Способ получения алкилоламидов жирных кислот фракции с @ -с @

 

Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к получению алкилоламидов жирных .кислот фракции С(, которые могут быть использованы в качестве исходных веществ для синтетических поверхностно-активных веществ. Цель - увеличение степени амидирования целевого продукта и сокращение продолжительности процесса. Получение ведут амидарованием при 50-140°С предварительно рафинированных алкилоламином метиловых соответствующих жирных кис-1 лот (при дозировании в реакционную смесь в вакууме при остаточном давлении 30-200 мм рт.ст.) в присутствии 2-аминоэтоксидата натрия (катализатор ) и гомогенизации реакционной смеси добавлением готового алкилоламида, б табл.

(51)5 С 07 С 235/02 231/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1 ОСЮАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

f (2l.) 4322203/31-04 (22) 27.10.87 (46) 15.0I..9I. Бюл. 9 2 (7I). Институт химин АН ЭССР и Опор= но-.показательный рыболовецкий колхоз им. С.И.Кирова (72) Я.Х.Йыерс, 1У.Х.Сооне, А.А.Ууккиви и В.A.Ñëåò (53) 547.298.1.07 (088.8) (54) СПОСОВ ПОЛ КНИЯ mmS10Suu hgoa

MIPIIh_#_. KHCJIGT ФРАКЦИИ C о-Сяа (57) Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к по-. лучению апкилоламидов жирных, кислот фракции С! -Сз, которые могут быть, Изобретение относится к способаи получения алкилоламндов жирных кислот, а именно к получению моно- н диэтанолаиидов из иетилрвых эфиров ненасыщенных жирных кислот отходных жиров рыбоконсервной промышленности (OPR) которые могут быть использованы в качестве исходных веществ для синтетических поверхностно=активных веществ.

Целью изобретения является увеличение степени аиидирования целевого продукта и сокращение.продолжительности процесса.

И р н м е р !. В 4-гарлую реакционную колбу с герметичной мепалкой, канельной воронкой, контактным термометром для регулирования наружного обогрева (инфралампа), эффективным термостатированиым дефлегмато- . рои для обратной конденсации моно-.

„SU„„1620443 A 1

2 использованы в качестве исходных веществ для синтетических поверхностно-активных веществ. Цель — увеличение степени амидирования целевого продукта и сокращение продолжительности процесса. Получение ведут амн- . дированием при 50-!40 С предварительно рафинированных -алкилоламином метиловых соответствующих жйрных кис . лот (при доэировании в .реакционную смесь в вакууме при остаточном давле- нии 30-200 мм рт..ст.) в присутствии

2-аминоэтоксилата чатрня (катализатор) и гомогенизации реакционной смеси добавлением готового алкилол аиида. 6 табл.! ! ! этаноламина и селективного удаления Я .паров метанола, холодих ьникам в. верх-. ней части дефлегматор@ для.конденсации и удаления выделившегося при реакцик метанола и .охлаждаеиыи при- " емником на выходе. холодильника с приспособлением для вакууиироваиия аппаратуры помещают 31.,0 r моноэтанолаиина (ИЭА), 18, l г: готового моиоэтаноламида (ИЭ-амида),. 2,82 r yac вора катализатора. В качестве кагализатора применяют: раствор 2 аиииоэтоксилата натрия в ИЭА с учетом начальной концентрации 2-аминоэток- фв, силата в реакцмоныой смеси 0 0750,085 мг-экв/г, Для гамогенкзацин системы в реакционную смесь добавляют готовый алкилолаиид в количестве 10-15 маса от всей смеси, т;е. при массовом соотношении .раствор катализатора - ИЭ-аиид - КЭА - иетило3.

162044 вые эфиры жирных кислот 1,0: 6,63:

11,0 : 35,5, Систему вакуумируют до остаточного давления 50 мм .рт,ст. раствор в колбе,термостатируют при 756С, а дефлегМатор уделения метанола при

50 С. Через капельную воронку в течение 15 мин дозируют 100 г метиловых эфиров жирных кислот {RK)а

По окончании дозирования аппаратуру девакуумируют и отбирают пробы.

