Способ получения ди-(бутилкарбитол) -формаля

В:. А Н И Е БРЕТЕН ИЯ 3 Советскихалистииескихеспублик 477 ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ 61) Зависимое от свидетельства 21) 1 980622/23-4) Заявлено 2 с присоединением заявкиГееударстеенньа веиетет Совета Менеетрав СССР ее дееаее нзебретвний н етнРытнй(71) Заявите УТИЛКАРБИТОЛ)-ФОРМАЛЯ 54) ОБ ПОЛУЧЕН ии на коло стилляц нне выделяют целевой продукт.Существенным недостатком известного способа является применение двойного избытка водного раствора формалина, что значительно усложняет процесс, в частности увеличивает время реакции в 3-4 раза, а также необходимость применения большого избытка концентрированной щелочи для связывания применяемого избытка формальдегида. Кроме того, на стадии выделения целевого продукта необходимо применение дистилляционных колонн, что значительно усложняет процесс. Для упрощцесса предло использовать при достижен реакционно ния и жено исх в 10%- и содер лученную реакционную массу сначала 20 взуют раствором 50%-ной щелочи,для связывания взятого избыткадегида необходим двойной избытокрированной щелочи, затем отфильтро-от сульфата натрия и путем ди П меси нейтралипричемформ аль дут при о рт, ст., н раствором таточном д йтралиэацию онцен ывают нием целевого продук онной смеси острым п Изобретение относится к способу получения формалей, в частности ди-(бутилкарбитол)-нормали (ДБКФ), который находит широкое применение в качестве растворителя, пластификаторов для резин, эфиров 5 целлюлозы, полиоинилхлорида и других полимерных материалов.Известен способ получения формалей неполных эфиров многоатомных спиртов путем взаимодействия соответствующего моноэфира гликоля с водным раствором 36,4%-ного формальдегида, взятого в двукратном избытке, Реакцию проводят в присутствии кислого катализатора с постояннюм отгоном реакционной воды в виде азеотропа с нейтральным растворителем, в качестве которого может быть использован бенэол, толуол и т. д. нтенсификации проодный форм альдегид ном избытке, причем жания формальдегида 0,5-1% процесс ве- . авлении 300-400 мм проводят 5%-ным оследуюшим выделета обработкой реакциаром при температуре 130-145 С и остаточном давлении 4050 мм рт. ст,Предпочтительно в качестве катализатора используют ионообменную смолуКУ.Применение 10%-ного избытка формальдегида является наиболее выгодным, таккак большой избыток формальдегида ведетк потерям его за счет увеличения егоконцентрации в реакционной воде и требует дополнительного расхода концентрированной щелочи, Проведение процесса допрактически полного отсутствия формальдегида, что достигается за счет проведения конца реакции при 300-400 ммрт.ст.,позволяет проводить нейтрализацию 5%ным раствором щелочи.Выделяют целевой продукт простымтехнологическим приемом - обработкойреакционной смеси острым паром, что позволяет исключать трудную и технологически сложную стадию днстилляцни.Предлагаемый способ осуществляют втечение 3 час вместо 11 час по известному способу.П р и м е р 1 . В трехгорлую колбу,снабженную термомекрог,г, мешалкой, холоДИЛЬНИКОМ-ДЕг 1 гЛЕГМатОРОМ И фЛОРЕНтИНОйзагружают 496 г 98%-ного бутилкарбитола, 58 г 96%-ного параформа, 5 г И-толуолсульфокислоты н 150 г толуола,Содержимое колбы при перег.ешиваннинагревают на масляной бане.При температуре в колбе 105-107 С начинается отгонк реакционной воды в виде азеотропатолуол-вода. Во флорентине реакционнуюводу отделяют от толуола и сливают вприемник, а толуол в виде флегмы сновавозвращают в реакщгю. К концу реакции(по мере отгонки воды) температуру реоакщонной смеси повышают до 120-125 С.Конденсацию проводят до прекращения выделения реакционной воды (по времениобычно реакция не превышает 3 час ).Реакционную воду и продукт реакциианализируют на содержание формальдегида,который определяют аналитически-сульфитным методом. При содержании фэрмальдегида в реакционной смеси 0,5-1% отгонкупостепенно прекращают и затем реакциюпродолжают при остаточном давлении 300400 мм рт, ст. до содержания формальдегида не более 0,1%.