[go: up one dir, main page]

RU2053218C1 - Method for production of esters - Google Patents

Method for production of esters Download PDF

Info

Publication number
RU2053218C1
RU2053218C1 RU92015589A RU92015589A RU2053218C1 RU 2053218 C1 RU2053218 C1 RU 2053218C1 RU 92015589 A RU92015589 A RU 92015589A RU 92015589 A RU92015589 A RU 92015589A RU 2053218 C1 RU2053218 C1 RU 2053218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formula
cooh
esters
catalytic system
reaction
Prior art date
Application number
RU92015589A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92015589A (en
Inventor
О.К. Барашков
И.А. Сорокина
В.С. Калинина
С.А. Кононов
Original Assignee
Фирма КБК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фирма КБК filed Critical Фирма КБК
Priority to RU92015589A priority Critical patent/RU2053218C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2053218C1 publication Critical patent/RU2053218C1/en
Publication of RU92015589A publication Critical patent/RU92015589A/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: desired product represents esters of aliphatic dicarboxylic acids having formula CnH2n(COOH)2 where n=4-10 or esters of anhydrides of aromatic acids having formula C6Hn(COOH)m[(CO)2O]p where n= 2-4, m=0-1, p=1-2. Yield of desired product is 98-99.5 %, its acid number being 0.05-0.07 mg KOH/g. Dicarboxylic acid having formula CnH2n(COOH)2 where n= 4-10 or anhydride of aromatic acid having formula C6Hn(COOH)m[(CO)2O]p where n=2-4, m=0-1, p=1-2 is used as reagent 1. Monohydric aliphatic alcohol having formula CnH2n+1 where n=4-20 or their mixture is used as reagent 2. Reaction is carried out at 150-250 C in the presence of catalyst, quantity of said catalyst being 0.01-1 mass % of reaction mass. Tetralkyl titanate and halide of metal of the first or of the second group of periodic table at mass ratio 1:(0.001-1.000) being used as said catalytic system. EFFECT: improves efficiency of method. 1 tbl

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения сложных эфиров этерификацией алифатических дикарбоновых кислот или ангидридов ароматических кислот одноатомными алифатическими спиртами нормального или изостроения или смесью этих спиртов. Продукты реакции используют в основном в качестве пластификаторов поливинилхлорида. The invention relates to organic chemistry, and specifically to a method for producing esters by esterification of aliphatic dicarboxylic acids or aromatic acid anhydrides with normal or isotropic monohydric aliphatic alcohols or a mixture of these alcohols. The reaction products are mainly used as plasticizers for polyvinyl chloride.

Получение сложных эфиров может проводиться без катализатора, однако в данном случае требуются высокие температуры ( ≥ 270оС) и, кроме того, в большинстве случаев не достигается большая глубина превращения исходных реагентов из-за обратимости реакции. Поэтому преимущественно процессы получения сложных эфиров проводят в присутствии катализаторов.Preparation of esters may be carried out without a catalyst, but in this case requires high temperatures (≥ 270 ° C) and, in addition, in most cases not achieved great depth conversion starting reactants because of the reversibility of the reaction. Therefore, mainly processes for producing esters are carried out in the presence of catalysts.

Известен способ получения сложных эфиров в присутствии кислых катализаторов, например, серной кислоты, n-толуолсульфокислоты [1]
Недостатком этого способа является необходимость нейтрализации кислого катализатора в конце процесса и удаление продуктов нейтрализации многократными промывками. Кроме того, кислые катализаторы ускоряют побочные реакции дегидратации спиртов, что ухудшает качество готовых продуктов и оборотных спиртов.
A known method of producing esters in the presence of acidic catalysts, for example, sulfuric acid, n-toluenesulfonic acid [1]
The disadvantage of this method is the need to neutralize the acid catalyst at the end of the process and the removal of neutralization products by multiple washes. In addition, acidic catalysts accelerate side reactions of dehydration of alcohols, which affects the quality of finished products and circulating alcohols.

