Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / 13232
.txt = "/";
. . .
573200-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB573200A
[]
/-у. 2т;: _-. .. /-ú. 2t;: _-. .. ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Дата Конвенции (Соединенные Штаты Америки): 19 июля 1943 г. 573,200 Дата подачи заявления (в Великобритании): 7 июля 1944 г. № 13007/44. ( ): 19, 1943. 573,200 ( ):July7, 1944. . 13007/44. Полная спецификация принята: ноябрь. 9, 1945. : . 9, 1945. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования клапанов для двигателей внутреннего сгорания , ], корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Мичиган, Соединенные Штаты Америки, по адресу 11631, , Детройт, Мичиган, Соединенные Штаты Америки, (Правопреемники ВИЛДО ДЖОРДЖА ГЕРНАННТа и АЛЬФРЕДА Э. ВАЛЬДЕНА, граждане Соединенных Штатов Америки, , 11631, , Детройт, Мичиган, Соединенные Штаты Америки) настоящим заявляем о сути настоящего изобретения и каким образом это должно быть выполнено, должно быть подробно описано и установлено в следующем утверждении: , ], , , 11631, , , , , ( . , , , 11631, , , , ,) , , - Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и, в частности, к двигателям того класса, которые снабжены поворотными клапанами, предпочтительно, хотя и не обязательно, вращающимися непрерывно в одном направлении, для управления впуском и воспламенением горючего заряда или топливной смеси и для выпуска продуктов сгорания. горение. Настоящее изобретение относится, в частности, к клапанному механизму таких двигателей и в более широком аспекте применимо к двигателям, в которых клапан вращается непрерывно в одном направлении или вращается колебательным образом. , , . . . В настоящих предпочтительных вариантах осуществления этого изобретения поворотный клапан установлен в головке цилиндра и образован по существу всей или, по меньшей мере, большей частью камеры сгорания. Кроме того, в проиллюстрированных вариантах реализации клапан или ротор имеют по существу усеченный конус по конструкции, имеющий отверстие или канал на боковой стороне клапана, приспособленный для сообщения с впускным или выпускным каналом или с обоими, в зависимости от обстоятельств, а также отверстие или порт на внутреннем конце или нижней части клапана, ведущий к цилиндру. За исключением этих отверстий, камера сгорания в остальном полностью закрыта или расположена внутри стенок клапанного элемента или ротора. Горючий заряд внутри камеры сгорания клапана: воспламеняется предпочтительно посредством: искрового зажигания, хотя в более широких аспектах [/ 1/-] изобретение не считается ограниченным этим. . . , - , , . . - : : [/ 1/-] - -. До сих пор сталкивались с серьезными проблемами при производстве удовлетворительного двигателя вышеуказанного типа, в частности, из-за невозможности получить достаточную выходную мощность или поддерживать эффективные и устойчивые характеристики на высоких скоростях, которые требуются для двигателей, используемых в самолетах. Некоторые из основных проблем или трудностей были связаны со смазкой поворотного клапана, удовлетворительным контролем и снижением расхода масла, устранением утечки газа и, как следствие, потери мощности во время рабочих ходов и тактов сжатия поршня. и обеспечение адекватных должным образом смазанных подшипников упрощенной природы для клапана, чтобы предотвратить снижение выходной мощности из-за чрезмерного трения, задиров и износа клапана. , , : 60 , . , - 65 , ' - , 70 ' , , . Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы 75 преодолеть некоторые или все вышеизложенные трудности путем создания улучшенного двигателя внутреннего сгорания с вращающимся клапаном, который будет иметь улучшенные характеристики мощности, будет способен 80 отвечать строгим требованиям в отношении продолжительной работы, и будет иметь более длительный срок службы, сохраняя при этом почти постоянную производительность во время такого длительного использования. 85 Согласно одному аспекту изобретения двигатель внутреннего сгорания, имеющий цилиндр и головку блока цилиндров, а также поворотный клапан в головке блока цилиндров, имеет окружные опорные области 90 между клапаном и головкой, расположенные на расстоянии в осевом направлении от клапана, прилегающие поверхности упомянутая головка и промежуточная часть клапана, указанные опорные зоны относительно разгружены, образуя разгруженную зону 95, проходящую по окружности между противоположными боковыми краями указанного канала и обеспечивающую больший зазор между соседними стенками клапана и головки блока цилиндров, чем зазор между указанными 100 опорными зонами. . 75 , 80 , . 85 -' , , 90 , & 95 - 100 . - Согласно другому аспекту изобретения двигатель внутреннего сгорания, имеющий головку блока цилиндров и вращающийся в ней клапан 573,200, имеет окружную опорную поверхность между камерой сгорания и головкой, содержащую слой углерода, расположенный внутри рельефа клапана или головки. или в пределах сброса в клапане и головке. - , 573,200 , , . Чтобы облегчить понимание изобретения, теперь оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 представляет собой фрагментарный вид в разрезе, показывающий часть многоцилиндрового двигателя, воплощающего настоящее изобретение. , :. 1 . На фиг. 2 показан увеличенный фрагментарный вид в разрезе, показывающий, в частности, соответствующую конструкцию головки блока цилиндров и поворотного клапана вместе с частью 6f средства привода клапана, показанного на фиг. 1. Фиг.3 представляет собой увеличенный разрез, взятый по существу через линию 3-3 на фиг.2, если смотреть в направлении стрелок. . 2 6f . 1. ' . 3 3-3 . 2 ' . Рис: 4 — увеличенный фрагментарный разрез в разрезе, отчасти похожий на Пихту. : 4 , . 2,
иллюстрирующий образование нагара в рельефной зоне головки блока цилиндров. . Фиг.5 представляет собой вид, аналогичный фиг.3, иллюстрирующий измененное рельефное образование в головке блока цилиндров. . 5 . 3 - . Фиг.6 представляет собой фрагментарный горизонтальный разрез клапана и головки блока цилиндров в точке непосредственно над рельефной областью в варианте осуществления, показанном на фиг.5. . 6 ' . 5. Фиг.7 представляет собой вид, несколько похожий на фиг.2, иллюстрирующий образование нагара в рельефной зоне как в головке блока цилиндров, так и в клапане. . 7 . 2 . На чертежах мы проиллюстрировали в качестве примера один вариант осуществления изобретения применительно к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием, специально предназначенному для силовой установки самолета. - , , ' - . Очевидно, что изобретение может быть использовано в двигателях для других целей, таких как автомобильные, морские и промышленные двигатели. , , . В большинстве случаев двигатель является многоцилиндровым. Однако для простоты в настоящем варианте осуществления проиллюстрирован одноцилиндровый блок двигателя, при этом подразумевается, что остальные цилиндры двигателя идентичны конструкции, показанной и описанной здесь. 6f . , ' , . Ссылаясь на фиг. 1, настоящий двигатель содержит подходящий картер 20, внутри которого установлен коленчатый вал 21, поддерживаемый подшипниками в соответствии с традиционной практикой. Цилиндр 22 жестко закреплен в кривошипе и имеет выступающий в него нижний или внутренний конец. . 1, 20 21 . 22 . Внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения установлен поршневой камень 23, приспособленный для соединения обычным способом посредством шатуна 24 с коленчатым валом 21. 23 ' ' 24 21. В настоящем двигателе камера сгорания цилиндра образована главным образом внутри ротора или поворотного клапанного элемента 25, причем этот элемент содержит тело 70 в форме усеченного конуса, расположенное непосредственно над поршнем, когда он находится в верхней части его хода. Клапан 25 снабжен на своем внешнем конце цилиндрическим штоком 26. Ротор 25 помещается внутри полости 27 усеченного конуса по существу соответствующей формы в верхнем элементе 28 головки блока цилиндров. 25, 70 - . 25 26. 25 - 27 28. Ротор 25 приводится в движение посредством штока 26, который жестко соединен с ведущей шестерней таким образом, чтобы обеспечить небольшое относительное осевое и радиальное перемещение между ведущей шестерней и ротором. Соответственно, шток 26 имеет продольное шлицевое соединение 29 с втулкой 30, которая, в свою очередь 85, имеет продольное шлицевое или зубчатое соединение 31 на своем верхнем конце с ведущей шестерней 32, причем шестерня имеет зависимую цилиндрическую ступицу или втулку 33, расположенную между втулка 30 и подшипник или втулка 90 34. Шестерня 32 имеет кольцевую выемку 835 на своей внешней стороне, приспособленную для приема и размещения пружины сжатия 36. Эта пружина зацеплена фиксатором 37, который зажат. 'ио стержень клапана 26 95 с помощью гайки. 38 снабжен хвостовиком 39, ввинченным в резьбовое отверстие штока 26. Клапанный элемент 25 образован охлаждающей камерой 41, полностью простирающейся вокруг камеры сгорания клапанного элемента. Эта охлаждающая камера приспособлена для приема любой подходящей охлаждающей среды, такой как металлический натрий, который герметизирован внутри камеры посредством резьбовой пробки 40, 105, ввинченной в резьбовое отверстие в штоке 26 клапана. 25 26 80 . , 26 29 30 85 31 32, 33 30 90 34. 32 835 36. 37 . ' 26 95 . 38 39 26. 25 41 - . , , 40 105 26. Из вышеизложенного видно, что клапан 25 может вращаться от шестерни 32 посредством шлицевых 110 соединений 29 и 31, которые допускают небольшое относительное осевое и радиальное перемещение клапана во время работы. Клапан податливо удерживается наружу у конической стенки 27 полости клапана или выемки 115 в головке посредством пружины 36. Ведущая шестерня 32 снабжена зубьями 32а шестерни, входящими в зацепление с зубьями шестерни 42, приводимой в движение шестерней 43, прикрепленной к верхнему концу вала башни 44, проходящего через трубчатый корпус 45. 25 32 110 29 31 . 27 115 36. 32 32a 42 43 44 45. К нижнему концу вала башни прикреплена шестерня 46, находящаяся в зацеплении с шестерней 47, прикрепленной к коленчатому валу 21. 46 47 21. Ротор 25 имеет камеру сгорания 48, которая предпочтительно образует по существу все пространство сгорания во время зажигания, когда поршень 23 находится в положении максимального сжатия. Поршень предпочтительно имеет конический конец 23а, который приспособлен для выступания на небольшое расстояние в камеру 48 сгорания, как показано на фиг. 1, а нижняя часть клапана сужена так, чтобы по существу соответствовать форме верхней выпуклой или конической части 23а поршня. 25 48 23 , 130 573,200 23a . 48, . 1, 23a . В конкретных вариантах реализации, проиллюстрированных здесь, можно видеть, что ротор или клапан 25 имеет единственное отверстие 49 на своей стороне, сообщающееся с камерой сгорания 48 и приспособленное для последовательной регистрации с выпускным трубопроводом 5(, впускным трубопроводом 52 и Свеча зажигания на месте 51. Таким образом, в этих вариантах реализации клапан или ротор 25 приводится в движение со скоростью, равной половине частоты вращения двигателя или коленчатого вала, причем направление вращения клапана указано стрелкой на фиг. 3. , 25 49 48 5(, 52 51. , , 25 - , . 3. Приводной механизм, описанный выше и показанный на чертежах, иллюстрирует подходящий механизм, с помощью которого один из множества поворотных клапанов 25 соответствующего множества цилиндров 22 может приводиться в движение от коленчатого вала 21. , , 25 22 21. Место 51 свечи зажигания имеет форму резьбового отверстия для установки свечи зажигания любого подходящего типа. 51 ' . В настоящем двигателе предпочтительно используется система впрыска топлива, хотя следует понимать, что изобретение этим не ограничивается и что карбюратор может использоваться для подачи топливного заряда в камеру 48 сгорания, когда боковое отверстие 49 клапана совпадает с впускным отверстием. трубопровод или проход 52. Если используется система впрыска топлива, топливо может впрыскиваться через любую подходящую топливную форсунку (не показана) в воздушный поток в проходе или трубопроводе 52, так что в ротор будет поступать необходимая горючая смесь в момент впрыска топлива. зажигания, а именно, когда порт 49 ротора совпадает со свечой зажигания в позиции 51. , 48 49 52. , ( ) 52 , 49 51. В дополнение к боковому отверстию 49 клапан или ротор 25 снабжен на своем нижнем или внутреннем конце центрально расположенным отверстием 58, приспособленным для сообщения с внешним концом цилиндра 22. Как указывалось ранее, нижняя поверхность ротора, окружающая отверстие 53, имеет коническую форму, и во время работы клапан обычно удерживается наружу внутри конической или усеченной конической полости 51 27 головки блока цилиндров с помощью пружины сжатия 36. Головка 28 цилиндра имеет зависимую юбку 28а с внутренней резьбой, в которую верхний резьбовой конец цилиндра 22 приспособлен для ввинчивания для соединения головки и цилиндра вместе. 