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BRPI0813788B1 - Methacrylate of alila preparation - Google Patents

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BRPI0813788B1
BRPI0813788B1 BRPI0813788-9A BRPI0813788A BRPI0813788B1 BR PI0813788 B1 BRPI0813788 B1 BR PI0813788B1 BR PI0813788 A BRPI0813788 A BR PI0813788A BR PI0813788 B1 BRPI0813788 B1 BR PI0813788B1
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BR
Brazil
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process according
reaction
allyl alcohol
methacrylate
allyl
Prior art date
Application number
BRPI0813788-9A
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English (en)
Inventor
Schmitt Bardo
Protzmann Guido
Schütz Thorben
Trauthwein Harald
Martin Reinhold
Knebel Joachim
Sander Ingo
Gottmann Klaus
Kehr Thomas
Bathen Dieter
Maul Christian
Original Assignee
Evonik Röhm Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Röhm Gmbh filed Critical Evonik Röhm Gmbh
Publication of BRPI0813788A2 publication Critical patent/BRPI0813788A2/pt
Publication of BRPI0813788B1 publication Critical patent/BRPI0813788B1/pt

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/03Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE METACRILATO DE AULA". A presente invenção refere-se a processos para preparação de metacrilato de alila.
Metacrilato de alila funciona, entre outros, como um intermediário para preparação de metacrilatos contendo silila. Consequentemente, vários métodos de obtenção deste composto são conhecidos. Esses incluem especialmente processos em que álcool alílico é reagido com metacrilatos, por exemplo, metacrilato de metila ou metacrilato de etila. Para aperfeiçoar o rendimento e a seletividade da reação, diferentes catalisadores podem ser usados.
Por exemplo, ácidos ou bases podem ser usados para catalisar a transesterificação. Tais reações são detalhadas, por exemplo, em CN 1410412 ou DE 34 23 441. Quando esses catalisadores são usados, contudo, reações laterais têm sido esperadas, por exemplo, adição de Michael, a qual reduz tanto a pureza do metacrilato de alila desejado quanto o rendimento.
De acordo com a publicação JP 11222461, a transesterificação de metacrilato de metila com álcool alílico pode ser catalisada por meio de alcóxidos de titânio. Nesse caso, inibidores de polimerização contendo nitrogênio, em particular são usados, os quais, contudo, são indesejados no metacrilato de alila.
Além disso, publicação JP-01-258642 descreve a reação de metacrilato de metila com álcool alílico na presença de alcóxidos de titânio. Nesse caso, inibidores de polimerização contendo oxigênio são usados.
Além disso, publicação DE 28 05 702 descreve a preparação de ésteres de ácidos carboxílicos insaturados. Para catalisar as reações descritas, é possível em particular usar compostos que contêm zircônio e/ou cálcio. Os catalisadores particularmente adequados incluem especialmente acetilacetonato de zircônio. Contudo, a preparação de metacrilato de alila não é descrita explicitamente. As reações levam a altos rendimentos de aproximadamente 98% com base no álcool usado. Contudo, é evidente a partir disso que o produto contém quantidades de subprodutos consideráveis. A preparação de metacrilatos contendo silila a partir de álcool alílico exige uma pureza muito alta dos reagentes, uma vez que impurezas, por exemplo, álcool alílico e água, podem desativar o catalisador de Pt usado para a síntese do metacrilato de silano. Componentes secundários contendo nitrogênio são disruptivos da mesma maneira. Metacrilato de alila, o qual é vendido comercialmente como um reagente para esses propósitos, deve, portanto, não conter mais de 200 ppm de álcool alílico, um teor mínimo de álcool alílico sendo desejável. A fim de satisfazer essas exigências, os produtos obtidos de acordo com o estado da técnica devem ser purificados de uma maneira complexa.
Em vista do estado da técnica, foi um objetivo da presente invenção proporcionar um processo para preparação de metacrilato de alila, em que o produto é obtido com uma pureza muito alta. Em particular, o metacrilato de alila obtido deve conter apenas quantidades muito pequenas de álcool alílico e/ou água.
Foi um objetivo adicional da invenção proporcionar um processo em que metacrilato de alila pode ser obtido muito seletivamente.
