CZ334795A3 - Process for preparing isobornylmethacrylate - Google Patents

Process for preparing isobornylmethacrylate Download PDF

Info

Publication number
CZ334795A3
CZ334795A3 CZ953347A CZ334795A CZ334795A3 CZ 334795 A3 CZ334795 A3 CZ 334795A3 CZ 953347 A CZ953347 A CZ 953347A CZ 334795 A CZ334795 A CZ 334795A CZ 334795 A3 CZ334795 A3 CZ 334795A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
resin
camphene
reaction
mixture
methacrylic acid
Prior art date
Application number
CZ953347A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Michel Paul
Gerard Desire
Original Assignee
Atochem Elf Sa
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 Atochem Elf Sa filed Critical Atochem Elf Sa
Publication of CZ334795A3 publication Critical patent/CZ334795A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/04Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Oblast techniky / g l: m e .
Předkládaný vynález popisuje způsob výroby isobornylmethakrylátu a isobomylakrylátu obecného vzorce I:
ch3. CH3 kde R je vodík nebo methylový zbytek.
Dosavadní stav techniky
U.S. Patent 3,087,962 popisuje způsob výroby isobornylmethakrylátu reakcí methakrylové kyseliny s kamfenem (bornenem) strukturního vzorce II:
ch3 ch2
II s tím, že dojde k přesmyku. Způsob spočívá v provedení reakce v přítomnosti silně kyselého katalyzátoru, jako je kyselina sírová nebo Lewisovy kyseliny, jako je fluorid boritý. Tento způsob není použitelný v průmyslovém měřítku, protože poskytuje nízký výtěžek, fluorid boritý způsobuje korozi reaktorů a je nutno oddělit katalyzátor, což je komplikované.
Aby se odstranily uvedené nevýhody, japonská patentová žádost publikovaná pod č. 58 049 337 popisuje způsob výroby isobornylmethakrylátu stejným způsobem, jako je ten popsaný, ale reakce se katalyzuje silně kyselou, kationickou, pryskyřicí sulfonového typu.
Reakce se provádí vsádkovým způsobem v reaktoru s mechanickým mícháním nebo přímým průtokem reaktantů skrz patronu naplněnou pryskyřicí. V prvním případě může dojít k rozbití částic pryskyřice při styku s lopatkami míchadla a před destilací surového produktu je nutná filtrace. V druhém' případě jsou rychlosti průchodu nízké a čas, který látky setrvávají s pryskyřicí je dlouhý. To vede k špatnému rozptylu tepla, které vzniká z reakce, což může vést k znatelnému zvýšení teploty pryskyřice spolu se zvýšením rizika tvorby těžších vedlejších produktů (oligomerního typu), které se mohou krakovat během destilace nebo dokonce, v extrémním případě, může dojítk polymeraci reakční hmoty.
Podstata vvnálezu
Předkládaný vynález překonává uvedené nevýhody tak, že zjednodušuje' způsob výroby isobornylmethakrylátu tím, že se odstraní filtrace surové reakční směsi od pryskyřice před destilací, a tím umožňuje začít destilaci ihned po reakci, a dochází k menšímu mechanickému namáhání pryskyřice a zejména má surová reakční směs lepší kvalitu, kdy obsahuje menší množství těžších vedlejších produktů a dochází k zlepšení hmotnostní bilance reakce, protože za stejnou dobu, ve srovnání s postupem, který zahrnuje prosakování reaktantů skrz patronu pryskyřice, probíhá vše vyšší rychlostí a čas strávený na pryskyřici je kratší (1 až 2 minuty při použití způsobu podle předkládaného vynálezu, zatímco v předešlém dokumentu je tato doba 60 minut). Teplo se snáze rozptyluje a snížení rizika náhlého vzrůstu teploty snižuje množství těžších vedlejších produktů a snižuje riziko polymerace.
Způsob podle předkládaného vynálezu zahrnuje smíchání kyseliny methakrylové a kamfenu (bornenu) v mísící nádrži tak, aby se získala směs, která se uvede do kontaktu s katalyzátorem v patrone, která není součástí mísící nádrže.
