Способ получения диацетонового спирта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 030480 (2 ) 2937924/23-04 151) М. Кл.

C- 07 С 49/17 сприсоединениемзаявки М?— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07,02.83 (331УДК 547.451.

62 07 (088 8) (72) Авторы изобретения

А.П.Хардин, В.A.Íàâðîöêèé, В.М.Самойлов, В.В.П здЪвв,., Л.И.Кутянин. A.tl1.Ëóêìàíoâ, В.Г.Сидоров и С.A.ôêoâã.-...

1 (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЦЕТОНОВОГО СПИРТА

Изобретение касается усовершенствования способа получения р -оксикетонов, в.частности диацетонового спирта, который находит применение в качестве растворителя лаков, красителей, ацетил- и нитроцеллюлозы, а также в синтезе органических про дуктов, например гексилгликоля, метилизобутилкетона и др..

Известен способ получения диацетонового спирта конденсацией ацетона в присутствии катализатора — гидроокиси бария(1 .

Недостатками этого способа являются периодичность процесса, большая продолжительность реакции, низкий выход целевого продукта (за 30 ч выход продукта составляет 70% ), а также образование значительного количества побочных продуктов.

Известен также crrocoe получения диацетонового спирта путем альдольной конденсации ацетона в присутствии каталитических количеств (0,040,12 вес.% )алкоголятов щелочных металлов при температуре ниже 40оС (23.

Недостатками этого способа являются периодичность процесса,. необходимость введения стадии нейтрализа цйи катализатора. а также низкая конверсия.

В случае получения диацетонового спирта с применением в качестве катализатора анионообменной смолы

3@A -400 процесс осуществляют непрерывно. Недостатками его являются длительность, невысокая конверсия ацетона, низкий выход продукта реакции (54% эа 20 ч ), а также образование значительных количеств побочных продуктов (3 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу яв15 ляется способ получения диацетонового спирта с применением в качестве катализатора анионобменной смолы

AB-17 (4),по которому целевой продукт-диацетоновый спирт получают в проточной системе, причем ацетон пропускают через слой каталйзатора снизу вверх при времени контакта его с катализатором 2-3 ч и температуре в зоне реакции 0-5оС.

25 Недостатками этого способа являются периодичность процесса, низкая конверсия ацетона (70,5-71%) неболь шой срок службы катализатора.

Целью изобретения является повы30 щенке степени конверсии ацетона.

963983

Доставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа получения диацетонового спирта путем . альдольной конденсации ацетона в при сутствии анионообменной смолы в качестве катализатора процесс ведут при времени контакта ацетона с катализатором эа один проход ацетона 0,12 мин и температуре в зоне ракции

0-40 С.

Процесс преимущественно ведут непрерывно, а в качестве каталиэато10 ра применяют анионообменные смолы, полученные на основе сополимера стирола и дивинилбензола, содержащие

5-53% дивинилбенэола, марок AB-17/8, APA-Зп и APA-5п. 15

Отличительной особенностью предлагаемого способа является проведение процесса при времени контакта ацетона с катализатором эа один проход ацетона 0,1-2 мин и темпера- 20 туре в зоне реакции 0-400с.

Процесс целесообразно вести при непрерывном отборе диацетонового спирта, в качестве катализатора можно применять анионообменные смолы 25 марок АВ-17/8,, АРА-Зп и APA-5п.

Время койтакта ацетона с катализатором выбрано на основании изучения кинетики обратимой реакции получения диацетонового спирта из ацето- 0 на; время достижения равновесия составляет 3,5 мин, однако. начиная с времени контакта 2 мин, наблюдают значительное снижение селективности процесса, что приводит к понижению степени чистоты образующегося продукта.

Проведение процесса указанным образом позволяет повысить конверсию ,ацетона до 99.9% и выход ацетона на взятый ацетон до 87.4%.

На чертеже приведена схема системы для реализации предлагаемого способа.

Получение диацетонового спирта осуществляют по непрерывной схеме следующим образом.

B систему, состоящую иэ обогревае- 45 мого куба 1 с боковым отводом, обратного холодильника-конденсатора 2 и реакционной колонны 3, заполненной слоем 4 катализатора, и снабженную на выходе регулирующим клапаном, вво-50 дят 150 мл ацетона. Температуру в кубе поддерживают равной 70-90ОC. При этом ацетон из обогреваемого куба через боковой отвод подается в обАнионообменная смола марки

AB-17/8 APA-Зп APA-5п

Харак те ри ст ика

3,8-4,5

400-1200

3,7-3,9

3.8-4,2

400-600

200-300

0,66-0,74

Содержание дивинил ензола, %

Полная обменная емкость, мг-экв/г

Зернение, мкм

Насыпная плотность, г/см9 ратный холодильник и затем в реакци онную колонну, наполненную катали затором. Реакционная масса далее

-поступает снова в куб, из которого происходит непрерывный отбор диацетонового спирта. Время пребывания. в зоне реакции регулируется специальным клапаном, установленным на выходе из реакцйонной колонны.

