SU577974A3 - Способ получени диамида терефталевой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способак получени  диамида терефталевой кислоты, примен емого дл  получени  лекарственных и биологически активных соединений. Известен способ получени  диамида те рефталевой кислоты rtyvQU взаимодействи  сложных эфиров терефталевой кислоты с аммиаком при температуре 15О-35О°С и давлении 15О-20О атм. Выход целевого продук та 8О-92%. При таком способе получени  диамида выход целевого продукта недостаточно высокий вследствие о азовани  побочных продуктов. Дл  увеличени  выхода целевого продукта и расширени  сырьевой базы предлагаетс  использовать в качестве сложных эфнров терефталевой кислоты сложные полиэфиры терефталевой кислоты. Процесс предпочтительно ведут при температуре 7О-ЗОО°С и давлении 1О-ЗОО атм а используют предпочтительно аммиак, содер жащий 1-5 вес.%. воды; Под полиэфирами терефталевой кислоты по нимают как гомополиэфиры, так и сополиэфиры на базе терефталевой кислоты. Праймущественно примен ют цолиэфкры с высоким содержанием остатков тврефгалево0 кислоты. Их получают при реакции терефталевой кислоты с двух - ила многоосновными алифатичесг ими , алициклическими, ароматическими ЕЛ0 ар алифатическими спиртами или с бисфвнолел-гИо . В качестве ДЙОЛОБ нлн соответственно фенолов используют этиленгликоль, диэтилеигликоль , 1,3-пропанднод, 1,4-бутандиол, 1,6-гександнол , 1,8-октанднод, 1,10-декандиол, 1,2-пршандиол, 2,2-диметил-1,3-пропандвол , 2,2,4-триметилгександиол, п-ксилилендиол , 1,4-циклогександиол, 1,3-ц«клогександиол , 1,4-цвклогександиметанол и бисфенол А. Преимущественно примен ют сложный эфир или сложный сополиэфир этиленгликол . При расщеплении этих- сложных полиэфиров получают, кроме диамида терефталевой кислоты, дополнительно соответствующие диамнды других кислот, если дл  получени  сложных полиэфиров примен ют гликоли или несколько кислот. Предпочтительно используют пол этилентерефталат , который может содержать по 20 Mon.Sfe других компонентов. получении и при ггр дешти волокон, а также при их химической и механической переработке образуютс  отходы. Честь отходов перевод т в терефтапевую кислоту, диметиловый сложный эфир -терефталевой кислоты, дигликолевый сложный эфир терефталевой кислоты или в олигомеры, которые вновь напревл ют на поликонденсацию. Значительна  часть этих отходов, таких как кубовые остатки после дистилл ции глигколей или побочный продукт , полученный при конденсации сложного полиэфира н состо щий в значительной

мере из ormroMepOBs до насто щего времени выбрасывалась. Друга  честь эт х отходов не использоБвлась из-за Toroj что мощнсжть установок нваостаточна. Следовательно, не только тер етс  ценное сырье, но и требу ютс  допч лнйте ьнне расходы на удаление отходов, Теиерь устеновпеко, что все эти

отходы и отходы от ПрОЙЗЕОЙСГВа СЛОЖ1ГОГО

сопопйэфкра терефталевой кислоты 11ригоД й дл  получени  днемйда терефгалевой кксп« ты. При осущесовлейш претюженного способа созД1 етс  возможность использовани  отходов в качестве йен ввого сырь  дл  получени  й амнца терефталевой кйслоты. Кроме того, возвращаетс  в пропесс глг конЬ} примен емый при CHiiTeae слож огчэ полиэфира,

Полиэфир может прймензтьс  в вид® гре нул ИЛИ KpoHJKHs однако  ренк шестве но в виде обрезков по аэфщэкогО волокна, В большинстве cj-jy4aes кет необходимоетн отдел ть авива сгкые в apyise вспомогательные материалы , ПйгментЫу катаййзаторы нер©этерй(|®кации йла ттолвкондаисаавНа азгтйстат чесййе средства а стабшшзаторы не вли ют на аммонолиз НИН впк гот незггачктельно,

Согласно преЕШож8Нно.му е осо получе ки  днамиай терефталевой касиоты примен ют аммиак содер жащйй не бонёе S в9с,% воды. Найдейо что выход диамкаа т@р©фта кислоты падает с ув&шивзшэм соде| жани  ВОДЬ S егшйнаке. Наличие воды в р& акциониой смеси в таких услови х реаккйй преп тствует тпког& аммоно йза 0 способствует омь5леншо  о 1учаемого анамице т-ере фталевой киспо-ты. Вследствие этого решшно на  смесь в соответствии с имеющейс  в вей водой содержит нар ду с диамв ом тер& фталевой КИСЛОТЫ большие кш MeHbsmie жопйчества терефга ата аммонм и отггомеров

