Способ получения 3-метил-1, 3-бутандиола

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик/С 07 С 11/18 с присоедин23) Прнори нием заявки осударствеииый камит Соаота Мкнистроа ССС оо делам изооретенийи открытий ет(71) Заявите терлитамакский опытно-промышленный завод по произв зопренового каучука СКИ - 3 и Уфимский нефтяной инсти 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-1 МЕТИЛ - 1,3 - БУХА Изобретение относится к получению гликолей,в частности к усовершенствованному способу получения 3 метил,3.бутандиола, который можетбыть использован для синтеза изопрена.ИэЪестен способ получения З.метил,3 бутандиола гидролитическим расщеплением 4,4-диметилдиоксана в присутствии серной кислоты 1.Известен также способ получения З-метил,3-бутандиола конденсацией изобутилена с воднымраствором формальдегида при температуре 170 - 95 С н давлении 16 - 18 атм в присутствиикатализатора - серной кислоты.Селективность процесса но иэобутилену около50%, по формавьдегиду - около 55% 121,Такой способ характеризуется невысоким выходом целевого продукта, образованием большогоколичества побочных продуктов. Кроме того, приосуществлении такого способа необходимо использование минеральных кислот, а также наличие узланейтрализации, что усложняет технологическое 29оформление процесса,Для нов ьннення выхода целевого продуктап 1 хщесс предложено вели с рециклом лобочныхпродуктовтиметилкарбннола или 4,4- диметил 1,З-диоксана, ичи фракции с т. кип. 32-105 С, 25 которые отделяют от реакционнои массы конден сации, например, дистилляцией.В качестве кислотного катализатора предпочтительно испольэовать сульфокатионит в Н.форме в б количестве 15 - 25 вес.% на 1 моль формальдегида,Процесс осуществляют в случае использованиясульфокатионита при температуре 85 - 86 С.При использовании предлагаемого способа выход целевого продукта повышается с 50 - 60 до 80 - 90%, при этом возрастает селективность про.цесса, нри использоеаиии сульфокатионитов упрощается технология процесса, так как решается вопрос утилизации побочных продуктов и отпадает необходимость узла нейтрализации.П р и м е р. Заданные количества иэобутнлена(ИБ) с концентрацией 99,8%, 10% водного раствора формальдегида (Ф), катализатора КУв Н - фор.ме с влажностью 15,4% и СОЕ (статическая обмен.ная емкость) 4,82 мг экв/г и возвратного продукта - триметилкарбинола (ТМК) или 4,4-диметил.1,3-диоксана (ДМД), или фракции с т,кнп. 32 - 105 оСперемешивают в автоклаве при температуре 85 - 86 С и давлении в системе 16 - 18 атм в течение 30 мин. По истечении заданного времени переме шивание прекращают, а автоклав охлаждают про. Г, Сафаров, Г. И, Рутман, А, Г, Лиакумович и У, Г. Ибатуллн3тоЪюй водой до комнайой температуры. С по моьцью газометра замеряют количество непрореаги ронявшего изобутилена. Реакционную массу от. пеняют от катализатора фильтрованием чере: фильтр иэо 1)легого стекла,Часть катализата (1,5 - 2 г) используют для анализаа содержание формальпегида по методу оксимн 1 ования, часть - для анализа органических 1 продуктов, Идентификацию проводят путем сравнения с чистыми образцами. Из оставтпейся реакционной массы разгонкой выделяют ТМК, а азеотропной ректификацией на лабораторной колонке (число теоретических тарелок 13) - ДМД с после. дующей осушкой сернокислым магнием ТМК: т.кип,82,1 С; п 1,3869; д 0,7865.ДМД: т.кип, 131,7 С (азеотроп 92,5 С); т 1 11 1,4243; 34 0,9631.Целевой продукт выделяют из остатка вак у умнойерегонкой, З-Метил.1,3-бутандиол (МБД): 1 т.кип. 96 - 97 С/11 мм рт,ст.; .п 1,4448; уоФракцию, пригодную для рециркуляции, вы. бираютосле разгонки реакционной массы.1 фракция (32 - 48 С) в , остатки иэобутилена, изопрен, метилаль;2 фракция (48 - 86 С) - остатки метилаля, ТМК; 3 фракция (86-97 С) - остатки ПЖ, азеот.роны иэоамиленовых спиртов (ИАС), ДМД и пи.ранов с водой;4 фракция (97-105 ОС)остатки ДМЛ, ИАС,формальдегид, вода;5 фракция (105 - 140 С) - остатки воды, следыЗ.метилбутандиола,3 (МБД) и диок саны (ДС 1,6 фракция (остаток) -МБД; ЯС твиметил -1,3,5-пентантриол.10По полученным данным основная масса ТМК,ДМД, а также вода и формальдегид содержатся вофракции с т.кин. до 105 С ( в вышекипящейпоявляется МБД), поэтому для рециркуляции15 используют фракцию с т.кип, 32 - 105 С, В этойфракции определяют содержание СНО, после чегодоводят.до исходной концентрации добавлениемрассчитанного количества 40 о-ного водного раствора. Количество ТМК, ДМД и МБД определяют20 ХЖХ, При использовании фракции с т.кип. 32 - 105 оС.осуществляют двухкратную рециркуляцию (два цик,ла): опыт 1 - цикл О, опыт 4 - цикл 1, опыт 5 -цикл 2, Методпса проведения опытов и анализыидентичны.25 еКоличественные результаты опытов приведеныв таблице,53656 Составитель Н, ЬазлеваТехред О. Луговая Корректор В, Салка Редактор Т. Эаребельная Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совет Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Способ получения 3.мети 1-1,3-бутандиола конденсацией изобутилена с водным раствором формальдегида при температуре 70-95 оС н давле. нин 16-18 атм в присутствии кислотного катали. затора с последующим вьщелением целевого продукта из полученной при этом реакционной массы конденсации, о тли чающий ся тем, что, с целью повьипеиия выхода целевого продукта, от реакционноймассы конденсации отделяют триметилкарбинол или 4,4-диметйл.1,3.ди- оксан, или фракцию с т,кип. 32 - 105 С ли возвращают ее в начало процесса. 2. Сгособ ю и, 1, ол и и а о ц н и,. я тем. чо, сцелью упрощения технологии протесгя, в. сотне ката,ли затора иаользуют сульфокатиони г в 11.форме в количесгве 15-"5 вес,% на 1 моль формальдегида.5Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР И 236453кл. С 07 С 31/18 от 21.08.70.102. Фрейдлин Л, Х. и др. Исаедование катализируемого кислотой взаимодействия изобутилена сформальдегидом с образованием 3 - метил.1,3.бу.тандиола. Известия АН СССР, серия хим, 1968. К 3.стр. 514 - 518 (прототип),