способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана

Классы МПК:C07C43/23 содержащими оксигруппы или металл-кислородные группы
C07C41/16 реакцией сложных эфиров неорганических или органических кислот с оксигруппами или металл-кислородными группами
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-05-23
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, который может быть использован для модификации полиэфирных волокон, а также при производстве поликарбонатов. Способ заключается во взаимодействии 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана с 2-оксо-1,3-диоксоланом в инертной среде в присутствии катализатора при температуре 150±5°C до прекращения выделения углекислого газа. При этом в качестве катализатора используют тетраметиламмонийную соль монометилового эфира угольной кислоты формулы [N(CH3)4 ][CO3CH3], а выделение целевого продукта ведут путем промывки водой. Изобретение позволяет простым и экологически безопасным способом получить целевой продукт с высоким выходом. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для модификации полиэфирных волокон, а также при производстве поликарбонатов.

Известен способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана путем взаимодействия 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана с оксидом этилена в присутствии водного раствора гидроксида натрия при температуре 20-25°C в течение 10 часов с последующим выделением целевого продукта путем фильтрования, выход целевого продукта составляет 94%, т.пл. 111-112°C, гидроксильное число 10,7%, см. RU Авторское свидетельство № 408940, МПК C07C 41/02, C07C 43/20, 1974.

Недостатком известного способа является использование взрыво-, пожароопасного оксида этилена, требующего больших мер предосторожности, а также образование в процессе реакции высших оксиэтилированных производных, которые можно удалить только многократной перекристаллизацией.

Известен способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана путем взаимодействия 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана с 2-оксо-1,3-диоксоланом в присутствии катализатора гидрида лития в среде азота при температуре 165°C до прекращения выделения углекислого газа с последующим выделением целевого продукта путем фильтрования, т.пл. целевого продукта составляет 105-113°C, см. US Патент № 2987555, НПК C1, 260-613, 1961.

Недостатком известного способа является необходимость нейтрализации образующихся в ходе реакции алкоголятов лития и последующего отделения целевого продукта от продуктов нейтрализации.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана путем взаимодействия 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана с 2-оксо-1,3-диоксоланом в присутствии катализатора иодида калия в количестве 0,9% в расчете на 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропан в среде азота при температуре 150°C в течение 4 часов, выделение целевого продукта ведут путем перекристаллизации из смеси толуола и этанола и последующей перекристаллизации из хлороформа, т.пл. целевого продукта составляет 110-111°C, см. US Патент № 4261922, М ПК3 C07C 41/16, 1981.

Недостатком данного способа является сложность процесса за счет трудоемкости выделения целевого продукта, необходимость регенерации растворителей, что влечет за собой осложнение аппаратурного оформления технологического процесса, а также наносит вред окружающей среде.

Задачей изобретения является упрощение процесса получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана за счет использования гомогенного катализатора, уменьшения количества операций при выделении целевого продукта и обеспечения экологичности за счет исключения использования органических растворителей.

Техническая задача решается способом получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана путем взаимодействия 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана с 2-оксо-1,3-диоксоланом в присутствии катализатора в инертной среде при температуре 150±5°C, в котором в качестве катализатора используют тетраметиламмонийную соль монометилового эфира угольной кислоты формулы

[N(CH3)4][CO3CH3],

при этом нагревание ведут до прекращения выделения углекислого газа.

Решение технической задачи позволяет упростить процесс получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана за счет использования гомогенного катализатора, уменьшения количества операций при выделении целевого продукта и обеспечить экологичность за счет исключения использования органических растворителей.

Тетраметиламмонийная соль монометилового эфира угольной кислоты формулы [N(CH 3)4][CO3CH3] ранее использовалась в качестве катализатора процессов: гидрирования непредельных соединений, алкилирования бензола, гидроформилирования, синтеза способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -олефинов. В качестве катализатора в процессе получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана неизвестно.

Характеристика веществ, используемых в способе получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана:

4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -Диоксидифенил-2,2-пропан (бисфенол A), ГОСТ 12138-86, белый порошок без запаха, т.пл. 157°C, MM равна 228,29.

2-Оксо-1,3-диоксолан (этиленкарбонат), ГОСТ 13032-77, бесцветные кристаллы без запаха, т.пл. 39°C, ММ равна 88,06 плотность 1,32 г/см3.