Обрвз -8 дййс  в качестве побочаого про- дукта терйфгапат гшаммайка можно йашргь путем промыеан а При отаеггений с шгомй ров ( BbJceKOMonaKynssjjjB s) «сгреча ютс  затру днешй., nsstoMy - Е|зе1 «вгшют амм ак, содержащий аэ выше 5 вес.% вода йр

рость реакцни небольша , поэток1у аммоно из в жидкой фазе преимущественно провод т при 1емпературе при соответствующем давлешт аммиака атм, АММЙак можно примен ть в стехиомефических количествах . Так как стехиометр ческие количестъа аммиака недостаточны дл  создани  высокого нарцнального давлени  аммиака, ц&песообразно применение аммнака в до 35 молей на 1 моль сложного полиэфира. Предпочтительное соотношение 5-10 молей аммвака на 1 моль сложного полиэфира. Так как образующийс  диамнд терефталевой кислоты растворим Б жидком аммиаке, это гаранткрует контакт реагентов, который можно улучшить перемешаванием. Врем  реакции зависит от вида примененного сложного полиэфира . Например, пол этилентерефталат щэи прйЪСенении большого избытка аммиака н при температуре реакции 11О°С уже через 2 О МИН дает выход 87% диамида терефталевой кислоты,, Частнцы полйэтилегггерефталевой кислоты размерами с кулак при НО С и дсютаточном количестве аммиака в течение 5 ч ко нчёственно переход т в диамид терефталевой ккспоты и этйпенгликоль.

Аммонолиз в газовой фазе ведут при температуре до 250 С и давлении аммиака О 100атм. Можно также вестн процесс при более высокой температуре до температуры разложени  сложного полиэфира. При этом скорость реакци  тем больше, чем выше пар (шальное давление аммиака и температура. Прадиочт тельны . температуры в пределах 7О250 ; н деление аммиака 1О-5О атм. При аммонолйзе в газовой фазе предпочтительно йскользовать перемешивание.

проведени  предложенного способа аммонолйзом в жйцкой фазе сложный полиэфир загружают в автоклвв с жидким аммиаком и до необходимой температуры реакотй , при которой устанавлнваетс  перциальsoe йав ване аммнака. По окончании реакции давление в токлвв© понижают до нормального . HafeTOSr аммиака при этом отвод т- Б йг ществеино не выше 1 вес.% .Технический аммиак содержит менее 1 вес,1- во ы и может примен тьс  при осуществлешш предложепного способа. Согласно данному способу aмгvюнoлнз сложного полиэфира терефталевой кислоты можло проводить как в жидкой, так и в газовой фазе при температуре бО-ЗОО С и давлении аммиака от нормального до ЗОО атм. Пре- имущественно осуществл ют аммонолиз при температуре 7О-250°С к 0авлеШ1и аммиака 1О-1ОО атм. При аммонолизе в жидкой фазе по меньшей мере часть аммиака должна быть в жидкой фазе. При температуре ниже ско

виде паров, которые могут быть сконаенсированы и использованы в слепующей нагрузке Согласно изобрете1тю при прове егшн аммо1голиза в паровой фазе сложный полиэфир загружают в нагретый до температуры реакции автоклав н перемешивают при требуемом давЛенин аммиака.

Образующа с  суха  или пастообразна  реакционна  смесь в значительной части состоит из диамида терефталевой кислоты н жилкого гликол . При применении сополиэфиров реакционна  смесь еще содержит один или несколько диамйдов дйкарбоновых кислот и гпиколи. Реакционную смесь промывают метанолом или водой, при этом отдел ют соответствующие гликоли, Лл  регенерации гли- колей промывную воду дерего1шют. В остат ;ке содержитс  диамид терефталевой киспоты относительно высокой чистоты.

При применении аммиака с более чем 5 вес.% воды реакционна  смесь содержит заметные кол1гчества терефталата аммони  и олигомеров, которые можно разделить следующим образом. Реакционную смесь прокатают метанолом, при этом раствор ютс  гпикоЯй и олнгомеры. Метанольный промывной рас твор подвергают фракционной перегонке. В качестве остатка остаютс  олигомеры. Они могут быть оп ть использовань в аммонолиее . Терефталат диамони  отдел ют от диамкда герефталевой киспоты промывкой водой.

Получаема  смесь диамида терефталевой кислоть и гликол  при необходимости может быть после отщеплашга аммиака оп ть пере ведена в высокомолекул рный сложный эфир.

Пример 1. В автоклав емкостью 10О мл загружают 10 г сухой крошки поли этилентерефталата и 31 г жидкого аммиака При йнтенснвиом перемешивании с помошью магнитной мешалки эту смесь в твче1ше 15 МИН подогревают до , прн этом в реакторе устанавливаетс  давление 75 атм. После 5-часовой реакции в указанных условв х автоклав охлаждают н понижают Давле- нне до нормального. Реакционна  смесь слегка влажный чисто-белый пра укт дважды экстрагируют теплым (50°С) метанолом. Получают 8,45 г (99,О% от теоретического) диамнда терефталевой кислоты. Промывной раствор подвергают фракинонной nepisroHse дд  регенеранни метанола н этнпе гпнаол .

