Способ получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола
Владельцы патента RU 2366649:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола, который используется в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов. Согласно изобретению получение гидропероксида циклогексилизопропилбензола ведут окислением циклогексилизопропилбензола кислородом воздуха в присутствии в качестве катализатора N-гидроксифталимида при температуре процесса 100-120°С и атмосферном давлении в течение 1-3 часов до содержания гидропероксида циклогексилизопропилбензола 64%. Технический результат - повышение скорости процесса образования гидропероксида циклогексилизопропилбензола, снижение продолжительности процесса и энергозатрат на его проведение. 3 табл.
Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола, который может найти применение в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов [1 - Г.А.Разуваев, Ю.А.Ольдекоп, Е.И.Федорова, Успехи химии, 21, 379 (1952)].
Известен способ получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола жидкофазным окислением циклогексилизопропилбензола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-120°С в присутствии инициаторов (гидропероксид изопропилбензола, перекись бария), катализатора (резината марганца), щелочных добавок (сода, гидроксид натрия, гидроксид кальция). Циклогексилизопропилбензол в присутствии одного резината марганца окисляется значительно медленнее и менее глубоко, чем в присутствии резината марганца и щелочных добавок. Действие добавок соды и гидроксида кальция приблизительно одинаковые. Например, в присутствии резината марганца и соды максимальное содержание гидропероксида достигается за 8 ч и составляет 38%; в присутствии резината марганца и гидроксида кальция максимальная концентрация гидропероксида достигается за 10 ч и составляет 36%, тогда как с одним резинатом марганца за 18 ч она достигает только 21% при одинаковых условиях. С наиболее высокой скоростью, около 6% в ч, и максимальной концентрацией гидропероксида 61% автоокисление циклогексилизопропилбензола протекает в присутствии резината марганца, соды и перекиси бария при 118-120°С. Условия проведения процесса, состав инициирующих добавок и катализатора представлены в таблицах 1, 2 [2 - С.В.Завгородний, В.Л.Завгородняя, ДАН, 129, №1, 113 (1959)], [3 - И.Н.Новиков, A.M.Антонова, Р.И.Жилина, ЖОХ, 32, 2955, (1962)].
Характерной особенностью указанных выше процессов является низкая скорость окисления (не более 4-5,7% гидропероксида в час), длительное проведение процесса (8-49 часов), которое в ряде случаев приводит к самопроизвольному распаду гидропероксидов, применение большого количества неорганических материалов, неподлежащих повторному использованию. Все вышеуказанное приводит к значительным энергозатратам.
Технической задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, повышение скорости процесса образования гидропероксида циклогексилизопропилбензола, резкое снижение продолжительности процесса, снижение энергозатрат при его проведении.
Данная техническая задача решается использованием способа получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола путем жидкофазного окисления циклогексилизопропилбензола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-120°С, в присутствии в качестве катализатора N-гидроксифталимида, в количестве 0,1-2,5% маc. В указанных условиях удается окислить циклогексилизопропилбензол за 1-3 часа до содержания гидропероксида циклогексилизопропилбензола ~ 64% при селективности его образования более 95%. Характерной особенностью используемого катализатора является простота его получения и возможность его многократного использования.
Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
В стеклянный реактор емкостью 10 см3 загружали 4 см3 циклогексилизопропилбензола и 1,6% масс. N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 120°С в течение 1 ч и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 63,3%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа.
Пример 2
В стеклянный реактор емкостью 10 см3 загружали 4 см3 циклогексилизопропилбензола и 1,6% масс. N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 110°С в течение 3 ч и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида 57,0%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа.
Результаты проведенных опытов приведены в таблице 3.
| Таблица 3 Автоокисление изопропилциклогексилбензола |
|||||
| № опыта | Количество N-гидроксифталимида, взятого для окисления, % масс. | Температура реакции, °С | Максимальное содержание гидропероксида, % | Время окисления, ч | Средняя скорость образования гидропероксида, % / ч |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 1,6 | 100 | 37,1 | 3 | 12,4 |
| 2 | 1,6 | 110 | 57,0 | 3 | 19,0 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 3 | 1,6 | 120 | 63,3 | 1 | 63,3 |
| 4 | 1,1 | 110 | 49,2 | 3 | 16,4 |
| 5 | 2,4 | 110 | 52,7 | 3 | 17,6 |
Время получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола по предлагаемому способу по сравнению с прототипом сокращается в 10-50 раз, энергозатраты - на 25-30%.
Способ получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола жидкофазным окислением циклогексилизопропилбензола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-120°С, в присутствии катализатора, отличающийся тем, что процесс окисления ведут в присутствии в качестве катализатора N-гидроксифталимида в течение 1-3 ч.
