Способ получения триаллилизоцианурата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ра) С 07 0 251 4) 40С. Этлис,ванов8)) 1. Балицк тий С.В. Из рисутствии еский журн 2, Авторско 65265, кл. ототип). Л/34, опублик. ПатеС 070 2,кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(5 (57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЛЛИЛИЗОЦИАНУРАТА, исходя из производных симм-триазина, с использованием растворителя и катализатора,включающего медь, при нагреваниис последующим выделением целевогопродукта, отличающийсятем, что, с целью упрощения процесса, осуществляют изомеризацию триал"лилцианурата в присутствии солимеди в качестве катализатора в толуоле при 100-130 С и мольном соотношении триаллилцианурат-толуол-катализатор, равном 1: 1,3-4, 1:0,00150,0073, а выделение целевого продукта осуществляют перегонкой в вакууме. Е11212602Способ по и. 1, о т л и ч а ю-. (СН СОО) Сц2 Н. О, СцСФ,СцЯО 5 НО,3щ и й с я тем, что в качестве ката- СцГ 2 Н,О, Сц(ИОз)дЗН 2 ОСццглизатора используют СцС 2 Н О,10 Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершен"ствованному способу получения триаллилизоцианурата (ТАИЦ), используемогов качестве сшивающего агента в производстве герметиков и органическихстекол.Известен способ получения ТАИЦ,по которому ТАИЦ получают изомери"зацией триаллилцианурата (ТАЦ)при 30-70 С в присутствии катаЛизатора металлической порошкообразноймеди в количестве до 20 мас.% отколичества взятого ТАЦ. Реакцияпроходит за 5-25 ч в зависимости отколичества катализатора и температуры (.11,Однако в описании данного способа не указаны ни аппаратурное офор"мление, ни количества реагентов, нивыход готового продукта. Приводитсялишь сам факт изомеризации ТАЦ вТЯЩ.При воспроизведении данной методики оказалось, что процесс носитвзрывной характер (изомеризация ТАЦ вТАИЦ проходит с выделением большогоколичества тепла50 ккал/моль),происходит выброс готового продукта и выделение и накопление егоне представляется возможным.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяспособ получения ТАИЦ взаимодействиемхлористого аллила с циануровой кисло-.той в водно-щелочной среде при моль-.ном соотношении циануровая кислота:хлористый аллил; едкий натр: вода,равном 1".б:6:87 в присутствии в качестве катализатора системы однохлор.ная медь. - медный порошок в количест.ве О,02-0,03 и 0,06-0,02 моль соответственно на 1 моль циануровой кислоты с последующим выделением целевого продукта. Процесс осуществляютпри 50-65 С за 0,5-2 ч. Выход ТАИЦсоставляет 95%. Выделение целевого продукта осуществляют следующим образом: после окончания процесса реакционную массу фильтруют, фильтрат расслаивают и отделяют маслянистый слой, Часть продукта, раст воренного в водном слое, экстрагируют бензолом. Экстракт и маслянистый слой объединяют., промывают 5%-ным раствором соляной кислоты, а затем водой. Отгоняют бензол, остаток перегоняют в вакууме 2 .Недостатком этого способа является, главным образом, многостадийность выделения готового продукта. Кроме того, при использовании данного способа образуется большое количество отходов: на 1 кг ТАИЦ б,б кг воды; 0,9 кг хлористого аллила, 0,46 кг гицроокиси натрия 0,74 кг хлористого натрия, 0,84 кг 5%-ного раствора соляной кислоты. Суммарное количество отходов на 1 кг ТАИЦ составляет 9,61 кг. Применение низкокипящего, летучего хлористого аллила ухудшает условия труда и требует применения эффективных холодильников. Цель изобретения - упрощениетехнологии получения ТАИЦ.указанная цель достигаетсятем, что согласно способу получения триаллилизоцианурата осуществляют иэомеризацию триаллилцианурата.вприсутствии соли меди в качествекатализатора в среде толуола при100-130 С и мольном соотношении триал.лилцианурат:толуол:катализатор, равном 1:1,3-4,1:0,0015-0,0073 с выделением готового продукта перегонкой в .вакууме.В качестве солей меди обычно используют СцС 2 Н О, (СНСОО), Сц 2 Н О,СцСЦ, Сц 805 НО, СцР2 Н О,Сц(ЖО) ЗНО, СцВг.Изомеризация проходит за 1- ч взависимости от температуры, количе-0,0015 120 3 110 10 90,0 1,5115 4 ь 5СцГ.2 Н О 10 3 1121 ства растворителя и катализатора, Выход ТАНЦ составляет 92-967.Исходное соединение ТАЦ является доступным реагентом, способ получения которого основан на взаимодействии цианурхлорнда с аллиловым спиртом в присутствии щелочи в качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода 33.