Пробы отбирают через определейные промежутки времени до тех пор, пока не получают постоянные показатели анализа, Результаты опыта приведены в табл.2, пример 1. . Пример 2. В реакционную колбу помещают 53,5 r диэтаноламина (реактив марки "ч"), 21,9 г готово- 20

ro ДЗ-амида„ 3,30 г, раствора катализатора. Массовое соотношение раст.вор катализатора — ДЭ-амйд — ДЭА— метиловые эфиры ЖК составляет 1,О

-:: . 6, 64: 16,2: 30,3..Включают ме- 25 шалку, накуумируют аппаратуру до остаточного давления 45.мм рт.ст. и термостатируют полученную смесь, а о также дефлегматор при 90 С. Через .капельную воронку в течение 15 мин в реакционную смесь дозируют 100 г метиловых эфиров ЖК, 15 мин после доэирования эфиров систему девакуумируют и отбирают пробу для анализа, Результаты опыта приведены в табл.3, пример 2.

Пример 3. В реакционную кол--. бу помещают 31,0 г МЭА, 18,7 г .готового МЭ-амида, 2,82 г раствора катализатора. Включают мешалку,полученную смесь, а также дефлегматор термостатируют при 75 С. Через капельную о воронку при атмосферном давлении аппаратуры быстро .(в течение. нескольких секунд) .дозируют 100 г метиловых эфиров ЖК ОРЖ, предварительно о нагретых также до 75 С,. Для установления продолжительности реакции,концентрации катализатора и степени амидирования в течение. процесса отбирают пробы, которые анализируют по вышеприведенной методике. Результаты опыта приведены в табл.2, пример 3.

П р и и е р 4. Синтез проводят аналогично примеру 3 с тем лишь отличием, что дозирование.метиловых эфиров ЖК проводилось в течение 15 мин.

Пробы отбирали по окончании дозирова4

/ ния, Результаты приведены в табл.2, пример 4.

Пример 5. Синтез проводят аналогично примеру 3 с тем отличием, что применяемый ИЭА в качестве примеси содержит 1Х воды. Результаты опыта приведены в табл.2.

Пример 6. Синтез проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что применяемый N3A в качестве примеси содержит 1Х воды..Результаты опыта приведены в табл.2.

Пример 7. В реакционную колбу помещают 53,5 г технического ДЭА, в качестве которого используется промежуточный продукт производства шампуней для волос на основе ОРЖ,содер- . жащий в качестве .примеси значитель-1 ное количество воды (порядка 17), 21,9 г готового ДЭ-амида, 3,30 г ра" створа катализатора. Включают мешалку и полученную смесь, а также дефлегматор термостатируют при 90 С.Чео рез капельную воронку при атмосферном давлении в течение 15 мин в реакционную смесь дозируют.метиловые эйиры ЖК, 90 мик после дозирования эфиров из реакционной смеси полностью удаляют метанол путем медленного вакуумирования системы до остаточного давления 45 мм рт.ст. После этого аппаратуру девакуумируют и проводят анализ реакционной смеси. Результаты опыта приведены в табл.3,пример 7. .Пример 8, Синтез проводят аналогично примеру 7 с тем отличием, что в качестве алкилоламина применяют реактивный ДЭА марки "ч".. Результаты опыта приведены в табл.3,пример 8.

Пример 9. Синтез проводят аналогично примеру 2 с тем отличием, I что в качестве алкилоламина применя.ют технический ДЭА. Результаты опыта приведены в табл.3 пример 9.

Пример, 10. Синтез проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что дозирование метиловых эфиров RK и процесс амидирования ведут при

50 С и оста гочном давлении. 30 мм рт.ст. Результаты опыта приведены в табл.4, пример 10, Пример 11. Синтез проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что даэирование метиловых эфиров ЖК и процесс амидирования ведут при

140 С и остаточном давлении 200 мм

5 16 рт.ст. Результаты опыта приведены в табл.4, пример II.

Пример 1.2. Синтез проводят ,аналогичио примеру 1 с тем отличием, что применяемый МЭА в.качестве при-, меси содержит IХ воды, а температура реакции составляет 90 С при 80 мм рт.ст.

Пример 13. Синтез осуществляют аналогично примеру 1 с той разницей, что применяемый ИЭА содержит

IХ воды, а температура реакции

1101 С при остаточном давлении 180 мм рт. ст. Состав полученных продуктов приведен в табл.б.

Процесс амидирования надежно описывается параметрами, полученными при анализе проб реакционной смеси.