Além disso, foi um objetivo da presente invenção proporcionar processos para preparação de metacrilato de alila que podem ser realizados simples e economicamente. Ao mesmo tempo, o produto deve ser obtido em rendimentos máximos e, inspecionados totalmente, com consumo mínimo de energia. Além disso, a reação deve ser realizável especialmente sem inibidores de polimerização contendo nitrogênio.
Esses objetivos e propósitos adicionais que não são estabelecidos explicitamente, mas que são imediatamente deriváveis ou discerníveis a partir das ligações discutidas neste relatório por meio de introdução são obtidos por processos que apresentam todas as características da reivindicação 1. Modificações apropriadas para os processos de acordo com a invenção são protegidas nas reivindicações dependentes referindo-se outra vez à reivindicação 1. A presente invenção consequentemente proporciona um processo para preparação de metacrilato de alila, processo este que compreende a reação de álcool alílico com um éster de ácido metacrílico, em que a reação é catalisada por meio de acetilacetonato de zircônio.
Como um resultado, é possível de uma maneira imprevisível proporcionar um processo para preparação de metacrilato de alila em que o produto é obtido com uma pureza muito alta. Surpreendentemente, o produto obtido contém apenas quantidades muito pequenas de álcool alílico e/ou água.
Além disso, o processo de acordo com a invenção permite preparação particularmente seletiva de metacrilato de alila.
Além disso, o processo de acordo com a invenção pode ser realizado simples e economicamente, embora o produto possa ser obtido em altos rendimentos e, inspecionado totalmente, com baixo consumo de energia. Além disso, a reação pode ser realizada especialmente sem inibidores de polimerização contendo nitrogênio.
De acordo com a invenção, prepara-se metacrilato de alila. Metacrilato de alila (2-metilpropenoato de propenila) é conhecido por algum tempo e apresenta o número CAS 96-05-9.
Para preparar metacrilato de alila, de acordo com a invenção, utiliza-se álcool alílico (2-propen-1-ol), o qual é obtenível comercialmente, por exemplo, de Lyondell. O número CAS de álcool alílico é 107-18-6.
De acordo com a presente invenção, álcool alílico é reagido com um éster de ácido metacrílico. Metacrilatos particularmente adequados são formados especialmente de álcoois que apresentam 1 a 4 átomos de carbono. Esses incluem especialmente metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol e terc-butanol. Preferência particular é dada à utilização especialmente de metacrilato de etila ou metacrilato de metila, preferência muito particular sendo dada a metacrilato de metila. A razão ponderai de álcool alílico para o éster de ácido metacrílico é preferencialmente, na faixa de 1:1,5 a 1:10, mais preferencialmente, 1:2,5 a 1:5 e mais preferencialmente, na faixa de 1:3 a 1:4. Um excesso de éster pequeno demais pode reduzir a taxa de reação; um excesso de éster grande demais é economicamente inviável, uma vez que este reduz o volume de tanque utilizável.
De acordo com a invenção, acetilacetonato de zircônio é utilizado para catalisar a presente transesterificação. O número CAS de acetilacetonato de zircônio é 17501-44-9. A preparação de acetilacetonato de zircônio a partir de acetilacetona (pentano-2,4-diona) e compostos de zircônio é descrita, por exemplo, em Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Métodos de Química Orgânica], 4a. Edição, Vol. VI/2, 1963, páginas 53-55 e 58 a 61, e também in A.E. Martell, M. Calvin, "Die Chemie der Metallchelat-verbindungerí' [A química dos compostos quelatos metálicos] (1958). Vantajosamente, é possível usar 0,2 a 5 mmols, mais preferencialmente, 0,5 a 2 mmols, de acetilacetonato de zircônio por mol de álcool alílico. O catalisador pode também ser preparado in situ, em cujo caso os materiais de partida podem ser adicionados antes ou durante a transesterificação da mistura rea-cional. A reação pode ser efetuada sob pressão elevada ou reduzida. Em uma modificação da presente invenção particularmente apropriada, a transesterificação pode ser realizada sob uma pressão na faixa de 20 kPa a 200 kPa (200 a 2000 mbar), mais preferencialmente, na faixa de 50 kPa a 130 kPa (500 a 1300 mbar). A temperatura reacional poderá, especialmente, dependendo da pressão, também situar-se dentro de uma faixa ampla. Em uma modalidade preferida da presente invenção, a reação é efetuada preferencialmente sob uma temperatura na faixa de 80°C a 120°C, mais preferencialmente, de 95°C a 115°C.