Выходящую реакционную смесь разделяют в кубе .на возвратный ацетон и диацетоновый спирт, непрерывно отбираемый из куба. Пропорционально количеству образующегося спирта через верхнюю часть обратного холодилвника происходит подпитка системы свежим ацетоном. Возвратный ацетон конденсируют в обратном холодильнике, затем он поступает в колонну, где в верхней ее части происходит охлаждение его до необходимой температу;ы. а в нижней — конденсация на катализаторе.

Процесс ведут при давлении 760450 мм рт.ст ..

Основные характеристики использованных анионообменных смол приведегны в табл.1.

Конверсию ацетона за один проход определяют экспериментально путем отбора проб на выходе реак-., ционной смеси из реакционной колонны и анализа их с помощью ГЖХ (каждый раз проводят по 5 измерений ).

Расчет ведут по следующей формуле:

5 Г„ где К1 — конверсия ацетона за один проход, %;

В п- выход диацетонового спирта,%, Т вЂ” время цикла, мин; ь„ - время контакта ацетона с катализатором, мин;

0,067- частное от деления свободного объема анионита (10 мл) на объем взятого ацетона (150 мл )

5 — селективность.

Условия проведения процесса конденсации ацетона в диацетоновый спирт, полученные результаты, включающие конверсию ацетона за один проход, конверсию ацетона, выраженную содержанием диацетонового спирта в продуктах реакции по данным ГЖХ, а также выход продукта приведены в табл.2.

Таблица 1

963983

С» а О И СЪ И 3 3 Л . ф iО W СО Г» ГЪ r

«-3 «-3 tA «У 3» CO CO 3» «3

О «3 О Э СЧ ф Ch С Ъ с » с с

СЧ IA «-4 ССЪ О\ Ch «3

tA 3» IA CO ф 3 Ю CO С

О СЪ

«й

Ch Ch

Ю Е

СЧ

ОЪ С3\

О Ю СЪ О ГЪ ф а ф ф О

» » » » » с »

О\ Ch Ch Ch 3» ф СО CO Ch СЪЪ ф

Ch Ch Ch ОЪ СЪЪ Ch Ch Ch О\ Ch Ch Ch

СЧ Ch

« «

Ol

ОЪ Ch

С»- Ч

С» С Ъ «3

» » »

О О

ОЪ 1О

СЧ «О С Ъ

Е О О

СЧ

С«Ъ

» о

«"3 Ch

СЧ (Ъ

° Ф Ф

3СЪ С"Ъ «-3 Ч) ф

СЧ «3 «3 «3 .СЧ 3»

» « с «

Ъ О Е О

СЪЪ Е

ОЪ 3

«-3 «" 4

«-!

СЧ СЧ

D Ul О О О О IA Q О IA О

» » »

tA I«l lA IA lA ОЪ С«Ъ I«l ССЪ I«l Ul

О О О О О

« с . с с

Ul Ul tA С3) tA

О 1 Q СЧ «3 Q О «- IA СЧ «-! «-! СО ф «- О О (Ч

«О СЧ ГЪ

» » \ с % с «

«-«%.« О О . «.С «-3 О О О О О О О О СЧ «-3 О

lA Ul 3СЪ IA О IA О О «3 IA О О IA О О tA О IA

1 I I СЧ СЧ «Е «"3 СЧ « С Ъ СЧ (Ч «-3 СЧ С«Ъ

О О О

I5l Ul О О О О О О О О О О О О О О О О

СЧ СЧ Q tA IA IA tA Ul IA Ul ССЪ IA Ul Ul Ul IA Ul IA.

С Ъ «-! «-! « «.1 «-1 «4 « «< «-! «-(«-3 «С «-4 с««-3

Л Ul О О О О О О О О О О О О О О О О

«3 «3 33Ъ CV СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ (Ч СЧ !«3 СЧ С«3 СЧ

CO CO

»»

g» g g

«.4 «-3 С ) С Ъ С«Ъ IA

1 I I !

CO CO CO

«.4 «Ч «-!

°

Я Ф С4 л

3» И И

1 1 1 1 . < л 3

С, Э о 1

Ф Ц й

С0 CO! » С»

1 I

CC! CCI ю

О О

1 СЪ

« «-! I !

СС! CCI 3!I аС г с

9б3983

I т-)

О 1 с т1 1 СО

1 тО

1

Р) Ch с т-) тФ тО а а (Ч т-1 ттЪ с с с с

00 тч О а тО с"Ъ тО т-4 О) с с

СЧ

Г- тО

0) 1 » с

) С0

0) 0Ъ о ) а с с с т-т ттЪ CO 0)

ОЪ СО W тО

I

I I

I

Ю С)

lA IA

О О О О с с с с

IA а IA IA

Ю с

Г

I

О а с °

iA Ю

1

1- — 1

О о о а тФ т:) сй т-) 1

О О а IA т

1

I т) I

О О О . О а а IA а т-т т-1 т-1 т-1

О О О

lA а IA т ) т т!