При анализе проб определяют общую концентрацию щелочных компонентов (алкилоламин + катализатор) и концентрацию катализатора путем титрования проб спиртовым раствором соляной кислоты в присутствии индикаторов бромфенолсинего и фенолфталеина соответственно. По этим показателям вычисляют степень амидирования (СА) в процентах от теоретического па метилавым эфирам (выход. процесса). Продолжительность процесса определяют графически по кинетическим кривым из- менения СА во времени, Характеристика исходных реагентов приводится в табл.1.

При амидировании по способу-про тотипу с применением чистого МЭА концентрация катализатора к концу процесса значительна уменьшается (15,7Х от исходного., табл.2, пример 3). При медленном дозИравании метиловых эфиров ЖК .без одновременного удаления. метанола конечная концентрация катализатора значительно увеличивается (25,5Х от.исходного, табл.2, пример

4). Лучший результат получен по предлагаемому способу в условиях одновременнога удаления метанола,когда конечная концентрация катализато- ра составляет 41,7 от исходного (табл.2,пример 1), при этом в несколько раз увеличивается скорость реакции и сокращается более чем в

10 раз время для достижения СА 95%.

Еще большая эфФективность предлагаемого способа проявляется при амидировании с МЭА, содержащим в качестве примеси IХ воды (табл.2, примеры

5 и 6).:На этих примерах легко также"

20443 убедиться в том, что по известному способу под действием воды катализатор быстро портится и уже в течение

15 мин его остаточное количество составляет. всего 6,1Х от исходного.

В предложенном способе сохраняется в 5 раз больше катализатора (31,1X).

Кроме того, СА (выход целевого про" дукта) существенно уменьшается в случае содержания значительного количества воды в ИЭА в известном способе (табл.2, пример 5), так как в этом . .случае протекает реакция амыления мегиловых эфиров ЖК пад действием воды, МЭА и гидроокиси натрия.Bcего этого не происходит в предлагаемом способе (табл.2, пример 6}.

Аналогичные результаты получены

20 при амидировании с ДЭА, При этом по известному способу в случае применения технического ДЭА {табл..З,пример

7) кроме чмень.мения содержания катализатора значительно снижается и

25 СА. В случае применения чистого ДЭА содержание катализатора в конце реакции па предлагаемому способу значительно больше (табл.3.,пример 2), чем по известному (табл.3,пример 8).

3Q При предельных значениях температуры реакции н остаточного давления

СА и продолжительность процесса также удовлетворяют поставленным целям (табл.4, примеры 10 и 11), однако в о случае амидирования при 140 С продукт реакции значительна темнеет.

Таким об азам, способ позволяет повысить степень амициравания целевого продукта, значительна сократить

40 время проведения процесса за счет увеличения скорости реакции амидирования при. повышении картечной концентрации катализатора процесса и исключения дополнительной технологической

45 операции удаления метанола.

Состав жирных кислот, входящих в применяемые фракции метнлавых эфиров

0PR, следующий, мас. : насыщенные жирные кислоты С rq 0„37; С® 6,65; Сt8

5О 7,02; С о 0,2.1; ненасьпяенные жирные кислоты С Б 0,32; С 47,1(2); 36,4 (1); С 1,54; С 0,41 (цифры в скобках обозчачают. число двойных связей на одну карбаксильную группу) .

Фо р мул а и э о б р е т е н н я

Способ получения алкилоламидав жирных кислот фракции С -С z амидира— ванием при нагревании предварнтель7 1620443 8 но рафинированных алкилоламином мети- с целью увеличения степени амиднроловых эфиров соответствукнцих жирных вания целевого продукта и сокращения кислот в присутствии 2-аминоэтокси- продолжительности процесса, метилолата начрия. в качестве катализатора вые эфиры жирных кислот дозируют в и-г . . кууме при осомогенизации реакционной смеси реакционную смесь в вакууме при осдобаю1е п ем готового алкилоламида, таточном давлении 30-200 мм рт.ст, о т л и.ч а ю шийся тем, что, ;и температуре 50-140 С.

Таблица 1

Характеристика исходных веществ

Ф

Вещества

Показатель и единица измерения

Значение показателя

180-193 (7)

188,7

0,0319

0,1953

74,7

171-172

16, 10

98,35

Ионо эта" нол амид. жирных кислот .O РЖ

196,4

0,320

1, 8 8

5, 44

4,25

Раствор катализатора

Диэтаноламин,реактив марка "ч"

Диэтаноламид

35,3

152-155 (10) 9,43

8,52:7,93

13,7

1,654

4,8

Иетиловые эфиры ненасыщенHb!X KHP ныл кислот ОРЖ, рафини-. рованные с моно-, этаноламином

Ионоэтаноламин

Температура кипения, С (мм рт,ст.)

