Способ получения бутилстеарата

 

ОЛЙСАМИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

Ц P Pc g Q P g g Q i> gg (8 И Д т Е Д кз «Д р 1

Сок1з Соеетски1!

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13Х11,1966 (№ 1090515/23-4) с прпсосдинение I заявки №

1

Мг11(С 07с

Приоритет

Опубликовано 29Х11,1967. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 14.IX.19á7

Комитет пн делам изобретений и открытий ори Совете Министрое

СССР

УД К 547.295.94 264:542.951.3 (088,8) >

«р

1

c i

Авторы изобретения!

А, Д. Игошев, С. В. Зубарев, К. A. Чесноков и А. Г. Пу1!тина

Заявитель

Уфимский химический завод

i Б

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТИЛСТЕАРАТА

Бутилстеарат применяется в производстве ударопрочного полистирола, для замасливания нитей в текстильной промышленности, в качестве компонента при изготовлении различных помад, а также как связующее для таблеток в фармацевтической промышленности.

Известные методы производства бутилстеарата заключаются в этерификации стеариновой кислоты бутиловым спиртом в присутствии серной и фосфорной кислот, сульфоугля, газообразного хлористого водор";„-: или катионитов в качестве катализаторов. После окончания реакции этерифпкацип отгоняют избыток бутилового спирта под вакуумом, минеральные катализаторы отмь!вают водой, а катиониты от.тели.от фильтрованием. Дл I снижения кислотного числа техпи.1еский бутилстеарат обрабатыва1от раствором соды, отделяют от щелочного раствора, сушат и перегоняют под вакуумом до 15 лтлт рт. ст.

Однако aTII c loco 5h! Il >leioT pic;I пе.- остаTK03, которые в значительной мече осложняю- получение бутилстеарата нужного качества. Так, например, применение катиошп а КУ-2 в процессе приводит к бтястрому разрушению его из-за небольшой термоустой-1ивости, а сульфоуголь, обладая достаточной терхтостойкостью, не имеет необходимой механической прочности, и поэтому также быстро выходит пз строя, причем регенерация его невозмо.кна. Применение ми11еральных катализаторов ведет к необходимости проведения Вод!юн оТмызки их после завершения стадии этсрифп ;.ац1!ii, что вызывает сдвиг равновесия реакции

C,-,H,.-,СООН+С,Н,ÎH (C,-,1-1 Д«;COOC,H1+Н О в нежелательном направлении гидролиза образовавшегося бутплстса:3ата. ° Iу 1шп:>! способом стп!жет!1!я I;I!caoT11ого -II тплстеа1>ата является его сор аоотка C > хо! . содо11, !!О ООВОд,— нение его ведет к невозможности применения

sToro cI!oco6a, Ta! Iе бутплстеарата со-.даст догол нительныс тр дпостп во время в» кууl>1I e e> ОНК11, IIOCKO,«bi >, I>0, Ia ПI>la>1! ВаеТ грсвании гидролиз бутплстеарата, что ведет к нараСТаHIIIO кпСл T!IOCTll I! l. Од > KTa !1еобхо димост!! повторной его Обработки. Заменить водн1.10 отмывку кислых катализаторов нейтрализацией сухой содой также невозможно из-за того, что при этом выделяется зпа1ительное количсст",о тегла, 1: дущее и местш>1м перегревам, значительному омылению бутнлстеарата и связанной с этим плохой его фильтруемости. Применение для нейтрализации

30 водных растворов соды вызывает болыпис по199863

Предмет изобретения

Составитель Г. Б, Аидиои

Текрсд Л, Я. Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и А. A. Король

Редактор Л. А. Ильина

Заказ 2910/1 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по дслаги изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр.

Сапунова, 2 терн бутилстеарата (20 — 25% ) из-за того, что образующийся при нейтрализации стеарат натрия стабилизирует эмульсию бутилстеарата в водном растворе и становится невозможным четкое отделение слоя бутилстеарата от водного слоя. Все это снижает выход бутилстеарата до 65 — 70% от теории, тем более, что к нему как к продукту, идущему на изготовление ударопрочного полистирола, предъявляются очень высокие и жесткие требования по качеству.