Surpreendentemente, vantagens particulares podem ser obtidas se a temperatura sob a qual a reação é efetuada for aumentada no curso da reação. Nessa modificação preferida do processo de acordo com a invenção, a temperatura no início da reação, especialmente até uma conversão de 80%, preferencialmente, até uma conversão de 70%, com base no peso do álcool alílico usado, poderá preferencialmente, situar-se na faixa de 90°C a 100°C, e, no sentido do final da reação, especialmente, após uma conversão de 80%, preferencialmente, após uma conversão de 90%, com base no peso do álcool alílico usado, poderá situar-se na faixa de 105°C a 115°C. A transesterificação pode ser realizada continuamente ou des-continuamente (em batelada). É também possível não inicialmente carregar uma parte do éster metacrílico usada para a transesterificação antes do início da reação, mas de preferência para medi-la em, realmente, durante a reação. O processo de acordo com a invenção pode ser realizado a granel, isto é, sem uso de um solvente adicional. Se desejado, é também possível usar um solvente inerte. Para essa finalidade, é possível usar, entre outros solventes, petróleo, benzeno, tolueno, n-hexano, ciclo-hexano e metil isobutil cetona (MIBK), metil etil cetona (MEK).
Em uma variante particularmente apropriada da transesterificação inventiva, todos os componentes, por exemplo, o álcool alílico, o éster metacrílico e o catalisador, são misturados, e essa mistura reacional é em seguida aquecida até ebulição. Esse aquecimento primeiro remove água que poderá estar presente no álcool em um azeótropo com o éster de ácido metacrílico. Subsequentemente, o álcool liberado, por exemplo, metanol ou e-tanol, pode ser removido da mistura reacional por meio de destilação, possivelmente em um azeótropo com metacrilato de metila ou metacrilato de etila.
Em uma modificação particular da presente reação, o teor de água no metacrilato de alila é preferencialmente, no máximo 0,1%, mais preferencialmente, no máximo 0,02%, com base no peso da composição.
Os tempos de reação são dependentes, entre outros fatores, dos parâmetros selecionados, por exemplo, pressão e temperatura. Contudo, situam-se geralmente na faixa de 1 a 24 horas, preferencialmente, de 3 a 12 horas e mais preferencialmente, de 6 a 9 horas. Em processos contínuos, os tempos de residência são geralmente na faixa de 0,5 a 24 horas, preferencialmente, de 1 a 12 horas e mais preferencialmente, de 2 a 3 horas. Informação adicional com referência aos tempos de reação pode ser tomada por aquele versado no estado da técnica a partir dos exemplos aduzidos. A reação pode preferencialmente ocorrer com agitação, em cujo caso a velocidade do agitador poderá mais preferencialmente, situar-se na faixa de 50 a 2000 rpm, mais preferencialmente, na faixa de 100 a 500 rpm. O pH poderá estar dentro de uma faixa ampla. Apropriadamente, a reação pode ser realizada sob um pH na faixa de 5 a 9, preferencialmente, de 6 a 8. A fim de impedir uma polimerização indesejada dos metacrilatos, inibidores de polimerização podem ser usados na reação. Esses compostos, por exemplo, hidroquinonas, éteres de hldroquinona tais como éter monome-tílico de hidroquinona ou di-terc-butilpirocatecol, fenoltiazina, p-fenileno-diamina, azul de metileno ou fenóis estericamente impedidos, são amplamente conhecidos no campo técnico. Esses compostos podem ser usados individualmente ou na forma de misturas e são geralmente comercialmente disponíveis. Os estabilizadores usualmente agem como sequestrantes de radicais livres em relação a radicais livres que ocorrem no curso de polimerização. Para detalhes adicionais, faz-se referência à literatura técnica relevante, especialmente a Rõmpp-Lexikon Chemie\ Editores: J. Falbe, M. Regitz; Stuttgart, Nova Iorque; 10a. Edição (1996); sobre "antioxidantes" e as referências citadas nesse ponto.
