Способ получения 1-фенилпропанола-2 Советский патент 1992 года по МПК C07C33/20 

Изобретение относится к области получения ароматических спиртов, в частности 1-фенилпропанола-2(фиола).

Известно, что ароматические спирты широко применяются в различных областях, особенно, в парфюмерной промышленности. Некоторые из них, например, / -фени- лэтиловый спирт обладает приятным запахом с оттенком розы, так как он содержит около 50% в составе природного розового масла. Поэтому /3-фенилэтиловый спирт нашел применение в качестве компонента синтетических душистых веществ в . парфюмерии, а также успешно применяются в качестве ароматизатора в бытовой химии, отдушек в мэющих средствах и в пищевой промышленности.

Как /5-фенилэгиловый спирт, так и его метилпроизводный аналог 1-фёнилпропэ- нол-2 также обладает приятным запахом и представляет большой практический интерес в области парфюмерии и в других областях химической промышленности.

Известен способ получения 1-фенилп- ропанола-2 через металлоргзническое соединение на основе оксида пропилена по схеме:

(Л

С

СЗН нОГ

СИЪ IfCH-OLiH&rp jfHOH

сн,

При этом выход 1-фенилпропанола-2 составляет 58,0%.

Низкий выход целевого продукта и сложность технологии являются недостатками способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 1-фенилпропанола-2 присоединением оксида пропилена к бензолу в присутствии безводного хлористого олюми ния. Способ осуществляют следующим путем: берут в реакцию 515 мл бензола, 33.0 г оксида пропилена и 76 г . Образовавшийся в процессе НС удаляют, пропуская через смесь азот. После завершения подачи

j -ч оо

;о

Ко

оксида пропилена, смесь перемешивают еще 1 ч при комнатной температуре, затем в катализат добавляют ледяную воду, органический слой промывают водой и сушат над безводным поташом. Катализат подвергают разгонке, получая 1-фенилпропанол-2 с выходом 30-41 % от теории на взятый оксид пропилена.

Низкий выход целевого продукта является основным недостатком способа.

Целью изобретения являются увеличение выхода и улучшение качества 1-фенилп- ропанола-2.

Цель достигается присоединением оксида пропилена к бензолу и в присутствии катализатора при пропускании через реакционную смесь инертного газа - гелия со скоростью 2 л/мин, при температуре 5- 6° С и мольном соотношении бензол:оксид пропилена:А1С з 5-6:3:1 соответственно,

При этом реакция получения 1-фенилп- ропанола-2 протекает по общему уравнению в две стадии:

:. alQl+scHj CH-cHjtAicij- ()AtT3Hcit

/ЈvCHrfH-0 А,+ JH Q , з усНг-СН-ОН AHOHJjl

V CHJ /з г CH.J

Из первой стадии видно, что в условиях реакции образуется 3 моль HCI, которые отрицательно влияют как на выход, так и на качество продукта (чистоту и запах) за счет протекания подобной реакции образования пропиленхлоргидринов (ПХГ) по схеме:

СЬСН2-СН-СН3 СН3-СН-хШ2+НС1 ОН

Хсн3-сна-сн2-он

Поэтому для удаления образовавшегося НС1 из процесса через бэрботаж пропускают гелий со скоростью 2 л/мин. Для исключения загрязнения окружающей среды и утилизации отхода смеси газов гелий с HCI вводят в суспензию гидроксида алюминия, образовавшегося на 11-ой стадии процесса, получая хлористый алюминий по схеме:

3HCI +А1(ОН) + ЗН20

Полученный АЮз используют вновь в качестве катализатора, а выделенный гелий возвращают в цикл.

Предлагаемый способ получения 1-фе- нилпропанола-2 осуществляют на укрупненной установке

Технологическая схема процесса показана на чертеже, а методика осуществления способа подробно описывается ниже:

В емкость 1 загружают оксид пропилена, в емкость 2 - 1170-1404 г (69,2-72,9 мас.%) бензола (ГОСТ 5955-75), баллон 3 заполнен гелием. Из емкости 2 бензол подают в эмалированный реактор 4 емкостью 5 л, снабженный мешалкой и к нему переме0 шивая, добавляют 400,5 г (21,3-34.2 мас.% на взятый бензол) . Из баллона 3 через барботаж подают гелий со скоростью 2 л/мин, выход газа подсоединяют к реактору 5, содержащему суспензию оксида алюми5 ния с водой, полученную в процессе. Затем

из емкости 1 порциями подают 348,0696,0 г (19,9-33,2 мас.% оксида пропилена

в охлажденный реактор 4 со скоростью 202 л/ч.

После завершения подачи оксида про0 пилена, перемешивая, в реакционную массу добавляют 220-250 мл порциями ледяную воду. Образуется два слоя в реакторе, нижний слой - неорганический, состоящий из воды и гидроксида алюминия, подают в ре5 актор 5, а верхний - органический слой, состоящий из бензола и 1-фенилпропанола, через приемник 6 подают в осушитель. В качестве осушителя использован природный цеолит - клиноптилолит, месторожде0 ния Айдаг.

