Способ разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола Российский патент 2021 года по МПК C07C29/00 C07C33/20 

Описание патента на изобретение RU2750718C1

Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к способам каталитического разложения гидропероксида изопропилбензола (ГПИПБ) с получением диметилфенилкарбинола (ДМФК), который используют для денатурации этилового спирта, получения пероксида водорода, ацетона, изопропиламина, изопропилацетата, метилизобутилкетона, употребляется в промышленности, в токарных и фрезерных работах, при резании алюминия. Диметилфенилкарбинол является сырьем для получения α-метилстирола, ценного мономера для производства синтетических каучуков, латексов, различных водостойких мастик.

Известен способ сернокислотного разложения гидропероксида изопропилбензола (ГПИПБ) с получением основных продуктов - фенола и ацетона. Разложению подвергают 65-90%-ный гидропероксид изопропилбензола. Гомогенное разложение ГПИПБ осуществляют в присутствии кислотного катализатора - серной кислоты в количестве 0,0004-0,0008 моль/л. Получают состав продуктов, мас.%: ацетон - 38, фенол - 42, диметилфенилкарбинол - 0,5 и α-метилстирол - 1,75, см. Кружалов Б.Д., Голованенко Б.И. Совместное получение фенола и ацетона. М.: Госхимиздат, 1963. 200 с.

Недостатком сернокислого разложения гидропероксида изопропилбензола является большое количество сточных вод, образующихся при отмывке реакционной массы от серной кислоты, а также высокий выход фенольной смолы (до 25% в расчете на фенол).

Известен способ разложения гидропероксида изопропилбензола в присутствии 2-этилгексаноата кадмия, растворимого в реакционной среде, см. Нуруллина Н.М., Батыршин Н.Н., Харлампиди Х.Э. «Распад гидропероксида кумола под действием соединений металлов II группы». Кинетика и катализ, 2013, Т. 54, №6, с. 702-706.

Недостатком данного способа является невысокая селективность по диметилфенилкарбинолу (57%) при конверсии 41% и токсичность используемого катализатора. Состав продуктов разложения ГПИПБ в присутствии 2-этилгексаноата кадмия (за 4 ч):

Известен способ разложения гидропероксидов на примере разложения гидропероксида изопропилбензола и гидропероксида этилбензола в присутствии гомогенного кальциевого катализатора - нафтената кальция в количестве 0,001 моль/л, причем катализатор берут в инертном растворителе для реакций разложения гидропероксидов - хлорбензоле, процесс разложения ведут при температуре 120-130°С, см. Нуруллина Н.М., Батыршин Н.Н., Разуваева Ю.С., Усманова Ю.Х. Влияние органических солей кальция на разложение гидропероксидов», Вестник Казанского технологического университета, 2014, с. 51-54.

Как показали исследования, состав продуктов разложения гидропероксида изопропилбензола в присутствии нафтената кальция в количестве 0,005 моль/л, следующий:

конверсия гидропероксида изопропилбензола составляет 30%, а селективность по диметилфенилкарбинолу составляет 86%, т.е. недостаточные конверсия гидропероксида изопропилбензола и селективность по диметилфенилкарбинолу.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности является способ разложения гидропероксида, в качестве которого берут гидропероксид изопропилбензола, процесс разложения ведут при нагревании 130°С в присутствии в качестве катализатора 2-этилгексаноата кальция в количестве 0,005 моль/л, причем процесс ведут в инертном растворителе для реакций разложения гидропероксидов, а именно в хлорбензоле, см. Нуруллина Н.М., Батыршин Н.Н., Разуваева Ю.С., Усманова Ю.Х. Влияние органических солей кальция на разложение гидропероксидов», Вестник Казанского технологического университета, 2014, с. 51-54.

Состав продуктов разложения гидропероксида изопропилбензола в присутствии 2-этилгексаноата кальция:

Конверсия гидропероксида изопропилбензола составляет 27%, а селективность по диметилфенилкарбинолу составляет 88%).

Технической проблемой способа разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола является недостаточная конверсия гидропероксида изопропилбензола.