Inibidores de polimerização particularmente apropriados incluem aqueles que não contêm nitrogênio. Preferência é dada à utilização especialmente de fenóis como o inibidor de polimerização. Vantagens particularmente surpreendentes podem ser obtidas no caso de uso de misturas que compreendem hidroquinona e éter hidroquinona monometílico. Com base no peso da mistura reacional total, a proporção dos inibidores, individualmente ou como uma mistura, poderá geralmente ser de 0,01-0,5% (p/p). Ao mesmo tempo, é apropriado suprir não apenas o recipiente de reação mas também a coluna e, opcionalmente, as superfícies do condensador com inibidores, as quais podem, por exemplo, ser dosadas no refluxo da coluna.
Para inibição, é adicionalmente possível usar oxigênio. Nesse caso, oxigênio pode ser usado, por exemplo, na forma de ar, em cujo caso as quantidades são vantajosamente dosadas de tal modo que o teor na fase gasosa acima da mistura reacional permaneça abaixo do limite de explosão. Dá-se preferência particular neste relatório, a quantidades de ar na faixa de 0,05 a 0,5 I por hora e mol de álcool alílico. Em processos de bateladas, essa quantidade pode ser baseada na quantidade de álcool alílico originalmente usada. Em processos contínuos, essa quantidade pode ser baseada na quantidade de álcool alílico suprida. É igualmente possível usar misturas de oxigênio-gás inerte, por exemplo, misturas de nitrogênio-oxigênio, argônío-oxigênio ou dióxido de carbono-oxigênio.
Em uma modalidade particular da presente invenção, uma combinação de oxigênio com pelo menos um fenol, preferencialmente, hidroqui-nona e/ou éter hidroquinona monometílico, pode ser usada para inibição.
De acordo com uma modalidade apropriada da presente invenção, o álcool liberado do metacrílato usado, por exemplo, metanol e/ou eta-nol, pode ser removido por meio de destilação. Nesse caso, é vantajosamente possível remover, por exemplo, uma mistura que compreende metacrílato de metila e metanol. Surpreendentemente, uma parte da mistura removida pode vantajosamente ser reciclada na batelada seguinte. Nessa modificação, a parte reciclável da mistura removida pode ser obtida no sentido do final da reação, especialmente após uma conversão de 80%, preferencialmente, após uma conversão de 90%, do álcool alílico usado. Por exemplo, a parte da mistura reciclada no início da batelada seguinte poderá ser na faixa de 40 a 60%, com base no peso total do éster metacrílico que deve ser transesterificado.
Em processos de batelada, reagente de excesso, especialmente, o éster de ácido metacrílico não-convertido, pode ser removido por meio de destilação no sentido do final da reação. Este também pode ser usado novamente na batelada seguinte sem purificação adicional. O destilado rico em metanol ou etanol obtido no início da reação pode da mesma maneira ser reciclado, por exemplo, por incorporação em uma planta operada em um sistema integrado para preparação do éster de metacrilato que deve ser transesterificado.