Катализат после сушки на колонне 7, подвергают разгонке на ректификационной колонне 8, сперва при атмосферном давлении и полученный бензол 430,6-1106.4 г

5 (29,5-57,4 мас.% через приемник 9 подают в емкость 2 для использования его вновь в процессе. Затем вакуумной перегонкой выделяют 1138.3-1167.7 г (60.6-67,3 мас.%) 1- фенилпропанол-2 и собирают его в

0 приемнике 10.

Выход 1-фенилпропанола составляет 93,0-95,4 %. от теоретического на взятый оксид пропилена.

Пример 1. Загружают в реактор

5 1170 г (68,2 мас.% бензола и к нему, перемешивая добавляют хлористый алюминий в количестве 400,5 г. Реакционную массу охлаждают до 5° С и в течение 3 часов добавляют 522 г (30,8 мас.% оксида пропилена и

0 пропускают через смесь гелий со скоростью 2 л/мин.

После завершения подачи оксида пропилена, перемешивая в катализат добавляют 220 л дистиллированной воды.

5 Образовавшуюся эмульсию отделяют из реактора для обработки, и верхний слой, пропуская через осушитель, подвергают разгонке и выделяют:

I фр.: 79-80° С, 443,2 г, 26 2 мае % nD20 1,5010; d420 0,880.

Эта фракция состоит из бензола

II фр. 92-93° С (2 ммрт. ст , 1138.3 г 67.3 мас.%), по20 1.5218: сМ20 1,0047. Эта фракция состоит из 1-фенилпропанола-2.

Остаток 50,5 г, 3.0 мае %

Потери 6,0 г, 3,5 мас.%.

При этом выход 1-фенилпропанола-2 составляет 93,0% от теории.

Результаты остальных примеров 2-11 приведены в таблице 1.

П р и м е р ы 1-2 приведены при предельных, а примеры 3-11 при запредельных значениях способа (см. таблицу).

Так при изучении мольного соотношения бензола к оксиду пропилена выявлено, что при уменьшении количества-бензола до 4 моль (пример 3) выход целевого продукта уменьшается до 68,0% за счет образования остаточного продукта, а увеличение его количества до 7 моль (пример 4) не приводит к положительному результату. Увеличение или же уменьшение количества оксида пропилена в процессе (примеры 8, 9) также от- рицательно влияет на образование целевого продукта - спирта.

При изучении влияния температуры на ход реакции - образование 1-фенилпропа- нола-2 установлено, что ниже 5° С исходный компонент- бензол кристаллизуется и поэтому реакция не протекает, а при повышенной температуре (пример 5) выход фиола составляет всего 70,2%, за счет протекания побочных реакций образования пропиленх- лоргидринов и остаточного продукта.

Подача указанного количества (522,0 г) оксида пропилена в течение 2 и 4 ч также не обеспечивает высокого выхода фиола (примеры 6-7).

В примерах 10 и 11 приведены результаты изменения количества катализатора . При уменьшении количества реакция оксипропилирования бензола полностью не идет. Неполная конверсия оксида пропилена (пример 10) доказывает это. А

при увеличении количества от 400.5 до 534,0 г выход фиола уменьшается до 71.0% за счет увеличения образования остаточного продукта процесса.

Состав и чистоту полученного фиола определяют ГЖХ методом анализа на хроматографе ЛХМ-8 МД на катарометре. Фаза-ПЭГА, нанесенный на 10% мае. сфе- рехром. Длина колонки 2 м, температура

испарителя 250° С, колонки 150° С, детектора 170° С, ток 100 мА.

В этих условиях чистота полученного 1- фенилпропанола-2 составляет 99,5-99,8%. Предлагаемый способ получения 1-фенилпропанола-2 имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом разработан на укрупненной установке экологически чистый процесс получения 1-фе- нилпропанола-2; способ обеспечивает

выход целевого продукта до 93,0-95,4% против 30,0-41,0%.

Достижение высокого эффекта процесса объясняется тем, что применяемый легкий инертный газ из системы полностью

выводит образовавшийся хлористый водород, способствующий протеканию побочных продуктов реакции; образование пропиленхлоргидринов и остаточного продукта.

Формула изобретения

Способ получения 1-фенилпропанола-2 присоединением бензола к оксиду пропилена в присутствии катализатора - хпоиистого алюминия при 5-6° С при пропускании через реакционную массу инертного газа, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения качества целевого продукта, процесс проводят при молярном соотношении бензола, оксида

пропилена и хлористого алюминия 5-6 : 3 :

1соответственно и в качестве инертного газа используют гелий со скоростью

2л /мин.

В нем содержится 170 г непрореагировавшего оксида пропилена

Способ получения 1-фенилпропанола-2. Использование: в парфюмерии в качестве компонента синтетических душистых веществ. Сущность изобретения: продукт 1- фенилпропанол-2 БФ С9Н120, выход 93,0-95.4%, т. кип. 92-93° С при 2 мм рт. ст.. по 1,5218, d42° 1,0047. Реагент 1: бензол. Реагент 2: оксид пропилена. Условия реакции: в присутствии , при молярном соотношении реагент 1:реагент 2:А1С з 5- 6:3:1, при 5-6° С с пропусканием через реакционную массу гелия со скоростью 2 л/мин. 1 ил., 1 табл.