Способ получения n,n @ -бис-пара- карбометоксибензоилгексаметилендиамина

 

Изобретение относится к производству кислот, в частности к получению N,N -6Hc-napa-Kap6oMeTOKCH- бензоилгексаметилендиамина, используемого в производстве полимерных волокон, похожих на шелк. Процесс ведут реакцией диметилтерефталата (ДМТ) с гексаметилендиамином в среде толуола и метанола при их объемном соотношении 98:10 в присутствии влаги и катализатора - метилата лития , при . Затем отделяют продукты реакции фильтрованием и промывают смесью толуола и метанола при их объемном соотношении 75:25 с последующей отгонкой растворителя до вьшадения в осадок соли сложного эфира, а оставшиеся маточные и промьшочные растворы возвращают в процесс . Эти условия упрощают схему процесса за счет полной регенерации непрореагировавших веществ (ДМТ и гек-. силметилендиамина), катализатора и растворителя без накопления побочного продукта в реакционной массе и попадания его в конечный продукт. Последнее улучшает качество полимеров. 1 табл. i СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 С 07 С 103/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2957756/23-04 (22) 06.08.80 (31) 25570A/79 (32) 10.09.79 (33) IT (46) 15. 04. 88. Бюл. № 14 (71) Аник С.п.A. (IT) (72) Франко Коньиньи и Армандо Мариано (IT) (53) 547. 298. 2. 07 (088. 8) (56) Патент Италии № 908844, кл. С 07 С, опублик. 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И,И -БИС-ПАРАКАР БОМЕТОКСИБЕНЗОИЛГЕКСАМЕТИЛЕНДИАМИНА (57) Изобретение относится к производству кислот, в частности к полуI чению И,N -бис-пара-карбометоксибензоилгексаметилендиамина, используемого в производстве полимерных волокон, похожих на шелк. Процесс.„SU, 1 89676 А 3 ведут реакцией диметилтерефталата (ДМТ) с гексаметилендиамином в среде толуола и метанола при их объемном соотношении 98:10 в присутствии влаги и катализатора — метилата лития, при 70 С. Затем отделяют продукты реакции фильтрованием и промывают смесью толуола и метанола при их объемном соотношении 75 .25 с последующей отгонкой растворителя до выпадения в осадок соли сложного эфира, а оставшиеся маточные и промывочные растворы возвращают в процесс. Эти условия упрощают схему процесса за счет полной регенерации непрореагировавших веществ (ДМТ и гек- . силметилендиамина), катализатора и растворителя без накопления побочного продукта в реакционной массе и попадания его в конечный продукт, Последнее улучшает качество полимеров.

1 табл.

1389676

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу поI лучения N,N -бис-пара-карбометоксибензоилгексаметилендиамина, который находит применение при получении полимеров, в частности волокон, похожих на шелк.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Пример 1. 779 кг толуола (Н О 10 ч. на млн.), 79 кг метанола (H O 70 ч. на млн), 230 кг диметилтерефталата (ДМТ) (О 200 ч. на млн.) и 25 экв. LiOCH подают в реактор объемом 2 м, снабженный мешалкой и вводом азота.

Смесь нагревают до 70 С и подают

42 кг гексаметилендиамина (Н О

800 ч. на млн.) до получения 6 NT (N N -бис-пара-карбометоксибензоилI гексаметилендиамина). Метанол, который выделяется в реакции,одновременно отгоняют в виде азеотропной смеси с толуолом.

В конце реакции продукт имеет сле дующий состав, .: толуол 70,3; метанол 7,2; ДИТ 8,63; 6NT 13,9; LiOCHз

19 экв., литийтерефталат (LiTe)

6 экв. Затем 6 NT выделяют фильтрованием под давлением и промывают на фильтре 600 л смеси метанола и толуола при объемном соотношении 75:25 (содержание HqO 40 ч. на млн.).

Влажный мономер сушат при 100 С при обычном давлении в потоке азота.

Мономер имеет следующие характеристики: т.пл. 232 С; N 6,4 .; С 65,4 ;

H 6,5 .; литий 3 м.экв./кг (LiTe

О, 005 ) .

Маточный раствор и промывную жидкость объединяют и получают следующую композицию, : ДИТ 7,2; толуол

65,8; метанол 27; LiOCHg 17 экв., LiTe. 8 экв.

Растворители, которые использовали для промывки (за исключением того количества, которое осталось в фильтровальной лепешке) удаляют в ис парителе,содержащем набивную колонку, до получения остатка в виде массы около 950 кг со следующим составом, .: ДМТ 10; толуол 81,7; метанол 8,3.

Пример 2. Остаток примера 1 полностью рециркулируют в реактор для синтеза 6 NT в тех же условиях, что и в примере 1, после добавления составляющих.

В конце реакции масса имеет приблизительно тот же состав, что и в примере 1, и содержит 2 1 экв. LiOCH и 12 экв. терефталата лития.

При проведении операций фильтрования и промывки аналогично примеру

1 получают сухой мономер с содержанием лития 25 мэкв,/кг (LiTe 0,45 ), тогда как смесь маточного раствора и промывок содержит около 19 экв.

LiOCH и 11 экв. терефталата лития.

После отгонки промывочного растворителя композиция остатка приблизительно эквивалентна остатку примера 1.

