153939. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metakrilsav előállítására alfa-oxiizovajsavból

3 .-..-•.: szerinti (B) reakcióegyénlet szerint. A harmadik reakciólépésben a (II) ion a további menynyiségben beadagolt alfa-oxiizovajsawal reakcióba lépve, a csatolt rajz szerinti (C) reakcióegyenlet szerint szabad metakrilsavat képez. A harmadik reakciólépésben végbemenő reakció valószínűleg az j alfa-oxiizovajsav és a metakrilsav disszociációs állandóinak különbségén alapul. ,... A találmány szerinti eljárás gyakorlati kivitele különböző módokon történhet. így eljárhatunk oly módon, hogy az alfa-oxiizovajsavat a bázisosan reagáló vegyülettel az alkalmazott reakcióközegben egyszerűen a kellő reakcióhőmérsékletre hevítjük, amikoris a képződött metakrilsav ledesztillálható a reaktoredényből. Reakcióközegként olyan közömbös, poláros folyadékok alkalmazhatók, amelyek a szén- és hidrogénatomokon kívül még heteroatomokat, mint oxigént, ként és/vagy nitrogént tartalmaznak, forrpontjuk pedig 200 C° felett, előnyösen 250 C° felett van. Az ilyen folyadékok példáiként a megfelelő forrpontú polietilénoxid-származékok, mint trietilénglikol-dibutiléter, tetraetilénglikol-dimetiléter vagy pentaetilénglikol-dibutiléter, továbbá a kinolin és az akridin említhetők. Az alfa-oxiizovajsavat olvadék vagy előnyösebben oldat, pl. alkoholos oldat alakjában vihetjük be a kellő reakcióhőmérsékletre hevített és a bázisosan reagáló vegyületet is tartalmazó reakcióközegbe. A képződött metakrilsavat folyamatosan, adott esetben az alfa-oxiizovajsav oldására alkalmazott oldószerrel együtt desztilláljuk le a reakciótérből, a reakció lefolyása során esetleg fellépő zavarok kiküszöbölése érdekében. A képződött metakrilsav kidesztillálásának megkönnyítése céljából valamely vivőszert, pl. valamely közömbös gázt is alkalmazhatunk. A bázisosan reagáló vegyületnek a reakcióközegben alkalmazandó koncentrációja attól függ, hogy a reakciót folytonos vagy szakaszos munkamóddal folytatjuk le. Szakaszos munkamód esetén 1 mól alfa-oxiizovajsavra számítva előnyösen 0,02—0,1 mól bázisos vegyületet alkalmazunk olyan esetekben, amikor a poláros folyadék nem azonos a bázisosan reagáló vegyülettel. Folytonos munkamód esetében a bázisosan reagáló vegyület mennyiségét az alfa-oxiizovajsav átviteli sebességétől függően szabjuk meg. Ha óránként 1 mól alfa-oxiizovajsav kerül feldolgozásra, akkor 0,05— 0,5 mól bázisosan reagáló vegyületet alkalmazhatunk. A metakrilsav polimerizációjának elkerülése érdekében mind a szakaszos, mind a folytonos munkamód esetében alkalmazhatunk inhibitorokat, mint indulint, pirokateohint, hidrokinont, hidrokinon-monometilétert vagy metilénkéket. . A disszociációt előidéző adalékként a találmány szerinti" eljárásban az alfa-oxiizovajsav valamely sója, különösen a nátriumsója is felhasználható. 4 A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait közelebbről az alábbi példák szemléltetik. 5 1. példa: Szakaszas eljárás, szervetlen bázisos vegyület jelenlétében. 10 Egy mágneses keverővel, hőmérővel és viszszafolyás-szabályozó feltéttel felszerelt 250 mles háromnyakú lombikban 26,0 g alfa-oxiizovajsav, 0,4 g nátriumhidroxid és 60 g pentaetilénglikol-dibutiléter elegyét keverés közben 25 fokozatosan felhevítjük. Amint a hőmérséklet a reaktor-lombikban eléri kb. a 160 C°-ot, desztillátum kezd átmenni, amelynek átdesztillálási hőfoka hamarosan eléri, sőt meghaladja a 160 C° hőmérsékletet. A reakcióelegyet 320 C° 20 reakciohőmérsékletig hevítjük, miközben a reakcióterméket gyenge visszafolyatás mellett folyamatosan ledesztilláljuk. A desztillátumban meghatározzuk a metakrilsavtartalmat a termék savszáma és brómszáma alapján. A fent 25 leírt kísérleti elrendezés esetén a vivőanyagként alkalmazott alfa-oxiizovajsav 90,2%-a dehidratizálódik metakrilsavvá. 2. példa: SO Szakaszos eljárás, szerves bázisos vegyület jelenlétében, Az 1. példában leírt kísérleti készülékben £5 26,0 g alfa-oxiizovajsavat és 26,0 g kinolint — amely kettős minőségben szerepel, poláros folyadékként és egyúttal bázisosan reagáló vegyületként is — hevítünk keverés közben. A reakciótermék, amely 200—227 C° fürdőhőmér-40 sékletnél desztillál át, 10,0 g metakrilsavat tartalmaz, ami 46,5%-os termelési hányadnak felel meg. 45 3. példa: Folytonos eljárás, a disszociációt elősegítő adalék nélkül (3a. példa), ill. ilyen adalékkal (3b. példa). 50 a) Egy csepegtetőtölcsérrel, hőmérővel, Claisen-feltéttel és mágneses keverővel felszerelt háronmyakú lombikban 90,0 g tetraetilénglikol-dimetilétert, 1,0 g pirokatechinnel, mint poli-55 merizációt gátló adalékkal kb. 260 C° hőmérsékletre hevítünk. Ebbe a reakcióközegbe keverés közben fokozatosan beadagolunk 42,0 g 34,3%-os metanolos alfa-oxiizovajsav oldatot. A Liebig-hűtőn és leszálló golyós hűtőn konden-60 zálódó reakciótermék nem kívánatos hasadási termékek (nagymennyiségű aceton) mellett 3,1 g metakrilsavat tartalmaz metanolos oldatban, ami a kiindulóanyagként alkalmazott alfa-oxiizovajsav mennyiségére számítva 26,0%-os teres xnelési hányadnak felel meg. 2 (