49 25 58 22. , 53 51 - 27 , 36. 28 28a 22 . . Как показано, в частности, на фиг. 2, нижний кольцевой край клапанного элемента 25 снабжен направленным внутрь конусом или фаской 54, а верхний край цилиндра 22 снабжен соответствующим конусным или скошенным краем 22а, примыкающим, но отстоящим от скошенный край 54 клапанного элемента. Таким образом, между скошенной кромкой 70 54 клапана и скошенной кромкой 22а цилиндра обеспечивается зазор, чтобы обычно избежать фрикционного зацепления между этими частями во время работы. . 2, 25 54 22 22a 54 . 70 54 22a . Улучшенные смазочные средства предусмотрены для ротора или вращающегося клапанного элемента 25, и также следует понимать, что подходящие смазочные средства предусмотрены для других рабочих частей двигателя, чтобы поддерживать масляную пленку на всех 80 поверхностях, требующих смазки. В данном случае клапанный элемент 25 на его внешней конической поверхности смазывается посредством каналов, расположенных над и под выпускными и впускными каналами 50 и 85, 52. Как показано на фиг. 1 и 2, головка блока цилиндров снабжена каналом или трубкой 55, идущим параллельно конической стенке клапанного элемента, при этом имеются два канала или канала 56 и 57 90, ведущие от канала 55 к стенке клапана. элемент клапана в точках выше и ниже окружной площади, соответствующей высоте бокового отверстия 49 в клапане. Смазочное масло под давлением 95 от соответствующего насоса подается в канал или трубопровод 55 посредством канала 58, проходящего через стенку головки блока цилиндров и соединенного трубопроводом с масляным насосом или другой системой подачи под давлением. 25 , 80 . 25 50 85 52. . 1 2, 55 , 56 57 90 55 . 49 . 95 55 58 . Масло также подается под давлением к верхнему концу клапана и связанным с ним рабочим частям, причем в головке блока цилиндров имеется поддон 59, внутри которого собирается масло. Этот картер 105 соединен возвратной линией 60 с картером двигателя. , 59 . 105 60 , . В настоящих вариантах реализации изобретения основные нагрузки на подшипники между ротором или клапаном 25 и головкой 110, 28 воспринимаются по существу полностью в двух местах полностью выше и ниже бокового отверстия 49. Ссылаясь на вариант осуществления, показанный на фиг. 2-4 включительно, головка 28 цилиндра в этом случае снабжена 115 кольцевой рельефной областью 61, проходящей вокруг центральной или промежуточной части клапана и имеющей высоту, предпочтительно соответствующую высоте бокового отверстия -49, как ясно показано на рис. 2. 120 Эта рельефная область может быть образована шлифованием кулачков, чтобы обеспечить сужающийся по окружности рельеф с уменьшающейся глубиной вокруг клапана. Эта рельефная область находится на стороне полости 27, 125 головки блока цилиндров, противоположной выпускному каналу 50 с его наибольшей глубиной, однако на той стороне центральной линии 50а канала 50, которая более удалена от впускного канала 52. Рельеф отшлифован эксцентрично, при этом центр его кривизны 130 573 200 расположен на воображаемой линии 64, проходящей от передней кромки 62 порта 49 через ось. 65 клапана и соответствующий центр полости 27 головки блока цилиндров, причем линия 64 определяется, когда клапанный элемент расположен в положении полного выпуска, как показано на фиг. 3. 25 110 28 49. . 2- 4 , - 28 115 61 -49, . 2. 120 . 27 125 50 , , 50a 50 52. 130 573,200 64 62 49 . 65 27, 64 . 3. Максимальная глубина рельефной зоны 61 задана заранее. 61 . Предполагая, что желательно, чтобы этот максимальный рельеф или зазор превышал нормальный рабочий зазор примерно на две-пять тысячных дюйма, определяют точку 66 на линии 64, которая находится на расстоянии от двух до пяти тысячных дюйма от центра или ось 65, и эта точка 66 образует центр кривизны рельефа 61 основания головки блока цилиндров. Таким образом, центр кривизны 66 рельефной области располагается на линии 64 от центра кривизны 65 клапана, как показано позицией 67. Радиус рельефа 61 в головке блока цилиндров, имеющего центр кривизны 66, показан линией 68 на рис. 3. Радиус элемента клапана показан линией 69 с центром кривизны в точке 65. , 66 64 65, 66 61 . 66 64 65 67. 61 , 66, 68 . 3. 69 65. Образованная таким образом рельефная область уменьшается по глубине в противоположных направлениях и заканчивается на одном конце на значительном расстоянии от края 50b выхлопного канала 50', тогда как на своем противоположном конце она заканчивается относительно близко к противоположному краю 50с выхлопного канала 50. 50b 50' 50c 50. Между краем 50b выхлопного канала и впускным каналом 52, таким образом, предусмотрена окружная область, которая по существу не имеет рельефа или приблизительно такова, так что во время воспламенения топливного заряда обеспечивается эффективное уплотнение от утечки топлива. газы. 50b 52, , , . Обеспечивая рельефную полосу 61. 61. в центре клапана 25 видно, что основные нагрузки на подшипник во время работы, и особенно во время взрыва, будут восприниматься в кольцевых сужающихся областях 70 и 71 клапана, которые имеют нормальный рабочий зазор по отношению к подшипнику. полость 27 в голове. 25 , , 70 71 27 . Основное назначение рельефного участка 61 – обеспечить наращивание углеродного образования 72 внутри этого участка, см. фиг. 4. Во время работы двигателя углерод немедленно накапливается в рельефной зоне 61, и очень скоро это образование углерода 72 полностью заполняет рельефную зону и тем самым образует опорную поверхность для клапана 25, имеющую антифрикционный характер, самосмазывающуюся природу и не требующие прямой смазки из внешнего источника. Следовательно, из этой конструкции будет видно это. по всей площади клапана, представленной рельефной областью или полосой 61, обеспечивается превосходная опорная поверхность для элемента клапана благодаря образованию индуцированного углерода 72, что имеет дополнительное преимущество, заключающееся в содействии герметизации клапана 70 от утечки газов. в момент максимального сжатия, а также. в момент стрельбы. 61 - 72 , . 4. , 61 72 25 , ' - . , , . 61, 72 70 . . Следовательно, необходимо обеспечить только непосредственную смазку, например, посредством каналов 56 и 57, в опорных зонах 76 выше и ниже зоны 61, и, следовательно, достигается значительная экономия в расходе масла за счет того, что отсутствует масляная пленка. требуется в районе участка 61, который будет сожжен в момент обстрела 80. , , 56 57, 76 61, 6oil 61 80 . Ссылаясь на вариант осуществления, показанный на фиг. 5 и 6, в этом случае предусмотрен окружной рельефный участок 73 в головке блока цилиндров, соответствующий по расположению и высоте рельефному участку 61 в варианте осуществления, показанном на фиг. 2. Рельеф 73, однако, является однородным по глубине вдоль головки блока цилиндров от одного края выпускного канала 50 до его противоположного края 90. ' Как и в случае с рельефной областью или полосой 61, рельефная область 73 также будет во время работы двигателя заполняться нагаром, обеспечивающим не только уплотнение от утечки газов, но и отличную опорную поверхность, не требующую какой-либо отдельной поверхности. смазка. Конструкция двигателя, отражающая особенности фиг. 5 и 6, в остальном такая же, как описано ранее, и как в предыдущем варианте осуществления 10U, смазка клапана необходима только в точках выше и ниже области 73 и производится посредством масла под давлением, направляемого через трубопровод 55 в смазку. воздуховоды 56, 105 и 57. . . 5 6, 73 61 . 2. 73, , 50 90 . ' 61 73 95 . . 5 6 - , 10U ' 73 55 56 105 57. В настоящем двигателе клапанный элемент 25 предпочтительно может быть изготовлен из чугуна, а головка блока цилиндров - из подходящего алюминиевого сплава. Области 110 клапанного элемента выше и ниже рельефов 61 и 73, подверженные высоким нагрузкам на подшипники, тем не менее, достаточно охлаждаются благодаря конструкции и расположению охлаждающей камеры 41, простирающейся 115 полностью вокруг камеры сгорания и содержащей охлаждающую жидкость вблизи камеры сгорания. эти области, которые выдерживают высокие нагрузки на подшипники, как ясно показано на рис. 1 и 2. 120 В варианте реализации, показанном на фиг. 25 , . 110 61 73 , , 41. 115 , . 1 2. 120 . 7 клапанный элемент 25 в этом случае снабжен кольцевым рельефным участком или полосой 74, которая может быть эксцентричной по своей природе, подобной эксцентриковому рельефу 61, 125 в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, и сформирована по существу таким же образом, как при шлифовании кулачка во время работы. Нагар двигателя сразу же накапливается в рельефной зоне 74 и со временем заполняет эту 130 Н и задир клапана. Это важно для правильной работы двигателя, поскольку клапан предпочтительно всегда плотно прижимается к своему коническому седлу пружиной 36, которая имеет такую силу 70, чтобы преодолеть усилие, прилагаемое во время хода всасывания поршня для смещения клапана. клапан. 7 25 - 74 61 125 . 3 74 130 . 36 70 . Теперь, подробно описав и выяснив сущность нашего упомянутого изобретения и то, каким образом оно должно быть реализовано, мы заявляем, что то, что мы ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-19 06:58:12
: GB573200A-">
: :
573202-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB573202A
[]
2-й. Версия 2nd. ПАТ с. Дата подачи заявки : ноябрь. 12, 1943. № 15469/44. 573920 2 . : . 12, 1943. . 15469/44. 573920 2 (Выделено из Полной спецификации № 566,324. ) ( . 566,324. ) Дата подачи заявления: август. 14, 1944. № 15470/44. : . 14, 1944. . 15470/44. Осталась одна полная спецификация (согласно разделу 16 Патентов и ( 16 Законы о образцах, 1907–1942 гг.): август. 14, 1944. , 1907 1942): . 14, 1944. Спецификация принята: ноябрь. 9; 1945. : . 9; 1945. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ № 15469, 1944 год. . 15469 .. 1944. Улучшенное производство сложных эфиров рицинолеиновой кислоты Мы, . МАРШАЛЛ МЕЙД, британский подданный, из «Ферндон Лодж», Чатсуорт Роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, CHEm31IC. , из , Солтерс Лейн, Экклс, в графстве Лалнкастер, компании, зарегистрированной в соответствии с законам Великобритании, и ФАЛЬК ХАЙНЦ КЕОХ, гражданин Германии, проживающий в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Лфанистер, настоящим заявляют, что сущность настоящего изобретения заключается в следующем. Это изобретение относится к производству рицинолевые эфиры. , . , , " ", , , , CHEm31IC. , , , , , , , , " ", , , , . В соответствии с настоящим изобретением предложен способ производства рицинолевых эфиров, отличных от метиловых эфиров, который включает взаимодействие одной молекулярной части касторового масла с в общей сложности по меньшей мере 5,4 молекулярных долей метанола в присутствии катализатора на основе алкоксида щелочного металла, отделение глицерина от реакционной смеси и взаимодействие метилового эфира рицинолеиновой кислоты со спиртом, содержащим по меньшей мере два атома углерода 5 в молекуле, с улетучиванием образовавшегося метанола для смещения равновесия в желаемом направлении. , 5.4 , , 5 . Метанол можно добавлять несколькими порциями, причем это осуществляется с добавлением воды и/или щелочного катализатора или без него, чтобы вызвать восстановление равновесия алкоголиза перед удалением глицерина. , , - . С помощью способа настоящего изобретения можно получить высокую эффективность алкоголиза при небольшом избытке вытесняющего спирта. 35 . Датировано 14 августа 1944 года. 14th , 1944. ЭЛКИНГТОН И , Химики-консультанты и дипломированные патентные поверенные, , 329, , , WC1, Агенты заявителей. & , & , , 329, , , ..1, . ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ № 15470, 1944 год. . 15470 .. 1944. Улучшенное производство сложных эфиров рицинолеиновой кислоты , ] , британский подданный, компании « », Чатсуорт Роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, , , , , в графстве компании , зарегистрированной в соответствии с законодательством Великобритании, и : , гражданина Германии, проживающего в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Ланкастер, настоящим заявляем о сути настоящего изобретения. Изобретение относится к производству сложных эфиров рицинолеиновой кислоты и касается разработки способа согласно нашему Техническому описанию № 15469144. , ] , , " ", , , , , , , , , , : , , " ", , , , - . 