Способ получения n, n -бис-пара карбометоксибензоилгексаметилендиамина

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 8967 07 С 103/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(21) 295775 (22) 06.08. (31) 25570 А (32) 10.09. (33) 1 Т (46) 15,04. (71) Аник С (72) франко но (1 Т) (53) 547.29 (56) Патент кл. С 07 С,относится к пр лот, в частности к п бис-пара-карбометокс аметилендиамина, исп роизводстве полимерн хожих на шелк. Проце реакциеи диметилтерефталата с гексаметиленднамином в средеу ла и метанола при их объемном соотношении 98:10 в присутствии влаги и катализатора - метилата лития, при 70 С. Затем отделяют продукты реакции фильтрованием и промывают смесью толуола и метанола при их объемном соотношении 75.25 с последующей отгонкой растворителя до выпадения в осадок соли сложного эфира, а оставшиеся маточные и промывочные растворы возвращают в процесс. Эти условия упрощают схему процесса за счет полной регенерации непрореагировавших веществ (ДМТ и гек- . силметилендиамина), катализатора и растворителя без накопления побочного продукта в реакционной массе и попадания его в конечный продукт, Последнее улучшает качество полимеров.1 табл.55 Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения И,Б -бис-пара-карбометоксибензоилгексаметилендиамина, которыйнаходит применение при получении полимеров, в частности волокон, похожих на шелк,Целью изобретения является упрощение процесса.П р и м е р 1. 779 кг толуола(НО 70 ч, на млн), 230 кг диметилтерефталата (ДМТ) (НО 200 ч. намлн.) и 25 экв. ЬОСНподают вреактор объемом 2 м, снабженныймешалкой и вводом азота.Смесь нагревают до 70 С и подают42 кг гексаметилендиамина (НО800 ч. на млн,) до получения 6 ИТ(И,М -бис-пара-карбометоксибензоилгексаметилендиамина). Метанол, который выделяется в реакции,одновременно отгоняют в виде азеотропной смеси с толуолом,В конце реакции продукт имеет следующий состав, 7.; толуол 70,3; метанол 7,2; ДМТ 8,63; 6 НТ 13,9; Ь 10 СН з19 экв., литийтерефталат (ЬТе)6 экв. Затем 6 МТ выделяют фильтрованием под давлением и промывают нафильтре 600 л смеси метанола и толуола при объемном соотношении 75:25(содержание НдО 40 ч. на млн.).Влажный мономер сушат при 100 Спри обычном давлении в потоке азота.Мономер имеет следующие характеристики: т.пл. 232 С; М 6,47,; С 65,47;Н 6,57.; литий 3 м.экв./кг (ЬТе0,0057).Маточный раствор и промывную жидкость объединяют и получают следующую композицию,: ДМТ 7,2; толуол65,8; метанол 27; ЬдОСНз 17 экв.,1 ЛТе. 8 экв.Растворители, которые использовали для промывки (за исключением того количества, которое осталось вфильтровальной лепешке) удаляют в испарителе,содержащем набивную колонку, до получения остатка в виде массы около 950 кг со следующим составом,.: ДМТ 10; толуол 81,7; метанол 8,3,П р и м е р 2. Остаток примера 1полностью рециркулируют в реактордля синтеза 6 МТ в тех же условиях,что и в примере 1, после добавлениясоставляющих. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В конце реакции масса имеет приблизительно тот же состав, что и впримере 1, и содержит 2 1 экв. ЬОСНи 12 экв. терефталата лития.При проведении операций фильтрования и промывки аналогично примеру1 получают сухой мономер с содержанием лития 25 мэкв,/кг (ЬТе 0,457),тогда как смесь маточного раствораи промывок содержит около 19 экв.МОСНз и 11 экв. терефталата лития.После отгонки промывочного растворителя композиция остатка приблизительно эквивалентна остатку примера 1,П р и м е р 3. Остаток примера2 следующей композиции, 7,: ДМТ 10,1;толуол 81,5; метанол 8,4; ЬдОСН з19 экв.; терефталат лития 1 1 экв.,очищают от растворителя (смесь метанол - толуол 75:25) до тех пор,пока не получают композицию следующего состава,: ДМТ 10,6; толуол84; метанол 5,4; Ь 1 ОСНз 21 мэкв./кг,терефталат лития 12 мэкв,/кг, и затемпропускают ее при 60 С через центрифужный декантатор до получения массы900 кг с композицией, эквивалентнойпервоначальному составу ЖОСН21 мэкв/кг, ЬдТе 3,4 мэкв./кг).Последобавления 135 кг ДМТ, .23 кг метанола и 6 эквивалентов ЬОСН з к этоймассе к полученной смеси добавляют42 кг гексаметилендиамина и проводятновый синтез 6 ИТ, как и в примере 1,до получения массы следующего состава,: толуол 70, 15; метанол 7,2;.ДМТ 9,9; 6 ИТ 13,9; ЬОСНз 21 экв.;1 л.Те 7,1 экв.Мономер 6 МТ с содержанием литияменее 3 мэкв/кг после фильтрования,промывки и сушки выделяют из этоймассы.