Nebyl žádný důvod očekávat, že tato technika, označovaná také jako technika s mísící smyčkou, by měla, u tak specifické reakce, jako je reakce kamfenu (bornenu) s kyselinou methakrylovou, která zahrnuje i přesmyk, vést k vyššímu výtěžku a vyšší selektivitě a menšímu množství těžších vedlejších produktů a zároveň k snížení rizika polymerace. Navíc se nedalo očekávat, že tyto dobré výsledky budou získány při vysoké * rychlosti a kratším čase stráveném na pryskyřici. Pevný kyselý katalyzátor může být Brónstedova kyselina nebo Lewisova- kyselina nebo makro-zesíťovaná kationická silná pryskyřice, která obsahuje skupiny ky s e I i n y ^s u I f on o v é (š r o v. F r i e d r i c h _ H e 11 f e r i o h, I o π Ε x o hi a n g eM c G r a w - -1—-------. Hill, N. Y., 1962, str. 79 až 88). Pryskyřice sulfonové kyseliny mají s výhodou hodnotu pKa nižší než 1.
Trvání kontaktu směsi s pryskyřicí, které jé vyjádřeno poměrem objemu nabobtnalé pryskyřice v reakční směsi k rychlosti cirkulace směsi, je s výhodou 0.1 až 10 minut a výhodněji 1 až 3 minuty.
Molární poměr methakrylové kyseliny ke kamfenu (bornenu) je 4 / 1 až 1 / 4 a s výhodou 2 / 1 až 1 / 2.
Teplota reakce je 10 až 60°C, s výhodou 30 až 40°C pro isobornylmethakrylát a 10 až 50°C, s výhodou 10 až 30°C pro isobornylakrylát.
Je možné použít dobře známá rozpouštědla, jako je cyklohexan, hexan a toluen.
Doporučuje se použít inhibitory, jako jsou hydrochinon, hydrochinonmonomethylether, výrazně sterický bráněné fenoly nebo fenothiazin, aby se zabránilo polymeraci.
Jednoduchý obrázek na připojeném diagramu ilustruje zařízení, ve kterém se dá provádět postup podle předkládaného vynálezu.
Zařízení se skládá z:
- mísící nádrže (1) vyhřívané pláštěm a chlazené vnitřní chladící spirálou
Zl(5JT7^3ůňá^ rž í jéÚL®^^ ---——----=-r-ZLG-&—.
-recyRlacríísmýcÍ^(2),'veRteré~je umístěna patrona s pryskyřicí (3)~^ _*
Pryskyřice je umístěna mezi dvěma podpůrnými rošty (7).
Dvě sady ventilů (8) umožňují
- vyprázdnit nádrž (1) a recyklační smyčku (2),
- směřovat recyklační proud do meziskladovací nádrže (4), po prvním použití pryskyřice, nebo za normálních operačních podmínek do mísící nádrže (1).
Reaktanty se mohou přivádět přímo do mísící nádrže (1) potrubím (9) nebo do recyklační smyčky (2).
Následující příklady ilustrují vynález.
Příklady provedení vynálezu
Po sTu p podíe předk lada n é h o vynálezu s e p ro v á d íp o s t u p em, kt e rý j e popsaný dále.
Ve vynálezu se používá akrylová kyselina nebo methakrylové ¥
kyselina a čistý kamfen (bomen) nebo směs kamfenu (bornenu) / tricykle| nu.
X
I Akrylová kyselina nebo methakrylové kyselina a kamfen (bomen) (kyselina / kamfen v molárním poměru 1.05 / 1) se na začátku zcela nebo z části umístí do mísící nádrže, která je nepovinně chlazena, a pak se s pomocí pumpy začne cirkulace skrz patronu s pryskyřicí.
Reakční směs, která opouští patronu (3) se vrací do mísící nádrže (1).
Teplota (40°C pro isobornylmethakrylát, 25 až 30°C pro isobomylakrylát) se reguluje vyhříváním pláště a chladící spirálou.
Pokud se v dávce nepoužijí všechny reaktanty, zbytek reaktantů se přidá v podobě směsi kyselina / kamfen (bornen) během 1 až 2 hodin, zatímco se kontroluje teplota média v mísící nádrži.
Pokud se v dávce použijí všechny reaktanty, reakční čas se prodlouží na 3 až 5 hodin při udržování teploty.
Surová reakční směs se pak oddestiluje za sníženého tlaku a střední frakce se recyklují.
Tatáž patrona s pryskyřicí se může úspěšně použít několikrát.
Příklad 1
226 g methakrylové kyseliny, stabilizované 250 ppm hydrochinonmethyletherem (HQME), 340 g kamfenu (bornenu) a 0.1 g fenothiazinu se umístí do mísící nádrže (1).
Směs se pak uvede do cirkulace skrz patronu, která obsahuje 63 g sucríe pfýškyřicěTxFnDéTíýŠH 57rychiostí4 litry^hodinuV’““1
Pryskyřice Amberlyst 15 v reakčním mediu bobtná. Objem nabobtnalé vlhké pryskyřice je 75.6 cm3.
Čas, který trvá průchod skrz pryskyřici, vypočtený jako poměr objemu nabobtnalé pryskyřice / rychlost cirkulace, je 1.8 minuty.
Teplota je nastavena na 40°C na výstupu z pryskyřice a reakční čas je 4 hodiny.
Surový reakční produkt, který obsahuje 8.9% kyseliny methakrylové, 8.3% kamfenu (bornenu), 81.3% isobomylmethakrylátu a 1.5% těžších frakcí, se pak za sníženého tlaku destiluje.
Střední destilační frakce, obohacené kyselinou methakrylovou a kamfenem (bornenem) se recyklují.
Tatáž patrona s pryskyřicí se úspěšně-dá použít šestkrát bez snížení výkonu.
Čistý isobornylmethakrylát má čistotu 99.8 až 99.9%.
