Способ получения оксида этилена Советский патент 1991 года по МПК C07D301/02 C07D303/04 

1

(21)3969751/04

(22)24.10.85

(31)664728

(32)25.10.84

(33)US

(46) 07.05.91 . Бюл. № 17

(71)Сайнтифик Дизайн Кампани Инк . (US)

(72)Роберт М.Вайнштейн (US) (53) 547.707.07(088.8)

(56) Патент США № 4069234,

кл. С 07 D 301/02, опублик. 1978.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЭТИЛЕНА (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению оксида этилена, который используется в производстве этилен- гликоля. Цель - снижение содержания ацетальдегида при сохранении высокого выхода целевого продукта. Получение ведут разложением карбоната этилена при 163-181 С в присутствии катализатора - иодида тетрафениларсония. Способ позволяет сократить содержание ацетальдегида до 4800-7000 млн против 34000 млн в известном способе при сохранении выхода оксида этилена на уровне 98%. 2 табл.

Изобретение относится к области оксиранов, в частности к получению оксида этилена, который используют в производстве этиленгликоля.

Целью изобретения является снижение содержания ацетальдегида при со:;-1 ранении высокого выхода целевого продукта.

Пример 1. Несколько различных галоядов четвертичного арсония подвергают исследованиям с целью сравнения и проводят путем разложения - карбоната этилена в колбе с кругльм основанием емкостью 50 мл. Карбонат этилена вводят в колбу вместе с галоидом арсония, который подвергают испытаниям, количество галоида арсония составляет 0,84 мол.%. Азот подают сверху над жидкостью, подвергаемой разложению, в указанную колбу с достаточно низкой

(Л

С

подачей, способствующей удалению окиси- да этилена.

Для анализов продуктов реакции в газообразной форме используют ддд метода. В соответствии с методом А количество оксида этилена измеряют путем пропускания газов через стандартизованный раствор хлорида магния и хлористоводородной кислоты и обратного титрования непрореагировавшей хлористоводородной кислоты со стандартным раствором гидрата,окиси натрия. с получением данных по количеству использованной хлористоводородной кислоты. Количество (моль) хлористоводородной кислоты, вступившей в реакцию, равняется количеству произведенной окиси этилена. Количество ацет- 1иц дегида i измеряют с помощью методов газовой хроматографии путем отбо

см

pa проб газа во время реакции перед вводом скруббирующего раствора хлорида магния в соляной кислоте.

В соответствии с методом В газооб- с разные продукты реакции подвергают скруббнрованию в метаноле, который охлаждают до 0°С. Полученный таким образом метанольный раствор оксида этилена и ацетальдегида взвешивают и ю подвергают анализу с помощью газовой хроматографии.

Количество двуокиси углерода измеряют путем поглощения(адсорбции) ас каритом и остатки реакции также под- 15 вергают анализу с помощью методов газовой хроматографии.

По мере протекания реакции производят периодическое добавление карбоната этилена с тем, чтобы аппроксими 20 ровать непрерывное протекание реакции, в которой соотношение между карбонатом этилена и катализатором остается постоянным. Полученные результаты испытания представлены в табл.1.25

Поскольку углеводородные составляющие части являются прежними, то характеристики иодида тетрафенила арсо- ния по сравнению с другими галидами зо являются очевидными, несмотря на то, что вселони действуют как катализатора для данной реакции.

Пример 2. Эксперименты, аналогичные процедуре по примеру 1, про- 35 водят с тем, чтобы сравнитьь катализаторы на основе четвертичного галоида фосфония с катализаторами на основе четвертичного галоида арсония. Полученные результаты представлены в 40 табл.2.

Иодид тетрафенил арсония является термически устойчивым веществом и мо- ,жет быть легко отделен от каких-либо Д5 тяжелых продуктов, образовавшихся в результате реакции, или от карбоната алкилена с целью его повторного использования, поскольку он является нерастворимым в воде.50

Пример 3 (сравнительный). Галоид сурьмы подвергают испытаниям по

примеру 1, за исключением того, что не добавляют карбонат этилена с тем, чтобы компенсировать тот карбонат этилена, который вступает в реакцию, т.е. реакцию проводят в периодическом ре- жиме, и относительная концентрация катализатора возрастает по мере разложения карбоната этилена. Когда 2,5 мол.%1- дихлорида трифенила сурьмы используют, I то после 2 ч выдерживания при температуре 170ffC устанавливают, что карбонат этйг лена полностью подвергся полимери-.,,. зации.

При использовании того же количества бромида тетрафенила сурьмы после выдерживания в течение 2,25 ч при температуре 173-178 С подвергают разложению 94% карбоната этилена, но селективность к оксиду этилена составляет только 42%. При более низкой температуре, равной 125-129°С, спустя 3 ч, с помощью того же количества бромида тетрафенила сурьмы подвергают превращению только 7% карбоната этилена и снова достигают низкой селективности по отношению к оксиду этилена, которая составляет 53%. Селективность по отношению к ацетальдетиду, равная 40%, устанавливают в обоих случаях при использовании бромида тетрафенила сурьмы.

Таким образом, предложенный способ позволяет сократить содержание ацетальдегида до 4800-7000 млн против 34000 по известному способу при, сохранении выхода оксида этилена на уровне 98%.

Формула изобретения

Способ получения бромида оксида этилена разложением карбоната этилена при 163-18Г Ј)в присутствии катализатора - галогенида элемента V группы Периодической системы, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью снижения содержания ацетальдегида при сохранении высокого выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют иодид тетрафениларсония.

(a) «HjO (сравнительный)

(b)Ph4AsCl (сравниПримечание, а- тетрафенил арсонйя хлорида моногидрат; b - хлорид тетрафенила арсонйя (безводный); с - иодид тетрафенила арсонйя; d -, бромид тетрафенила арсонйя; е - низкий выход оксида этилена вследствие образования значительного количества полимеров; f - выход оксида этилена был рассчитан по отношению к загруженному количеству карбоната этилена в молях.

Таблица 2

1648251

Таблица,

163-167 13

26