата

С оказ Совет скнкСецналнстнчеекниРеелублнк О П И С А Н И Е 942595ИЗОБРЕТЕН ИЯ Жзв К ПАТЕНТУле делам изобретений и втврытий(72) Авторы изобретения Иностранная фирма(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИДИЛМЕТАКРИЛАТА Изобретение относится к способуполучения глицидилметакрилата, применяемого для получения лаков,Известен способ получения глицидил.метакрилата взаимодействием хлорангидрида метакриловой кислоты с глицидилом в присутствии акцептора галоидводородэ1.Однако в указанных условиях можетбыть получен лишь глицидилметакрилат, 1 осодержащий хлор. Качество продуктов,получаемых из этого глицидилметакрилата, сильно ухудшается,Кроме того, образуются отходыв виде хлористого калия или хлористого натрия, в результате чего возни"кают проблемы, связанные с утилизацией сточных вод.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является способ получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка(от 1,5-4-х кратного) метилметакрилата глицидолом при 50- 100 С в присутоствии в качестве катализатора -. фосфинов в количестве 0,05-14 от весареакционной смеси в инертной атмосфере.Выделяющийся в процессепереэтерефикации метанол отгоняют из реакцион"ной смеси вместе с метилметакрилатом.Процесс ведут от 2 до 4 ч. Выход целевого продукта и степень конверсиипо данным ГЖХ соответственно равны62,5-76, и 79-82 мол.Ж 21,Недостатками известного способаявляются сравнительно невысокий выходцелевого продукта, а также степеньконверсии, кроме того, необходимостьиспользования токсичных фосфинов, которые можно лишь с трудом удалять изсистемы перегонкой, Поэтому конечныйпродукт, как правило, всегда ими загрязнен,Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения глицидилметакрилата переэтерификациеймольного избытка метилметакрилата9 с 259 3глицидолом при 70-80 С в присутствии в качестве катализатора щелочного металла или алкоголята, или гидрида щелочного металла и ингибитора полимеризации при пропускании кислорода или воздуха с непрерывным удалением образовавшегося метанола смеси с метилметакрилатом и выделением целевого продукта, в качестве катализатора используют щелочной металл или гид- о рид, или алкоголят щелочного металла при ведении процесса в присутствии ингибитора полимеризации при подаче оздуха или кислорода, .При этом катализатор берут в количестве 0,1-0,5 вес.Ф.Иетилметакрилат используют в 5- 10- кратном мольном избытке. Причем процесс переэтерификации ведут в вакууме при 200-ЙОО мм рт,ст.В качестве ингибитора полимеризации используют известные для этой цели соединения - гидрохинон, монометиловый эфир гидрохинона.При осуществлении предлагаемого способа приготовляют смесь глицидола и метилметакрилата, в которую добавляют катализатор и ингибитор полимеризации и одновременно через раствор пропускают кислород или воздух,В процессе реакции образовЬвшийся метиловый спирт в смеси с метилметакрилатом отгоняют из реакционной смесиПосле окончания реакции спирт (ос 35 таточное количество метилметакрилата отгоняют), а также непрореагировавший глицидол, образовавшийся сырой глицидилметакрилат очищают фракционной перегонкой в вакууме.П р и м е р 1, В трехгорлую колбу емкостью 2 л помещают 500 г (5 моль) метилметакрилата и 37 г (0,5 моль) глицидола, а также добавляют в качестве ингибитора полимеризации 1 г моно 15 метилового эфира гидрохинона. После этого к приготовленной смеси прибавляют 0,13 г метилата лития (0,5 вес.3 катализатора, в расчете на количество реакционных компонентов) и реакционную смесь нагревают да температуры5070 С. При использовании насадочной колонки высотой 20 см (кольца Рашига диаметром 6 мм) при давлении 200 мм рт.ст, и флегмовом числе 3:1 проводят отгонку образующегося метилового спирс та совместно с метилметакрилатом. Через капилляр в течение реакции в реакционную смесь пропускают воздух. 