Способ получения гексаметоксиметилмеламина

ОПИСАНИЕ 4 ЗЗВОИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик. Кл. С 07 д 55/ с присоединением заявкиГосударственный комитетСовета Унннстров СССРпо делам изобретенийи открытий 32) Приорите(088.8) публиковано 25.06.74. Бюллетень23 ата опубликования описания 24.09.75(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯГЕКСАМЕТОКСИМЕТИЛМЕЛАМИ ОМОООР лоно п лом.В качгут прил в реакш сы и не алифатп ды, нап ксплол. растворптслеп мочи, нс вступающие реакционной масВодой., напр;з 1 ер ескпе углеводоройт-спирит, толуол,естве органических сняться растворите ио с компснсптамп смеши в ающпсся с ческпе и ароматич ример керосин, уа Изобретение относится к улучшенному способу получения гексаметоксиметилмеламина, являющегося промежуточным продуктом для использования в лакокрасочной и текстильной промышленности.Известны способы получения гексаметокси- ет 5 лмелаИта путем Оораоотки меламина формальдегидом в водной среде с последующей обработкой полученного гексаметилолмеламина метиловым спиртом,Однако образующаяся плотная к азная масса гексаметилолмеламина п од дается обработке спиртом.Для предотвращения комкования используются различные приемы; разбавление смеси водой или одним из реагентов - метанолом или проведение процесса в специальных аппаратах, Однако операции по выделению гексаметилолмеламина перед обработкой его метанолом длительны и трудоемки, а применение значительных избытков формальдегида вызывает загрязнение им целевого продукта.С целью упрощения процесса предлагается спосоо получени 5 Гсксаметоксиметплмелаыпна, заключающийся в том, что конденсацию меламтша с формальдегидом проводят в присутствии несмешивающегося с водой растворителя и поверхностно-активного вещества, обеспечиваОцего эмульсию растворителя в водном форм ал ьдегиде. Инертный растворптель эмульгируется вреакционной массе, благодаря чему реакционная масса представляет собой систему тонких пленок, разделяющих капли инертного рас творителя.Кристаллизация гексаметлолмеламшаИМЕЕТ МЕСТО НЕ В О 10 НОЛ 11 ТЕ, ЧТО ЯВ;15 Е 1 СЯ ОС- нОВным недОстаткоъ 1 ИЗВесных способов, а В тонких слоях, которые лско разрушаОтс 5 при перемешивашш, ооразуя по мере кристаллизации су спснзшо мелкодиспсрс 1;ого гпдратированного гексаметплолмеламина в Нертном растворителе.Полученный таким способом мелкодисперсный гексаметплолмсламин обрабатывается метанолом непосредственно илп после азеотропной отгонки воды.Весь процесс обычно проводят в у швсрсальном реакторе при соотношениях исходных 20 продуктов, близки.; к расчетному (соотОшенпя меламина к формальдегпду 1: 6,0 - 1: 6,5) и без разбавления массы водой плп метано0,53% тьняного 180 сск Ня)100 лес поп хОд 51 щцыи 51 В;15 потся рясворцтслц, ооразующцс с водой нераздельно кипяц 1 ис с".5 сси. Их мОРенО использОВЯь ОЛВОВрсмашо и для азсотропой суц:ки геСамстц.Ол:5 ела:,)цпя, что сокращает количество метанола, пес)бходцмого для этерцфцкапц: гсксамстцлолмелямина.КоличсстВО рястВОрцтег 151 ъОжет еолсоятьсяи прсдслах 0,85: 1 - 1,5 (по вссу) От Об)цс)ОВеса мсламиня и 3 %-ного форма,ьдег:1 дя.Более ьысокие соотношения снижа от Выходцелевого продукта, более низкие -- х всгц)иВают вязкость массы.