)»Ъ О О О О О О О

1 <ч тч тч (ч сч сч <ч

О О

СЧ О3 о

Ф т

00 00

1 f

СС! !)3 к

CO . CO CO I 1 1

Cl !0 Ю ю Ф, ю

00 т (Ч

1

Ф

fd л

Id

1

4ем ! т

Ц ж х

Ф 1

5 о 1

Ц Ch о

Р

IA cp тт) IA гЪ с0 с Ъ W Г т ) IA с с с с с с о ) о а со в о т-1 т.! т-1 (Ч

IA, ) IA О O IA с с с

О О О т) а О О т 1

O) lA с

0Ъ т-4 1

Г» тО 1

I

I! (Ч ГЧ с с

О\ СЧ 1 т-4 !Ч 1

1

О О

° . а а

1

1

1 И

I 1 а, ! Ю

K c4

L и ф 3

0) g g

963983 формула изобретения

emwuAru

Составитель Л.Горбачева

Техред Ж. Кастелевич

Корректор Н . Король

Редактор З.Бородкина

Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Заказ 259/2

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Полученные результаты показывают, что проведение процесса непрерывно при времени контакта ацетона с катализатором 0,1-2 мин и температуре в зоне реакции 0-40 С позволяет значительно повысить конверсию ацетона и выход диацетонового спирта по сравнению с известным способом.

1. Способ получения диацетонового спирта путем альдольной конденсации ацетона в присутствии анионообменной смолы в качестве катализатора, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повышения конверсии ацетона, процесс ведут при времени контакта ацетона с катализатором за один проход 0,12 мин и температуре в зоне реакции ,0-40ОС.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут непрерывно и в качестве катализатора используют анионообменные смолы, 5 полученные на основе саполимера стирола и дивинилбенэола, содержащие 553% дивинилбензола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизеь

1.J. 8. Conauk, N. Tv&Re, R. A vs "Ог атиsche 9мп Незеи B anuscbuelg Ч4еаец ипа

5оЪ г 1937, с. 192.

2. Патент Великобритании 91527033,. кл. С 2 С, опублик. 1978.

3. С.Э.5М пйдйе, R.ñ. Маа&еЯ, Катализ

l5 с помощью анионообменных смол, Jnc3.

En@. СФет., 44, с.1389, 1952.

4. Верховская 3. Н. и др. Синтез диацетонового спирта и окиси мезитила на ионообменных смолах

20 "Химическая промышленность", 1967, Р 7, с.500-503 (прототип).

Способ получения диацетонового спирта Способ получения диацетонового спирта Способ получения диацетонового спирта Способ получения диацетонового спирта Способ получения диацетонового спирта 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения 5-алкоксипентанонов-2 формулы СН3СО(СН2)3OR, где R = СnН2n+1, n = 1-10, взаимодействием ацетилциклопропана (АЦП) с одноатомным спиртом R-OH в присутствии палладийсодержащего катализатора в водной в присутствии исходного спирта R-OH в качестве растворителя или водно-эфирной среде при температуре 165-200°С в течение 6-60 ч при мольном соотношении компонентов: [АЦП]:[R-ОН]:[Н2O]:[кат]:[растворитель] = 1:1: (3-8) : (0,005-0,01) : (2-9), где при R = CnH2n+1 (n = 1-3) растворитель - соответствующий спирт, а при n 4 растворитель - диэтиловый эфир

Изобретение относится к новым имуннотерапевтическим соединениям формулы в которой Х представляет собой -О- или -(СnН2n)-, в котором n имеет значение 0, 1, 2 или 3; R1 представляет собой алкил, содержащий от 1 до 10 атомов углерода, или моноциклоалкил, содержащий вплоть до 10 атомов углерода; R2 представляет собой водород, низший алкил или низший алкокси; R3 представляет собой (1) фенил или нафталин, незамещенный или замещенный одним или более чем одним заместителем, каждым независимо выбранным из нитро, галогено, амино, амино, замещенного алкилом, содержащим 1-5 атомов углерода, алкила, содержащего вплоть до 10 атомов углерода, циклоалкила, содержащего вплоть до 10 атомов углерода, алкокси, содержащего вплоть до 10 атомов углерода, циклоалкокси, содержащего вплоть до 10 атомов углерода, фенила или метилендиокси; (2) пиридин; каждый из R4 и R5, взятый отдельно, представляет собой водород, или R4 и R5, взятые вместе, представляют собой углерод-углеродную связь; Y представляет собой -COZ, -CN или низший алкил, содержащий от 1 до 5 атомов углерода; Z представляет собой -ОН, NR6R6, -R7 или -OR7; R6 представляет собой водород или низший алкил; и R7 представляет собой алкил

Изобретение относится к способу получения 5,5'-(оксиди)пентанона-2, который может быть использован в качестве полифункционального растворителя, экстрагента, как душистое вещество и как исходное сырье для синтеза гетероциклов

Изобретение относится к фосфазеновому нанесенному на носитель катализатору, к фосфазеновому соединению и фосфазениевой соли, которые используются при получении катализатора, и к применению катализатора

Изобретение относится к синтезу b - кетоацеталей C-14 или C-19, которые используются в производстве витамина A
Изобретение относится к химическому синтезу органических соединений, а именно к способу получения -ацетопропилового спирта (4-кето-1-пентанола), представляющего значительный интерес как исходный продукт для разнообразных синтезов
Наверх