Uma planta adequada para realização da presente trans-esterificação poderá, por exemplo, compreender um reator de tanque agita- do com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador. Tais plantas são conhecidas, intrinsecamente, e são descritas, por exemplo, em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (6a. Edição), Veriag Wiley-VCH, Weinheim 2003, Volume 10, página 647. O tamanho da planta depende da quantidade de metacrilato de alila que deve ser preparada, e o presente processo pode ser realizado na escala laboratorial ou na escala industrial. Em um aspecto particular, o reator de tanque agitado poderá, consequentemente, apresentar um volume de tanque na faixa de 1 m3 a 20 m3, preferencialmente, de 3 m3 a 10 m3. O agitador do tanque do reator poderá ser configurado especialmente na forma de um agitador âncora, impulsor, agitador com pás ou agitador Inter-MIG. A tarefa da coluna de destilação é assegurar que um azeótropo rico em metanol ou etanol é removido a fim de minimizar as perdas de éster reagente que é inevitavelmente também descarregadas. A tarefa da coluna de destilação poderá apresentar um, dois ou mais estágios de separação. O número de estágios de separação refere-se ao número de bandejas em uma coluna de bandejas ou o número de placas teóricas no caso de uma coluna com enchimento estruturado ou uma coluna com enchimento aleatório. Exemplos de uma coluna de destilação multiestá-gios com bandejas incluem aqueles tais como bandejas com borbulhadores circulares, bandejas perfuradas, bandejas retangulares, bandejas com válvulas, bandejas com fendas, bandejas perfuradas com fendas, bandejas perfuradas com borbulhadores, bandejas com bicos de esguicho, bandejas centrífugas, e exemplos de uma coluna de destilação multiestágios com enchimentos aleatórios incluem aqueles tais como anéis de Raschig, anéis de Lessing, anéis de Pall, selas Beri, selas Intalox, e exemplos de uma coluna de destilação multiestágios com enchimento estruturado incluem aqueles tais como o tipo Mellapak (Sulzer), Rombopak (Kuhni), Montz-Pak (Montz). Como um resultado do ajuste dependente de conversão da razão de refluxo, é possível, por exemplo, no caso de uso de metacrilato de metila, ajustar um teor de metanol no destilado que é acima de 60% sobre faixas amplas da conversão.
Os condensadores adequados que poderão estar presentes na planta para realização da presente transesterificação incluem trocadores térmicos de placas e trocadores térmicos com feixe de tubos.
Após a reação ter terminado, o metacrilato de alila obtido em muitos casos já satisfaz as altas exigências detalhadas acima, tal que purificação adicional é em muitos casos desnecessária. Para aumentar a qualidade adicional e especialmente remover o catalisador, a mistura obtida pode ser purificada por meio de processos conhecidos. Devido à tendência de polimerização do monômero, processos de destilação recomendáveis são aqueles em que a tensão térmica da substância que deve ser destilada é minimizada. Aparelho muito adequado é aquele em que o monômero é evaporado continuamente a partir de uma camada delgada, tais como evapora-dores de filme descendente e evaporadores com um sistema limpador rotativo. É também possível usar evaporadores de via curta. Tais aparelhos são conhecidos de (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (6a. Edição), Verlag Wiley-VCH, Weinheim 2003, Volume 36, página 505). Por exemplo, é possível realizar uma destilação em que um evaporador contínuo com um sistema limpador rotativo e coluna ligada pode ser usado. Essa destilação pode ser realizada, por exemplo, sob uma pressão na faixa de 4 kPa a 6 kPa (40 a 60 mbar) e uma temperatura do evaporador de 110°C a 130°C. É surpreendentemente possível por meio das medidas inventivas proporcionar um processo em que metacrilato de alila pode ser obtido, o qual contém preferencialmente menos de 0,04%, mais preferencialmente, menos de 0,02%, e mais preferencialmente, menos de 0,01% de álcool alíli-co, com base no peso da composição. A presente invenção será ilustrada daqui por diante, com referência a exemplos e exemplos comparativos, sem qualquer intenção que isso deva impor uma restrição.
Exemplo Comparativo 1 Em um reator de tanque agitado de 7 m3 com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador, 850 kg de álcool alílico, 4.800 kg de metacrilato de metila (MMA), 0,68 kg de fenotiazina e 0,22 kg de Ν,Ν'-difenil-p-fenilenodiamina como inibidores, e 34 kg de titanato de laurila como o catalisador, são combinados e agitados com introdução de ar. A mistura é aquecida à temperatura de fundo de 95°C, e a coluna é inicialmente operada com refluxo total. Logo que a temperatura no topo da coluna cai abaixo de 70°C, a mistura de metanol-MMA é removida sob uma razão de refluxo de 1:1. Dentro de 8 horas, a razão de refluxo é ajustada com a evolução decrescente de metanol até 4,5:1. Sob uma temperatura de fundo de 115°C, a reação foi terminada e MMA de excesso é removido sob pressão reduzida, enquanto a pressão é reduzida gradualmente até 5 mm de Hg (5 torr). Quando nenhum MMA adicional destila-se, o vácuo é interrompido. O conteúdo do tanque consiste em 1.780 kg de metacrilato de alila que ainda contém 4.000 ppm de álcool alílico e 1.700 ppm de metacrilato de metila (determinado por meio de cromatografia de gás).