Вышеуказанные недостатки устраняются, если процессы получения сложных эфиров ведут в присутствии соединений металлов [2]
Наиболее широко в качестве катализаторов для вышеуказанных процессов используются титанорганические соединения, в частности тетраалкилтитанаты (ТАТ) [3]
Известно, что повысить активность титанорганических катализаторов можно применением их в сочетании с разными добавками, например, хлористым алюминием [4] кремневой кислотой [5] N-окисью пиридина [6] и др.
The above disadvantages are eliminated if the processes for producing esters are carried out in the presence of metal compounds [2]
The most widely used catalysts for the above processes are organotitanium compounds, in particular tetraalkyl titanates (TAT) [3]
It is known that the activity of organotitanic catalysts can be increased by using them in combination with various additives, for example, aluminum chloride [4] silicic acid [5] pyridine N-oxide [6] and others.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту прототипом изобретения является способ получения сложных эфиров этерификацией алифатической дикарбоновой кислоты формулы CnH2n(СOOH)2 при n=4-10 или глутарового или фталевого ангидрида одноатомным алифатическим спиртом нормального или изостроения формулы СnН2n+1ОН при n=4-15 или смесью этих спиртов при повышенной температуре в присутствии каталитической системы [7] В соответствии с этим способом каталитическая система состоит из ТАТ общей формулы Ti(OR)4, где R=CnH2n+1 при n=3-15, гидроксилсодержащего соединения (воды или спирта С14), содержащего неорганическое соединение общей формулы YLMemOn, где Y H или щелочной металл; Me Cr, Mn, Mo; L=1-2; m=1-2; n=4,7 при концентрации последнего 0,05-50 мас. при этом массовое соотношение Ti(OR)4:неорганическое соединение 100:(0,1-10), а количество каталитической системы 0,05-1,0 мас. от реакционной массы. Реакцию проводят при 150-250оС и давлении 8-760 мм рт.ст. После окончания реакции от эфира-сырца отгоняют с острым перегретым паром избыточный спирт и летучие компоненты при 145-155оС и остаточном давлении 60-80 мм рт.ст. Затем эфир охлаждают до 95оС и обрабатывают 4%-ным водным раствором кальцинированной соды в течение 0,5 ч при атмосферном давлении. После этого в эфир вводят активированный уголь и глину по 0,5% каждого компонента от массы эфира и при 70-100оС проводят обработку сорбентами в течение 0,5 ч. Далее при 120оС и остаточном давлении 10-20 мм рт.ст. отгоняют воду, продукт охлаждают до 20-30оС и отфильтровывают.The closest in technical essence and the achieved effect prototype of the invention is a method for producing esters by esterification of an aliphatic dicarboxylic acid of the formula C n H 2n (СOOH) 2 at n = 4-10 or glutaric or phthalic anhydride with a normal or isotropic aliphatic alcohol of the formula C n H 2n +1 OH at n = 4-15 or a mixture of these alcohols at elevated temperatures in the presence of a catalytic system [7] In accordance with this method, the catalytic system consists of TAT of the general formula Ti (OR) 4 , where R = C n H 2n + 1 at n = 3-15, hydr an oxyl-containing compound (water or C 1 -C 4 alcohol) containing an inorganic compound of the general formula Y L Me m O n , where YH or an alkali metal; Me Cr, Mn, Mo; L = 1-2; m is 1-2; n = 4.7 at a concentration of the latter of 0.05-50 wt. while the mass ratio of Ti (OR) 4 : inorganic compound 100: (0.1-10), and the amount of the catalytic system of 0.05-1.0 wt. from the reaction mass. The reaction is carried out at 150-250 ° C and a pressure of 8-760 mmHg After the reaction, the ether was distilled off from the crude acute superheated steam excess alcohol and the volatiles at 145-155 ° C and residual pressure of 60-80 mmHg Then the ether is cooled to 95 about C and treated with a 4% aqueous solution of soda ash for 0.5 h at atmospheric pressure. Thereafter, the air introduced into the activated carbon and clay 0.5% by weight of each component and the ester at 70-100 ° C is carried sorbents treatment for 0.5 hrs. Then, at 120 ° C and residual pressure of 10-20 mm Hg. Art. water is distilled off, the product is cooled to 20-30 about C and filtered.

Известный способ получения сложных эфиров имеет следующие недостатки: недостаточная активность каталитической системы; многокомпонентность каталитической системы (3 соединения); многостадийность приготовления каталитической системы (стадия 1 приготовление раствора неорганического соединения в воде или спирте; стадия 2 смешивание ТАТ с приготовленным раствором). Необходимость стадии 1 усложняет процесс и требует дополнительного оборудования. The known method for producing esters has the following disadvantages: insufficient activity of the catalytic system; multi-component catalytic system (3 compounds); multi-stage preparation of the catalytic system (stage 1 preparation of a solution of an inorganic compound in water or alcohol; stage 2 mixing TAT with the prepared solution). The need for stage 1 complicates the process and requires additional equipment.

Цель изобретения интенсификация и упрощение процесса. The purpose of the invention is the intensification and simplification of the process.