В качестве поверхностно-активных веществмо)кно 1)спользовать поверхностно-активнысвещества неионного цлц ационноо типа, об)разующце стабильные эмульсии (типа маслоВ ВОДО) РастВОРители В ВОДпой РсакццОнцоцяссе и пе всгу)тающие В химическое Взаимодействие с компопснтамц реакционной массы.1-1 ацболсе удобны анионныс эмульгяторы,особенно 1 х 1 а-соли непредельных жирных кислот, например Ха-соли олеиновой, лцнолсвой,рицинолевой кислот цли цх смесей; 1 ха-солиткирных кислОт лы 151 ного, касторового цлц дегцдратцрованцого касторового масла. Соликислот можно получать непосредственно в рсакционной массе, используя смеси соответствующей кислоты и едкого натра,Удалять соли кислот из готового продуктаможно фильтрацией.Количество поверхностно-активного вещества может колебаться в зависимости от х 1 рактсра растворителя и поверхностно-активного вещсства в пределах 0,3 - 5,0 О)1) (по весуот общего веса 5 еламипа и 37%-цого формальдсгида.П р и м е р 1. (иллюстрирует комбинациютолуол - олеат )хна с получением некристаллизукнцегося гексаметоксимстилмсламина) .К 156,8 г (1,91 моля) технического формалина с содержанием формальдсгида 36,5%,поъещег)ного в колбу, оборудованную мешалкой, термометром и обратным холодильником,добавляют 0,9 г олеата натрия и устанавливают рН раствора 7,8 - 8,1 по потенццомстру.К полученному раствору прибавляют 165,0 гтолуола, который при перемешцвании эмульгцруется в формалине. В образовавцуюсяэмульсию загружают 37,7 г (0,296 моля) мсламина и поднимают температуру массы до50 - 55 С. Через час в массу добавляют 0,910,0%-ного раствора 1 х 1 ЯОН; через 2 час прибавляют 0,25 г бикарооната натрия, а через3 час массу охлаждают до 20 - 25 С ц выдерживают при этой температуре в течение 3 час.Во время нагревания и охлаждения реакциоцчая масса переходит из первоначального состояния жидкой эмульсии через сметанообрязное состояние в дисперсию Влажного гексамстилолмеламица в толуоле.К охлажденной массе добавляют 194,0 г(606 моля) метанола и 4,55 г 36,0%-ной НС.Массу перемешивают до растворения гсксамстилолмелампна при 30 - 35 С в течсццс прц 1 О 5 2 О с)5 зо 35 40 )5 5 О 55 бо 65 мерно 60 80 мцп, нейтрализуют,10 р8 - -10. добавляя 4,5 г 40% -ного раствора .хаОН. фильтруют. чтобы удалить нераствор;Вшиися гсксаметилолмсламцн,; Отгон)пот летуч цс компоненты с)ячала по) атмосферных павле. нцсм, а затем црц 120 - 140 мм рт. ст., полнимая температуру до 85 С. Продукт отфцльтрозывя)от от солсц ц:5 сх)цц)еск)х прц:5 есе) прц 50 - 60 С, получая 85,0 г (73,7,о Ог тсорстичсского) жидкого сиропа.Характеристика сиропаСухой остаток (2 часа, 96,0%120 С)Вязкость по ВЗ, сопло 200 сек.54 25 ССодержание свободногоформ альдегидамстоксцльцых групп 39,0%П р ц м е р 2. (комбинация уайт-спирит-и;приевые соли жирных кислот льняного масла).Синтез проводится аналогично описанному в примере 1.Загрузка компонентов, г:Техническцй формалин (36,5% -ный) 156,8(1,91 моля)Натриевыс соли жирных кислотмасла 0,9Уайт-спцрит 250,0Меламин 3,7 (0,296 моля)10%-цый раствор хаОН 0,9Двууглскисльй натрий 0,25Мстцловый спирт 194,0 (6,06 моля)Концентрированная соляная кислота 4,50 40%-цый раствор едкого натра 4,50Выход 90,0 г (78,2%-ный расчетный).