Exemplo Comparativo 2 Em um reator de tanque agitado de 7 m3 com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador, 1.160 kg de álcool alílico, 4.800 kg de metacrilato de metila (MMA), 1,79 kg de hidroquinona e 0,34 kg de éter hidroquinona monometílico como inibidores, e 34 kg de titanato de laurila como o catalisador, são combinados e agitados com introdução de ar. A mistura é aquecida a temperatura de fundo 95°C, e a coluna é inicialmente operada com refluxo total. Logo que a temperatura no topo da coluna cai abaixo de 70°C, a mistura metanol-MMA é removida sob uma razão de refluxo de 1:1. Dentro de 8 horas, a razão de refluxo é ajustada com a evolução decrescente de metanol até 4,5:1. Sob uma temperatura de fundo de 115°C, a reação foi terminada e MMA de excesso é removido sob pressão reduzida, enquanto a pressão é reduzida gradualmente até 5 mm de Hg (5 torr). Quando nenhum MMA adicional destila-se, o vácuo é interrompido. O conteúdo do tanque consiste em 2.500 kg de metacrilato de alila, o qual ainda contém 1.200 ppm de álcool alílico e 7.400 ppm de metacrilato de metila (determinado por meio de cromatografia de gás).
Exemplo 1 Em um reator de tanque agitado de 7 m3 com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador, 1.275 kg de álcool alílico, 4.800 kg de metacrilato de metila (MMA), 1,8 kg de hidroquinona e 0,34 kg de éter hidroquinona monometílico como inibidores, e 7,7 kg de acetilaceto-nato de zircônio como o catalisador, são combinados e agitados com introdução de ar. A mistura é aquecida à temperatura de fundo de 95°C, e a coluna é inicialmente operada com refluxo total. Logo que a temperatura no topo da coluna cai abaixo de 70°C, a mistura de metanol-MMA é removida sob uma razão de refluxo de 1:1. Dentro de 8 horas, a razão de refluxo é ajustada com a evolução decrescente de metanol até 4,5:1. Sob uma temperatura de fundo de 115°C, a reação foi terminada e MMA de excesso é removido sob pressão reduzida, enquanto a pressão é reduzida gradualmente até 5 mm de Hg (5 torr). Quando nenhum MMA adicional destila-se, o vácuo é interrompido. O conteúdo do tanque consiste de 2.500 kg de metacrilato de alila, o qual contém apenas 30 ppm de álcool alílico e 4.280 ppm de metacri-lato de metila (determinado por meio de cromatografia de gás).
Exemplo 2 Em um reator de tanque agitado de 7 m3 com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador, 1.326 kg de álcool alílico, 4.800 kg de metacrilato de metila (MMA), 1,8 kg de hidroquinona e 0,34 kg de éter hidroquinona monometílico como inibidores, e 7,7 kg de acetilaceto-nato de zircônio como o catalisador, são combinados e agitados com introdução de ar. A mistura é aquecida à temperatura de fundo de 95°C, e a coluna é inicialmente operada com refluxo total. Logo que a temperatura no topo da coluna cai abaixo de 70°C, a mistura de metanol-MMA é removida sob uma razão de refluxo de 1:1. Dentro de 8 horas, a razão de refluxo é ajustada com a evolução decrescente de metanol até 4,5:1. Sob uma temperatura de fundo de 115°C, a reação foi terminada e MMA de excesso é removido sob pressão reduzida, enquanto a pressão é reduzida gradualmente até 5 mm de Hg (5 torr). Quando nenhum MMA adicional destila-se, o vácuo é interrompido. O conteúdo do tanque consiste de 2.740 kg de metacrilato de alila que contém apenas 10 ppm de álcool alílico e 4.120 ppm de metacrilato de metila (determinado por meio de cromatografia de gás).