С целью повышения выхода бутилстеарата, предлагается проводить этерификацию стеариновой кислоты бутиловым спиртом в присутствии арилсульфохлоридов, таких как бепзолсульфохлорид, п-толуолсульфохлорид, пхлорбензолсульфохлорид и т. п. При этом время проведения этерификации и режим практически не отличаются от таковых с другими кислыми катализаторами, только благодаря арилсульфохлоридам происходит гораздо меньшее осмоление реакционной массы, чем в присутствии минеральных катализаторов, а после вакЯ и-отгонки бутанола становится возможной прямая нейтрализация сухой содой, чему благоприятствует и отсутствие влаги, а также сильных минеральных кислот в реакционной массе.

После обработки технического бутилстеарата сухой содой и достижения содержания свободной стеариновой кислоты менее 0,1% бутилстеарат отделяюг от соды любым известным методом без особых затруднений, которые наблюдаются при применении других катализаторов. Для окончательной очистки бутилстеарат направляют на вакуум-разгонку, которая протекает со значительно меньшим разложением, так как направляемый на перегонку бутилстеарат практически не содержит влаги.

Из-за резкого спи>кения потерь значительно возрастает выход целевого продукта (до 90—

95% от теор.), а за счет замены двух стадий технологического процесса (отмывка минерального катализатора водой и обработка раствором соды), продолжительность которых очень велика в результате плохого давления слоев бутилстеарата и воды или водного раствора соды, одной стадией (обработка бутилстеарата сухой содой) увеличивается производительность. Описываемый способ можно применять с таким >ке эффектом для изготовления эфиров других жирных кислот, например олеиновой, пальмитиновой и т. д.

Пример 1. В стальной эмалированный аппарат емкостью 150 л с рубашкой для обогрева и охлаждения, мешалкой, холодильником

45 и флорентийским сосудом загружают 50 кг гидрированной стеариновой кислоты (ТУ-П45-55), 47 л технического бутилового спирта и 100 г (02% от веса стеариновой кислоты) бензолсульфохлорида. Массу нагревают при размешивании до кипения, отгоняющийся азеотроп воды с бутанолом конденсируют в холодильнике и подают во флорентин, откуда верхний бутанольный слой возвращают, а нижний водный выводят из сферы реакции.

После окончания отгонки воды и достижения остаточной кислотности менее 1 %, что обычно занимает 5 — 5,5 час, флорентийский сосуд заменяют приемником и отгоняют избыток бутанола сначала при атмосферном давлении, а в конце под вакуумом в 100 — 150 мм рт. ст.

Затем реакционную массу охлаждают до 30—

40 С и при перемешивании небольшими порциями в течение 6 час в нее добавляют 3,1 кг кальцинированной соды. Нейтрализацию заканчивают, когда остаточная кислотность станет менее 0,1%. После этого массу направляют на фильтрование для отделения от соды.

Отфильтрованный бутилстеарат направляют на вакуум-перегонку при остаточном давлении не выше 15 мм рт. ст. После отбора небольшого количества предгона в интервале температур 195 — 215 С при том же давлении отбирают основную фракцию в количестве

55,2 кг (92% от теории) .

Бутилстеарат, полученный таким образом, отвечает всем требованиям, предъявляемым к нему в производстве ударопрочного полистирола, и имеет следующие показатели:

Содержание основного вещества, % 102,8

Кислотность в пересчете на стеариновую кислоту, % 0,06

Йодное число 1,02

Температура застывания, С 23,1

Цветность по йодной шкале 0,1

П р и и е р 2. Аппаратура, методика проведения процесса и загрузки компонентов те же, что и в примере 1, но вместо 100 г бензолсульфохлорида загру>кают 150 г п-толуолсульфохлорида. На нейтрализацию расходуют 4 кг кальцинированной соды. Получают 54,6 кг (91,2% от теории) бутилстеарата такого же высокого качества, что и в примере 1.

Способ получения бутилстеарата этерификацией стеариновой кислоты бутиловым спиртом в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии арилсульфохлорида.