Способ получения 4-метил-2-пентина

 

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения мономера, который находит применение, в частности, для получения полимера, используемого для получения газо-разделительных мембран. Способ осуществляется путем дегидрогалогенирования галогенпроизводных углеводородов щелочным реагентом в среде растворителя при повышенной температуре, в котором в качестве щелочного реагента используют соединение общей формулы MeOR, где Me - K или Na; R - Н, СН3, трет - С4H9, а в качестве растворителя - диметилсульфоксид, и процесс проводят при температуре 40-120°С. Щелочной реагент берут в количестве 1-1,5 моля на 1 моль галогеноводорода в исходном углеводороде. Технический результат – повышение выхода целевого продукта, упрощение технологии процесса, расширение сырьевой базы за счет использования широкого ассортимента реагентов и исходных галогенопроизводных углеводородов.1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области органического синтеза ацетиленовых углеводородов, в частности 4-метил-2-пентина. Указанный ацетиленовый углеводород представляет интерес в качестве мономера для получения полимеров, мембраны из которых обладают селективными газоразделительными свойствами.

Известен [H.N.Miller et. al., J. Org. Chem., 19, 1882 (1954)] способ получения 4-метил-2-пентина путем дегидробромирований 2,3-дибром-4-метилпентана с помощью амида натрия в жидком аммиаке. Получают 68,5% 4-метил-2-пентина.

Недостатками способа являются технологические проблемы, возникающие при работе с ядовитыми жидким аммиаком и амидом натрия.

В работе [А.А.Чирко и др., ЖОрХ, 8, №4, 687 (1972)] описан многостадийный способ получения 4-метил-2-пентина из изоамилового спирта, который сначала дегидратируют в 3-метил-1-бутен на окиси алюминия, затем 3-метил-1-бутен бромируют, а полученный 1,2-дибром-3-метилбутан подвергают дегидробромированию калиевой щелочью в этиленгликоле при 140-170С в 3-метил-1-бутин, последний метилируют диметилсульфатом в 4-метил-2-пентин через магнийорганический синтез. Выход 3-метил-1-бутена составлял 11,4% в расчете на взятый спирт, а целевого продукта - около 5%.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ [В.Ипатьев, ЖОрХ, 27, вып. 7, 387, (1895)], согласно которому 4-метил-2-пентин получают при нагревании в запаянных трубках смеси 2-хлор-4-метил-2-пентена и 2,2-дихлор-4-метилпентана с крепкой спиртовой калиевой щелочью при 170-180С в течение 16 часов. Выход 4-метил-2-пентина составляет 32%.

Недостатком известных способов является низкий выход целевого продукта.

Задача изобретения - повышение выхода целевого продукта, упрощение технологии процесса, расширение сырьевой базы, использование для получения нового перспективного мономера широкого ассортимента реагентов и исходных галогенопроизводных углеводородов.

Указанный результат достигается описываемым способом получения 4-метил-2-пентина путем дегидрогалогенирования соответствующих моно- и(или) дигалогенпроизводных углеводородов щелочным реагентом при повышенной температуре, согласно которому в качестве щелочного реагента используют соединение общей формулы MeOR, где Me - K, Na; R - Н, СH3, трет - С4Н9, в качестве растворителя - диметилсульфоксид (ДМСО) и процесс проводят при температуре 40-120С.

Щелочной реагент берут преимущественно в количестве 1,0-1,5 моля на 1 моль галогеноводорода в исходном соединении.

Отличительными признаками способа являются использование для получения 4-метил-2-пентина из галогенпроизводных углеводородов вышеназванных щелочных реагентов в сочетании с ДМСО и проведение реакции при температуре 40-120С.

Исходные соединения - хлор- и бромпроизводные углеводороды - могут быть получены хлорированием или бромированием соответствующего олефина 4-метил-2-пентена (димера пропилена), а также взаимодействием метилизобутилкетона с пятихлористым фосфором.

Основным продуктом реакции дегидрогалогенирования в заявляемых условиях является 4-метил-2-пентин, его содержание в углеводородах С6Н10 составляет 55-76%, остальное - 4-метил-1-пентин и аллены (4-метил-1,2-пентадиен и 4-метил-2,3-пентадиен).

