Способ получения тетралона-1 Советский патент 1977 года по МПК C07C49/27 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЛОНА-1

1

Изобретение относится к способу получения тетралона-, технически важного полупродукта для синтеза нафтола- 1, ко- торый получают каталитическим дегидрированием тетралона-.

Одним из наиболее распространенных способов получения тетралона-1 является жидкофазное окисление тетралина в присутствии гомогенных катализаторов - солей органических кислот переходных металлов, главным образом кобальта и марганца , 27. Существенными недостатками этого способа являются малая селективность (32%), необходимость разделения сложной смеси продуктов реакции и низкая конверсия (37%) исходного сырья. Все это значительно осложняет способ получения тетралона-i жидкофазным окислением тетралина в присутствии гомогенных катализаторов.

Известен также способ получения тетралона-1, заключающийся в жидкофазном окислении тетралина кислорюдсодержащим газом в присутствии г етерогенных катализаторов - цеолитов, содержащих катионы

металлов переменной валентности при 1ОО160 С зЗ. Недостатками этого способа являются низкий выход тетралона-1 на прореагировавший тетралин (44,1%) и образование значительного количества побочш ных и смолообразиых продуктов (до 23,5%

Целью изобретения является разработка способа жвдкофазного окисления тетра- лина, который позволил бы повысить выход целевого продукта и снизить образование смолообразных продуктов реакции.

Для этого в качестве катализатора используют полиуретан, содержащий кобальт (11), и процесс предпочтительно ведут при 80-100°С.

Катализатор готовят следующим образом.

Полиуретан формупы

О

(СН2)и-КН-С-о

помещают в хлороформ, добавляют безводную соль Со С2 2 . и смесь перемеишвают

в течение 8 час. После этого отделяют кобальтосодержащйй полимер.рт непрореа- тировавшей соли Cocj В приготовленном катализаторе содержание кобальта состав-, ляет 20-30 вес. %. Катализатор вносят в окисляемый тетралин в количестве О,15,0 г на 1 л окисляемого углеводорода. Процесс окисления тетралина проводят в жидкой фазе кислородсодержащим газом при 80-140 С. Анализ продуктов реакции проводят методом количественного хрома- | тографического анализана хроматографе Цвет-1О1 по известной методике.

Анализ продуктов окисления тетралина с использованием нового катализатора показал, что процесс в течение всего периода идет селективно с образованием целевого продукта реакции - тетралона-1. Проц есс протекает с минимальным выходом побочных и смолообразных продуктов. Начальная скорость образования тетралона-1 с применением нового катализатора превосходит аналогичный Показатель для окисления тетралина в присутствии других гетерогенных и Гомогенных катализаторов. Процесс окисления тетралина в присутствии предлагаемого катализатора можно прекращать на ранних стадиях, достигая высокого выхода целевого продукта реакции тетралона-1 (83%), при этом в смеси не образуется побочных и смолообразных продуктов. Отношение тетралона-1 к тетрало- лу-1, которое является одним из основных показателей процесса, равняется 10-30, что более чем в 1О раз превосходит аналогичный показатель для окисления тетралина в присутствии лучшего гомогенного катализатора - стеарата кобальта. Все это облегчает выделение основного продукта реакции - тетралона-1, что при окислении тетралина в присутст вии известных гомогенных и гетерогенных катализаторов представляет собой трудную проблему.

Другим преимуществом предлагаемого способа получения тетралона-1 с использованием нового катализатора является возможность регенерации этого гетероген. ного катализатора и его последующее использование в процессе.. Анализ исходного

катализатора и катализатора, регенерированного после проведения процесса окисления тетралина при различных температурах, дан в та. 1

Высокая каталитическая активность предлагаемого катализатора, возможность его регенерации, а также указанные преимущества предлагаемого способа получения тетралона-1 жидкофазным окислением тетралина в присутствии кобальтосодержащего полимерного катализатора дают возможность наиболее эффективного способа получения этого важного полупродукта.

Пример 1.В барботажный аппарат с мешалкой загружают 100 мл тетралина и 0,5 г катализатора. Процесс ведут при 80 С, скорость подачи воздуха 2,7 л/мин. После 240 мин. с момента начала окисления выход тетралона-1 составляет 17,5 вес. % тетралола-1 2,2 вес. %.

Пример2.В барботажный аппарат с мешалкой загружают 1ОО мл тетралина и 0,5 г катализатора. Процесс проводят при 90 С, скорость подачи воздуха 2,7 л/мин. Результаты анализа по выходу тетралона-1 и тетралола-1 приведены в табл. 2

Вакуумная разгонка оксидата при давлении 1 мм рт.ст. после 240 мин с момента начала реакции показала, что в ходе окисления образовалось 29,19 вес. % тетралона-1 и 5,78 вес.% побочных продуктов реакции. Количество непрореагировавшего тетралина составляет 65,01вес.%.

Прим ер 3. В барботажный аппа.рат с мешалкой загружают 100 мл тетралина и 0,5 г катализатора. Температура 100 С, скорость подачи воздуха 2,7л/моль, Результаты анализа по выходу тетралона-1 и тетралола-1 приведены в табл. 3

Пример 4. В барботажный аппарат с мешалкой загружают 100 мл тетралина и 0,01 г катализатора. Температура 14О С, скорость подачи воздуха 2,7 л/мин. После 160 мин с момента начала окисления выход тетралона-1 составил 5,88 вес. %, тетралола-1 - 0,17 вес. %.

Катализатор

Исходный

После окисления при 80 С

(пример 1)

После окисления, при 90 С (пример 2)

Таблица;

Содержание кобальта в катализаторе, вес. %

29,3 26,7

Формула изобретения2. Способ по п. 1, о т л и ч ак; 1. Способ получения тетрапона- жзд-8O-iOO С.

кофазным окислением тетраяина киадород-Источники оинформациву принятые во

содержащим газом при повышенио TieMne 5 , виимаии при экспертизе:

ратуре в присутствии гетероге1шоз о ката-1, Патент Франции № 1О95348,

лизатора, содержащего катионы переходныхкл, С 07 С, 1964 г, металлов, отличающийся тем,

что, с цельюувеличения скорости накоплен2, Авторское свидетельство СССР

ния целевого продукта и селективностиto 340649, кй. С 07 С 49/36, н/п,

процесса, в качестве катализатора исполь-3. Авторское свидетельство СССР

зуют полиуретан, содержащий кобальт (П).№ 425896, кл. С 07 С 49/76, 1973

565910g

ш и и с я тем, что процесс ведут при