Техническая проблема повышение конверсии разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола решается способом разложения гидропероксида изопропилбензола в присутствии катализатора в количестве 0,005-0,01 моль/л при температуре 130°С, согласно изобретению в качестве катализатора используют 2-этилгексаноат калия.

Решение технической задачи позволяет увеличить конверсию гидропероксида изопропилбензола до 40%, при селективности по диметилфенилкарбинолу 89-82%.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

В способе разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола в качестве катализатора берут 2-этилгексаноат калия, который получают путем взаимодействия гидроксида калия и 2-этилгексановой кислоты в бензоле при температуре 80°С. Катализатор представляет собой мелкокристаллическое вещество, слегка желтоватого цвета. Молекулярная формула: C8H15KO2, молекулярная масса соли составляет 182,3 г/моль.

Каталитическое разложение гидропероксида изопропилбензола проводят при температуре 130°С, начальной концентрации гидропероксида 1,0 моль/л и катализатора от 0,001 до 0,01 моль/л. В ходе процесса разложения гидропероксида изопропилбензола отбирают пробы, в которых иодометрическим способом определяют концентрацию гидропероксида, см. Антоновский В.Л., Бузланова М.М. Аналитическая химия органических пероксидных соединений. М.: Химия, 1978. 308 с.

Для анализа продуктов разложения используют метод газожидкостной хроматографии.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Разложение гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола ведут при температуре 130°С в среде хлорбензола в присутствии катализатора 2-этилгексаноата калия при следующих исходных данных:

Концентрация ГПИПБ - 1 моль/л в хлорбензоле. Концентрация катализатора - 0,001 моль/л в хлорбензоле. Процесс разложения ведут в стеклянном реакторе при перемешивании в течение 4 часов.

Полученную реакционную смесь иодометрически анализируют на содержание гидропероксида изопропилбензола, состав продуктов разложения определяют хроматографически.

Исходную смесь готовят следующим образом:

В мерную колбу объемом 10 мл заливают 1,64 мл раствора гидропероксида изопропилбензола в хлорбензоле (с концентрацией ГПИПБ 99,97%), 0,22 мл раствора 2-этилгексаноата калия в хлорбензоле и содержимое мерной колбы доводят до метки хлорбензолом.

Приготовленную смесь заливают в реактор объемом 10 мл, разогретый до температуры 130°С, и при перемешивании выдерживают в течение 4 часов. По истечении 4-х часов реакционную смесь иодометрически анализируют на содержание гидропероксида изопропилбензола, состав продуктов разложения определяют хроматографически. Конверсия гидропероксида составляет 27%, селективность - 88%.

Пример 2

Разложение гидропероксида проводят аналогично примеру 1, но концентрация катализатора в исходной смеси составляет 0,005 моль/л. Конверсия гидропероксида составила 35%, селективность - 89%.

Пример 3

Разложение гидропероксида проводят аналогично примеру 1, но концентрация катализатора в исходной смеси составляет 0,01 моль/л. Конверсия гидропероксида составила 40%, селективность - 82%.

В таблице 1 приведены технологические показатели процесса разложения гидропероксида изопропилбензола по прототипу и заявляемому объекту.

Как видно из примеров конкретного выполнения 2 и 3, совокупность признаков заявляемого способа разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола по сравнению с прототипом позволяет увеличить конверсию гидропероксида изопропилбензола до 40%, при селективности по диметилфенилкарбинолу 89-82%.