Для этого в способе получения сложных эфиров этерификацией алифатических дикарбоновых кислот формулы СnН2n(СООН)2, где n=4-10 или ангидридов ароматических кислот формулы С6Нn (СООН)m [(СО)2О]Р, где n=2-4; m=0-1; Р=1-2 одноатомными алифатическими спиртами нормального или изостроения формулы Сn Н2n+1ОН, где n= 4-20 или смесью этих спиртов при 150-250оС в присутствии каталитической системы, состоящей из тетраалкилтитаната и неорганического соединения, в качестве неорганического соединения используют галогениды металлов I и II групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева при массовом соотношении тетраалкилтитаната и неорганического соединения 1: (0,001-1,000) и общем количестве каталитической системы 0,01-1 мас. от реакционной смеси. Использование каталитической системы в количестве более 1 мас. реакционной смеси не приводит к повышению скорости реакций, менее 0,01 мас. увеличивает продолжительность процесса (таблица, примеры 1 и 6). Катализатор можно вводить в реакционную массу в исходном спирте.For this, in the method for producing esters by esterification of aliphatic dicarboxylic acids of the formula C n H 2n (COOH) 2 , where n = 4-10 or aromatic anhydrides of the formula C 6 H n (COOH) m [(CO) 2 O] P , where n is 2-4; m is 0-1; P = 1-2 aliphatic monohydric alcohols of straight or branched chain of the formula C n H 2n + 1 OH where n = 4-20 or mixtures of these alcohols at 150-250 ° C in the presence of a catalyst system consisting of a tetraalkyl titanate and an inorganic compound, as inorganic compounds use metal halides of groups I and II of the periodic system of elements D.I. Mendeleev at a mass ratio of tetraalkyl titanate and inorganic compound 1: (0.001-1,000) and the total amount of the catalytic system of 0.01-1 wt. from the reaction mixture. The use of the catalytic system in an amount of more than 1 wt. the reaction mixture does not increase the reaction rate, less than 0.01 wt. increases the duration of the process (table, examples 1 and 6). The catalyst can be introduced into the reaction mass in the starting alcohol.

Указанные сложные эфиры получают при 150-250оС и давлении от атмосферного до остаточного 2 мм рт.ст. По окончании реакции эфир обрабатывают известным способом.These esters are obtained at 150-250 about C and pressure from atmospheric to residual 2 mm Hg At the end of the reaction, the ether is treated in a known manner.

Новизной и существенными отличиями предлагаемого технического решения является использование при получении сложных эфиров каталитической системы, состоящей из ТАТ и неорганического соединения, в качестве которого применяют галогениды металлов I и II групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева при массовом соотношении ТАТ: неорганическое соединение=1:(0,001-1,000). The novelty and significant differences of the proposed technical solution is the use of a catalytic system for the production of esters of a catalytic system consisting of TAT and an inorganic compound, which is used as metal halides of groups I and II of the periodic system of elements D.I. Mendeleev at a mass ratio of TAT: inorganic compound = 1: (0.001-1,000).

Положительный эффект предлагаемого технического решения по сравнению с известным (прототипом) состоит в следующем. The positive effect of the proposed technical solution in comparison with the known (prototype) is as follows.

Активность каталитической системы выше на 20-30% (таблица, сравнить примеры 9 и 15, 11 и 16, 12 и 17). Поскольку в прототипе отсутствуют примеры по получению наиболее распространенного промышленного пластификатора-диоктилфталата (ДОФ), была проведена экспериментальная проверка эффективности каталитической системы, используемой в прототипе, в процессе получения ДОФ (таблица, сравнить примеры 3 и 13). Как видно из приведенных данных, скорость получения ДОФ в присутствии каталитической системы, предложенной в прототипе, меньше на 25% чем в предлагаемом способе. Кроме того, для иллюстрации приведены данные по получению ДОФ из аналога предлагаемого способа (таблица, сравнить примеры 10 и 18). The activity of the catalytic system is 20-30% higher (table, compare examples 9 and 15, 11 and 16, 12 and 17). Since there are no examples in the prototype for the production of the most common industrial plasticizer-dioctyl phthalate (DOP), an experimental test was conducted of the effectiveness of the catalytic system used in the prototype in the process of producing DOP (table, compare examples 3 and 13). As can be seen from the above data, the speed of obtaining DOP in the presence of the catalytic system proposed in the prototype is 25% less than in the proposed method. In addition, to illustrate the data on obtaining DOP from an analogue of the proposed method (table, compare examples 10 and 18).