Реакционная смесь при синтезе диэфиродиамида по окончании реакцииимеет следующий состав, кг: диэфиродиамид 254 кг; ДМТ 127; толуол1225; метанол 144; метилат лития:29 экв; ЬТе 18,5 экв,Диэфиродиамид собирают на фильтр- прессе и получаемый при этом остаток на фильтре промывают 1100 л азеотропной смеси метанола и толуола (75:25 по объему). Влажный остаток сушат, получая в результате сухой диэфиродиамид, который содержит 3,5 мэкв. ЬТе на 1 кг продукта, 1389676Объединенные маточная и промывнаяжидкости имеют следующий состав, кг:диметилтерефталат 127; толуол 1420;метанол 676; метилат лития 29 экв.;ЬТе 18 экв.5Указанную смесь перегоняют в колонне при давлении 1020 атм при флегмовом числе 2:1, собирая при этом1060 л азеотропа (соотношение метанол-толуол 75:25 по объему). Температура головной части колонны 65 С,температура бойлера 67 С в начале перегонки и 71 С по завершении перегонки. Собранный таким образом азеотроп используется для промывки нафильтре осадка, представляющего собой диэфиродиамид,По окончании перегонки в бойлересодержится остаток следующего соста,ва, кг; диметилтерефталат 127; толуол 1190; метанол 49; метилат лития 29 экв,; 1 ЛТе 18 экв. Составрастворителя, остающегося в бойлере(смесь толуола и метанола 95:5 по 25объему), соответствует растворимости ИТе (соль сложного эфира), равной примерно 2 из 18 экв., которыеостались. Таким образом, примерно16 экв, ЬТе выпадает в осадок и может быть удалено фильтрованием остатка на корзиночном фильтре. В результате получают композицию, имею,щую следующий состав, кг: диметилтерефталат 127; толуол 1185; метанол49; метилат лития 29 экв.; ЬдТе примерно 2 экв,Эта смесь может быть непосредственно введена в реакцию синтезапри пополнении ее в случае необходимости соответствующими количествамирастворителей, реагентов и катализатора.Концентрация соли сложного эфираЬ 1 Те в диэфиродиамиде оказывает зна 45чительное влияние на качество полимера (получаемого в результате егополиконденсации), в особенности накачество получаемого из указанногополимера волокна, а также на процесспрядения,Если концентрация ЫТе в используемом для этой цели диэфиродиамидепревышает некоторое граничное значение, прядение волокон полимера можетоказаться невозможным.Ниже приводятся данные по прядению для случаев полимеров, полученных поликонденсацией с использовакием гександиола и диэфиродиамидов при различных содержаниях ЬТе.Вязкость в растворе различных полимеров, полученных таким. способом, примерно одинакова и составляет 2,30-2,33 (1 Е-ный раствор в смеси фенола и тетрахлорэтана при 25 С; смесь растворителей состоит из равных количеств по массе). Полученные при этом нити состоят из 24 трехлепестковых волокон, их характеристика соответствует 50 денье после протяжки при соотношении протяжки 2,8.По мере увеличения содержания ЬдТе в полимере, предназначенном для прядения, увеличивается число появлений заусенцев при протяжке и в моноволокнах, в результате чего требуется более частая замена прядильных головок. Об этом можно судить по приведенным в таблице зна-. чениям АР.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность практически полной регенерации непрореагировавших соединений, катализатора и растворителя и повторного их использования на стадии синтеза. При этом предотвращается накопление побочного продукта в реакционной смеси и попадание его в конечный продукт, что улучшает качество получаемых из него полимеров и волокон. Формула изобретенияСпособ получения И,И -бис-пара-кар 1бометоксибенэоилгексаметилендиамина взаимодействием диметилтерефталата с гексаметилендиамином в среде смеси толуола с метанолом при нагревании реакционной смеси в присутствии катализатора - метилата лития с последующим отделением продукта реакции фильтрованием и промывкой его растворителем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, последний ведут при 70 С в условиях наличия влаги, смесь толуола и метанола используют в объемном соотношении 98:10, а промывку полученного продукта от образовавшейся соли сложного эфира, катализатора и непрореагировавших исходных веществ ведут смесью метанола и толуола при их объемном соотношении 75;25 с последующей отгонкой растворителя до выпадения в осадок соли сложного эфира,при этом оставшиеся маточный и промывочный растворы возвращают.в процесс.1389676 2,45 41 92 4,66 41 36 49 13 8,75 20 Свьппе 20 33 20 31 Составитель В. МякушеваТехред М.Ходанич Корректор И. Муска Редактор И. Рыбченко Тираж 370 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1588/58 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Содержание аТев диэфиродиамиде,мэкв./кг Среднее увеличение давленияна стандартной прядильнойголовке при стандартныхусловиях фильтрования,3 Р Выходпротяжкаэкстру- дирование),7 Прочностьг/денье Удлинение при разрыве,7