Похожие патенты RU2750718C1

название год авторы номер документа
Способ получения гидропероксида изопропилбензола 2023
  • Нуруллина Наталья Михайловна
  • Елиманова Галина Геннадьевна
  • Харлампиди Харлампий Эвклидович
  • Улитин Николай Викторович
RU2826579C1
Способ окисления изопропилбензола с получением гидропероксида изопропилбензола 2022
  • Харлампиди Харлампий Эвклидович
  • Нуруллина Наталья Михайловна
  • Елиманова Галина Геннадьевна
  • Усманова Юлдуз Хайруллоевна
  • Денисова Марина Николаевна
RU2791536C1
СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА, АЦЕТОНА И АЛЬФА-МЕТИЛСТИРОЛА 1992
  • Мичурина С.А.
  • Нырков В.И.
  • Жилин А.В.
  • Ширимова С.В.
  • Давыдов И.М.
  • Козлов Ю.П.
RU2068404C1
Пероксидная цетаноповышающая присадка к дизельному топливу и способ ее получения 2022
  • Крон Татьяна Евгеньевна
  • Карчевская Ольга Георгиевна
  • Руш Сергей Николаевич
  • Миллер Вероника Константиновна
  • Корнеева Галина Александровна
  • Марочкин Дмитрий Вячеславович
  • Носков Юрий Геннадьевич
  • Рудяк Константин Борисович
RU2800120C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДОВ ОЛЕФИНОВ 2010
  • Батыршин Николай Николаевич
  • Елиманова Галина Геннадьевна
  • Мирошкин Николай Петрович
  • Валеева Валентина Ивановна
  • Смолин Роман Алексеевич
  • Каралин Эрнест Александрович
  • Ксенофонтов Дмитрий Вячеславович
  • Стоянова Ляля Фаритовна
  • Харлампиди Ирина Васильевна
RU2461553C2
Способ получения диацетата этиленгликоля 1989
  • Куковицкий Дмитрий Михайлович
  • Касаткина Альбина Анатольевна
  • Трифонова Валентина Николаевна
  • Зорин Владимир Викторович
  • Рахманкулов Дилюс Лутфуллич
SU1698249A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКСИДОВ 1999
  • Харлампиди Х.Э.
  • Чиркунов Э.В.
  • Мирошкин Н.П.
  • Мустафин Х.В.
RU2144025C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОГЕКСИЛОВОГО СПИРТА 1969
SU253795A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЭТИЛБЕНЗОЛА 1998
  • Галимзянов Р.М.
  • Белокуров В.А.
  • Петухов А.А.
  • Галиев Р.Г.
  • Серебряков Б.Р.
  • Зуев В.П.
  • Мустафин Х.В.
  • Лемаев Н.В.
  • Нургалиев Н.С.
  • Васильев И.М.
RU2128647C1
Способ получения гидропероксида втор-бутилбензола 2023
  • Кабанова Виктория Сергеевна
  • Курганова Екатерина Анатольевна
  • Фролов Александр Сергеевич
  • Кошель Георгий Николаевич
RU2801047C1

Реферат патента 2021 года Способ разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола

Настоящее изобретение относится к способу разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола, который является сырьем для получения а-метилстирола, ценного мономера для производства синтетических каучуков, латексов, различных водостойких мастик. Способ осуществляют при температуре 130°С в присутствии катализатора в количестве 0,005-0,01 моль/л, в качестве которого используют 2-этилгексаноат калия. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить конверсию гидропероксида изопропилбензола до 40%, при селективности по диметилфенилкарбинолу 89-82%. 1 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 750 718 C1

Способ разложения гидропероксида изопропилбензола с получением диметилфенилкарбинола при температуре 130°С в присутствии катализатора в количестве 0,005-0,01 моль/л, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют 2-этилгексаноат калия.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2750718C1

Н.М
Нуруллина и др
Влияние органических солей кальция на разложение гидропероксидов
Вестник Казанского технологического университета, 2014, с
Способ запрессовки не выдержавших гидравлической пробы отливок 1923
  • Лучинский Д.Д.
SU51A1
Нуруллина Наталья Михайловна
Каталитическая активность металлов подгруппы цинка в реакциях разложения гидропероксида кумола : Дис
канд
хим
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Катализатор для разложения гидроперекиси кумола в диметилфенилкарбинол 1985
  • Таганлиев Аннадурды
  • Юферева Людмила Анатольевна
  • Рольник Любовь Зелиховна
  • Курамшин Энс Мубаракович
  • Злотский Семен Соломонович
  • Рахманкулов Дилюс Лутфуллич
  • Самирханов Шарифьян Миркадамович
SU1329813A1

RU 2 750 718 C1

Авторы

Харлампиди Харлампий Эвклидович

Нуруллина Наталья Михайловна

Елиманова Галина Геннадьевна

Усманова Юлдуз Хайруллоевна

Денисова Марина Николаевна

Даты

2021-07-01Публикация

2020-12-04Подача