Способ получения катализаторов полимеризации лактамов

СО)ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 131/О 201/1 5)5 1 Й КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ ССС 11 мл1 " гк)С ЕНТУосЬвапп 1 ееб. 1 пт 1980,ъеетей и А.А. Ецгор. , 108, 76073 льство СССР1/14, 1984.Маз - Варасоц 1 а974, М 1, р,2585 Изобретени водных лактамо ных металлов, применение в к анной полимер меризации с применяемыми ных конструкционнлий из них.Известен смата натрия (1ческого натрияло реакдннлга+Нгч гогг 215 СО 1 х материалов и из получения капролак модействием металл лавом г -капролакта посо ) вза с рас гСО+И 2 Н 2(71) Институт элементорганических соединений им. А.Н. Несмеянова(73) Институт элементорганических соединений им. А.Н. Несмеянова(56)1. Наввап А., Разег 1 огзсЬцпд цпдРехт 11 тесЬпй, 1958, 9, р.351.2. Тап Н., Копов Т., 1.Роув. Яс 1., 1968,А - 1, 6, р.2295.3. Ка 1 аг К., ВгапоазКа, Сагпеск 1., Ро 1.Рат. %129834, 1986; С.А. 1987, 102, 154913.4. Се 1 еи Р., ЯеЬепса 1., Соест.СесЬозоч. СЬев, Соввцпз., 1961, 26, %12,р.3028,5. Тегпеу Р.А., Гг. Рат. М 1, 554.779,1969,С.А. 1969, х 1, 39622 ч.6. ЯеЬепба 1., ЯЮЬогоча АВЫсас Е., Огд, Ргер, апс Ргос12 И.5, р.289.7. Воп 9 егз 1.1,М., Чап ОеепеРат., %0238143, 1987, С.А. 1988 8. Авторское свидеМ 1262906, кл С 07 В 2 9, Яе 89 цсЬ НТзо цП, Яос, СИв. Ргапзе,е относится к химии произв, а именно лактамов щелоч- которые находят широкое ачестве катализаторов аниизации.лактамов и сополидругими мономерами, для создания высокопроч 774940 АЗ 2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТО РОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЛАКТАМОВ (57) Использование: катализаторы анионной полимеризации, лактаматы щелочных металлов. Сущность изобретения; металлироеанне лактама формулы НЫ-(СНтмСО, где л = 3 - 1, щелочным металлом а среде жидкого аммиака при температуре ог - 40 С до температуры кипения аммиака, Аммиак испаряют, твердый остаток сушат в вакууме при 50 С 1 ч, Выход 99,3, 2 табл.Реакцию проводят при 100 С.Недостаток этого способа заключается в том, что образующийся водород в условиях проведения реакции восстанавливает я -кап ролактам до гексаметиленими на, загрязняющего основной продукт Ц Другие способы получения капролактамата натрия из Иа и с -капролактама описаны в работах 2,3) и заклачаются во взаимодействии Мэ с е-капралактамом в растворе бен зола или толуола. Недостатками этих способов являются небольшая скорость взаимодействия Ка с е -капролактамом и высокие температуры процесса (80 - 110 О), что приводит к ухудшению качества основ ного продукта вследствие протекания побочных реакций Р)Известны также способы 4-73 получения лактаматов щелочных металлов в две стадии па схеме 20 ИРОИ ь КОИ+ ( цБОМ+НИ-(СН,),СО - Ий 1 С)СОАБОи 25 М - щелочной металл; К - Ме, Е, Рг, Вш Вторую стадию проводят в растворе соответствующего спирта с последующей его отгонкой, что способствует смещению равновесия вправо, т.е, в сторону образова ния основного продукта.Недостатками этих способов являются двухстадийность процесса, длительность реакции (6 - 20 ч) и необходимость отгонки выделяющегося спирта, что требует строго 35 соблюдения условий синтеза, специфиче-, ских для каждой стадии.Сравнительно недавна разработан болеетехнологичный способ получения капролактаматов щелочных металлов Щ, 40 принятый за прототип, заключающийся ва взаимодействии щелочного металла с екапролактамом в растворе ароматических углеводородов, циклогексэна, трет-бутанала и других при 0-50"С в течение 25-16 ч и 45 в присутствии каталитических добавок КХ; где К О, Ка, К, К 4 М; Х - На 1, ВР 4, С 104, РГ 6, Использование этих катализаторов способствует растворению щелочных металлов и препятствует образованию на поверхности 50 металлов плотной нерастворимой пленкикапролактэматов, затрудняющей или делающей невозможным дальнейшее протекание процесса. Однако хотя и достигнуто сокращение времени да 2,5-16 ч, но для 55 этого применяли эквимолярные количества (па отношению к На) указанных каталитических добавок, что ставит задачу отделения этих добавок от конечного продукта - капролактамата щелочного металла, При этом способ описан только на примере г,-капролактама. Кроме того, следует отметить, что присутствие эквимолярных количеств каталитических добавок способствует протеканию в условиях эксперимента побочных реакций 9, продукты которых загрязняют основной продукт реакции - капролэктамат щелочного металла и ухудшают его каталитические свойства: Известно, что получение щелочных солей высших гомологов ряда лактамов чрезвычайно затруднено 61, Предлагаемыйспособ оказался приемлем для всех лактэмов (Сз - С 11) и основных щелочных металловО, Иа, К).Цель изобретения - повышение чистотылактаматов щелочных металлов, увеличениескорости реакции, создание безотходнойтехнологии производства и расширениеассортимента лактамов общей формулыНМ - СН 2)пСО, где и = 3 - 11,Цель достигается путем взаимодейст.вия соответствующего лактама с щелочнымметаллом в жидком аммиаке. Окончание реакции легко контролируется обесцвечиванием раствора. Взаимодействие реагентовпроводят путем добавления щелочного металла или ега раствора в жидком аммиаке ксуспензии лактама в жидком аммиаке; Продалкительность синтеза 1 - 2 ч обеспечиваетполноту завершения реакции для всех щелочных металлов и ряда лактамов,Предлагаемым способом можно получать высокочистые лактаматы щелочныхметаллов.в промышленных масштабах. Кроме того, безотходная технология производства делает его экологически чистым.Сырьевая база производства лактаматавщелочных металлов (особенно капролактэматов) по предлагаемому способу обеспечена, так как в нашей стране имеютсядостаточные мощности по производству аммиака и щелочных металлов. В настоящеевремя наибольший интерес представляютлитиевые, натриевые и калиевые соли капролактамэ.Далее приведены конкретные примерыосуществления предлагаемого способа.П р и м е р 1. В четырехгарлую колбу,снабженную мешалкой, обратным холодильникам, охлаждаемым тв, С 02 и термометром. в атмосфере сухого и чистого азотапри температуре -40 С помещают 11,3 г(0,1моль) сухого кристаллического кэпралакта 17 У 4940О 1774940 Таблица 2Скорость полимеризации капролактама в присутствии капролактамата натрия+ олимеризац 03 м/л; конц полимеризац ни начала к ) и по вре ерд меСоставитель Г,Степанова актор Л.Хорина Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюковаз 3943 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Условия катализатора 0 О скорости( г ), по време ра 70 - 80 %) ( 72и: псевдентрацияии судилиисталлизаени офор при То ролакта ого пре лимера ия 97 / иабэтическии режим ктиватора - эцетил кап по времени половинн ии образующегося по ления блока (конверс 50; кон центра циа 0,03 м/л.раш:ния мономконверсия моно