4-Метил-1-пентин так же, как и 4-метил-2-пентин является новым перспективным мономером для получения полимеров, обладающих селективными газоразделительными свойствами. Оба мономера могут быть выделены из продуктов реакции методом ректификации с концентрацией выше 99 мас.%. Кроме того, побочные продукты (4-метил-1-пентин и метилпентадиены) могут быть легко превращены в целевой наиболее термодинамически стабильный 4-метил-2-пентин реакцией изомеризации.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Реакцию дегидроалогенирования проводят в четырехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром, капельной воронкой и елочным дефлегматором с нисходящим холодильником.

В колбу при перемешивании загружают 30 г (0,27 моля) ТБК и 66 мл ДМСО, затем при температуре 40С из капельной воронки подают 243 г смеси 2,2-дихлор-4-метилпентана и 2-хлор-4-метил-2-пентена, полученной взаимодействием метилизобутилкетона с PCl5. Мольное отношение ТБК:НСl составляет 1:1. Перемешивание продолжают еще 2 часа при 40С, после чего продукты реакции вместе с водой отгоняют из колбы, собирая фракцию с температурой кипения 55-80С. После отмывки водой от триметилкарбинола, образующегося из ТБК в ходе реакции, получают 16,1 г продукта, состоящего в основном (91,7%) из углеводородов С6Н10. Конверсия хлоридов 98%. Состав углеводородов С6Н10, мас.%:

4-метил-2-пентин 73,7

4-метил-1–пентин 21,8

4-метил-1,2-пентадиен 4,5

Выход 4-метил-2-пентина составляет 70,8% от теории.

Реакцию дегидрогалогенирования в примерах 2-7 проводили, как описано в примере 1. Результаты опытов с использованием различных галогенпроизводных углеводородов и щелочных реагентов приведены в таблице.

Предложенный способ имеет следующие преимущества перед известными: позволяет получать целевой продукт с высоким выходом (50-72 %) от теории из различных галогенпроизводных углеводородов при умеренных температурах по простой технологии. При этом суммарный выход двух ацетиленовых мономеров (4-метил-2-пентина и 4-метил-1-пентина) достигает 90%.

Формула изобретения

1. Способ получения 4-метил-2-пентина путем дегидрогалогенирования галогенпроизводных углеводородов щелочным реагентом в среде растворителя при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента используют соединения общей формулы MeOR, где Me - К или Na, R - Н, СН3, трет - С4Н9, а в качестве растворителя - диметилсульфоксид и процесс проводят при температуре 40-120С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелочной реагент берут в количестве 1-1,5 моля на 1 моль галогеноводорода в исходном соединении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам синтеза олефинов из моногалогензамещенных парафинов, и может найти применение в утилизации хлорорганических отходов, а также в производстве синтетического каучука

Изобретение относится к ациклическим ненасьпцениым углеводородам,

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и касается способа раздельного и/или совместного получения метилацетилена и аллена из C3-углеводородной фракции экстрактивной ректификацией в присутствии ацетонитрила в качестве селективного растворителя, на первой стадии процесса в режиме экстрактивной ректификацией в присутствии ацетонитрила в качестве селективного растворителя, на первой стадии процесса в режиме экстрактивной ректификации при повышенном давлении отделяют пропан-пропиленовую фракцию до остаточного содержания в C3-фракции пропана и пропилена 0,1 - 35%, обеспечивающего флегматизацию дистиллятных фракций

Изобретение относится к гетероциклическим веществам, в частности к получению 9-трикозина, являющегося синтоном для 9-трикозена ("мускалура") - полового феромона комнатной мухи

Изобретение относится к способам получения н-алкинов-1 и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности

Изобретение относится к химии ацетиленов, а именно к способу получения трет-бутилацетилена, и может быть использовано в препаративной органической химии для синтеза пропаргиловых спиртов, кетонов, а также некоторых лекарственных препаратов (например, тербинафина)
Наверх