15469144. Известно, что сложные эфиры рицинолеиновой кислоты можно получать непосредственно из касторового масла посредством катализированного алкоголиза, но из-за необычных характеристик растворимости касторового масла этот алкоголиз труднее осуществить в случае касторового масла, чем в случае негидроксилированного касторового масла. масел, а в случае касторового масла также гораздо легче провести алкоголиз с низшими спиртами, чем с высшими. , - , .60 . Это связано с тем, что только в случае касторового масла выделяющийся при алкоголизе глицерин 65 обнаруживает высокую степень смешиваемости с образующимися эфирами. Таким образом, в случае масел, отличных от восточного, эта система алкоголиза гетерогенна, и поэтому высокая эффективность алкоголиза 70 может быть получена в сочетании с небольшим избытком вытесняющего спирта (ср. Спецификация № 543604), но в случае касторового масла система алкоголиза обычно совершенно гомогенна, так что 75 закон действия масс применим полностью. так что приходится использовать значительный избыток вытесняющего спирта. Поскольку метанол, вероятно, является наиболее сильным алкоголизирующим спиртом, а также обладает наименьшей молекулярной массой, очевидно, что метанолиз является наиболее эффективным алкоголизирующим действием касторового масла, включающим использование гораздо меньшей массы спирта и, как следствие, снижение стоимости. восстановления излишков реагента. По мере увеличения длины цепи используемых спиртов молекулярная масса увеличивается, а алкоголизирующая способность снижается, и вскоре достигается стадия, на которой из реакции приходится извлекать нерентабельные количества избыточного спирта. 65 . , 70 (. . 543,604), --75 . displae573,202 , . alcoh6lysis , , - . , , . Кроме того, при использовании водорастворимых спиртов с более высокой температурой кипения, таких как эфирные спирты, возникают трудности при эффективном раздельном выделении глицерина и спирта. , , . В соответствии с настоящим изобретением предложен улучшенный способ производства эфиров рицинолеиновой кислоты, отличных от метилрицинолеата, в котором рицинолевый эфир одноатомного спирта, содержащий не более пяти атомов углерода в молекуле, подвергается реакции с одноатомным спиртом, имеющим температуру кипения. выше, чем у спирта в сочетании с рицинолевой кислотой. . Предпочтительно, чтобы равновесие алкоголиза перемещалось в желаемом направлении путем удаления, предпочтительно непрерывно, вытесненного низкокипящего спирта путем перегонки, используя, где желательно, фракционную перегонку. , , , . Термины «низший» и «высший», используемые здесь в отношении спиртов, относятся к относительным температурам кипения, таким образом, изопропанол представляет собой «высший» спирт, когда изопропилрицинолеат получают из метилрицинолеата, но является «низшим» спиртом, когда Октилрицинолеат получают из изопропилрициуолеата. " " ." " , " " , ." " . Способ настоящего изобретения применим к рициноловым эфирам спиртов, содержащим не более пяти атомов углерода в молекуле, однако их можно получить, но его, конечно, лучше всего использовать в сочетании с эффективным способом. для получения этих низших сложных эфиров предпочтительным методом осуществления настоящего изобретения является его использование в сочетании с алкоголизом касторового масла, катализируемым алкоксидом, описанным в нашем описании № 566,324, хотя наш способ, естественно, работает одинаково. хорошо на метиловых или других рицинолеатах одноатомных спиртов, содержащих не более пяти атомов углерода (в молекуле, полученной другими процессами, такими как кислотно-катализируемый альцеголиз масла вастой или прямая эстемификация жирных кислот касторового масла. ( , , , , , . - . 5E . 566,324, (. ' . Согласно упомянутому варианту настоящего изобретения используется алкоксидный катализатор, но опять же изобретение не ограничивается этим предпочтительным вариантом, но также осуществимо без использования катализатора или с использованием других катализаторов, таких как кислоты, мыла и соли щелочной реакции 70, такие как силикат натрия или тринатрийфосфат; хотя эти другие случаи связаны с более низкой скоростью реакции, они иногда имеют и другие практические преимущества, например, галогенспирты часто трудно использовать 75 в сочетании со щелочными катализаторами из-за реакционной способности атома галогена, и трудности возникают также при во всех случаях, когда присутствует более чем небольшое количество влаги или кислотности, 80 поскольку они также могут инактивировать алкоксидный катализатор. - emn1, , , , 70 , ; , , .., - 75 , , 80 . Рицинолевые эфиры спиртов, содержащие не более пяти атомов углерода в молекуле, пригодные для превращения способом настоящего изобретения в высшие рицинолеиновые эфиры, представляют собой метиловые, этиловые, различные пропильные, бутиловые и амилрицинолеаты, но из-за их легкости При приготовлении и низкой температуре кипения метанола 90 отлично подходит метилрицинолеат. Хотя изопропилрицинолеат менее легко получить, он также особенно пригоден, поскольку изопропанол представляет собой спирт с очень низкой алкоголизирующей способностью 95 и поэтому очень легко вытесняется алкоголизом. 85 , , , , , 90 , . 95 . «Высшими» спиртами, подходящими для способа настоящего изобретения, являются изопропиловый спирт, н-пропиловый спирт, различные бутанолы, например вторичный бутанол, пентанолы и спирты с более длинной цепью, такие как октанолы и восковые спирты, ненасыщенные спирты, такие как аллиловый, металлиловый и кротиловый спирты, циклические спирты, такие как 105 циклогексанолы, аралканолы, такие как бензиловый спирт, гетероциклические спирты, такие как тетрагидрофурфуриловый спирт, эфирные спирты, такие как этоксиэтанол и этоксиэтоксиэтанол, а также галогенспирты, такие как 110 этиленхлоргидрин и глицерингайогидрины, и нитроспирты, такие как 2-нитроизобутанол. " " , - , 100 , .. , , , , 105 , , , , 110 , 2--. Точная используемая технология определяется в каждом случае химическими и физическими характеристиками, такими как устойчивость спирта по отношению к катализаторам и относительные температуры кипения вытесняемых и вытесняющих спиртов, а также потребностями предприятия. Так, при производстве октилрицинолеата из чистого октанола и нейтрального сухого метилрицинолеата может быть использован высокоактивный катализатор алкоксидного типа, а из-за большой разницы в давлении паров метанола и этанола фракционирование выделившихся паров спирта в Порядок возврата октанола и одновременного выхода метанола из реакционной системы не имеет большого значения. При производстве изо573,202 пропилрицинолеата из изопропанола и тура, необходимого для достижения экономической производительности метилрицинолеата, тип алкоксидной реакции варьируется, главным образом, в зависимости от того, какой катализатор снова может быть использован, но какой катализатор используется. Таким образом, когда метилрицино (в этом случае к раствору метанола натрия добавляются не только основания изопропанола и леата) с давлением паров, которого нет в изопропаноле, равновесие быстро меняется в широких пределах, но и иропропанол также устанавливается даже при комнатной температуре, но гораздо более слабым. алкоголизирующая способность, чем при использовании октилового спирта с меньшим количеством метанола, который требуется для эрицинолеатного эфира в отсутствие какого-либо места (ср. 115 , . 120 , 125 , . iso573,202 , , , . , 70 ' , - , ;- (. Феландт и Адкинс, т.е. ..., катализатор достижения равновесия ( (1935), 57, 1932 и , требует периода в несколько часов даже при 200°С, 75–59, 1694), и поэтому он весьма выгоден для реакций, включающих более слабые каталитические соединения. для работы под эффективными фраклистами занимают различные промежуточные позиционирующие колонны, которые позволят добиться скорости реакции. , . ..., (1935), 57, 1932 200 ., 75 59, 1694), - - . метанол покидать систему при конденсации. Следующие примеры иллюстрируют, как можно осуществить конденсацию паров изопропанола и повторный способ по изобретению, 80 направляя их в реакционную систему. &А. в силу: - - 80 . &. : высокая конверсия метилрицинолеата в 1. 310 Хм. метилрицинолеата также можно получить изопропилрицинолеат (1,00 гмоль) и 240 джинов. изо без помощи такого фракционирования, но пропанол (4,00 гин. моль), содержащий 1 гин. 1. 310 . (1.00 .-) 240 . , (4.00 . ) 1 . только за счет использования очень высокого содержания натрия в растворе реагируют при атмосферном избытке изопропанола. В качестве другого случая - при атмосферном давлении при кипячении с обратным холодильником выделившийся хлорэтилрицинолеат может быть получен из паров, пропущенных через фракарицинолеат низкокипящего спирта, колонку с номинальной мощностью 20 теоретических тарелок, таких как метил- или изопропилрицинолеат. Удаляется почти чистый метанол, но при этом реакционная способность хлора из головки этой колонны при скорости 90 атомов такова, что он быстро удаляется, за счет чего по мере течения реакции уменьшается количество щелочных реагентов, тем самым, стремясь к незавершению реакции. будучи инактивированными щелочными катализаторами, мощность катализаторов, вызванных быстрым подъемом головки колонны, щелочных алкоксидных катализаторов, разрушается от температуры до точки кипения особенно быстро; таким образом, в данном случае это пропанол. Продукт реакции 95 - кислотный катализатор, такой как соляная кислота, колба состоит из раствора изопропилсерной кислоты или рицинолеата арилсульфоновой кислоты в избытке изопропила и некоторой степени фракционированного спирта, и если реагенты были Первоначально выделившиеся спиртовые свойства являются сухими и нейтральными, но их содержание все же желательно. . - , , - 20 , . 90 , , - , ; . 95 , , - , ) . В производстве этокси активный катализатор, как показывает щелочная 100 этоксиэтилрицинолеат реакции «Карбитола» на фенолфталеин. Некоторые из низших алкилрицинолеатов, катализатор кипения обычно превращаются в следы вытесняющего спирта! высокая влажность и кислотность мыла, так что эту реакцию можно проводить при высоком кислотном числе продукта, превышающем температуру, со сравнительно слабым кислотным числом исходного метилрицинолеата, но катализатором, таким как натриевое или цинковое мыло или это можно преодолеть в конце реакции тринатрийфосфата или вообще можно не использовать катализатор в реакции алкоголиза путем добавления достаточного количества катализатора, хотя в этом случае реакция этерифицирующего катализатора и, следовательно, превращения является несколько неэкономично медленной. При потреблении любого мыла, содержащего изопропиловый эфир, существует два способа получения сложного эфира. 110 используется процесс настоящего изобретения 2. 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00. Менее эффективный метод заключается в реакции гм.-моль) и 111 джинов. н-бутанола (1,50 эфира «низшего» спирта с гм.-моль), содержащего 1 джин. натрия в «высшем» спирте в присутствии какого-либо раствора подвергают реакции с обратным холодильником сначала с желаемым катализатором и при выбранных условиях при атмосферном давлении, а затем при температуре, предпочтительно до медленного повышения степени. В вакууме равновесие близко приближается, и выделяющиеся пары пропускаются через вакуум для разделения продуктов. , 100 " " . , ! , , 105 - , , . . 110 2. 310 . (1.00 .-) 111 . - (1.50 "" .-) 1 . " " , - 115 , . , , . Более фракционирующая колонна сравнительно эффективного метода работы должна реагировать с низкой эффективностью, оцениваемой в 5' теоретических условиях, при которых тарелки смещаются. Почти чистый метанол снова 120 спирта удаляют из системы, восстанавливают из головной колонны, вызывая алкоголизное равновесие - - и температуру реакции поддерживают в желаемом направлении. В первом, относительно устойчивом, благодаря подходящей регулировке случае, необходимо использовать значительное превышение вытеснения степени приложенного вакуума, поскольку необходимо использовать спирт, если желательна хорошая степень возможного завершения всего процесса 125 конверсии, но в последнем случае не превышая температуры 100°С, можно получить отличную конверсию С., а завершение реакции невозможно со спиртами низкой алкоголизации, обусловленное как прекращением подачи метанола при сравнительно небольших избытках перегонки, так и необходимостью вытеснения спирта. . Темпера — почти полный вакуум, чтобы поддерживать удовлетворительную скорость рефлюкса. , 5 ' . 120 , - , - - . - , 125 , 100 ., . - 130 573,202 . Продукт представляет собой смесь бутиловых эфиров с небольшим избытком бутанола, катализатором и небольшим количеством полученного из него мыла. - . При желании мыло можно снова превратить в сложный эфир, как описано в примере 1, или его можно промыть водой до или после извлечения избытка бутанола, получая тем самым лбутилрицинолеат хорошего качества. Мыло также может быть этерифицировано непосредственно алкилнеорганическим эфиром, например диэтилсульфатом. , , - 1, , . . 3. 338 Джинс. изопропилрицинолеата (1 гмоль), 241,5 джин. '-хлорэтанола (3,00 г-моль) и 5 у.с. раствора катализатора, содержащего соляную и толуолсульфоновую кислоты, полученные гидролизом толуолсульфонилхлоридов с их собственной массой воды, вступают в реакцию при кипении с обратным холодильником, опять же с помощью эффективной ректификационной колонны, при этом изопропанол сравнительно медленно выделяется с образованием -хлорэтилриинолеат. 3. 338 . (1 .-), 241.5 . '- (3.00 .-) 5 . , , , , , - . 