Пример 2. Юг сложного полиэфира терефталевой кислоты и двэтнпенгликбл  подвергают аммонолизу в жидкой фазе аналсггично примеру 1. Температура peataHH 125°С давление 95 атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход диамида терефталевой кислоты 6,82 г (98,3% от теоретического)

Пример 3. 6г сложного полиэфира

тереф-тапевой киспоты и пропанпиопа-1,2 обрабатывают 2 4,0 г безводного аммиака аналогично примеру 1. Температура реакции 125-с давление 95 атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход диам1ща терефталевой кислоты 4,72 г (98,9% от теоретического).

Пример 4. Юг сложного полиэфира терефталевой кислоты и п-ксилепдиола обрабатывают 30 г безвопного aNiMnaKa аналогично примеру 1, Температ ра реакции , давление 90 атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход 5(63 г (92% от теоретического ) диамида терефталевой кислоты.

Пример 5. 10 г сложного полиэфира 1 рефтйлевоа кнслогы и бутандиола-1,4обрабатывают ЗО г безводного аммиака аналогично примеру 1. Температура реакции 120-С5 давление 9О атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход 7,29 г (97,8% от теоретического ).

Пример 6. 10 г сложного полиэфира терефталевой кислоты и бнсфенола А обрабатывают ЗО г безводного аммиаки аналогично примеру 1, Температура реакции 125°С, давление 96 атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход 4,Об г (88,6% от теоретического ) инаАШйа терефталевой кислоты.

Пример 7. Ю г димерного дигликолевого сложного эфира терефталевой кислоты обрабатывают ЗО г безводного аммиака аналогично примеру 1. Температ фа реакции , давлегаш 95 атм, продолжительность реакции 5 ч. Выход 7,4 г {1ОО% от теоретического ) Дй-амида терефтапевой киспоты.

Пример 8, Юг сложного сополивфнра иэ 82 мол.% терефталевпй кислоты, 18 мол, % изофталеарй кнслоты и бутандиола-l ,, обрабатывают ЗО г безводного аммиака аналогично примеру 1. Температура реакции 125°С, давление 9Э атм, ттродолж гтельность реакции 5 ч. Выход 7,44 г (96% от теоретического) диамида карбоновой кислоты . Лнамнды карбоновых кислот раздел |отс  фракинонной кристаллизацией.

П р и ki в р 9, В автоклав емкостью 1ОО м загружают 10 г высушенной кройвш потгзттй ,лентерефталата н 31,4 г жидкого аммиака, содержащего вес.% воды. При юггенсивном перемешивании с помощью магнитной мешалки эту смесь 15 мн  нагревают до 120ОС,Давпвние в реакторе 9О атм. Через 5 ч автоклав охлаждают н понижают давление до нормального . Реакционную смесь о абатывают аналогично примеру 1. Выход 8,30 г (95% от теоретического) диамида тербфггалевой кислоти .

Claims (4)

1. Пример Ю. 10 г крошки полиэтйлентерефталата обрабатывают аналогйчйо приг меру 1 36,ё г жидкого аммиака, содержаШ0ГО 4,8 ввс.% воды. Выход 7,83 г (91,8% от теоретического) диамида терефтапевой кислоты. Пример 11. В обогреваемом автоклаве , покрытом танталом и снабженно1уТ мешалкой , емкостью 1 л смешивают 50 г крошек полиэтилентерефталата с 175 г (10 мол ми ) жидкого аммиака и нагревают при интеисивыом перемешиванпв до , при этом устанавпиваетс  избыточное давление ЗОО атм Через 10 ч реакции реаконоиную смесь охлаждают в течение 5 ч до комнатной темперагуры , снижают давление в автоклаве и обрабатывают реакционную смесь аналогично примеру 1, Таким способом получают 4О,8 г (248,5 ммол ) чистого диамида терефталевой кислоты, что составл ет 95% от теоретического . Формула изобретени  1.Способ получени  диамида терефталевой кислоты путем взаимодействи  сложных эфиров терефгалевой кислоты с аммиаком при повышенных температуре и давлении, о тличаюшийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта и расш рени  сырьевой базы, в качестве сложных эфиров терефталевой кислоты берут сложные полиэфиры терефталевой кислоты.
2. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что процесс ведут при температуре 70-ЗОООС.
3. 3.Способ по пп. 1и 2, отличающий с   тем, что процесс ведут под давлением 1О-ЗОО атм.
4. 4.Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что используют аммиак, содержащий 1-5 вес.% воды.