Способ получения фенола Советский патент 1984 года по МПК C07C39/04 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фенола, который широко используется в химии пластмасс, лекарственных препа ратов и других областях. Известен промышленный способ полу чения фенола путем разложения гидроперекиси кумола (кумольный метод). Способ включает в себя стадии алкили рования бензола, окисления кумола ки лородом с. получением гидроперекиси и ее разложение с образованием фенола и ацетона. Все стадии процесса осуществляются при температурах выpie 10р°С l. Недостатками кукольного способа являются многостадийность процессаj повышенные температуры всех стадий, относительно низкие выходы фенола на исходный бензол. Известен способ получения фенола окислением бензола перекисью водорода в ацетатном буфере при 25°С и атмосферном давлении в присутствии катализатора - перхлората трехвалент ного железа и пирокатехина. Процесс осуществляется при в течение 2,5 ч, концентрация комплекса 8 siО моль/л; молярное соотношение вода бензол перекись водорода l- iOOOsSsl. Выход фенола по перекиси водорода составляет 52% при скорости конверсии бензола 0,0012 моль/л-ч 2|, Недостаток способа - низкий выход фенола при небольшой скорости конверсии бензола. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получе кия фенола путем окисления бензола перекисью водорода в ацетатном буфере при 25 С в присутствии каталитического комплекса пирокатехина и тре валентного железа. Процесс осуществл ют при и соотношении вода:бензо :перекись водорода 278:225:1. Выход фенола по перекиси водорода составляет 60% при скорости конверсии бензола 0,079 моль/л ч З . Недостатками способа являются низ кий выход фенола, малая скорость кон версии бензола, использование бензол в качестве растворителя. Цель изобретения - повьшение выхода целевого продукта, селективност процесса и конверсии бензола. Поставленная цель достигается согласно способу получения фенола путе окисления бензола перекисью водорода в ацетатном буфере при и молярном соотношении вода:бензол:перекись водорода (33-38):1:(3,7-8,5) в присутствии металлокомплексного катализатора - комплекса трехвалентного .железа с полиметилметакрилатом малекновой кислоты или с полиэт ленгликолен или комплекса трехвалентного родкя с поливиниловым спиртом. Использование в качестве металлокомплексного катализатора комплекса трехвалентного железа с полиметилметакрилатом малеиновой кислоты или с полиэтиленгликолем или комплекса трехвалентного родия с поливиниловым ,спиртом, и проведение процесса при и молярном отношении вода:бензол; :перекись водорода (33-38):1:(3,7-8,5) обеспечивает лучший выход и селективность процесса при более высокой мольной конверсии. Пример 1. 5 мл (15 ммоль) 10%-ной перекиси водорода смешивают с 0,19 мл (0,33 ммоль) ледяной уксусной кислоты, 20 мг (0,5 ммоль) едкого натра и 5 мг полиметилметакрилата малеиыовой кислотн. Затем добавляют в раствор 5 мг (0,21 ммоль) нитрата трехвалентного железа и 0,3 мл (3,38 ммоль) бензола. Реакцию ведут при 35 С в течение 2,5 ч в статической системе при ,8. Катализат промывают 3 мл эфира, экстракт анализируют на хроматографе 4arian-3 700 С колонкой SE-30 длиной 27 м. Выход фенола по бензолу 75%, двухатомных фенолов 10%,.скорость конверсии бензола 0,18 моль/л«ч, селективность 87%, степень превращения 80%. Прим ер 2. 5 MJi (30 ммоль) 20%-ной перекиси.водорода смешивают с О,19 мл (О,33 ммоль) ледяной уксусной кислоты, 20 мг (0,5 ммоль) едкого натра. Затем добавляют 5 мг поливинилового спирта и растворяют его при нагревании до 70 С и перемешивании. После этого прибавляют 10 мг (0,044 ммоль) четырехводного хлорида родия (111) и 0,3 мл (3j38 ммоль) бензола. Реакцию ведут при 35°С-и в течение 2,5 ч. в статической системе. Анализ проводят по методике, описанной в примере 1.Вькод фенола по бензолу 65%, двухатомных фенолов 10%. Степень

превращения 75%, селективность 83%,

скорость конверсии 0,167 МОЛЬ/Л;Ч.

Пример 3.5 мл (15 ммоль) 10%-ной перекиси водорода смешивают с 0,19 мл (0,33 ммоль) ледяной уксусной кислоты и 20 мг (0,5 ммоль) едкого натра. Затем добавляют 5 мг полиэтиленгликоля с мол. весом 30000 и растворяют, перемешивая в течение 5 MIJH. После этого добавляют 5 мг нитрата железа (III) и 0,3 мл (3,38 ммоль) бензола. Реакцию ведут при в течение 2,5 ч в статической системе. Анализируют по Методике, описанной в примере 1. Выход фенола по бензолу 65%,

двухатомных фенолов до 15%. Степень превращения 80%, селективность 83%, скорость конверсии 0,167 моль/л ч,

При концентрации перекиси водорода более 20% реакция резко замедляется, а менее 7% идет с невысокими выходами и конверсией.

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет получать фенол с выходом 65-75%, считая на исходный бензол, увеличить скорость конверсии бензола в 2 раза и повысить селективность процесса до 80%. Способ технологически более прост благодаря использованию бензола в количествах близких к стехиометрии.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА взаимодействием бензола с пёрекис.ью водорода в водной среде в ацетатном буфере в присутствии металлокомплексного катализатора, отличающийся тем, что, с целью повьпиения выхода целевого продукта, конверсии и селективности процесса, в качестве металлокомплексного катализатора используют комплекс железа (III) с полиметилметакрилатом малеиновой кислоты или полиэтиленгликолем, или комплекс родия