Существенное отличие указанного способа состоит в получении ТАИЦ пу" тем изомериэации ТАЦ в присутствии солей меди в качестве катализатора в среде толуола при 100-130 С и мольном соотношении ТАЦ:толуол:катализатор, равном 1:1,3-.4,1;0,0015: 0,0073 с выделением готового продукта перегонкой в вакууме,Процесс получения ТАЦ по такому способу прост в осуществлении и отличается легкостью выделения готового продукта. В этом случае получается незначительное количество отходов,по сравнению со способом- прототипом (0,05 кг на 1 кг ТАИЦ). Таким образом, предлагаемый способ получения ТАИЦ прост в аппаратурном оформлении и проведении.исходит иэ доступного дешевого сырья, сохраняет высокий выход гдтового Мольное соотношение компонентов 1 моль ТАЦ 1 3,8 СцС 1 2 Н О 2 4,1 СцС 1 "2 Н О 3 .4,1 (СНзСОО) Сц-Н О 4 4,1 СцС 1 54, 1 СцБО, " 5 Н 0 6 4,1 СцР 2 Н 07 4 1 Сц(ИОэ) ЗН 08 1,3 СцС 12 2 Н 09 4,1 СцВг . 260 4продукта требуемого качества и отличается малым количеством отходов.П р и м е р. В литровый стеклянный реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают 1,25 г (0,0073 моль) СцС 1 " 2 НО и 100 мл толуольного. раствора (249,46 г (1 моль ТАЦ в 400 мл (3,8 моль) толуола. РеакЮ ционную смесь нагревают до 100-105 С .затем в течение 3 ч дозируют оставшийся раствор ТАЦ и выдерживаюто смесь в течение 2 ч .при 100-105 С. Затем отгоняют растворитель, а остаток в количестве 247 г подвергают перегонке год вакуумом. Температура паров 128-140 С/1-2 мм,рт.ст. Получают 239.5 г хроматографически чистого ТАИЦ, выход 962, 4 = 1,5115 г1 У литературные данные о = 1,5115 г 1 Количество отходов на 1 кг готового продукта при выходе 962 составляет порядка 0,04 кг. ИК-спектры исходных и конечных .соединений, а также хроматографические профили представлены на фиг. 1 и 2.По аналогичной методике проведен ряд опытов по изомериэациитриаллилцианурата при различных условиях осуществления процесса, дан" ные о которых приведены в таблице.1121260 Продолжение таблицы ГФю Ю ю иве ЭНЬЛАЮ ав %соотношение компонентов Темпемоль ТАЦ ратурааМ,С1катализатор 2 3 Мольное 1-0,0015 СцСЮ2 Н 0 СцС) 2 Н 20 СцС 12 2 Н 20 СцС2 Н 0 15 4,5 16 4,1 17 4, 1 18 4,1 93 1,5115 93, 5 1, 5.115 120 6,5 120 2,3 90 7,5 96 5 О 12 4, 1 СцР 2 2 Н 20 13 4,1 СцГ 2 Н О Иэ приведенных примеров и таблицы видно, что проведение изомериэации в среде толуола в присутствии соли меди при мольном соотношении ТАЦ: толуол: катализатор, равном 1:1,3- 4, 1:0,0015;0,0073 при 100-130 С позволяет осуществить изомериэацию в контролируемых условиях и обеспе 35 чивает получение готового продукта с высоким выходом (94,5-967). Использование растворителя в количестве меньшем чем 1,3 моль, приводит к взрывоподобному течению процесса, в количестве большем чем 4,1 моль, ведет к увеличению времени процесса и снижению выхода целевого продукта пример 10 и 15).Проведение процесса,изомеризации в присутствии катализатора в ко" личестве меньшеМ, чем 0,0015 моль, .увеличивает время изомеризации (пример 11 и 16), а в количестве большем чем,0,0073 моль, практичес. ки не влияет на время прохождения процесса и выход продукта (пример 12 и 17).Уменьшение температуры процесса ниже 100 С приводит к увеличению времени процесса (пример 13 и 18), верхняя температура 130 С ограничена температурой кипения раствора ТАЦ в толуоле,ИК-спектры снимали на прибореОКв растворе толуола, толщинаслоя 0,06 мм, вобласти 600-3600 смПолноту изомериэации контролировали по исчезновению полос 825, 1138и 1565 см " обусловленных внеплоскостными, деформационными и валентными колебаниями циануратного коль. -ца (фиг. 1-1) и по появлению полос768 и 1690 см ", характерных дляС=О группы изоциануратного кольца(фиг. 1-2).Чистоту ТАЦ и ТАИЦ проверяли пометодике разработанной на предприятии п/я Мметодом ГЖХ хроматографии на приборе "Цвет". Чувствительность анализа по легкокипящим примесям составляет 0,004 мас.7.по ТАЦ,02 мас.7. Условия проведения анализа: ДИП, колонка 47. силикона "ХЕ".на носителе Хромосорб С, колонка металлическая длиной 1,2 м, внутренний диаметр 3 мм,расход азота 30 мл/мин, расход водорода 26 мл/мин, расход воздуха500 мл/мин, температура термостатаколонок 170 С, температура испаорителя 250 С, чувствительность усилителя 20010 , объем пробы 0,4 мл112260 толуольного раствора ТАЦ или ТАИЦ.При данных условиях время удерживания ТАЦ составило 24 55", .ТАИЦ -14 0,5" Составитель Ю. ГоловаРедактор А. Гулько Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Синицкая одписное арст изоб д, 4/5 113 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 7883/17 ВНИИПИ Госуд по делам 035,. Москваж 409енногоетений5, Рауш Как видно из приведенных хромато"грамм (йиг. 2), как в исходном ТАЦ