Уменьшено количество компонентов каталитической системы до двух. The number of components of the catalytic system is reduced to two.

Исключена стадия растворения неорганического соединения в воде и спирте. The step of dissolving the inorganic compound in water and alcohol is excluded.

Значительно расширены границы эффективных концентраций каталитической системы за счет уменьшения минимального количества в 5 раз (0,01% вместо 0,05% по прототипу). The boundaries of effective concentrations of the catalytic system are significantly expanded by reducing the minimum amount by 5 times (0.01% instead of 0.05% for the prototype).

П р и м е р 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, ловушкой Дина-Старка, холодильником, приемником для воды, выделяющейся в процессе реакции, загружают 148 г фталевого ангидрида,312 г 2-этилгексилового спирта, 0,0253 г каталитической системы, приготовленной смешением при комнатной температуре 0,023 г тетрабутоксититана с 0,0023 г хлористого натрия. Затем включают мешалку и нагревают реакционную массу до 210оС, постепенно углубляя вакуум до остаточного давления 600 мм рт.ст. Пары реакционной воды и 2-этилгексилового спирта поступают в холодильник, откуда охлажденный конденсат направляется в ловушку Дина-Старка, из которой вода периодически сливается в приемник, а спирт непрерывно возвращается в реакционную колбу.PRI me R 1. In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, Dean-Stark trap, refrigerator, receiver for water released during the reaction, load 148 g of phthalic anhydride, 312 g of 2-ethylhexyl alcohol, 0.0253 g a catalytic system prepared by mixing at room temperature 0.023 g of tetrabutoxy titanium with 0.0023 g of sodium chloride. Then turn on the mixer and heat the reaction mass to 210 ° C, gradually deepening the vacuum to a residual pressure of 600 mm Hg. Vapors of reaction water and 2-ethylhexyl alcohol are sent to the refrigerator, from where the cooled condensate is sent to the Dean-Stark trap, from which water is periodically drained to the receiver, and the alcohol is continuously returned to the reaction flask.

Продолжительность синтеза составляет 250 мин, кислотное число эфира-сырца 0,3 мг КОН/г. The duration of the synthesis is 250 min; the acid number of the crude ester is 0.3 mg KOH / g.

Далее эфир обрабатывают известным способом, а именно, при 150оС и остаточном давлении 60 мм рт.ст. отгоняют с острым перегретым паром избыточный спирт и летучие компоненты. Затем эфир охлаждают до 95оС, обрабатывают 4%-ным водным раствором кальцинированной соды при этой температуре и атмосферном давлении в течение 0,5 ч, после чего вводят активированный угол и глину по 0,5% каждого компонента от массы эфира, и при 100оС и остаточном давлении 300 мм рт.ст. проводят обработку сорбентами в течение 0,5 ч. Далее при 120оС и остаточном давлении 10 мм рт.ст. отгоняют воду. Содержимое колбы отфильтровывают. Выход продукта 98,3% кислотное число 0,07 мг КОН/г, температура вспышки 205оС.Next, the ether is treated in a known manner, namely, at 150 about C and a residual pressure of 60 mm Hg excess alcohol and volatile components are distilled off with acute superheated steam. Ether was then cooled to 95 ° C, treated with 4% aqueous solution of soda at this temperature and atmospheric pressure for 0.5 hours, after which activated carbon is introduced clay and 0.5% by weight of each component of the ester and 100 about With and a residual pressure of 300 mm RT.article processing carried sorbents for 0.5 hrs. Then, at 120 ° C and residual pressure of 10 mm Hg drive away water. The contents of the flask are filtered. Yield: 98,3% acid value of 0.07 mg KOH / g, flash point 205 ° C.

П р и м е р ы 2-14 проводились, как описано в примере 1, условия получения и свойства сложных эфиров, количество и соотношения компонентов представлены в таблице. Цвет готового продукта приведен только в тех случаях примерах, которые сравниваются с известным способом, изложенным в прототипе (в аналоге характеристика цветности отсутствует). PRI me R s 2-14 were carried out as described in example 1, the conditions for the preparation and properties of esters, the number and ratio of components are presented in the table. The color of the finished product is shown only in those cases, examples that are compared with the known method described in the prototype (in the analogue color characteristic is absent).