4. 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00 г-моль), 195 джинов. 2-этилгексанола (1,5 г-моль) и 10 джинов. рицинолеата калия реагируют при нагревании до 2000°С, при этом использование йракционирующей колонки не является необходимостью; Выделяются пары метанола и образуется октилрицинолеат. 4. 310 . (1.00 .-), 195 . 2- (1.5 .-) - 10 . 2000 ., ; . Реакцию снова можно довести почти до завершения, предоставив достаточно времени для удаления вытесненного метанола, чему также может способствовать обратная рециркуляция при постепенно увеличивающемся вакууме до 35 градусов, что снова позволяет метанолу выйти из системы. -Вместо рицинолеата калия можно использовать рицинолеат цинка. Если в этом примере мыльный катализатор заменить алкоксидным катализатором, всю реакцию можно довести до завершения всего лишь при 100°С. Во всех приведенных выше примерах, где используется алкоксидный катализатор, полезно использовать 45 в качестве катализатора. В ходе процесса периодически проверяйте щелочность реакционной смеси по отношению к фенолфталеину. Любое исчезновение o0, этой щелочности указывает на сравнительную инактивацию катализатора алкоксида 50 по сравнению с гораздо менее мощным катализатором мыльного типа. Эта инактивация обычно происходит из-за присутствия воды или кислотности, или же материала, который будет производить любой из них в используемых реагентах, 55 или же из-за доступа воды во время реакции. , 35 , . - , . 40 ,' 100 , , 45 . o0, 50 . , , 55 . Если наблюдается такая инактивация, следует добавить дополнительный катализатор. , . Датировано 14 августа 1944 года. 14th , 1944. ЭЛКИНГТОН И , Химики-консультанты и дипломированные патентные поверенные, Банковские палаты, 829. Хай Холборн, Лондон, WC1, Агенты, Кандидаты. & , & , , 829. , , ..1, , . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшенное производство рицинолевых эфиров Мы, : , британский подданный, из « », Чатсуорт-роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, , из , , , в графстве компании , зарегистрированной в соответствии с законодательством Великобритании, и ФАЛЬК ХЕЙНЦ КРОЧ, гражданин Германии, проживающий в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Ланкастер, настоящим заявляют о характере этого изобретения и о том, в чем его суть. способ, которым то же самое должно быть выполнено, должен быть подробно описан и установлен в следующем утверждении: , : , , " ", , , - , , , , , , , , , " ", , , , , :- Настоящее изобретение относится к производству сложных эфиров рицинолеата. . Известно, что сложные эфиры рицинолеата могут быть получены непосредственно из касторового масла посредством катализированного алкоголиза, но из-за необычных характеристик растворимости касторового масла этот алкоголиз труднее осуществить в случае касторового масла, чем в случае негидроксилированного касторового масла. масел, а в случае касторового масла алкоголиз с низшими спиртами провести гораздо легче, чем с высшими. Это связано с тем, что только в случае касторового масла глицерин, выделяющийся при алкоголизе, обнаруживает высокую степень смешиваемости с образующимися эфирами. Таким образом, в случае масел, отличных от касторового, эта система алкоголиза гетерогенна, и поэтому высокая эффективность алкоголиза может быть получена в сочетании с небольшим избытком вытесняющего спирта (ср. Спецификация № , - , 85 . ' - 91) . , (. . 543,604), но в случае касторового масла система алкоголиза обычно совершенно гомогенна, так что закон действия масс применим полностью, так что приходится использовать значительный избыток вытесняющего спирта. Поскольку метанол, вероятно, является наиболее сильным алкоголизирующим спиртом, а также обладает наименьшей молекулярной массой, очевидно, что метанолиз является наиболее эффективным алкоголизом касторового масла, включающим использование гораздо меньшей массы спирта с последующим снижением стоимости. восстановления излишков реагента. Поскольку длина цепи используемых спиртов увеличивается до 57Т,202, молекулярная масса увеличивается, а алкоголизирующая способность снижается, и достигается стадия, на которой приходится извлекать из реакции нерентабельные количества избыточного спирта. Более. 543,604), , . 105 , , . 110 57T,202 , , 6 . . Кроме того, в случае водорастворимых спиртов с более высокой температурой кипения, таких как эфирные спирты, возникают трудности в эффективном раздельном извлечении глицерина и спирта. , , .. В соответствии с настоящим изобретением предложен улучшенный способ производства эфиров рицинолеиновой кислоты, отличных от метилрицинолеата, в котором рицинолеиовый эфир одноатомного спирта, содержащий не более пяти атомов углерода в молекуле, подвергается реакции с одноатомным спиртом, имеющим температуру кипения. выше, чем у спирта в сочетании с рицинолевой кислотой. . Предпочтительно, чтобы равновесие алкоголиза перемещалось в желаемом направлении путем удаления, предпочтительно непрерывно, вытесненного низкокипящего спирта путем перегонки, используя, где желательно, фракционную перегонку. , , , . Термины «низший» и «высший», используемые здесь в отношении спиртов, относятся к относительным температурам кипения, таким образом, изопропанол представляет собой «высший» спирт, когда изопропилрицинолеат получают из метилрицинолеата, но является «низшим» спиртом, когда октилрицинолеат. изготовлен из изопропилрицинолеата. " " " " , "" , "" . Способ настоящего изобретения применим к рицинолевым эфирам спиртов, содержащим не более пяти атомов углерода в молекуле, как бы они ни были получены, но его, конечно, лучше всего использовать в сочетании с эффективным способом получения этих низших эфиров, поэтому предпочтительным способом реализации настоящего изобретения является использование ; в сочетании с алкоголизом касторового масла, катализируемым алкоксидом, описанным в нашем описании № 566,324, хотя наш процесс, естественно, работает одинаково хорошо на метиловых или других рицинолеатах одноатомных спиртов, содержащих не более пяти атомов углерода в молекуле, полученных другими способами, такими как кислотно-катализируемый алкоголиз касторового масла или прямая этерификация жирных кислот касторового масла. , , , , , ; . 566,324, . В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения используется алкоксидный катализатор, но опять-таки изобретение не ограничивается этим предпочтительным случаем, а также осуществимо без использования катализатора или с использованием других катализаторов, таких как кислоты, мыла и соли. щелочной реакции, такой как силикат натрия или тринатрийфосфат; хотя эти другие случаи связаны с более низкой скоростью реакции, они иногда имеют и другие практические преимущества, например. Хейловые спирты часто трудно использовать в сочетании со щелочными катализаторами. Это связано с реакционной способностью атома галогена, и во всех случаях также возникают трудности, если после этого присутствует более небольшого количества влаги или кислотности. также инактивирует алкоксидный катализатор. , , , , ; , , .. - . , 70 . . Рицинолевые эфиры спиртов, содержащие. . не более пяти атомов углерода в молекуле 75, подходящей для превращения способом настоящего изобретения в высшие эфиры рицинолеиновой кислоты, представляют собой метил, этил, различные пропил, бутил и амирилрицинолеаты, но из-за простоты получения и низкой при температуре кипения метанола отлично подходит метилрицинолеат. Хотя изопропилрицинолеат есть. его менее легко приготовить, он также особенно пригоден, поскольку изопропанол 85 представляет собой спирт с очень низкой алкоголизирующей способностью и поэтому очень легко вытесняется алкоголизом. «Высшими» спиртами, подходящими для способа настоящего изобретения, являются изо. 90 препиловый спирт, н-пропиловый спирт, различные бутанолы, например вторичный бутаноэль, пентанолы и спирты с более длинной цепью, такие как октанолы и восковые спирты. ненасыщенные спирты, такие как аллил. металлиловый и 95 кротиловый спирты, целильные спирты, такие как эвелогексанолы, аралканолы, такие как бензиловый спирт, гетероциклические спирты, такие как тетрагидрофурфуриловый спирт, эфирные спирты, такие как этоксиэтанол и этоксиэтоксиэтанол, и галогенспирты, такие как этиленхлергидрин и глицерингалогенгидрины. 75 , , , , , 80 , . . 85 ' . "" . 90 , - , .. , . . 95 , , , , , . и нитроспирты такие. как 2-нитроизобутанол. . 2-. Точная технология, которую следует использовать, 105 определяется в каждом случае химическими и физическими характеристиками, такими как устойчивость спирта по отношению к катализаторам и относительные температуры кипения вытесненных и вытесняющих спиртов, а 110 также требованиями завода. рицинолеат из чистого октанола и нейтрального сухого метилрицинолеата можно использовать высокоактивный катализатор типа алкоксида, а из-за разницы в давлении паров между метанолом и октанолом происходит фракционирование выделившихся паров спирта с целью возврата октанола. выход метанола из реакционной системы не имеет большого значения. При производстве изопропилрицинолеата из изопропанола и метилрицинолеата снова можно использовать катализатор алкоксидного типа, но в этом случае не только давление изопропанола и метанола не сильно различается, но изопропанол также имеет гораздо более слабое давление. алкоголизирующая способность, чем у метанола, который требуется заменить (эф. 105 , 110 , 115 , . 120 . -' , , 125 , (. 130 573,202 Феландт и Адкинс, , (1935), 7-, 193 и . 59, 1694), и поэтому очень выгодно работать под эффективной ректификационной колонной, которая позволит метанолу покинуть систему, одновременно конденсируя пары изопропанола и возвращая их в реакционную систему. - Высокую конверсию метилрицинолеата в изопропанол можно получить и без помощи такого фракционирования, но только за счет использования очень большого избытка изопропанола. В другом случае фи-хлорэтилрицинолеат может быть получен из рицинолеата спирта с более низкой температурой кипения, такого как метиловый или изопропилрицинолеат, но здесь реакционная способность атома хлора такова, что он быстро удаляется щелочными реагентами, тем самым имея тенденцию к инактивации. щелочные катализаторы, причем мощность щелочных алкоксидных катализаторов разрушается особенно быстро; таким образом, в этом случае лучше всего использовать кислотный катализатор, такой как соляная кислота, серная кислота или арилсульфоновая кислота, и рекомендуется некоторая степень фракционирования выделяющихся паров спирта. 130 573,202 , ...., (1935), 7-, 193 . 59, 1694), . - ] , . - , , , ' , ; , , . При производстве этоксиэтоксиэтилрицинолеата из «Карбитола» и низшего алкилрицинолеата температура кипения вытесняющего спирта настолько высока, что реакцию можно проводить при высокой температуре со сравнительно слабым катализатором, таким как натриевое или цинковое мыло или триглицерид. -фосфат натрия или вообще не использовать катализатор, хотя реакция в этом случае протекает несколько неэкономично медленно. В общем, существует два способа использования способа настоящего изобретения. Менее эффективный метод состоит в том, чтобы провести реакцию эфира «низшего» спирта с «высшим» спиртом в присутствии любого желательного катализатора и при выбранных температурных условиях, предпочтительно до тех пор, пока не будет близко достигнуто равновесие, а затем разделить продукты. Более эффективный метод работы заключается в том, чтобы реагировать в таких условиях, при которых вытесненный спирт удаляется из системы, тем самым вызывая образование алкоголя. " " , - , , . . "" "" , , . - , . равновесие холисиса, чтобы двигаться в желаемом направлении. В первом случае, если желательна хорошая степень конверсии, необходимо использовать значительный избыток вытесняющего спирта, но во втором случае отличные конверсии могут быть получены даже со спиртами с низкой алкоголизирующей способностью при сравнительно небольших избытках вытесняющего спирта. . Температура, необходимая для достижения экономичной скорости реакции, варьируется, главным образом, в зависимости от используемого катализатора. Так, при добавлении метилрицинолеата к раствору натрия в изопропаноле равновесие быстро устанавливается даже при комнатной температуре, но при использовании октилового спирта с низшим риинолевым эфиром в отсутствие какого-либо катализатора для достижения равновесия требуется период в несколько часов даже при 200°С, а реакции с участием более слабых катализаторов занимают различные промежуточные положения по скорости реакции. . , -- . , . , , 200 ., 70 . Следующие примеры иллюстрируют, как может быть реализован способ по изобретению: , : 1.
310 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00 75 г-моль) и 240 джинов. изопропанола (4,00 г-моль), содержащего 1 джин. натрия в растворе реагируют при атмосферном давлении путем кипячения с обратным холодильником, причем выделившиеся пары пропускают через ректификационную колонну, рас
. . .