Нейтрализацию катализатора и очисткуДБКФ-сырца от остатков формальдегидапроводят 5%-ным водным раствором едко-,го натра. Количество нейтрализующегоагента подают из расчета 16 г 5%-ного раствора на 100 г реакционной массы,.Нейтрализацию проводят при непрерывном перемешивании смеси в течение 1 часа при 75-80 оС, Затем от продукта реакции отгоняют растворитель - толуол, непрореагировавший бутилкарбитол и летучие органические примеси, Отгонку растворителяпроводят при остаточном давлении 150200 мм рт. ст, Для отгонки непрореагировавшего бутилкарбитола применяют ме 10 тод отгонки с острым паром при остаточном давлении 40-50 мм рт. ст. и температуре в кубе 135-145 оС. Отгонку с па 15 ром проводят до достижения температурывспышки ДБКФ не ниже 170 оС, Затем по-дачу перегретого пара прекращают и продукт выдерживают в течение 30-45 минпод вакуумом при 130-135 оС для подсуш 20 ки, По окончании подсушки продукт охлаждают до 60-70 С и обрабатывают сорбентом для получения формаля с низкой цветностью, В качестве сорбента используютсмесь активированного угля в количестве0,7-1% от веса формаля и отбеливаюшейглины "гумбриггф в количестве 0,3-0,5% отвесе формаля. После фильтрации получают438,5 г ДБКФ, что составляет 87% оттеоретического, считая на исходный бутилЗ 0 карбитол. Строение полученного ди-(бутилкарбитол) -формаля подтверждено ИК-спектрами. Теллпература вспышки(;о-, 2020, В1,4376; д " 0,9705; МЙЭ: вычисле 20но 90,590; найдено 90,174,П р и м е р 2. Проводят синтез ДБКФаналогично примеру 1. В качестве катализатора используют ионообменную смолуКУ, взятую в количестве 4% от общеговеса реакционной массы.Выход целевого продукта% от теоретического, при этом исключакгтся стадиянейтрализации и стадия отработки сорбентов.Испытания ди-(бутнлкарбитол)-формаля45 в качестве пластификатора показали,что основные физико-механические свойства,а также морозостойкость резин с ди-(бутилкарбитол)-формалем близки к резинамс дибутилсебацинатом.Результаты испытаний приведены втабл, 1 и 2.Это свидетельствует о перспективностипластификатора ди-(бутилкарбитол)-формаля и возможности использования его в ка 55честве полноценного заменителя дефицитного и дорогостоящего дибутилсебацинатаО О О гЧ Я Я в ахф фб йо хочх об фж 5 Ю сЧх о о х о о о а ф Ц х п е М Ш С р Бов оа о о г477994 о о Ж Фо со о сч г- Щ Ю ЯР йо о й в Ж Ф 0)Щ в йо фоово о аЩ фое Ре фв вЦоо 1 иФ о дно до ив1ф 4 Я рофреевво о в е иЯ о ,;.ой даавивС м аи о вд р 3,ао о Дц оо всО Р а О в ДЕгчЖ Р 3 1 О о о о о о Э Ф О) 1 (О К о о о т-( Я Л с 0 О Р 3 Ф (О о о о" Ж Я сОО Гооо о о о т 1 Я ЯПредмет изобретения 1, Способ получения ди-(бутилкарбитол)- формаля конденсацией монобутилового эфира диэтиленгликоля с формальдегндом при нагревании в присутствии кислого катализатора с постоянной отгонкой реакционной воды в виде азеотропа с нейтральным растворителем и последующей нейтрализацией реакционной массы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, исходный формальдегид 10берут с 10%-ным избытком, причем при достижении содержания формальдегнда в реакционной смеси 0,5-1% процесс ведут при остаточном давлении 300-400 мм рт. ст., 5 нейтрализацию проводят 5%-ным растворомщелочи с последующим выделением целево.го продукта обработкой реакционной смеси .острым паром при температуре 130-145 оС и остаточном давлении 40-50 мм рт. ст.1 О 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве катализатора используют ионообменную смолу КУ, Составитель М.Меркулова Редактор Г,3 агребельнай екред И,Каранлашова КорректоР. Л.Брахнина Заказ(7 Изд. И 055 Тираж 529, Подписное ф ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, 113035, Раушская наб., 4Предприятие сПатент, Москва, Г 59, Бережковская наб., 24