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ этерификацией алифатических дикарбоновых кислот формулы CnH2n(COOH)2, где n = 4 - 10, или ангидридов ароматических кислот формулы
C6Hn(COOH)m [(CO)2O]p,
где n = 2 - 4;
m = 0 - 1;
p = 1 - 2,
одноатомными алифатическими спиртами нормального или изостроения формулы
CnH2n+1OH,
где n = 4 - 20,
или смесью этих спиртов при 150 - 250oС в присутствии тетраалкилтитаната, модифицированного неорганическим соединением, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве неорганического соединения используют галогениды металлов I и II групп Периодической системы при массовом соотношении тетраалкилтитаната и неорганического соединения 1 : (0,001 - 1,000) и общем количестве каталитической системы 0,01 - 1 мас.% от реакционной смеси.
METHOD OF ESTERS esterification of aliphatic dicarboxylic acids of the formula C n H 2 n (COOH) 2, where n = 4 - 10, aromatic acids or anhydrides of formula
C 6 H n (COOH) m [(CO) 2 O] p ,
where n = 2 to 4;
m is 0 to 1;
p = 1 - 2,
monohydric aliphatic alcohols of normal or isostructure formulas
C n H 2 n + 1 OH,
where n = 4 - 20,
or a mixture of these alcohols at 150 - 250 o C in the presence of tetraalkyl titanate modified with an inorganic compound, characterized in that, in order to intensify the process, metal halides of groups I and II of the Periodic system are used as an inorganic compound with a mass ratio of tetraalkyl titanate and inorganic compound 1: (0.001 - 1,000) and the total amount of the catalytic system of 0.01 - 1 wt.% Of the reaction mixture.
RU92015589A 1992-12-30 1992-12-30 Method for production of esters RU2053218C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92015589A RU2053218C1 (en) 1992-12-30 1992-12-30 Method for production of esters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92015589A RU2053218C1 (en) 1992-12-30 1992-12-30 Method for production of esters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2053218C1 true RU2053218C1 (en) 1996-01-27
RU92015589A RU92015589A (en) 1997-01-20

Family

ID=20134859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92015589A RU2053218C1 (en) 1992-12-30 1992-12-30 Method for production of esters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2053218C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US 3476796, кл. 260-475, опубл. 1969. 2. Катализаторы процесса производства сложноэфирных пластификаторов поливинилхлорида М.: НИИТЭХим., 1981, вып. 9/191, с.25-29. 3. Патент US 4007218, кл. 260-475, опубл. 1977. 4. Авторское свидетельство СССР N 806695, кл. C 07C 67/08, опубл. 1981. 5. Авторское свидетельство СССР N 352311, кл. C 07C 67/00, 1978. 6. Авторское свидетельство СССР N 1038334, кл. C 07C 67/08, 1983. 7. Авторское свидетельство СССР N 1504865, кл. B 01J 31/12, C 07C 67/08, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6310235B1 (en) Method for producing ester plasticizers
Orita et al. Mild and practical acylation of alcohols with esters or acetic anhydride under distannoxane catalysis
JPS626538B2 (en)
JP2017081998A (en) Alcohol-mediated esterification of carboxylic acid using carbonate
US20120245398A1 (en) Process for the purification of crude glycerol
RU2053218C1 (en) Method for production of esters
JPH0649009A (en) Production of 2,5-diphenylaminoterephthalic acid and its derivative
US6087527A (en) Method for producing alkyl carboxylates by multi-stage esteridication interrupted with a dehydration step
US5087730A (en) Method for producing a purified ester
SU1038334A1 (en) Process for preparing esters
JPH0210137B2 (en)
SU1047920A1 (en) Method of producing polyesters
US4266076A (en) Preparation of ethyl carboxylate
KR100440738B1 (en) Di-2-propylheptyl phthalate and preparation method thereof
JPS6168448A (en) Production of benzenepolycarboxylic acid ester
JP3261730B2 (en) Production of allyl esters
RU2114819C1 (en) 2-ethylhexanol-based ester production process
KR930007734B1 (en) Process for producing high purity purified terephthalate ester from terephthalic acid waste
RU2047596C1 (en) Process for preparing triacetin
SU888814A3 (en) Method of preparing dimethylterephthalate
SU1004351A1 (en) Process for producing dicarboxylic acid esters
Habibi et al. COBALT POLYOXOMETALATE, AS A NEW REUSABLE CATALYST FOR THE DIRECT, FAST, AND EFFICIENT ACETYLATION OF ALCOHOLS AND PHENOLS UNDER SOLVENTLESS CONDITIONS
KR100440737B1 (en) Preparation method of di-2-propylheptyl phthalate
RU982317C (en) Method of producing aliphatic dicarboxylic actids
SU825499A1 (en) Method of purifying esters