Пример 3. Остаток примера

2 следующей композиции, .: ДИТ 10, 1; толуол 61,5; метанол 8,4; LiOCH>

19 экв.; .терефталат лития 1 1 экв., очищают от растворителя (смесь метанол — толуол 75:25) до тех пор, пока не получают композицию следующего состава, : ДИТ 10,6; толуол

84; метанол 5,4; LiOCHq 21 мэкв./кг, терефталат лития 12 мэкв./кг, и затем пропускают ее при 60 С через центрифужный декантатор до получения массы

900 кг с композицией, эквивалентной первоначальному составу (LiOCH

21 мэкв/кг, LiTe 3,4 мэкв./кг).После добавления 135 кг ДИТ, .23 кг метанола и 6 эквивалентов LiOCH z к этой массе к полученной смеси добавляют

42 кг гексаметилендиамина и проводят новый синтез 6 NT, как и в примере 1, до получения массы следующего состава, %: толуол 70 15; метанол 7,2;.

ДИТ 9,9; 6 NT 13,9; LiOCH3 21 экв.;

LiTe 7,1 экв.

Мономер 6 NT с содержанием лития менее 3 мэкв/кг после фильтрования, промывки и сушки выделяют из этой массы.

Реакционная смесь при синтезе диэфиродиамида по окончании реакции имеет следующий состав, кг: диэфиродиамид 254 кг; ДМТ 127; толуол

1225; метанол 144; метилат лития:

29 экв; LiTe 18,5 экв.

Диэфиродиамид собирают на фильтрпрессе и получаемый при этом остаток на фильтре промывают 1100 л азеотропной смеси метанола и толуола (75:25 по объему). Влажный остаток сушат, получая в результате сухой диэфиродиамид, который содержит

3,5 мэкв. LiTe на 1 кг продукта.

1389676

Объединенные маточная и промывная жидкости имеют следующий состав, кг: диметилтерефталат 127; толуол 1420; метанол 676; метилат лития 29 экв.;

LiTe 18 экв.

Указанную смесь перегоняют в колонне при давлении 1020 атм при флегмовом числе 2:1, собирая при этом

1060 л азеотропа (соотношение метанол-толуол 75:25 по объему). Температура головной части колонны 65О С, температура бойлера 67 С в начале перегонки и 71 С по завершении перегонки. Собранный таким образом азе отроп используется для промывки на фильтре осадка, представляющего собой диэфиродиамид.

По окончании перегонки в бойлере содержится остаток следующего соста,ва, кг: диметилтерефталат 127; толуол 1190; метанол 49; метилат лития 29 экв .; LiTe 18 экв . Состав растворителя, остающегося в бойлере (смесь толуола и метанола 95:5 по 25 объему), соответствует растворимости LiTe (соль сложного эфира), равной примерно 2 из 18 экв., которые остались. Таким образом, примерно

16 экв. LiTe выпадает в осадок и может быть удалено фильтрованием остатка на корзиночном фильтре. В результате получают композицию, имею,щую следующий состав, кг: диметилтерефталат 127; толуол 1185; метанол

49; метилат лития 29 экв.; LiTe примерно 2 экв.

Эта смесь может быть непосредственно введена в реакцию синтеза при пополнении ее в случае необходи- 40 мости соответствующими количествами растворителей, реагентов и катализатора.

Концентрация соли сложного эфира

LiTe в диэфиродиамиде оказывает значительное влияние на качество полимера (получаемого в результате его поликонденсации), в особенности на качество получаемого из указанного полимера волокна, а также на процесс прядения.

Если концентрация LiTe в используемом для этой цели диэфиродиамиде превышает некоторое граничное значение, прядение волокон полимера может оказаться невозможным.

Ниже приводятся данные по прядению для случаев полимеров, полученных поликонденсацией с использовакием гександиола и диэфиродиамидов при различных содержаниях LiTe.

Вязкость в растворе различных полимеров, полученных таким способом, примерно одинакова и составляет

2,30-2,33 (1X-ный раствор в смеси фенола и тетрахлорэтана при 25 С; смесь растворителей состоит из равных количеств по массе). Полученные при этом нити состоят из 24 трехлепестковых волокон, их характеристика соответствует 50 денье после протяжки при соотношении протяжки 2,8.

По мере увеличения содержания

LiTe в полимере, предназначенном для прядения, увеличивается число появлений заусенцев при протяжке и в моноволокнах, в результате чего требуется более частая замена прядильных головок . Об этом можно судить по приведенным в таблице зна-. чениям АР.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность практически полной регенерации непрореагировавших соединений, катализатора и растворителя и повторного их использования на стадии синтеза.

При этом предотвращается накопление побочного продукта в реакционной смеси и попадание его в конечный продукт, что улучшает качество получаемых из него полимеров и волокон.

Формула изобретения

Способ получения N,N †б-пара-кар1 бометоксибенэ оилге ксаметилендиамина взаимодействием диметилтерефталата с гексаметилендиамином в среде смеси толуола с метанолом при нагревании реакционной смеси в присутствии катализатора — метилата лития с последующим отделением продукта реакции фильтрованием и промывкой его растворителем, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, последний ведут при 70 С в условиях наличия влаги, смесь толуола и метанола используют в объемном соотношении 98:10, а промывку полученного продукта от образовавшейся соли сложного эфира, катализатора и непрореагировавших исходных веществ ведут смесью метанола и толуола при их объемном соотношении 75:25 с последующей отгонкой растворителя до выпадения в осадок соли сложного эфира,при этом оставшиеся Màточный и промывочный растворы воэнряшавт.в процесс.

1389676

2,45

92

4,66

36

13

8,75

Свыше 20

20

Составитель В. Мякушева

Техред М. Ходанич Корректор И. Муска

Редактор И. Рыбченко

Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1588/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание LiTe в диэфиродиамиде, мэкв./кг

Среднее увеличение давления на стандартной прядильной головке при стандартных условиях фильтрования, 3Р

Выход (протяжкаэкструдирование), 7

Прочность г/денье

Удлинение при разрыве, X