5 4Спустя 2 ч прохождения реакции степень превращения глицидола составляет 98,5 Ф, а выход глицидилметакрилата составляет 95, которые определяют с помощью газовой хроматографии, После фильтрования реакционного раствора с помощью аппарата для упаривания в тонком слое, в вакууме производят отгонку остатков метилметакрилата и не вступившего в реакцию глицидола. Полученный неочищенный глицидилметакрилат еще раз перегоняют в вакууме 10 мм рт.ст. (т.кип. 7-75 С). В результате получают глицидилметакрилат в виде бесцветной жидкости, причем выход составляет 58 г (823 от теоретически рассчитанного значения),П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 37 г (,0,5 моль) глицидола подвергают переэтерификации 250 (2,5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г метилата лития 10,1 вес,3 катализатора, в расчете на количество реагентов) в качестве катализатора, Спустя 2,5 ч степень превращения глицидола составляет 90,93, а выход глицидилметакрилата 95,73.П р и и е р 3. Аналогично. примеру 1 37 г (0,5 моль) глицидола подвергают переэтерификации 500 г (5 моль) метилметакрилата при добавлении 1 г монометилового эфира гидрохинона в качестве ингибитора и 0,086 г гидрида лития ( 0,1 вес.г катализатора, в расчете на количество реагентов) в качестве катализатора, Через 2 ч степень превращения глицидола составляет 98,6 З, а выход глицидилметакрилата 95,1":. П р и м е р ч. Осуществляют аналогично примеру 1,но вместо метилата лития применяют 0,13 г метилата натрия. Равным образом после протекания реакции в течение 2 ч получают аналогичные результаты.П р и м е р 5. Для сравнения, вместо метилата натрия используют метилат магния. В остальном условия осуществления опыта равны условиям, указанным в примерах 1 или 1, Через 2 ч не наблюдалось никакой реакции.П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 используют 500 г 1 5 моль) метилметакрилата с 37 г глицидола и 1 г монометилового простого эфира гидрохинона.5 9425Добавляют 0,1 г металлического лития в тонкой измельченной форме и смесь нагревают до 70-80 С. После того, как литий при выделении водорода перейдет в раствор, применяют вакуум 400 мм рт.ст, и образующийся метанолвместе с метилметакрилатом) отгоняют при флегмовом числе 3:1, Дальнейшую обработку через капилляр производят, как в примере 1. Через 2 ч ре О акции степень превращения составляет 96,701 и выход глицидилметакрилата 97,0/.П р и м е р 7. Осуществляют аналогично примеру 6, только вместо 1 ь катализатора на основе лития используют металлический натрий в количестве 0,3 г. Степень превращения составляет 93,7/, выход глицидилметакрилата 89,8320П р и м е р 8. Осуществляют аналогично примеру 1 и применяют в качестве катализатора вместо метилата лития 0,48 г этилата лития. Степень превращения составляет 98,2, выход 25 96,М.Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта и степень конверсии соответственно до 86-94 и 91-981 и устранить использование ток- з 0 сичных фосфинов.Г 95 еформула изобретения1. Способ получения глицидилметакрилата переэтерификацией мольного избытка метилметакрилата глицидоломпри 70-80 ОС в присутствии катализатора с непрерывной отгонкой образовавшегося метанола в смеси с метилметакрилатом с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в.качестве катализатора используют ще"лочной металл или гидрид, или алкоголят щелочного металла и процесс ведут в присутствии ингибитора полимериэации при,подаче кислорода или воздуха2. Способ по. и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что катализаторберут в количестве 0,1-0,5 вес,Ф.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что метилметакрилат используют в 5-10-кратном мольном избытке.Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведутв вакууме 200-400 мм рт.ст.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 2680109,кл. 260-783, опублик. 1963.2. Патент Японии М 3841, серия 11,сб. 29/29, опублик, 1972прототип).Составитель й. ИеркуловаРедактор А. Шишкина Техред 3, Папий Корректор Г. ОгарЗаказ 4885/53 . Тираж 445. Подписное8 НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва Ж-)5 Раушская наб.д д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,