Показатели жидкого сцропообразного гексаметоксиметилмел аминаСухой остаток (120 С, 94,3%2 часа)Вязкость по ВЗ, сопло5,4, 25 ССодержание свободш)го 1,0%формальдегцдаметоксцльных групп 37,7%П р ц м с р 3. (комбинация толуол - олеат ха; азеотропцая сушка гексамстилолмеламина; получение крцстяллизх ющегося гексаметоксимстцлмеламица).В колбу, оборудованпу)о мешалкой, термометром и ловуцкой Дина-Старка. помсща)от 315,0 г (3,84 моля) технического форх)линя (концентрация СНО 36,5%), 3,3 г 10%-ного раствора 1 х 1 ЯОН, 1,8Олеицовой кислоты, устанавливают рН раствора 7,9 8,1 и загружают 485 г толуола. В образовавшуюся эмульсию добавляют 76,0 г (0,598 моля) меламиця ц поднимают температуру до 50 - 55 С. Через час в массу добавляют 1,65 г 10%-ного раствора 1 хаОН. Спустя 0,5 часа вводят 0,5 г х(ЯНСО) ц, выдср)кав массу еще 0,5 часа, ) стянявливяОт вакуум с остаточным давлением 140 - 160 мм рт, ст. Поддерживая этот вакуум, отгоняют азеотропцо с толуолом 180,0 г воды. Температура массы при этом не превыцгяст 60 . После отгоцец воды реакционную33 - 47 С0,13/0 240 сек П р и мер 5 (композиция ксцло -олеат Ма).Синтез проводится аналогично описанному в примере 3 прц тех же загрузках компонентов, кроме загрузки толуола. Вместо 485,0 г толуола загрузкаот 485,0 г ксилола.Получено 181,0 г (77,8% от теоретического) кристаллического гексаметоксиметилмеламица.Показатели гсксаметоксимеплмеламица Сухой остаток (120 С, 99,1%2 часа)Температура плавления 37 - 43 С Содержание свободного 0,02формальдегидаВязкость по В 3-1, сопло 53 сек,5,4, 25 СП р и м е р 6 (комбинация толуол-натриевые :оли жирных кислот дегидратированного касторового масла).Синтез проводится аналогично описанному в примере 3 при тех же загрузках компонентов, кроме загрузки олеиновой кислоты, Вмемассу охлаждагог до 30 - 35 С, загружают276,0 г (8,62 моля) метцлового спирта ц 7,5 гконцентрированной соляной кислоты. Массуперемецивают до растворения гексаметилолмеламина (40 - 60 мин), нейтрализуют до рН8 - 11 с помощью 40/0-ного раствора КаОН(около 7,0 г раствора) и фильтруют, чтобыудалить нерастворившийся гексаметплоламин.Далее при нагревании до температуры 90 Сцз реакционной массы отгоняют летучие компоненты; вначале под атмосферным давлением, затем при 120 - 140 мм рт. ст, Продуктотфильтровывают от солей и механическихпримесей при 50 - 60 С. После хранения в течение двух сучок он кристаллизуется,Показатели (выход 19,0 г, 82% от расчетного) продуктаСухой остаток (120, 98,2 0/,2 часа)Температура плавленияСодержание свободногоформальдегидаВязкость по В 3-1, сопло 46 сек.5,4, 25 СП р и м е р 4 (композиция толуол - олеат Ма;сушка гексаметилолмеламина; получение некристаллизующегося гексаметоксиметилмеламина),Синтез проводится аналогично описанномув примере 3 при тех же загрузках компонентов, кроме загрузки метилового спирта. Вместо 276,0 г (8,62 моля) метанола в загрузкуберут 138,0 г (4,31 моля). Выход спропообразного гексаметоксиметилмел амина составляет 180,0 г (77,00/0 от теоретического).Показатели продуктаСухой остаток (2 часа, 97,20/,120 С)Вязкость по В 3-1, сопло5,4, 75 ССодержание свободного 1,2/,формальдсгидаметоксильных групп 37,3 0/0.18 г олеиновой кислоты загружаот 1,8 гжирных кислот дегидратированного касторового масла.