Bilance výsledků operace je následující:
- stupeň přeměny kyseliny methakrylové: 78%
- stupeň přeměny kamfenu (bornenu): 86%
- výtěžek isobomylmethakrylátu (relativně ke kyselině methakrylové): 75%
- selektivita (relativně ke kyselině methakrylové): 96%.
“ — ^Příklad^“““ —~~—Fřfkiad^l^se' zopakuj-es^t(rrr7^že’se'do^dávkypoužij‘i''pó'íTžě**ň‘ěkTerě'' reaktanty.
201.9 g methakrylové kyseliny, stabilizované 250 ppm'(HQME), 87 g kamfenu (bornenu) a 0.15 g fenothiazinu a 0.15 g Topanolu A (2,4-dimethyl-6-t-butylfenol) se umístí do mísící nádrže. Směs se pak
uvede na dobu 10 minut do cirkulace skrz patronu s pryskyřicí (63 g suché « pryskyřice Amberlyst 15) rychlostí 4 litry za hodinu.
•í
Zbytek reaktantů se pak přidá během 1 hodiny ve formě směsi , 20 / 80 kyselina methakrylová / kamfen (bornen) (87 g methakrylové kyseliny, 348.2 g kamfenu) tak, že se teplota udržuje na 40°C. .
Když je přidávání ukončeno, reakční čas se prodlouží na 3 a půl hodiny při teplotě 40°C.
Surový produkt, který obsahuje 9% kyseliny methakrylové, 8% kamfenu (bornenu), 81% isobornylmethakrylátu a 2% těžších produktů se pak čistí postupem popsaným v příkladu 1. :
Příklad 3
Příklad 1 se zopakuje s tím, že se kyselina methakrylová nahradí kyselinou akrylovou.
234 g kyseliny akrylové, stabilizované 200 ppm (HQME), 420 g kamfenu (bornenu) a 0.13 g fenothiazinu se umístí do mísící nádrže.
Směs se ochladí na 16°C a pak uvede do cirkulace skrz patronu s pryskyřicí (63 g suché pryskyřice Amberlyst 15), rychlostí 4 litry za hodinu.
Teplota v mísícím tanku se udržuje na 25 až 30°C.
Reakční čas je 4 hodiny.
Surový reakční produkt, který obsahuje 6% kyseliny akrylové, 7% kamfenu (bornenu), 85% isobornylakrylátu a 2% těžších frakcí, se pak za sníženého tlaku destiluje.
Bilance výsledků operace je následující:
*= -Ti ·.· · - .... .... _ _· _ . . _ _ _ _
- stupeň přeměny kyseliny akrylové: 83% i
fc - stupeň přeměny kamfenu (bornenu): 89% r - výtěžek (relativně ke kyselině akrylové): 79%
- selektivita (relativně ke kyselině akrylové): 94%.
Příklad 4
Příklad 2 se zopakuje s tím, že se kyselina methakrylová nahradí kyselinou akrylovou.
149.6 g kyseliny akrylové, stabilizované 200 ppm (HQME), 84 g kamfenu (bomenu) a 0.13 g fenothiazinu se umístí do mísící nádrže.
Směs se ochladí na 16 až 18°C a pak uvede do cirkulace skrz patronu s pryskyřicí (63 g suché pryskyřice Amberlyst 15).
Po cirkulaci po dobu 10 minut rychlostí 4 litry za minutu se do mísící 'nab?žě‘ nalije'šměs^TŽST80^ (84 g / 336~g)~ zatímco teplota se udržuje^mezi 25 až 30°C. _ ____ . . ______
Zbytek reaktantů se dodá během jedné hodiny.
Reakční čas se prodlouží na 3 hodiny při 25 až 30°C.
Surový reakční produkt, který obsahuje 5.5% kyseliny akrylové, 6% kamfenu (bomenu), 85% isobornylakrylátu a 2% těžších frakcí, se pak za sníženého tlaku destiluje.
Hodnoty stupně konverze / výtěžku / selektivity jsou stejné jako v příkladu 3.
Příklad 5
Srovnání mezi vsádkovým způsobem (reaktanty a kyselinová pryskyřice se uvedou do kontaktu v reaktoru s mechanickým mícháním) a způsobem s mísící smyčkou:
(Podmínky co se týče teploty, molárního poměru kyseliny / kamfenu (bomenu) a celkové reakce ve vsádkovém způsobu jsou stejné jako při použití způsobu s mísící smyčkou).
%
methakrylová kyselina kamfen (bomen) isobornyl- methakrylát těžší frakce
isobornyl- methakrylát
vsádkový způsob 9,7 9,2 78,5 2
mísící smyčka 8,9 8,3 81,3 1,5
kyselina akrylová kamfen (bomen) isobornyl- akrylát těžší frakce
isobomyl- akrylát . . ... j
vsádkový způsob 6,5 , 6 83 4,5
mísící smyčka 6 6 85 3
Příklad 5 ukazuje, že vedle praktických výhod, které nabízí způsob s mísící smyčkou (lepší kontrola exothermity reakce, eliminace kroku filtrace pryskyřice), získaná surová reakční směs obsahuje méně těžších frakcí, které se mohou zpětně přeměňovat na kyselinu, která se obtížně odděluje od isobornylmethakrylátu a zejména od isobornylakrylátu, během destilace.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle předkládaného vynálezu zlepšuje výrobu isobornylmethakrylátu a isobornylakrylátu.
'* í
Ί(/ 33ty?j~