Тетраметиламмонийная соль монометилового эфира угольной кислоты имеет MM, равно 137,21, плотность 1,19 г/см3, см. журнал Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie № 621, 1995, c. 1735-1740, «Zur solvensfreien Darstellung von Tetramethylammoniumsalzen: Synthese und Charakterisierung von [N(CH3)4]2[C2 O4], [N(CH3)4][CO3 (CH3)], [N(CH3)4][NO2 ], [N(CH3)4][CO2H] und [N(CH 3)4][O2C(CH2)2 CO2(CH3)]», B.Albert und M.Jansen.

В качестве инертной среды используют, например, аргон, ГОСТ 10157-79, газ без цвета и запаха.

Пример по прототипу. В колбу, снабженную мешалкой, загружают 228,3 г 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана (1 моль), 179,8 г 2-оксо-1,3-диоксолана (2 моль), 2 г иодида калия (0,9% в расчете на 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропан). Процесс ведут в среде азота при температуре 150°C в течение 4 часов. Целевой продукт выделяют путем перекристаллизации из смеси толуола и этанола и последующей перекристаллизации из хлороформа.

Выход продукта составляет 60%, т.пл. 110-111°C, гидроксильное число 10,7%.

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой, загружают 200 г 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана (1 моль), 169,7 г 2-оксо-1,3-диоксолана (2,2 моль), 1,2 г тетраметиламмонийной соли монометилового эфира угольной кислоты (0,6% в расчете на 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропан). Процесс ведут в среде аргона при температуре 150°C до прекращения выделения углекислого газа, определяемого баритовой водой, что составляет 8 ч. Целевой продукт получают путем промывки водой.

Выход продукта составляет 99%, т.пл. 110°C, гидроксильное число 10,7%.

Данные по вышеуказанным примерам приведены в таблице.

Таблица
Характеристики процесса по прототипупо заявляемому объекту
Температура, °C 150150±5
Количество катализатора в расчете на 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропан 2 г (0,9%)1,2 г (0,6%)
Выделение целевого продукта осуществляют путем перекристаллизации из смеси толуола и этанола с последующей перекристаллизацией из хлороформа путем промывки водой
Длительность процесса, ч 48
Выход продукта, % 60 99

Пример 2 аналогичен примеру 1, способ осуществляют при температуре 155°C до прекращения выделения углекислого газа, что составляет 7 ч 30 мин. Выход продукта составляет 99%.

Пример 3 аналогичен примеру 1, способ осуществляют при температуре 145°C до прекращения выделения углекислого газа, что составляет 8 ч 30 мин. Выход продукта составляет 99%.

Как видно из примера конкретного выполнения, выход целевого продукта составляет 99%.

Решение технической задачи позволяет упростить процесс получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана, патент № 2487861 -диоксидифенил-2,2-пропана за счет использования гомогенного катализатора, уменьшения количества операций при выделении целевого продукта и обеспечить экологичность за счет исключения использования органических растворителей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения бис-2-гидроксиэтилового эфира 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана путем взаимодействия 4,4'-диоксидифенил-2,2-пропана с 2-оксо-1,3-диоксоланом в инертной среде в присутствии катализатора при температуре 150±5°С до прекращения выделения углекислого газа, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют тетраметиламмонийную соль монометилового эфира угольной кислоты формулы [N(СН3 )4][CO3CH3], а выделение целевого продукта ведут путем промывки водой.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2487861

patent-2487861.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07C43/23 содержащими оксигруппы или металл-кислородные группы

Класс C07C41/16 реакцией сложных эфиров неорганических или органических кислот с оксигруппами или металл-кислородными группами

Патенты РФ в классе C07C41/16:
способ получения алкил-глицериновых эфиров из морских жиров -  патент 2415125 (27.03.2011)
способ получения полифтораллиловых эфиров -  патент 2406718 (20.12.2010)
новый способ получения 3-[5'-(3,4-бис-гидроксиметилбензилокси)-2'-этил-2-пропилбифенил-4-ил]-пента-3-ола -  патент 2392268 (20.06.2010)
новые производные триметилциклододекатриена, их применение и содержащие их парфюмерные продукты -  патент 2384557 (20.03.2010)
способ получения простых полифторалкиловых эфиров -  патент 2346926 (20.02.2009)
способ получения 4-метоксиметил-2,3,5,6-тетрафторбензолметанола -  патент 2247707 (10.03.2005)
способ получения простых эфиров 3,5-диалкил(диарил или диаралкил)-4-оксибензиловых спиртов -  патент 2112767 (10.06.1998)
способ получения диалкиловых эфиров диэтиленгликоля -  патент 2085553 (27.07.1997)
способ получения фенилового эфира этиленгликоля -  патент 2005712 (15.01.1994)


Наверх