573200-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB573200A
[]
/-у. 2т;: _-. .. /-ú. 2t;: _-. .. ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Дата Конвенции (Соединенные Штаты Америки): 19 июля 1943 г. 573,200 Дата подачи заявления (в Великобритании): 7 июля 1944 г. № 13007/44. ( ): 19, 1943. 573,200 ( ):July7, 1944. . 13007/44. Полная спецификация принята: ноябрь. 9, 1945. : . 9, 1945. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования клапанов для двигателей внутреннего сгорания , ], корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Мичиган, Соединенные Штаты Америки, по адресу 11631, , Детройт, Мичиган, Соединенные Штаты Америки, (Правопреемники ВИЛДО ДЖОРДЖА ГЕРНАННТа и АЛЬФРЕДА Э. ВАЛЬДЕНА, граждане Соединенных Штатов Америки, , 11631, , Детройт, Мичиган, Соединенные Штаты Америки) настоящим заявляем о сути настоящего изобретения и каким образом это должно быть выполнено, должно быть подробно описано и установлено в следующем утверждении: , ], , , 11631, , , , , ( . , , , 11631, , , , ,) , , - Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и, в частности, к двигателям того класса, которые снабжены поворотными клапанами, предпочтительно, хотя и не обязательно, вращающимися непрерывно в одном направлении, для управления впуском и воспламенением горючего заряда или топливной смеси и для выпуска продуктов сгорания. горение. Настоящее изобретение относится, в частности, к клапанному механизму таких двигателей и в более широком аспекте применимо к двигателям, в которых клапан вращается непрерывно в одном направлении или вращается колебательным образом. , , . . . В настоящих предпочтительных вариантах осуществления этого изобретения поворотный клапан установлен в головке цилиндра и образован по существу всей или, по меньшей мере, большей частью камеры сгорания. Кроме того, в проиллюстрированных вариантах реализации клапан или ротор имеют по существу усеченный конус по конструкции, имеющий отверстие или канал на боковой стороне клапана, приспособленный для сообщения с впускным или выпускным каналом или с обоими, в зависимости от обстоятельств, а также отверстие или порт на внутреннем конце или нижней части клапана, ведущий к цилиндру. За исключением этих отверстий, камера сгорания в остальном полностью закрыта или расположена внутри стенок клапанного элемента или ротора. Горючий заряд внутри камеры сгорания клапана: воспламеняется предпочтительно посредством: искрового зажигания, хотя в более широких аспектах [/ 1/-] изобретение не считается ограниченным этим. . . , - , , . . - : : [/ 1/-] - -. До сих пор сталкивались с серьезными проблемами при производстве удовлетворительного двигателя вышеуказанного типа, в частности, из-за невозможности получить достаточную выходную мощность или поддерживать эффективные и устойчивые характеристики на высоких скоростях, которые требуются для двигателей, используемых в самолетах. Некоторые из основных проблем или трудностей были связаны со смазкой поворотного клапана, удовлетворительным контролем и снижением расхода масла, устранением утечки газа и, как следствие, потери мощности во время рабочих ходов и тактов сжатия поршня. и обеспечение адекватных должным образом смазанных подшипников упрощенной природы для клапана, чтобы предотвратить снижение выходной мощности из-за чрезмерного трения, задиров и износа клапана. , , : 60 , . , - 65 , ' - , 70 ' , , . Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы 75 преодолеть некоторые или все вышеизложенные трудности путем создания улучшенного двигателя внутреннего сгорания с вращающимся клапаном, который будет иметь улучшенные характеристики мощности, будет способен 80 отвечать строгим требованиям в отношении продолжительной работы, и будет иметь более длительный срок службы, сохраняя при этом почти постоянную производительность во время такого длительного использования. 85 Согласно одному аспекту изобретения двигатель внутреннего сгорания, имеющий цилиндр и головку блока цилиндров, а также поворотный клапан в головке блока цилиндров, имеет окружные опорные области 90 между клапаном и головкой, расположенные на расстоянии в осевом направлении от клапана, прилегающие поверхности упомянутая головка и промежуточная часть клапана, указанные опорные зоны относительно разгружены, образуя разгруженную зону 95, проходящую по окружности между противоположными боковыми краями указанного канала и обеспечивающую больший зазор между соседними стенками клапана и головки блока цилиндров, чем зазор между указанными 100 опорными зонами. . 75 , 80 , . 85 -' , , 90 , & 95 - 100 . - Согласно другому аспекту изобретения двигатель внутреннего сгорания, имеющий головку блока цилиндров и вращающийся в ней клапан 573,200, имеет окружную опорную поверхность между камерой сгорания и головкой, содержащую слой углерода, расположенный внутри рельефа клапана или головки. или в пределах сброса в клапане и головке. - , 573,200 , , . Чтобы облегчить понимание изобретения, теперь оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 представляет собой фрагментарный вид в разрезе, показывающий часть многоцилиндрового двигателя, воплощающего настоящее изобретение. , :. 1 . На фиг. 2 показан увеличенный фрагментарный вид в разрезе, показывающий, в частности, соответствующую конструкцию головки блока цилиндров и поворотного клапана вместе с частью 6f средства привода клапана, показанного на фиг. 1. Фиг.3 представляет собой увеличенный разрез, взятый по существу через линию 3-3 на фиг.2, если смотреть в направлении стрелок. . 2 6f . 1. ' . 3 3-3 . 2 ' . Рис: 4 — увеличенный фрагментарный разрез в разрезе, отчасти похожий на Пихту. : 4 , . 2,
иллюстрирующий образование нагара в рельефной зоне головки блока цилиндров. . Фиг.5 представляет собой вид, аналогичный фиг.3, иллюстрирующий измененное рельефное образование в головке блока цилиндров. . 5 . 3 - . Фиг.6 представляет собой фрагментарный горизонтальный разрез клапана и головки блока цилиндров в точке непосредственно над рельефной областью в варианте осуществления, показанном на фиг.5. . 6 ' . 5. Фиг.7 представляет собой вид, несколько похожий на фиг.2, иллюстрирующий образование нагара в рельефной зоне как в головке блока цилиндров, так и в клапане. . 7 . 2 . На чертежах мы проиллюстрировали в качестве примера один вариант осуществления изобретения применительно к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием, специально предназначенному для силовой установки самолета. - , , ' - . Очевидно, что изобретение может быть использовано в двигателях для других целей, таких как автомобильные, морские и промышленные двигатели. , , . В большинстве случаев двигатель является многоцилиндровым. Однако для простоты в настоящем варианте осуществления проиллюстрирован одноцилиндровый блок двигателя, при этом подразумевается, что остальные цилиндры двигателя идентичны конструкции, показанной и описанной здесь. 6f . , ' , . Ссылаясь на фиг. 1, настоящий двигатель содержит подходящий картер 20, внутри которого установлен коленчатый вал 21, поддерживаемый подшипниками в соответствии с традиционной практикой. Цилиндр 22 жестко закреплен в кривошипе и имеет выступающий в него нижний или внутренний конец. . 1, 20 21 . 22 . Внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения установлен поршневой камень 23, приспособленный для соединения обычным способом посредством шатуна 24 с коленчатым валом 21. 23 ' ' 24 21. В настоящем двигателе камера сгорания цилиндра образована главным образом внутри ротора или поворотного клапанного элемента 25, причем этот элемент содержит тело 70 в форме усеченного конуса, расположенное непосредственно над поршнем, когда он находится в верхней части его хода. Клапан 25 снабжен на своем внешнем конце цилиндрическим штоком 26. Ротор 25 помещается внутри полости 27 усеченного конуса по существу соответствующей формы в верхнем элементе 28 головки блока цилиндров. 25, 70 - . 25 26. 25 - 27 28. Ротор 25 приводится в движение посредством штока 26, который жестко соединен с ведущей шестерней таким образом, чтобы обеспечить небольшое относительное осевое и радиальное перемещение между ведущей шестерней и ротором. Соответственно, шток 26 имеет продольное шлицевое соединение 29 с втулкой 30, которая, в свою очередь 85, имеет продольное шлицевое или зубчатое соединение 31 на своем верхнем конце с ведущей шестерней 32, причем шестерня имеет зависимую цилиндрическую ступицу или втулку 33, расположенную между втулка 30 и подшипник или втулка 90 34. Шестерня 32 имеет кольцевую выемку 835 на своей внешней стороне, приспособленную для приема и размещения пружины сжатия 36. Эта пружина зацеплена фиксатором 37, который зажат. 'ио стержень клапана 26 95 с помощью гайки. 38 снабжен хвостовиком 39, ввинченным в резьбовое отверстие штока 26. Клапанный элемент 25 образован охлаждающей камерой 41, полностью простирающейся вокруг камеры сгорания клапанного элемента. Эта охлаждающая камера приспособлена для приема любой подходящей охлаждающей среды, такой как металлический натрий, который герметизирован внутри камеры посредством резьбовой пробки 40, 105, ввинченной в резьбовое отверстие в штоке 26 клапана. 25 26 80 . , 26 29 30 85 31 32, 33 30 90 34. 32 835 36. 37 . ' 26 95 . 38 39 26. 25 41 - . , , 40 105 26. Из вышеизложенного видно, что клапан 25 может вращаться от шестерни 32 посредством шлицевых 110 соединений 29 и 31, которые допускают небольшое относительное осевое и радиальное перемещение клапана во время работы. Клапан податливо удерживается наружу у конической стенки 27 полости клапана или выемки 115 в головке посредством пружины 36. Ведущая шестерня 32 снабжена зубьями 32а шестерни, входящими в зацепление с зубьями шестерни 42, приводимой в движение шестерней 43, прикрепленной к верхнему концу вала башни 44, проходящего через трубчатый корпус 45. 25 32 110 29 31 . 27 115 36. 32 32a 42 43 44 45. К нижнему концу вала башни прикреплена шестерня 46, находящаяся в зацеплении с шестерней 47, прикрепленной к коленчатому валу 21. 46 47 21. Ротор 25 имеет камеру сгорания 48, которая предпочтительно образует по существу все пространство сгорания во время зажигания, когда поршень 23 находится в положении максимального сжатия. Поршень предпочтительно имеет конический конец 23а, который приспособлен для выступания на небольшое расстояние в камеру 48 сгорания, как показано на фиг. 1, а нижняя часть клапана сужена так, чтобы по существу соответствовать форме верхней выпуклой или конической части 23а поршня. 25 48 23 , 130 573,200 23a . 48, . 1, 23a . В конкретных вариантах реализации, проиллюстрированных здесь, можно видеть, что ротор или клапан 25 имеет единственное отверстие 49 на своей стороне, сообщающееся с камерой сгорания 48 и приспособленное для последовательной регистрации с выпускным трубопроводом 5(, впускным трубопроводом 52 и Свеча зажигания на месте 51. Таким образом, в этих вариантах реализации клапан или ротор 25 приводится в движение со скоростью, равной половине частоты вращения двигателя или коленчатого вала, причем направление вращения клапана указано стрелкой на фиг. 3. , 25 49 48 5(, 52 51. , , 25 - , . 3. Приводной механизм, описанный выше и показанный на чертежах, иллюстрирует подходящий механизм, с помощью которого один из множества поворотных клапанов 25 соответствующего множества цилиндров 22 может приводиться в движение от коленчатого вала 21. , , 25 22 21. Место 51 свечи зажигания имеет форму резьбового отверстия для установки свечи зажигания любого подходящего типа. 51 ' . В настоящем двигателе предпочтительно используется система впрыска топлива, хотя следует понимать, что изобретение этим не ограничивается и что карбюратор может использоваться для подачи топливного заряда в камеру 48 сгорания, когда боковое отверстие 49 клапана совпадает с впускным отверстием. трубопровод или проход 52. Если используется система впрыска топлива, топливо может впрыскиваться через любую подходящую топливную форсунку (не показана) в воздушный поток в проходе или трубопроводе 52, так что в ротор будет поступать необходимая горючая смесь в момент впрыска топлива. зажигания, а именно, когда порт 49 ротора совпадает со свечой зажигания в позиции 51. , 48 49 52. , ( ) 52 , 49 51. В дополнение к боковому отверстию 49 клапан или ротор 25 снабжен на своем нижнем или внутреннем конце центрально расположенным отверстием 58, приспособленным для сообщения с внешним концом цилиндра 22. Как указывалось ранее, нижняя поверхность ротора, окружающая отверстие 53, имеет коническую форму, и во время работы клапан обычно удерживается наружу внутри конической или усеченной конической полости 51 27 головки блока цилиндров с помощью пружины сжатия 36. Головка 28 цилиндра имеет зависимую юбку 28а с внутренней резьбой, в которую верхний резьбовой конец цилиндра 22 приспособлен для ввинчивания для соединения головки и цилиндра вместе. 49 25 58 22. , 53 51 - 27 , 36. 