Exemplo 3 Em um reator tipo tanque agitado de 7 m3 com agitador, caldeira a vapor, coluna de destilação e condensador, 1.340 kg de álcool alílico, 4.880 kg de metacrilato de metila (MMA), 1,8 kg de hidroquinona e 0,34 kg de éter hidroquinona monometílico como inibidores, e 7,7 kg de acetilaceto-nato de zircônio como o catalisador, são combinados e agitados com introdução de ar. A mistura é aquecida a temperatura de fundo 95°C, e a coluna é inicialmente operada com refluxo total. Logo que a temperatura no topo da coluna cai abaixo de 70°C, a mistura de metanol-MMA é removida sob uma razão de refluxo de 1:1. Ao mesmo tempo, 700 kg de MMA são dosados na mistura dentro de 4 horas sob uma taxa que corresponde à quantidade de metanol-MMA descarregada por tempo unitário. Dentro de 8 horas, a razão de refluxo é ajustada com a evolução decrescente de metanol até 4,5:1. Sob uma temperatura de fundo de 117°C, a reação foi terminada e MMA de excesso é removido sob pressão reduzida, enquanto a pressão é reduzida gradualmente até 5 mm de Hg (5 torr). Quando nenhum MMA adicional destila-se, o vácuo é interrompido. O conteúdo do tanque consiste de 2.680 kg de metacrilato de alila que contém apenas 50 ppm de álcool alílico e 1.160 ppm de metacrilato de metila (determinado por meio de cromatografia de gás).
Purificação destilativa do metacrilato de alila 450 kg/h de metacrilato de alila bruto são alimentados em um evaporador contínuo (área de 3,5 m2) com sistema limpador rotativo e coluna ligada sob pressão de 5 kPa (50 mbar) e temperatura do evaporador de 120°C. No topo da coluna, uma temperatura de 60°C é estabelecida. 425 kg/h de destilado são removidos, consistindo em metacrilato de alila puro que é estabilizado com 50 ppm de éter hidroquinona monometílico para armazenagem posterior.
Composição (determinada por meio de cromatografia gasosa) a) partindo de matéria-prima de Exemplo Comparativo 2: 99,55% de metacrilato de alila, 0,37% de MMA, 0,033% de álcool alílico teor de água (determinado por titulação Karl-Fischer)\ 350 ppm b) partindo de matéria-prima de Exemplo Inventivo 1: 99,71% de metacrilato de alila, 0,22% de MMA, 0,006% de álcool alílico teor de água (determinado por titulação Karl-Fischer): 110 ppm c) partindo de matéria-prima de Exemplo Inventivo 3: 99,88% de metacrilato de alila, 0,11% de MMA, 0,005% de álcool alílico teor de água (determinado por titulação Karl-Fischer): 50 ppm REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Processo para preparação de metacrilato de alila, que compreende a reação de álcool alílico com um éster de ácido metacrílico, o referido processo sendo caracterizado pelo fato de que a reação é catalisada por acetilacetonato de zircônio, e sendo que a temperatura na qual a reação é efetuada é aumentada no curso da reação.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metacrilato de alila contém menos do que 0,02% de álcool alílico.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão ponderai de álcool alílico para o éster de ácido metacrílico situa-se na faixa de 1:2,5 a 1:5.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que 0,5 a 2 mmols de acetilacetonato de zircônio são usados por mol de álcool alílico.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada sob uma pressão na faixa de 50 kPa a 130 kPa (500 a 1.300 mbar).
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada sob uma temperatura na faixa de 80*C a 120*C.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a temperatura no início da reação está na faixa de 90*C a 100*0, e está na faixa de 105*C a 115*C no sentid o do final da reação.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada na presença de um inibidor de polimerização, o qual não contém nitrogênio.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que um fenol é usado como o inibidor de polimerização.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o inibidor de polimerização usado é uma mistura que compreende hidroquinona e éter hidroquinona monometílico.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o teor de água no metacrilato de alila é no máximo de 0,02%.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a reação ocorre com agitação.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada com introdução de oxigênio atmosférico.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que 0,05 a 0,5 L de ar por hora e mol de álcool alílico é introduzido.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o álcool liberado do éster de ácido me-tacrílico usado é removido por meio de destilação.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que etanol ou metanol é removido.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que uma mistura que compreende metacrilato de metila, e metanol é removido.
18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que uma parte da mistura removida é introduzida na batelada seguinte.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a parte reciclável da mistura removida é obtida no sentido do final da reação.
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