Способ получения полимолочной кислоты

 

0Ц852889

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

""-:ñïóáëèê (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.11.79 (21) 2862888/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.08.81, Бюллетень ¹ 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (51) М. Кл.

С 08G 63/06

Государственный комитет (53) УДК 678.674 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. Я. Козоровицкий и Б. П. Мананников

Армянский филиал Всесоюзного ордена Трудового Крйсного

Знамени научно-исследовательского института химичереих реактивов и особо чистых химических веществ «ИРНА»- (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области химии и технологии полимеров, а именно, к способу получения полимолочной кислоты.

Известен способ получения полимолочной кислоты, заключающийся в нагревании до 100 †1"С метилового эфира молочной кислоты при атмосферном или остаточном давлении в присутствии катализатора этерификации, например концентрированной серной кислоты, двуокиси серы, трехокиси бора, и-толуолсульфокислоты (11. Образующийся метиловый спирт отгоняют или в процессе реакции, или по окончании, катализатор нейтрализуют щелочным агентом, удаляют непрореагировавший исходныйметиллактат и получают полимер с выходом

55 — 88%.

Недостатком способа является низкий выход целевого продукта, необходимость применения катализатора и его последующего удаления, применение дорогостоящего сырья.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения полимолочной кислоты пол имеризацией молочной кислоты (2).

100%-ную молочную кислоту или ее водный раствор нагревают 4 ч при 100 — 150 С и остаточном давлении 17 — 20 мм рт. ст. в присутствии катализаторов этерификации, таких как сильные минеральные кислоты (концентрированная серная, фосфорная, соляная, борная), а также кислот Льюиса.

Образующуюся воду удаляют в процессе реакции под вакуумом. По окончании процесса катализатор нейтрализуют щелочным агентом и удаляют. Выход полимолочной кислоты при использовании в качестве ис10 ходного продукта 100%-ной молочнОЙ кислоты составляет 88 — 94%, а при использовании 80% -ной молочной кислоты — 83—

96%. Процесс ведут также при атмосферном давлении кипячением 80 " о-ной молоч15 ной кислоты в бензоле в присутствии серной кислоты с удалением воды в виде азеотропа вода-бензол; выход 96%.

Недостатками способа являются необходимость применения кислотного катализа20 тора и его удаление по окончании процесса, ведение процесса в вакууме, использование токсичного бензола для удаления воды в виде азеотропа, применение в качестве исходного продукта молочной кислоты, 25 являющейся, в основном, продуктом пищевого происхождения, так как ее получают молочно-кислым брожением углеводов.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса и расширение сырьевой базы.

852889

Формула изобретения

Составитель В. Чупов

Техред М. Гайдамак

Корректоры: Л. Орлова и Е. Осипова

Редактор Н. Потапова

Заказ 1821/11 Изд. № 487 Тираж 530 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, нр. Сапунова, 2

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимолочной кислоты а-хлорпропионовую кислоту обрабатывают эквимолярным количеством щелочи и нагревают при 185 †1 С в течение 40—

50 мин, а также тем, что в качестве щелочи используют сухие гидроокиеи натрия или калия, или смесь гидроокиси натрия или калия и воды, ацетона или спирта в соотношении 1: 1 — 1: 2,5, соответственно.

Действием эквимолярного количества щелочи получают соль а-хлорпропионовой кислоты, расплав которой при 185 — 195 С в течение 40 — 50 мин подвергают поликонденсации, добавляют ацетон, отфильтровывают образовавшуюся в процессе реакции солянокислую соль, удаляют ацетон и получают целевой продукт с выходом 96—

98%.

Пример 1. К 83 мл (1 моль) к-хлорпропионовой кислоты при интенсивном перемешивании добавляют 56 г (1 моль) сухой гидроокиси калия. Полученную массу выдерживают 40 мин при 195 С. После охлаждения добавляют 250 мл ацетона, отфильтровывают выпавший хлористый калий и удаляют ацетон. После отгонки ацетона остается 69,2 r смолообразного остатка, представляющего собой полимолочную кислоту. Выход 96% . Относительная вязкость 3 -ного ацетонового раствора равна

4,08.

Пример 2. К смеси 40 г (1 моль) гидроокиси натрия и 90 мл этилового спирта при перемешивании прикапывают 83 мл (1 моль) а-хлорпропионовой кислоты. Растворитель отгоняют и реакционную смесь выдерживают при 185"С 50 мин. Далее проводят операции, аналогично примеру 1.

Получают 70,5 г (98 /о) полимолочной кислоты. Относительная вязкость 3% -ного ацетонового раствора равна 4,1.

П р им ер 3. Все операции проводят аналогично примеру 2, используя в качестве растворителя 100 г ацетона, и выдерживают смесь 40 мин при 190 С. Получают

70,2 r (97,5% ) полимера с относительной вязкостью 3 /о -ного ацетонового раство5 ра 409.

Пример 4. Все операции проводят аналогично примеру 3, используя в качестве растворителя 40 мл воды. Получают 70,5 r (98% ) полимера с относительной вязкостью 3 /о-ного ацетонового раствора 4,1.

Таким образом, способ получения полимолочной кислоты, основанный на применении в качестве исходного продукта ахлорпропионовой кислоты, позволяет, сохраняя высокий выход целевого продукта, отказаться от использования молочной кислоты, являющейся природным сырьем, исключить применение катализатора и упростить технологию процесса.

1. Способ получения полимолочной кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и расширения сырьевой базы, о:-хлорпропионовую кислоту обрабатывают эквимолярным количеством щелочи и нагревают при 185—

30 195 С в течение 40 — 50 мин.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочи используют сухие гидроокиси натрия или калия, или смесь гидроокиси натрия или калия и воды, 35 ацетона или спирта в соотношении 1:1—

1: 2,5 соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2534255, кл. 260 — 184, опублик. 1947.

2. Патент США № 2396994, кл. 260 †4, опублик. 1944 (прототип).