Й'-ЕСОКЗЗНАЯ гщНГи амЕИТНнап Советский патент 1973 года по МПК C07C47/54 C07C49/78 

1

Изобретение относится к электросинтезу кислородсодержащих ароматических соединенирт, в частности бензальдегида и ацетофенона, которые широко используются во многих отраслях химической промышленности. Бензальдегид является важнейшим полупродуктом в синтезе красителей (например, малахитового зеленого), его применяют для получения многих лекарственных препаратов, душистых вешеств и т. д. Потребность химической промышленности в бензальдегиде возрастает, поэтому необходимо изыскание новых способов, а также расширение ассортимента исходных продуктов для его получения.

Известен способ одновременного получения бензальдегида и ацетофенона электрохимическим окислением этилбензола в обычных условиях в кислой среде.

По предлагаемому способу бензальдегид получают путем электрохимического окисления кумола. Процесс проводят, электрохимически окисляя эмульсию кумола в 10%-ном водном растворе едкого натра. Это позволяет повысить эффективность процесса.

Электрохимическое окисление осуществляют на аноде из гладкой платины при 15-30°С, предпочтительно при 20° С, плотности тока 0,5-10 а/дм, предпочтительно 1-4 а/дм-, и напряжении 3-4 в. Реакционный сосуд представляет собой обычную электролитическую

ячейку с диафрагмой. В такой ячейке не протекают побочные реакции, связанные с восстановлением продуктов окисления, что повышает выход целевого продукта, в данном случае бензальдегида.

Анолит, состоящий из равных объемов кумола и 10%-ного водного раствора едкого натра, перемешивается винтовой мешалкой, вращаюш,ейся со скоростью 800-1000 об/мин. Это

обеспечивает образование устойчивой эмульсии кумола в щелочном растворе и вполне удовлетворительную электропроводность. После пропускания определенного количества электричества реакционную смесь выгружают и подвергают перегонке с водным паром. Водный слой отделяют, растворенные органические соединения экстрагируют из него эфиром и соединяют с органической частью, образовавшейся после перегонки. Эфир и непрореагировавший (возвратный) кумол отгоняют и из оставшейся фракции выделяют бензальдегид. Одновременно с бензальдегидом всегда образуется в небольших количествах ацетофенон.

Бензальдегид идентифицирован в виде его семикарбазона с т. пл. 220-22ГС и о-кислением его на воздухе в бензойную кислоту с т. пл. 122° С. В И1 -спектрах присутствуют полосы поглощения с частотами 2820, 2730 и 1705 еж-.

Ацетофенон идентифицирован в виде его производного с семикарбазидом (т. пл. 196° С). В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения с частотами 1690 и 1275 .

Бензальдегид и ацетофенон определены также способом газо-жидкостной хроматографии.

В продуктах реакции обнаружена гидролерекись кумола, следы фенола и бензойной кислоты.

По-видимому, первоначальным промежуточным продуктом окисления кумола является неустойчивая в данных условиях гидро-перекись кумола, щелочное разложение которой протекает в основном по двум направлениям с об.разованием бензальдегида (основное направление) и ацетофенона (побочное направление).

Существенно то, что в данных условиях реакции образующийся бензальдегид устойчив и практически не подвергается дальнейшему окислению. Повышение температуры процесса способствует образованию ацетофенона.

Пример 1. Реакцию проводят при 20° С, плотности тока 1 а/дм, напряжении 3,6 в. Состав анолита: кумол марки технический 60 мл (51,6 г), 10%-ный водный раствор едкого натра 60 мл; состав католита: 10%-ный водный раствор едкого натра 60 мл. В качестве анода используют гладкую платину, катод свинцовый.

После пропускания 4 а-час электричества выход продуктов реакции по току составляет:

Бензальдегид

Ацетофенон2,0

Кислород8,5

Выделяют непрореагировавшего (возвратного) кумола 45,0 г (87,2%).

Пример 2. Реакцию проводят при 30° С, плотности тока 4 а/дм, напряжении 3,7 в. Состав анолита и католита и другие условия те же, что и в примере 1.

После пропускания 4 а-час электричества выход продуктов реакции по току составляет, %:

Бензальдегид78,0

Ацетофенон18,6

Кислород3,4

Выделяют непрореагировавшего (возвратного) кумола 49 г (94,9%).

Предлагаемый способ прост в осуществлении, не требуь-т применения специального оборудовании, введения в анолит добавок, использования концентрированных растворов электролита и протекает при невысоких температурах.

Предмет изобретения

Способ одновременного получения бензальдегида и ацетофенона электрохимическим окислением алкилароматического углеводорода на платиновом аноде при 15-35° С и плотности тока 0,5-10,0 а/дм, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса, в качестве алкилароматического углеводорода используют кумол и процесс ведут в щелочной среде.