28 28a 22 . . Как показано, в частности, на фиг. 2, нижний кольцевой край клапанного элемента 25 снабжен направленным внутрь конусом или фаской 54, а верхний край цилиндра 22 снабжен соответствующим конусным или скошенным краем 22а, примыкающим, но отстоящим от скошенный край 54 клапанного элемента. Таким образом, между скошенной кромкой 70 54 клапана и скошенной кромкой 22а цилиндра обеспечивается зазор, чтобы обычно избежать фрикционного зацепления между этими частями во время работы. . 2, 25 54 22 22a 54 . 70 54 22a . Улучшенные смазочные средства предусмотрены для ротора или вращающегося клапанного элемента 25, и также следует понимать, что подходящие смазочные средства предусмотрены для других рабочих частей двигателя, чтобы поддерживать масляную пленку на всех 80 поверхностях, требующих смазки. В данном случае клапанный элемент 25 на его внешней конической поверхности смазывается посредством каналов, расположенных над и под выпускными и впускными каналами 50 и 85, 52. Как показано на фиг. 1 и 2, головка блока цилиндров снабжена каналом или трубкой 55, идущим параллельно конической стенке клапанного элемента, при этом имеются два канала или канала 56 и 57 90, ведущие от канала 55 к стенке клапана. элемент клапана в точках выше и ниже окружной площади, соответствующей высоте бокового отверстия 49 в клапане. Смазочное масло под давлением 95 от соответствующего насоса подается в канал или трубопровод 55 посредством канала 58, проходящего через стенку головки блока цилиндров и соединенного трубопроводом с масляным насосом или другой системой подачи под давлением. 25 , 80 . 25 50 85 52. . 1 2, 55 , 56 57 90 55 . 49 . 95 55 58 . Масло также подается под давлением к верхнему концу клапана и связанным с ним рабочим частям, причем в головке блока цилиндров имеется поддон 59, внутри которого собирается масло. Этот картер 105 соединен возвратной линией 60 с картером двигателя. , 59 . 105 60 , . В настоящих вариантах реализации изобретения основные нагрузки на подшипники между ротором или клапаном 25 и головкой 110, 28 воспринимаются по существу полностью в двух местах полностью выше и ниже бокового отверстия 49. Ссылаясь на вариант осуществления, показанный на фиг. 2-4 включительно, головка 28 цилиндра в этом случае снабжена 115 кольцевой рельефной областью 61, проходящей вокруг центральной или промежуточной части клапана и имеющей высоту, предпочтительно соответствующую высоте бокового отверстия -49, как ясно показано на рис. 2. 120 Эта рельефная область может быть образована шлифованием кулачков, чтобы обеспечить сужающийся по окружности рельеф с уменьшающейся глубиной вокруг клапана. Эта рельефная область находится на стороне полости 27, 125 головки блока цилиндров, противоположной выпускному каналу 50 с его наибольшей глубиной, однако на той стороне центральной линии 50а канала 50, которая более удалена от впускного канала 52. Рельеф отшлифован эксцентрично, при этом центр его кривизны 130 573 200 расположен на воображаемой линии 64, проходящей от передней кромки 62 порта 49 через ось. 65 клапана и соответствующий центр полости 27 головки блока цилиндров, причем линия 64 определяется, когда клапанный элемент расположен в положении полного выпуска, как показано на фиг. 3. 25 110 28 49. . 2- 4 , - 28 115 61 -49, . 2. 120 . 27 125 50 , , 50a 50 52. 130 573,200 64 62 49 . 65 27, 64 . 3. Максимальная глубина рельефной зоны 61 задана заранее. 61 . Предполагая, что желательно, чтобы этот максимальный рельеф или зазор превышал нормальный рабочий зазор примерно на две-пять тысячных дюйма, определяют точку 66 на линии 64, которая находится на расстоянии от двух до пяти тысячных дюйма от центра или ось 65, и эта точка 66 образует центр кривизны рельефа 61 основания головки блока цилиндров. Таким образом, центр кривизны 66 рельефной области располагается на линии 64 от центра кривизны 65 клапана, как показано позицией 67. Радиус рельефа 61 в головке блока цилиндров, имеющего центр кривизны 66, показан линией 68 на рис. 3. Радиус элемента клапана показан линией 69 с центром кривизны в точке 65. , 66 64 65, 66 61 . 66 64 65 67. 61 , 66, 68 . 3. 69 65. Образованная таким образом рельефная область уменьшается по глубине в противоположных направлениях и заканчивается на одном конце на значительном расстоянии от края 50b выхлопного канала 50', тогда как на своем противоположном конце она заканчивается относительно близко к противоположному краю 50с выхлопного канала 50. 50b 50' 50c 50. Между краем 50b выхлопного канала и впускным каналом 52, таким образом, предусмотрена окружная область, которая по существу не имеет рельефа или приблизительно такова, так что во время воспламенения топливного заряда обеспечивается эффективное уплотнение от утечки топлива. газы. 50b 52, , , . Обеспечивая рельефную полосу 61. 61. в центре клапана 25 видно, что основные нагрузки на подшипник во время работы, и особенно во время взрыва, будут восприниматься в кольцевых сужающихся областях 70 и 71 клапана, которые имеют нормальный рабочий зазор по отношению к подшипнику. полость 27 в голове. 25 , , 70 71 27 . Основное назначение рельефного участка 61 – обеспечить наращивание углеродного образования 72 внутри этого участка, см. фиг. 4. Во время работы двигателя углерод немедленно накапливается в рельефной зоне 61, и очень скоро это образование углерода 72 полностью заполняет рельефную зону и тем самым образует опорную поверхность для клапана 25, имеющую антифрикционный характер, самосмазывающуюся природу и не требующие прямой смазки из внешнего источника. Следовательно, из этой конструкции будет видно это. по всей площади клапана, представленной рельефной областью или полосой 61, обеспечивается превосходная опорная поверхность для элемента клапана благодаря образованию индуцированного углерода 72, что имеет дополнительное преимущество, заключающееся в содействии герметизации клапана 70 от утечки газов. в момент максимального сжатия, а также. в момент стрельбы. 61 - 72 , . 4. , 61 72 25 , ' - . , , . 61, 72 70 . . Следовательно, необходимо обеспечить только непосредственную смазку, например, посредством каналов 56 и 57, в опорных зонах 76 выше и ниже зоны 61, и, следовательно, достигается значительная экономия в расходе масла за счет того, что отсутствует масляная пленка. требуется в районе участка 61, который будет сожжен в момент обстрела 80. , , 56 57, 76 61, 6oil 61 80 . Ссылаясь на вариант осуществления, показанный на фиг. 5 и 6, в этом случае предусмотрен окружной рельефный участок 73 в головке блока цилиндров, соответствующий по расположению и высоте рельефному участку 61 в варианте осуществления, показанном на фиг. 2. Рельеф 73, однако, является однородным по глубине вдоль головки блока цилиндров от одного края выпускного канала 50 до его противоположного края 90. ' Как и в случае с рельефной областью или полосой 61, рельефная область 73 также будет во время работы двигателя заполняться нагаром, обеспечивающим не только уплотнение от утечки газов, но и отличную опорную поверхность, не требующую какой-либо отдельной поверхности. смазка. Конструкция двигателя, отражающая особенности фиг. 5 и 6, в остальном такая же, как описано ранее, и как в предыдущем варианте осуществления 10U, смазка клапана необходима только в точках выше и ниже области 73 и производится посредством масла под давлением, направляемого через трубопровод 55 в смазку. воздуховоды 56, 105 и 57. . . 5 6, 73 61 . 2. 73, , 50 90 . ' 61 73 95 . . 5 6 - , 10U ' 73 55 56 105 57. В настоящем двигателе клапанный элемент 25 предпочтительно может быть изготовлен из чугуна, а головка блока цилиндров - из подходящего алюминиевого сплава. Области 110 клапанного элемента выше и ниже рельефов 61 и 73, подверженные высоким нагрузкам на подшипники, тем не менее, достаточно охлаждаются благодаря конструкции и расположению охлаждающей камеры 41, простирающейся 115 полностью вокруг камеры сгорания и содержащей охлаждающую жидкость вблизи камеры сгорания. эти области, которые выдерживают высокие нагрузки на подшипники, как ясно показано на рис. 1 и 2. 120 В варианте реализации, показанном на фиг. 25 , . 110 61 73 , , 41. 115 , . 1 2. 120 . 7 клапанный элемент 25 в этом случае снабжен кольцевым рельефным участком или полосой 74, которая может быть эксцентричной по своей природе, подобной эксцентриковому рельефу 61, 125 в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, и сформирована по существу таким же образом, как при шлифовании кулачка во время работы. Нагар двигателя сразу же накапливается в рельефной зоне 74 и со временем заполняет эту 130 Н и задир клапана. Это важно для правильной работы двигателя, поскольку клапан предпочтительно всегда плотно прижимается к своему коническому седлу пружиной 36, которая имеет такую силу 70, чтобы преодолеть усилие, прилагаемое во время хода всасывания поршня для смещения клапана. клапан. 7 25 - 74 61 125 . 3 74 130 . 36 70 . Теперь, подробно описав и выяснив сущность нашего упомянутого изобретения и то, каким образом оно должно быть реализовано, мы заявляем, что то, что мы ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-19 06:58:12
: GB573200A-">
: :
573202-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB573202A
[]
2-й. Версия 2nd. ПАТ с. Дата подачи заявки : ноябрь. 12, 1943. № 15469/44. 573920 2 . : . 12, 1943. . 15469/44. 573920 2 (Выделено из Полной спецификации № 566,324. ) ( . 566,324. ) Дата подачи заявления: август. 14, 1944. № 15470/44. : . 14, 1944. . 15470/44. Осталась одна полная спецификация (согласно разделу 16 Патентов и ( 16 Законы о образцах, 1907–1942 гг.): август. 14, 1944. , 1907 1942): . 14, 1944. Спецификация принята: ноябрь. 9; 1945. : . 9; 1945. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ № 15469, 1944 год. . 15469 .. 1944. Улучшенное производство сложных эфиров рицинолеиновой кислоты Мы, . МАРШАЛЛ МЕЙД, британский подданный, из «Ферндон Лодж», Чатсуорт Роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, CHEm31IC. , из , Солтерс Лейн, Экклс, в графстве Лалнкастер, компании, зарегистрированной в соответствии с законам Великобритании, и ФАЛЬК ХАЙНЦ КЕОХ, гражданин Германии, проживающий в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Лфанистер, настоящим заявляют, что сущность настоящего изобретения заключается в следующем. Это изобретение относится к производству рицинолевые эфиры. , . , , " ", , , , CHEm31IC. , , , , , , , , " ", , , , . В соответствии с настоящим изобретением предложен способ производства рицинолевых эфиров, отличных от метиловых эфиров, который включает взаимодействие одной молекулярной части касторового масла с в общей сложности по меньшей мере 5,4 молекулярных долей метанола в присутствии катализатора на основе алкоксида щелочного металла, отделение глицерина от реакционной смеси и взаимодействие метилового эфира рицинолеиновой кислоты со спиртом, содержащим по меньшей мере два атома углерода 5 в молекуле, с улетучиванием образовавшегося метанола для смещения равновесия в желаемом направлении. , 5.4 , , 5 . Метанол можно добавлять несколькими порциями, причем это осуществляется с добавлением воды и/или щелочного катализатора или без него, чтобы вызвать восстановление равновесия алкоголиза перед удалением глицерина. , , - . С помощью способа настоящего изобретения можно получить высокую эффективность алкоголиза при небольшом избытке вытесняющего спирта. 35 . Датировано 14 августа 1944 года. 14th , 1944. ЭЛКИНГТОН И , Химики-консультанты и дипломированные патентные поверенные, , 329, , , WC1, Агенты заявителей. & , & , , 329, , , ..1, . ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ № 15470, 1944 год. . 15470 .. 1944. Улучшенное производство сложных эфиров рицинолеиновой кислоты , ] , британский подданный, компании « », Чатсуорт Роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, , , , , в графстве компании , зарегистрированной в соответствии с законодательством Великобритании, и : , гражданина Германии, проживающего в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Ланкастер, настоящим заявляем о сути настоящего изобретения. Изобретение относится к производству сложных эфиров рицинолеиновой кислоты и касается разработки способа согласно нашему Техническому описанию № 15469144. , ] , , " ", , , , , , , , , , : , , " ", , , , - . 