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby isobornylmethakrylátu obecného vzorce I:
    kde R je vodík nebo methylový zbytek, reakcí kyseliny methakrylové strukturního vzorce III:
    CH2—C—C—OH I II s kamfenem (bomenem) strukturního vzorce II:
    v přítomnosti kyselé, kationické, iontoměničové pryskyřice, vyznačující se tím, že sestává ze smísení kyseliny methakrylové a kamfenu (bornenu) v mísící nádrži a uvedení směsi do kontaktu s katalyzátorem v patroně, která není umístěna v mísící nádrži.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že trvání kontaktu směsi s pryskyřicí, vyjádřený poměrem objemu pryskyřice
    ----nábobtnálě v reakčním mediu k rychlosti průchodu směsi, je 0.1 až
    - 1OzniiňulfaZŠZvybd<ioITXZaOčm ÍKůty~~” '-ΞΞΞΖ-ΞΞ--Xi‘
  3. 3T Způsob ' ~ podle kteréhokoliv z přpdpšlýrh_nároků-;_ vyznačující se tím, že molární poměr methakrylové kyseliny ke kamfenu (bornenu) je 4 / 1 až 1 / 4, s výhodou 2 / 1 až 1 / 2.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se t í m, že sestává z uvedení směsi do kontaktu s katalyzátorem při teplotě 10 až 60C, s výhodou 30 až 40°C z pro isobornylmethakrylát a 10 až SO^C, s výhodou 10 až 30°C , pro , isobornylakrylát.
CZ953347A 1994-12-22 1995-12-18 Process for preparing isobornylmethacrylate CZ334795A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9415473A FR2728564A1 (fr) 1994-12-22 1994-12-22 Procede de preparation de (meth) acrylate d'isobornyle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ334795A3 true CZ334795A3 (en) 1996-07-17

