СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЕЙ ОЛЕФИНОВ Советский патент 1972 года по МПК C07D303/04 

Изобретение относится к Способу получения окисей углеводородов.

Известен способ получения окисей олефиновых углеводородов, который заключается в эпоксидировании олефина гидроперекисями в присутствии катализаторов. В результате реакции образуется окись олефина, а из гидроперекиси-карбинол. Реакция осуществляегся при температурах 50-120°С, с применением в качестве катализатора добавок соединений, содержащих молибден, вольфрам, ванадий или другие металлы переменной валентности.

Основное преимущество данного процесса заключается в высокой селективности получения окиси олефинового соединения и практически полном отсутствии побочных продуктов.

Однако этот процесс имеет недостатки: высокие температуру и давление в случае получения окисей низщих олефинов; длительность реакции эпоксидирования, ингибирование реакции образующимися продуктами, например карбинолом, а также сложностью оформления реакторного узла.

Предложен способ получения окисей олефиновых углеводородов, отличающийся от известного тем, что реакция эпоксидирования олефина органической гидроперекисью осуществляется в присутствии активатора ароматического характера, например фенолов или их

производных. Добавка в реакционную смесь активатора позволяет проводить эпоксидирование при более низкой температуре, значительно снизить давление и исключить ингибирующее влияние продуктов реакции.

В качестве активатора могут быть использованы оксибензолы (фенол, крезол, ксиленол и другие одноатомные фенолы), диоксибензолы, триоксибензолы, их производные или смеси.

Синтез окисей углеводорода по предлагаемому способу может быть осуществлен следующим образом.

Эпоксидирование проводят в аппаратах с механическим или барботажным перемешиванием, в аппаратах с насадкой, или любом другом аппарате обеспечивающем быстрое смещение потоков. В реактор загружается эпоксидируемый углеводород, катализатор и органическая гидроперекись. В качестве катализатора могут использоваться любые соединения, содержащие молибден, вольфрам, ванадий или другой металл, известный как катализатор эпоксидирования. В качестве сокализатора эпоксидирования могут применяться добавки соединений щелочных и щелочноземельных металлов. Возможность проведения реакции в трубе простым смешением потоков,

ляет отказаться от сложной конструкции реакторного узла.

Пример 1. Эпоксидирование 2-м етилбутен а-2.

Опыт проводят с четырехгорловой колбе, оборудованной обратным холодильником, термометром и переМешнвающим устройством. В предварительно продутую аргоном колбу загружают 7,0 г (0,1 моль 2-метилбутена-2, 3 г (0,033 моль) гидроперекиси третичного бутила.и 0,07 г грет-бутилбензоата молибдена. Продолжительность реакции 1 час. В течение всего опыта с помощью термостата температура реакции составляет 20°С и регулируется до ±0,Г. По окончании реакции содержимое колбы охлаждают до -50°С. В. реакционной массе хроматографнчески определяют содержание 2-метилбутена-2, триметилкарбинола и окиси 2-метилбутена-2. Выход окиси 2-метилбутена-2 на загруженную гидроперекись 50,4 мол. %. Выход окиси 2-метилбутена-2 на прореагировавшую гидроперекись 94,0 мол. %.

Пример 2. Эпоксидирование 2-м етнлпентен а-2.

Опыт проводят по методике, описанной в примере 1. В колбу загружают 47,6 г (0,576 моль) 2-метилнентена-2, 17,3 г (0,192 моль} гидроперекиси трет-бутила и 0,041 г грет-бутилбензоата молибдена. Температура реакции 20°С. Продолжительность 20 мин. Выход окиси 2-метилпентана-2 на загруженную гидроперекись 12,9 мол. %. Выход окиси 2-метилпентена-2 на прореагировавшую гидроперекись 40,8 мол. %.

Пример 3. Эпоксидирование 2-м етилпентен а-2.

Опыт проводят по методике 1. В колбу загружают 7,0 г (0,1 моль 2-метилпентена-2, 3 г (0,033 моль} гидроперекиси трег-бутила, 0,007 г трег-бутилбензоата молибдена. Температура реакции 90°С. Продолжительность реакции 1,0 час. Выход окиси 2-метилпентена-2 на загруженную гидроперекись 95,0 мол. %. Выход окиси 2-метилпентена-2 на прореагировавшую гидроперекись 99,0 мол. %.

Пример 4. Эпоксидирование 2-м ет и л б у т е н а-2 в присутствии фенола в качестве активатора.

Опыт проводят как-в примере 1. В колбу загружают 7,0 г (0,1 моль 2-метилбутена-2, 3 г (0,33 моль} гидроперекиси грег-бутила, 0,07 г грег-бутилбензоата молибдена и 10 г фенола. Температура реакции 20°С. Продолжительность 2 мин. Выход окиси 2-метилбутена-2 на загруженную гидроперекись 67,5 мол. %. Выход окиси 2-метилбутена-2 на разложенную гидроперекись 94,5 мол. %.

Пример 5. Эпоксидирование 2-м етилпентена-2 в присутствии фенола в качестве активатора.

Опыт проводят как в примере 1. В колбу загружают 4,76 г 2-метилпентена-2, 1,73 г гидроперекиси грег-бутила, 0,005 г трег-бутилбензоата молибдена и 14 г фенола. Температура реакции 20°С. Продолжительность реакции 2 мин. Выход окиси 2-ме™лпентена-2 на загруженную гидроперекись 97,0 мол. %. Выход окиси 2-метилпентена-2 на разложенную гидроперекись 100,0 вес. %.

Аналогичные результаты получены при использовании других органических гидроперекисей и олефинов, а также в присутствии других оксипроизводных бензола и их смесей.

Как видно из опытов 1-4 присутствие фенола в реакционной смеси позволяет значительно увеличить выход окиси олефина на загруженную и прореагировавшую гидроперекись. Из опытов 2 и 5 видно, что фенол позволяет значительно сократить время реакции, заканчивая ее практически полностью после простого смешения реагентов. Из примеров 3 и 5 видно, что присутствие в реакционной смеси фенола позволяет снизить температуру реакции, в тридцать раз сократить продолжительность реакции.

Предмет изобретения

Способ получения окисей олефинов взаимодействием гидроперекиси углеводорода с олефином в присутствии в качестве катализатора соединений, содержащих металлы переменной валентности, например молибден, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени реакции, процесс ведут в присутствии активатора ароматического характера, например фенолов, их производных.