Получено 190,0 г (81,5% от теоретического) 5 кристаллического гексаметоксиметцлмеламцца.Показатели гексаметоксиметилмеламина Сухой остаток (2 часа, 98,3/0120 С)Гемпература плавления 35 - 50 С 10 Содержание свободного 0,07форм альдепдаВязкость по В 3-1, сопло54, 25 СПример 7. В реактор емкостью 1,3 м, 15 оборудованный якорной мешалкой, конденсатором, разделительным сосудом и вакуумпремнико, загружаот 381,0 кг технического формалина, 3,5 кг 10,0%-ного раствора КаОН, 2,1 кг олепновой кислоты и устанав ливают рН раствора 7,9 - 8,1. В полученныйраствор загружают 518,8 кг толуола, в течение 30 - 40 мин перемешивают до образования эмульсии и загружают в реактор 92,0 кг меламина. Массу нагревают до 50 - 55 С; после часового нагревания добавляют 1,6 кг 10/о-ного ХаОН и продолжают нагревацие. Через 30 ин вводят 0,6 кг ЫаНСО а еще через 30 мпн включают вакуум, устанавливая остаточное давление 140 в 1 мм рт. ст, ПольЗ 0 зуясь разделительным сосудом, отгоняют цзмассы 220 кг воды. Остаток охлаждают до 30 С, загружают 333,0 кг метанола и 9,5 кг концентрированной соляной кислоты, После примерно 60-мин перемешиванпя гекспметилЗ 5 олмеламин растворяется почти без остатка. Вмассу добавляют 10,0 кг 40/0-ного раствора ЕаОН, устанавливая рН 10,0. Содержимое реактора фильтруют через фильтр плоцадью 1 м- "в пустой реактор такой же емкости. Из 40 профильтрованного раствора отгоняют летучие компоненты. Для этого реакционную массу нагревают до 90 С вначале под атмосферным давлением, затем под вакуумом (остаточное давлеше 100 - 120 мм рт. ст.). Продукт 45 фильтруют при 50 - 60 С. Через сутки оц кристаллизуется. Получают 230 кг кристаллического гексаметоксцметцлмеламина.Показатели гексамстоксиметцлмеламина Сухой остаток (120 С, 98,7%2 часа)Температура плаьленияСодержание свободногоформальдегидаВязкость по В 3-1, сопло 53 сек.55 5,4, 25 С 50 сек ЗО - 50 С0,13% Предмет изобретения1. Способ получения гексаметоксиметцлмеламина путем взаимодействия меламина с формальдегидом в водной среде с последующей обработкой реакционной смеси метанолом и выделением целевого продукта известными приемами, о т л ц ч а ю щ и й с я тем, что, с 65 целью упрощения процесса, взаимодействие433150 Составитель В. Назина Корректор Е, Хмелева Техред Л. Богданова Редактор Н. Джарагетти Заказ 2144/3 Изд.560 Тирагк 506 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Гмеламина с формальлегидом ведут в при у 1 ствии несмегнивающегоси с водой 151 с О 1 гитс л 51 и повср.постно-активп 01 О всисств 1,2. Способ но и. 1, о тл и ч а ю гц 1 йс тем, что в качестве растворителей используют алифатические и ароматические углеводород. и количестве 0,85: 1 - 1,5: 1 (по весу) от общего веса меламина и 37%-ного формальлегила. 3, Способ по пп. 1 и 2, отл и ив ю ции с итсъ 1, то в кач ствс поверкигс 1 нО-к Гинэк вс - Цест Г 1 испол ьз 5 От ц Г 1)исв 1 лс соли исп Ос тсг 1 ьн 1 к гкирик кислот в кггичссгвс 0,3 - 5,0 е 1 г 5 1 по ассу) от общег веса меламна и 37%-ного формал пеги,та.4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийс 51тем, что перед обработкой метанолом прово,ч 51 т азеотрОпн 1 ю Отгоцку во,чы.