Число омыления, мг КОН/г

Содержание основных компонентов (ЭК „ ), мг-экв/г

Содержание моноэтаноламина по ЭК „,мас.%

Бромное число, мг Br/100 r о

Температура кипения, С

Содержание основных компонентов (ЭК, .), мг-экв/г

Содержание моноэтаноламина по ЗК „, мас.% (в качестве примесей содержит.этиленгликоль и/нли воду)

Содержание ацилицующих компонентов по гидроксильному числу, мг KOH/г

Содержание основных компонентов. (ЭКо „),.мг-экв/г

Содержание моноэтаноламина,мас.%

Содержание примесей (натриевое мыло,продукты поликонденсации) мас.%

Содержание натрия (ЭК1), мг-экв/г

Содержание 2-аминэтоксилата . натрия по ЭК,„, мас.% о

Температура кипения, С (мм рт.ст.)

Содержание основных компонентов (ЭКос ) мг экв/г

Содержание диэтаноламина по ЭК „, мас,%

Содержание ацилирующих компонейтов, мг «. экв/г

Содержание диэтаноламина, мас.%

Соцержание основных компонентов, мг-.экв/г

Содержание примесей (продукты поликонденсации, мыло и др.) 1620443, Таблица2

Синтез МЭ-амида

Способ .синтеза

Количество катализатора, 7 от исходного

Пример

Степень .

Продолжительность процесса, мин амиднрования (СА),7 от теопри СА в конце

95Х реакции до СА

95 7 до конца реакции ретической

3 Иэ в ес тный

4 Иэвестньй с дозированием

1 Предлагаемый

5 Известный + IX воды

6 Предлагаемый + IX воды

18 1

96,3

68

15 ° 7

97,5

98,2. 26

36,0

42,5

25,8

41,7

206

75,0

3,0

98,9

3!,1

27,!

Таблица 3

Синтез ДЭ"амида

Пример.

Способ Качество синтеза использо-.

Продолжительность процесса, мин

Степень

Количество катализаамидиро-. вания,7 от теотора в конце процес-. са 7. от исходного ванного

ДЭА ретической

17,6

90,9

90, 96,3

15 71,8

15 61,2

97,8

Таблица4

Синтез ИЭ-.-амида по предлагаемому способу при предельных значениях показателей процесса

1.5

10 50

11 140

30,8

26,2

34:,2 29,4

97,З

96® 7

200 7 Известный

8 Известный

2: Предлагаемый

9 Предлагаемый

Технический

Реактив марка ч

Реактив марка ч"

Технический

1620443

Та блиц а5

Синтез МЭ-амида по предлагаемому способу при средних значейиях температуры и содержании

1Х воды в МЭА

При-. мер

Продал житель ность процес са,мин

Технологический пока ватель оличество аталнзаора в онце проесса,X т исх. темпера-.. остаточно тура ре- давление, акции, С мм рт.ст, о от

6 75

12 90

13 ИО

98,9

98,1

96,9

180

27,1

25,7

26,2

Т а блица 6

Состав продукта реакции, мас.7

Метило- Катавые лизаэфиры . тор

Метанол Примеси

ДЭ-ающ Моно- Дизтазтаиол- нол. амин амин

ИЭ.-а Составитель В.Иякушева

Техред П,Сердюкова

Редактор .М.Биткина

Корректор 7.11

Заказ 4218 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патейт", г..Ужгород, ул. Гагарина 101

1 88,04

3 80,62

4 81,48

5 65,3

6 89,91

8.

-9

10 87,74

ll 86 82 !

2 88,71

13 . 87 53

8э94

82.е 37 » « 1 3 29

8,58

8,42

1 l,25.

8,64

77,01: - 14,35

81,36 - 13 55

82,57 - 12, 94

8,99

9,15

8,84

8, 9.6

1,27

1,43

2,42

1,64

16,38

О, 7.8

5,44

2 19

l 31

1., 55

2,32

1,35

2,,19

0 29

0,50

0,10

0,17:

0,02

0,19

0,12

0,24

0,42

0,22

0,18

0,18

0,2!

0

6 80

6,88

5,29

0

О

0

0

1,46

2,41

l 48

1,41

1,76

0,48

3,08

2,66

2,76

1,50

1,53

0,92

1,11