15469144. Известно, что сложные эфиры рицинолеиновой кислоты можно получать непосредственно из касторового масла посредством катализированного алкоголиза, но из-за необычных характеристик растворимости касторового масла этот алкоголиз труднее осуществить в случае касторового масла, чем в случае негидроксилированного касторового масла. масел, а в случае касторового масла также гораздо легче провести алкоголиз с низшими спиртами, чем с высшими. , - , .60 . Это связано с тем, что только в случае касторового масла выделяющийся при алкоголизе глицерин 65 обнаруживает высокую степень смешиваемости с образующимися эфирами. Таким образом, в случае масел, отличных от восточного, эта система алкоголиза гетерогенна, и поэтому высокая эффективность алкоголиза 70 может быть получена в сочетании с небольшим избытком вытесняющего спирта (ср. Спецификация № 543604), но в случае касторового масла система алкоголиза обычно совершенно гомогенна, так что 75 закон действия масс применим полностью. так что приходится использовать значительный избыток вытесняющего спирта. Поскольку метанол, вероятно, является наиболее сильным алкоголизирующим спиртом, а также обладает наименьшей молекулярной массой, очевидно, что метанолиз является наиболее эффективным алкоголизирующим действием касторового масла, включающим использование гораздо меньшей массы спирта и, как следствие, снижение стоимости. восстановления излишков реагента. По мере увеличения длины цепи используемых спиртов молекулярная масса увеличивается, а алкоголизирующая способность снижается, и вскоре достигается стадия, на которой из реакции приходится извлекать нерентабельные количества избыточного спирта. 65 . , 70 (. . 543,604), --75 . displae573,202 , . alcoh6lysis , , - . , , . Кроме того, при использовании водорастворимых спиртов с более высокой температурой кипения, таких как эфирные спирты, возникают трудности при эффективном раздельном выделении глицерина и спирта. , , . В соответствии с настоящим изобретением предложен улучшенный способ производства эфиров рицинолеиновой кислоты, отличных от метилрицинолеата, в котором рицинолевый эфир одноатомного спирта, содержащий не более пяти атомов углерода в молекуле, подвергается реакции с одноатомным спиртом, имеющим температуру кипения. выше, чем у спирта в сочетании с рицинолевой кислотой. . Предпочтительно, чтобы равновесие алкоголиза перемещалось в желаемом направлении путем удаления, предпочтительно непрерывно, вытесненного низкокипящего спирта путем перегонки, используя, где желательно, фракционную перегонку. , , , . Термины «низший» и «высший», используемые здесь в отношении спиртов, относятся к относительным температурам кипения, таким образом, изопропанол представляет собой «высший» спирт, когда изопропилрицинолеат получают из метилрицинолеата, но является «низшим» спиртом, когда Октилрицинолеат получают из изопропилрициуолеата. " " ." " , " " , ." " . Способ настоящего изобретения применим к рициноловым эфирам спиртов, содержащим не более пяти атомов углерода в молекуле, однако их можно получить, но его, конечно, лучше всего использовать в сочетании с эффективным способом. для получения этих низших сложных эфиров предпочтительным методом осуществления настоящего изобретения является его использование в сочетании с алкоголизом касторового масла, катализируемым алкоксидом, описанным в нашем описании № 566,324, хотя наш способ, естественно, работает одинаково. хорошо на метиловых или других рицинолеатах одноатомных спиртов, содержащих не более пяти атомов углерода (в молекуле, полученной другими процессами, такими как кислотно-катализируемый альцеголиз масла вастой или прямая эстемификация жирных кислот касторового масла. ( , , , , , . - . 5E . 566,324, (. ' . Согласно упомянутому варианту настоящего изобретения используется алкоксидный катализатор, но опять же изобретение не ограничивается этим предпочтительным вариантом, но также осуществимо без использования катализатора или с использованием других катализаторов, таких как кислоты, мыла и соли щелочной реакции 70, такие как силикат натрия или тринатрийфосфат; хотя эти другие случаи связаны с более низкой скоростью реакции, они иногда имеют и другие практические преимущества, например, галогенспирты часто трудно использовать 75 в сочетании со щелочными катализаторами из-за реакционной способности атома галогена, и трудности возникают также при во всех случаях, когда присутствует более чем небольшое количество влаги или кислотности, 80 поскольку они также могут инактивировать алкоксидный катализатор. - emn1, , , , 70 , ; , , .., - 75 , , 80 . Рицинолевые эфиры спиртов, содержащие не более пяти атомов углерода в молекуле, пригодные для превращения способом настоящего изобретения в высшие рицинолеиновые эфиры, представляют собой метиловые, этиловые, различные пропильные, бутиловые и амилрицинолеаты, но из-за их легкости При приготовлении и низкой температуре кипения метанола 90 отлично подходит метилрицинолеат. Хотя изопропилрицинолеат менее легко получить, он также особенно пригоден, поскольку изопропанол представляет собой спирт с очень низкой алкоголизирующей способностью 95 и поэтому очень легко вытесняется алкоголизом. 85 , , , , , 90 , . 95 . «Высшими» спиртами, подходящими для способа настоящего изобретения, являются изопропиловый спирт, н-пропиловый спирт, различные бутанолы, например вторичный бутанол, пентанолы и спирты с более длинной цепью, такие как октанолы и восковые спирты, ненасыщенные спирты, такие как аллиловый, металлиловый и кротиловый спирты, циклические спирты, такие как 105 циклогексанолы, аралканолы, такие как бензиловый спирт, гетероциклические спирты, такие как тетрагидрофурфуриловый спирт, эфирные спирты, такие как этоксиэтанол и этоксиэтоксиэтанол, а также галогенспирты, такие как 110 этиленхлоргидрин и глицерингайогидрины, и нитроспирты, такие как 2-нитроизобутанол. " " , - , 100 , .. , , , , 105 , , , , 110 , 2--. Точная используемая технология определяется в каждом случае химическими и физическими характеристиками, такими как устойчивость спирта по отношению к катализаторам и относительные температуры кипения вытесняемых и вытесняющих спиртов, а также потребностями предприятия. Так, при производстве октилрицинолеата из чистого октанола и нейтрального сухого метилрицинолеата может быть использован высокоактивный катализатор алкоксидного типа, а из-за большой разницы в давлении паров метанола и этанола фракционирование выделившихся паров спирта в Порядок возврата октанола и одновременного выхода метанола из реакционной системы не имеет большого значения. При производстве изо573,202 пропилрицинолеата из изопропанола и тура, необходимого для достижения экономической производительности метилрицинолеата, тип алкоксидной реакции варьируется, главным образом, в зависимости от того, какой катализатор снова может быть использован, но какой катализатор используется. Таким образом, когда метилрицино (в этом случае к раствору метанола натрия добавляются не только основания изопропанола и леата) с давлением паров, которого нет в изопропаноле, равновесие быстро меняется в широких пределах, но и иропропанол также устанавливается даже при комнатной температуре, но гораздо более слабым. алкоголизирующая способность, чем при использовании октилового спирта с меньшим количеством метанола, который требуется для эрицинолеатного эфира в отсутствие какого-либо места (ср. 115 , . 120 , 125 , . iso573,202 , , , . , 70 ' , - , ;- (. Феландт и Адкинс, т.е. ..., катализатор достижения равновесия ( (1935), 57, 1932 и , требует периода в несколько часов даже при 200°С, 75–59, 1694), и поэтому он весьма выгоден для реакций, включающих более слабые каталитические соединения. для работы под эффективными фраклистами занимают различные промежуточные позиционирующие колонны, которые позволят добиться скорости реакции. , . ..., (1935), 57, 1932 200 ., 75 59, 1694), - - . метанол покидать систему при конденсации. Следующие примеры иллюстрируют, как можно осуществить конденсацию паров изопропанола и повторный способ по изобретению, 80 направляя их в реакционную систему. &А. в силу: - - 80 . &. : высокая конверсия метилрицинолеата в 1. 310 Хм. метилрицинолеата также можно получить изопропилрицинолеат (1,00 гмоль) и 240 джинов. изо без помощи такого фракционирования, но пропанол (4,00 гин. моль), содержащий 1 гин. 1. 310 . (1.00 .-) 240 . , (4.00 . ) 1 . только за счет использования очень высокого содержания натрия в растворе реагируют при атмосферном избытке изопропанола. В качестве другого случая - при атмосферном давлении при кипячении с обратным холодильником выделившийся хлорэтилрицинолеат может быть получен из паров, пропущенных через фракарицинолеат низкокипящего спирта, колонку с номинальной мощностью 20 теоретических тарелок, таких как метил- или изопропилрицинолеат. Удаляется почти чистый метанол, но при этом реакционная способность хлора из головки этой колонны при скорости 90 атомов такова, что он быстро удаляется, за счет чего по мере течения реакции уменьшается количество щелочных реагентов, тем самым, стремясь к незавершению реакции. будучи инактивированными щелочными катализаторами, мощность катализаторов, вызванных быстрым подъемом головки колонны, щелочных алкоксидных катализаторов, разрушается от температуры до точки кипения особенно быстро; таким образом, в данном случае это пропанол. Продукт реакции 95 - кислотный катализатор, такой как соляная кислота, колба состоит из раствора изопропилсерной кислоты или рицинолеата арилсульфоновой кислоты в избытке изопропила и некоторой степени фракционированного спирта, и если реагенты были Первоначально выделившиеся спиртовые свойства являются сухими и нейтральными, но их содержание все же желательно. . - , , - 20 , . 90 , , - , ; . 95 , , - , ) . В производстве этокси активный катализатор, как показывает щелочная 100 этоксиэтилрицинолеат реакции «Карбитола» на фенолфталеин. Некоторые из низших алкилрицинолеатов, катализатор кипения обычно превращаются в следы вытесняющего спирта! высокая влажность и кислотность мыла, так что эту реакцию можно проводить при высоком кислотном числе продукта, превышающем температуру, со сравнительно слабым кислотным числом исходного метилрицинолеата, но катализатором, таким как натриевое или цинковое мыло или это можно преодолеть в конце реакции тринатрийфосфата или вообще можно не использовать катализатор в реакции алкоголиза путем добавления достаточного количества катализатора, хотя в этом случае реакция этерифицирующего катализатора и, следовательно, превращения является несколько неэкономично медленной. При потреблении любого мыла, содержащего изопропиловый эфир, существует два способа получения сложного эфира. 110 используется процесс настоящего изобретения 2. 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00. Менее эффективный метод заключается в реакции гм.-моль) и 111 джинов. н-бутанола (1,50 эфира «низшего» спирта с гм.-моль), содержащего 1 джин. натрия в «высшем» спирте в присутствии какого-либо раствора подвергают реакции с обратным холодильником сначала с желаемым катализатором и при выбранных условиях при атмосферном давлении, а затем при температуре, предпочтительно до медленного повышения степени. В вакууме равновесие близко приближается, и выделяющиеся пары пропускаются через вакуум для разделения продуктов. , 100 " " . , ! , , 105 - , , . . 110 2. 310 . (1.00 .-) 111 . - (1.50 "" .-) 1 . " " , - 115 , . , , . Более фракционирующая колонна сравнительно эффективного метода работы должна реагировать с низкой эффективностью, оцениваемой в 5' теоретических условиях, при которых тарелки смещаются. Почти чистый метанол снова 120 спирта удаляют из системы, восстанавливают из головной колонны, вызывая алкоголизное равновесие - - и температуру реакции поддерживают в желаемом направлении. В первом, относительно устойчивом, благодаря подходящей регулировке случае, необходимо использовать значительное превышение вытеснения степени приложенного вакуума, поскольку необходимо использовать спирт, если желательна хорошая степень возможного завершения всего процесса 125 конверсии, но в последнем случае не превышая температуры 100°С, можно получить отличную конверсию С., а завершение реакции невозможно со спиртами низкой алкоголизации, обусловленное как прекращением подачи метанола при сравнительно небольших избытках перегонки, так и необходимостью вытеснения спирта. . Темпера — почти полный вакуум, чтобы поддерживать удовлетворительную скорость рефлюкса. , 5 ' . 120 , - , - - . - , 125 , 100 ., . - 130 573,202 . Продукт представляет собой смесь бутиловых эфиров с небольшим избытком бутанола, катализатором и небольшим количеством полученного из него мыла. - . При желании мыло можно снова превратить в сложный эфир, как описано в примере 1, или его можно промыть водой до или после извлечения избытка бутанола, получая тем самым лбутилрицинолеат хорошего качества. Мыло также может быть этерифицировано непосредственно алкилнеорганическим эфиром, например диэтилсульфатом. , , - 1, , . . 3. 338 Джинс. изопропилрицинолеата (1 гмоль), 241,5 джин. '-хлорэтанола (3,00 г-моль) и 5 у.с. раствора катализатора, содержащего соляную и толуолсульфоновую кислоты, полученные гидролизом толуолсульфонилхлоридов с их собственной массой воды, вступают в реакцию при кипении с обратным холодильником, опять же с помощью эффективной ректификационной колонны, при этом изопропанол сравнительно медленно выделяется с образованием -хлорэтилриинолеат. 3. 338 . (1 .-), 241.5 . '- (3.00 .-) 5 . , , , , , - . 