Family

ID=9470109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ953347A CZ334795A3 (en) 1994-12-22 1995-12-18 Process for preparing isobornylmethacrylate

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5672733A (cs)
EP (1) EP0718271B1 (cs)
JP (1) JPH0920719A (cs)
KR (1) KR960022443A (cs)
CN (1) CN1133281A (cs)
AT (1) ATE169898T1 (cs)
CA (1) CA2165718A1 (cs)
CZ (1) CZ334795A3 (cs)
DE (1) DE69504171T2 (cs)
DK (1) DK0718271T3 (cs)
FR (1) FR2728564A1 (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4782996B2 (ja) * 2004-09-01 2011-09-28 大阪有機化学工業株式会社 イソボルニル(メタ)アクリレートの製造法
JP5777844B2 (ja) * 2007-12-20 2015-09-09 三菱レイヨン株式会社 イソボルニル(メタ)アクリレートの製造方法
DE102011089504A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung bi- oder trizyklischer (Meth)acrylate
CN103304414A (zh) * 2013-06-07 2013-09-18 江苏飞翔化工股份有限公司 一种丙烯酸异冰片酯类物的制备方法
CN104529770A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 上海华谊(集团)公司 丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯的制备方法
CN104815667B (zh) * 2015-04-02 2017-05-24 陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司 一种固体酸催化剂在合成丙烯酸异冰片酯中的应用
CN108409562A (zh) * 2018-01-22 2018-08-17 安徽联化新材料有限公司 一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法
CN116474394A (zh) * 2023-04-21 2023-07-25 佛山市三水精泽化工有限公司 丙烯酸异冰片酯生产系统及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD69586A (cs) *
JPS4913158A (cs) * 1972-06-02 1974-02-05
JPS54126293A (en) * 1978-03-24 1979-10-01 Osaka Yuuki Kagaku Kougiyou Kk Active radiational light curable composition
JPS5849337A (ja) * 1981-09-17 1983-03-23 Yasuhara Yushi Kogyo Kk 不飽和モノカルボン酸イソボルニルエステルの製造方法
US4482685A (en) * 1982-09-30 1984-11-13 Allied Corporation Copolymerization of ethylene and chlorotrifluoroethylene in an aqueous emulsion

Also Published As

Publication number Publication date
US5672733A (en) 1997-09-30
FR2728564B1 (cs) 1997-02-07
KR960022443A (ko) 1996-07-18
ATE169898T1 (de) 1998-09-15
CA2165718A1 (fr) 1996-06-23
FR2728564A1 (fr) 1996-06-28
DE69504171D1 (de) 1998-09-24
EP0718271A1 (fr) 1996-06-26
DK0718271T3 (da) 1999-02-08
CN1133281A (zh) 1996-10-16
DE69504171T2 (de) 1999-02-25
EP0718271B1 (fr) 1998-08-19
JPH0920719A (ja) 1997-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3776947A (en) Continuous esterification process
JP2748337B2 (ja) 直接エステル化によるブチルアクリレートの製造方法
CZ334795A3 (en) Process for preparing isobornylmethacrylate
US3686268A (en) Process of manufacture of acrylic and methacrylic higher esters
JPH066583B2 (ja) オレフイン性不飽和炭化水素系化合物のエポキシ化方法
JPH08319248A (ja) ビスフェノールaの製造方法
US9776956B2 (en) Method for preparing N,N′-bis(2-cyanoethyl)-1,2-ethylenediamine by using cation exchange resin as catalyst
JPH10175919A (ja) (メタ)アクリル酸テトラヒドロベンジルの製造法
JPH06298701A (ja) 蟻酸メチルの製法
US2479559A (en) Process for preparation of paraldehyde
JP4662026B2 (ja) メタクリル酸グリシジルの製造方法
JPH03232850A (ja) ノルカンファンジカルボニトリル類の製造方法
JP5662835B2 (ja) グリセリンモノ(メタ)アクリレートの製造方法
JP4782996B2 (ja) イソボルニル(メタ)アクリレートの製造法
JPS5849337A (ja) 不飽和モノカルボン酸イソボルニルエステルの製造方法
US4642387A (en) Process for the production of 3-cyclohexene-1-carboxaldehyde
JP5777844B2 (ja) イソボルニル(メタ)アクリレートの製造方法
JPH10175918A (ja) (メタ)アクリル酸テトラヒドロベンジルの製造方法
US2947671A (en) Purification of dichloroacetaldehyde
JP2000344699A (ja) ビスフェノールaの製造方法
EP1661880A1 (en) Method for producing deuterated methyl methacrylate
EP0049581B1 (en) Method for deactivating catalyst in preparation of dimethylformamide from dimethylamine and carbon monoxide
JPH05294865A (ja) 2,4−ジ(t−ブチル)フェノールの製法
US3642867A (en) Process for the preparation of a 1 2-bis(4-carboalkoxyphenoxy)ethane
CA1135723A (en) Process for the preparation of succinonitrile