Способ получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола
Владельцы патента RU 2370487:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к циклическим углеводородам, в частности к получению гидропероксида циклогексил-п-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленола и циклогексанона и в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов. Получение гидропероксида циклогексил-п-ксилола ведут окислением циклогексил-п-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении, в присутствии катализатора N-гидроксифталимида в количестве 0,5-2,5 мас.%., температуре процесса 110-150°С, в течение 1-3 часов до содержания гидропероксида циклогексил-п-ксилола 9,8%. Технический результат - сокращение продолжительности процесса окисления и снижение энергозатрат. 2 табл.
Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленола и циклогексанона [1. Б.Д.Кружалов, Б.И.Голованенко. Совместное получение фенола и ацетона. - М.: Гостоптехиздат, 1963; 2. Г.Д.Харлампович, Ю.В.Чуркин. Фенолы. - М.: Химия, 1974], а также в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов [3. Г.А.Разуваев, Ю.А.Ольдекоп, Е.И.Федорова. Успехи химии, 21, 379 (1952)].
Наиболее близким является способ получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола жидкофазным окислением циклогексил-п-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-150°С в присутствии инициатора - гидропероксида изопропилбензола. В присутствии гидропероксида изопропилбензола при температуре 110°С удалось накопить 3,8% гидропероксида циклогексил-п-ксилола за 7 часов. С повышением температуры до 150°С количество гидропероксида увеличивается до 6,5% за 3 часа. Условия проведения процесса представлены в таблице 1 [4. Е.А.Курганова, Е.В.Смирнов, Ю.А.Лойко, Г.Н.Кошель. Известия ВУЗов, 2008, т.51 (4), с.34-36].
| Таблица 1 Автоокисление циклогексил-п-ксилола при температуре 110-150°С |
|||||
| № опыта | Количество гидропероксида изопропилбензола, взятого на окисление, мас.% | Температура реакции, °С | Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-п-ксилола, | Время окисления, час | Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-п-ксилола, (%/час) |
| 1 | 1,53 | 110 | 3,8 | 7 | 0,5 |
| 2 | 1,53 | 120 | 4,9 | 7 | 0,7 |
| 3 | 1,53 | 130 | 5,5 | 7 | 0,8 |
| 4 | 1,53 | 140 | 6,3 | 7 | 0,9 |
| 5 | 1,53 | 150 | 6,5 | 3 | 2,1 |
| 6 | 2,21 | 110 | 4,8 | 7 | 0,7 |
Характерной особенностью выше указанного процесса является низкая скорость окисления (не более 1-2,1%), длительное проведение процесса (6-7 часов), которое в ряде случаев приводит к самопроизвольному распаду гидропероксидов. Все выше указанное приводит к значительным энергозатратам.
Технической задачей данного изобретения является устранение выше указанных недостатков, повышение скорости процесса образования гидропероксида циклогексил-п-ксилола, снижение продолжительности процесса и уменьшение энергозатрат при его проведении.
Данная техническая задача решается использованием способа получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола путем жидкофазного циклогексил-п-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-150°С, в присутствии катализатора N-гидроксифталимида, в количестве 0,5-2,5 мас.%. В указанных условиях удается окислить циклогексил-п-ксилол за 1-3 часа до содержания гидропероксида циклогексил-п-ксилола до 9,8% при селективности ее образования свыше 90%. Характерной особенностью используемого нами 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 циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 130 в течение 3 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 8,7%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-п-ксилол был получен алкилированием n-ксилола циклогеканолом.
Пример 1
В стеклянный реактор емкостью 10 см3 загружали 4 см3 циклогексил-п-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 150°С в течение 1 часа и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 9,8%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-п-ксилол был получен алкилированием n-ксилола циклогеканолом.
Результаты проведенных опытов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 Автоокисление циклогексил-п-ксилола в присутствии N-гидроксифталимида. |
|||||
| № опыта | Количество N-гидроксифталимида, взятого на окисление, мас.% | Температура реакции, °С | Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-п-ксилола, % | Время окисления, час | Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-п-ксилола, (%/час) |
| 1 | 1,19 | 110 | 1,56 | 3 | 2,9 |
| 2 | 1,19 | 130 | 8,7 | 3 | 2,9 |
| 3 | 1,19 | 140 | 9,4 | 3 | 3,1 |
| 4 | 1,19 | 150 | 9,8 | 1 | 9,8 |
| 5 | 0,59 | 130 | 7,9 | 3 | 2,6 |
| 6 | 2,38 | 130 | 8,1 | 3 | 2,7 |
Время получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола по предлагаемому способу по сравнению с прототипом сокращается в 2-7 раз, энергозатраты снижены на 25-30%.
Способ получения гидропероксида циклогексил-п-ксилола жидкофазным окислением циклогексил-п-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-150°С, отличающийся тем, что окисление циклогексил-п-ксилола проводят в присутствии катализатора N-гидроксифталимида в течение 1-3 ч.