4. 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00 г-моль), 195 джинов. 2-этилгексанола (1,5 г-моль) и 10 джинов. рицинолеата калия реагируют при нагревании до 2000°С, при этом использование йракционирующей колонки не является необходимостью; Выделяются пары метанола и образуется октилрицинолеат. 4. 310 . (1.00 .-), 195 . 2- (1.5 .-) - 10 . 2000 ., ; . Реакцию снова можно довести почти до завершения, предоставив достаточно времени для удаления вытесненного метанола, чему также может способствовать обратная рециркуляция при постепенно увеличивающемся вакууме до 35 градусов, что снова позволяет метанолу выйти из системы. -Вместо рицинолеата калия можно использовать рицинолеат цинка. Если в этом примере мыльный катализатор заменить алкоксидным катализатором, всю реакцию можно довести до завершения всего лишь при 100°С. Во всех приведенных выше примерах, где используется алкоксидный катализатор, полезно использовать 45 в качестве катализатора. В ходе процесса периодически проверяйте щелочность реакционной смеси по отношению к фенолфталеину. Любое исчезновение o0, этой щелочности указывает на сравнительную инактивацию катализатора алкоксида 50 по сравнению с гораздо менее мощным катализатором мыльного типа. Эта инактивация обычно происходит из-за присутствия воды или кислотности, или же материала, который будет производить любой из них в используемых реагентах, 55 или же из-за доступа воды во время реакции. , 35 , . - , . 40 ,' 100 , , 45 . o0, 50 . , , 55 . Если наблюдается такая инактивация, следует добавить дополнительный катализатор. , . Датировано 14 августа 1944 года. 14th , 1944. ЭЛКИНГТОН И , Химики-консультанты и дипломированные патентные поверенные, Банковские палаты, 829. Хай Холборн, Лондон, WC1, Агенты, Кандидаты. & , & , , 829. , , ..1, , . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшенное производство рицинолевых эфиров Мы, : , британский подданный, из « », Чатсуорт-роуд, Экклс, в графстве Ланкастер, , из , , , в графстве компании , зарегистрированной в соответствии с законодательством Великобритании, и ФАЛЬК ХЕЙНЦ КРОЧ, гражданин Германии, проживающий в Берфорде, Брод-Оук-Роуд, Уорсли, в графстве Ланкастер, настоящим заявляют о характере этого изобретения и о том, в чем его суть. способ, которым то же самое должно быть выполнено, должен быть подробно описан и установлен в следующем утверждении: , : , , " ", , , - , , , , , , , , , " ", , , , , :- Настоящее изобретение относится к производству сложных эфиров рицинолеата. . Известно, что сложные эфиры рицинолеата могут быть получены непосредственно из касторового масла посредством катализированного алкоголиза, но из-за необычных характеристик растворимости касторового масла этот алкоголиз труднее осуществить в случае касторового масла, чем в случае негидроксилированного касторового масла. масел, а в случае касторового масла алкоголиз с низшими спиртами провести гораздо легче, чем с высшими. Это связано с тем, что только в случае касторового масла глицерин, выделяющийся при алкоголизе, обнаруживает высокую степень смешиваемости с образующимися эфирами. Таким образом, в случае масел, отличных от касторового, эта система алкоголиза гетерогенна, и поэтому высокая эффективность алкоголиза может быть получена в сочетании с небольшим избытком вытесняющего спирта (ср. Спецификация № , - , 85 . ' - 91) . , (. . 543,604), но в случае касторового масла система алкоголиза обычно совершенно гомогенна, так что закон действия масс применим полностью, так что приходится использовать значительный избыток вытесняющего спирта. Поскольку метанол, вероятно, является наиболее сильным алкоголизирующим спиртом, а также обладает наименьшей молекулярной массой, очевидно, что метанолиз является наиболее эффективным алкоголизом касторового масла, включающим использование гораздо меньшей массы спирта с последующим снижением стоимости. восстановления излишков реагента. Поскольку длина цепи используемых спиртов увеличивается до 57Т,202, молекулярная масса увеличивается, а алкоголизирующая способность снижается, и достигается стадия, на которой приходится извлекать из реакции нерентабельные количества избыточного спирта. Более. 543,604), , . 105 , , . 110 57T,202 , , 6 . . Кроме того, в случае водорастворимых спиртов с более высокой температурой кипения, таких как эфирные спирты, возникают трудности в эффективном раздельном извлечении глицерина и спирта. , , .. В соответствии с настоящим изобретением предложен улучшенный способ производства эфиров рицинолеиновой кислоты, отличных от метилрицинолеата, в котором рицинолеиовый эфир одноатомного спирта, содержащий не более пяти атомов углерода в молекуле, подвергается реакции с одноатомным спиртом, имеющим температуру кипения. выше, чем у спирта в сочетании с рицинолевой кислотой. . Предпочтительно, чтобы равновесие алкоголиза перемещалось в желаемом направлении путем удаления, предпочтительно непрерывно, вытесненного низкокипящего спирта путем перегонки, используя, где желательно, фракционную перегонку. , , , . Термины «низший» и «высший», используемые здесь в отношении спиртов, относятся к относительным температурам кипения, таким образом, изопропанол представляет собой «высший» спирт, когда изопропилрицинолеат получают из метилрицинолеата, но является «низшим» спиртом, когда октилрицинолеат. изготовлен из изопропилрицинолеата. " " " " , "" , "" . Способ настоящего изобретения применим к рицинолевым эфирам спиртов, содержащим не более пяти атомов углерода в молекуле, как бы они ни были получены, но его, конечно, лучше всего использовать в сочетании с эффективным способом получения этих низших эфиров, поэтому предпочтительным способом реализации настоящего изобретения является использование ; в сочетании с алкоголизом касторового масла, катализируемым алкоксидом, описанным в нашем описании № 566,324, хотя наш процесс, естественно, работает одинаково хорошо на метиловых или других рицинолеатах одноатомных спиртов, содержащих не более пяти атомов углерода в молекуле, полученных другими способами, такими как кислотно-катализируемый алкоголиз касторового масла или прямая этерификация жирных кислот касторового масла. , , , , , ; . 566,324, . В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения используется алкоксидный катализатор, но опять-таки изобретение не ограничивается этим предпочтительным случаем, а также осуществимо без использования катализатора или с использованием других катализаторов, таких как кислоты, мыла и соли. щелочной реакции, такой как силикат натрия или тринатрийфосфат; хотя эти другие случаи связаны с более низкой скоростью реакции, они иногда имеют и другие практические преимущества, например. Хейловые спирты часто трудно использовать в сочетании со щелочными катализаторами. Это связано с реакционной способностью атома галогена, и во всех случаях также возникают трудности, если после этого присутствует более небольшого количества влаги или кислотности. также инактивирует алкоксидный катализатор. , , , , ; , , .. - . , 70 . . Рицинолевые эфиры спиртов, содержащие. . не более пяти атомов углерода в молекуле 75, подходящей для превращения способом настоящего изобретения в высшие эфиры рицинолеиновой кислоты, представляют собой метил, этил, различные пропил, бутил и амирилрицинолеаты, но из-за простоты получения и низкой при температуре кипения метанола отлично подходит метилрицинолеат. Хотя изопропилрицинолеат есть. его менее легко приготовить, он также особенно пригоден, поскольку изопропанол 85 представляет собой спирт с очень низкой алкоголизирующей способностью и поэтому очень легко вытесняется алкоголизом. «Высшими» спиртами, подходящими для способа настоящего изобретения, являются изо. 90 препиловый спирт, н-пропиловый спирт, различные бутанолы, например вторичный бутаноэль, пентанолы и спирты с более длинной цепью, такие как октанолы и восковые спирты. ненасыщенные спирты, такие как аллил. металлиловый и 95 кротиловый спирты, целильные спирты, такие как эвелогексанолы, аралканолы, такие как бензиловый спирт, гетероциклические спирты, такие как тетрагидрофурфуриловый спирт, эфирные спирты, такие как этоксиэтанол и этоксиэтоксиэтанол, и галогенспирты, такие как этиленхлергидрин и глицерингалогенгидрины. 75 , , , , , 80 , . . 85 ' . "" . 90 , - , .. , . . 95 , , , , , . и нитроспирты такие. как 2-нитроизобутанол. . 2-. Точная технология, которую следует использовать, 105 определяется в каждом случае химическими и физическими характеристиками, такими как устойчивость спирта по отношению к катализаторам и относительные температуры кипения вытесненных и вытесняющих спиртов, а 110 также требованиями завода. рицинолеат из чистого октанола и нейтрального сухого метилрицинолеата можно использовать высокоактивный катализатор типа алкоксида, а из-за разницы в давлении паров между метанолом и октанолом происходит фракционирование выделившихся паров спирта с целью возврата октанола. выход метанола из реакционной системы не имеет большого значения. При производстве изопропилрицинолеата из изопропанола и метилрицинолеата снова можно использовать катализатор алкоксидного типа, но в этом случае не только давление изопропанола и метанола не сильно различается, но изопропанол также имеет гораздо более слабое давление. алкоголизирующая способность, чем у метанола, который требуется заменить (эф. 105 , 110 , 115 , . 120 . -' , , 125 , (. 130 573,202 Феландт и Адкинс, , (1935), 7-, 193 и . 59, 1694), и поэтому очень выгодно работать под эффективной ректификационной колонной, которая позволит метанолу покинуть систему, одновременно конденсируя пары изопропанола и возвращая их в реакционную систему. - Высокую конверсию метилрицинолеата в изопропанол можно получить и без помощи такого фракционирования, но только за счет использования очень большого избытка изопропанола. В другом случае фи-хлорэтилрицинолеат может быть получен из рицинолеата спирта с более низкой температурой кипения, такого как метиловый или изопропилрицинолеат, но здесь реакционная способность атома хлора такова, что он быстро удаляется щелочными реагентами, тем самым имея тенденцию к инактивации. щелочные катализаторы, причем мощность щелочных алкоксидных катализаторов разрушается особенно быстро; таким образом, в этом случае лучше всего использовать кислотный катализатор, такой как соляная кислота, серная кислота или арилсульфоновая кислота, и рекомендуется некоторая степень фракционирования выделяющихся паров спирта. 130 573,202 , ...., (1935), 7-, 193 . 59, 1694), . - ] , . - , , , ' , ; , , . При производстве этоксиэтоксиэтилрицинолеата из «Карбитола» и низшего алкилрицинолеата температура кипения вытесняющего спирта настолько высока, что реакцию можно проводить при высокой температуре со сравнительно слабым катализатором, таким как натриевое или цинковое мыло или триглицерид. -фосфат натрия или вообще не использовать катализатор, хотя реакция в этом случае протекает несколько неэкономично медленно. В общем, существует два способа использования способа настоящего изобретения. Менее эффективный метод состоит в том, чтобы провести реакцию эфира «низшего» спирта с «высшим» спиртом в присутствии любого желательного катализатора и при выбранных температурных условиях, предпочтительно до тех пор, пока не будет близко достигнуто равновесие, а затем разделить продукты. Более эффективный метод работы заключается в том, чтобы реагировать в таких условиях, при которых вытесненный спирт удаляется из системы, тем самым вызывая образование алкоголя. " " , - , , . . "" "" , , . - , . равновесие холисиса, чтобы двигаться в желаемом направлении. В первом случае, если желательна хорошая степень конверсии, необходимо использовать значительный избыток вытесняющего спирта, но во втором случае отличные конверсии могут быть получены даже со спиртами с низкой алкоголизирующей способностью при сравнительно небольших избытках вытесняющего спирта. . Температура, необходимая для достижения экономичной скорости реакции, варьируется, главным образом, в зависимости от используемого катализатора. Так, при добавлении метилрицинолеата к раствору натрия в изопропаноле равновесие быстро устанавливается даже при комнатной температуре, но при использовании октилового спирта с низшим риинолевым эфиром в отсутствие какого-либо катализатора для достижения равновесия требуется период в несколько часов даже при 200°С, а реакции с участием более слабых катализаторов занимают различные промежуточные положения по скорости реакции. . , -- . , . , , 200 ., 70 . Следующие примеры иллюстрируют, как может быть реализован способ по изобретению: , : 1.
310 310 Джинс. метилрицинолеата (1,00 75 г-моль) и 240 джинов. изопропанола (4,00 г-моль), содержащего 1 джин. натрия в растворе реагируют при атмосферном давлении путем кипячения с обратным холодильником, причем выделившиеся пары пропускают через ректификационную колонну, рас
Соседние файлы в папке патенты