Способ получения хлористого бензила Советский патент 1979 года по МПК C07C17/156 

. : --, ,Г ., / . --;;.: .

Изобретение относится k способу получения хлористого бензила, дримеяяемого для получения бензилового спирта, бензйпаеллюлрзы и других важных продуктов оргшйческого синтеза. ;

Известен способ получения хлористого бензила окислительным хлори|эовааем толуола при с использованием в качестве катализатора расплава солей - хлоридов никеля, цинка или меди. При мольном соотношении толуол : хлористый водород : кислород s:l : 1,61 : 0,85 хлористый бензил образуется с выходом 34,13 мол.% от теории при селективности по этому продукту 38 мол,% 11.

Однако процесс слоящей в осуществлении вследствие использования расплава солей.

Известен также способ получения хлористого бензила окислительным хлорирова1даем толуола. При мольном соотношении толуол : хлористый водород : кислород 1,28 : 1 : 0,5, тем1 атуре 450-470°С, времени контакта 3 с на катштзаторе; содержащем 13-15% хлорида меди на яёмзе, получают хлористый бензил с выходом 26 мол.% (от теории на взятый толуол); Т1ри селектйвйос,ти по хлористому бензилу 84,05% конверсия

толуола 30,86 мол.%, хлористого водорода 39,46- мол.%, кислорода 40,50 мол.% 2.

Недостатком известного способа по.г|учения хлористого бензила окислительным хлорированием толуола является сравнительно низкий выход хлористого бензила (26 мол.%).

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения хлористого бензила, состоящим в том, что толуол подвергают окислительному хлорированию смесью ;отористого водорода и кислорода при 450-470°С в присутствии катализатора, содержащего хлорид меди и хлорид лантана на пемзе при мольном соотношении хлорида меди и хлорида лантана 1:1- 0,5 про- , цесс ведут при мольном соотношении толуола, хлористого водорода и кислорода, равном 1 : 1-3 : 0,5, причем используют катализатор, содержащий обычно 0,5-15 вес.% меди, в расчете на носитель-пемзу.

При сохранении селективности по хлористому бензилу примерно на том же уровне, что и в известном способе, выход хлористого бензила повышается с 26 мол.% до 45,39 мол.% (от теории на взятый толуол). Результаты опытов при различных условиях процесса даны в таблице. Например, на катализаторе, содержащем хлориды меди и лантана на пемзе при мольном соотношении 1 : 0,3 при ко лотестве меди, равном 1 вес.%, при мольном соотиогпении реагентов толуол : хлористый водород : кислород ж 1 : 2 : 0,5, при 450° С и време Ш{ контакта 3 с, достигнуть следующие результаты процесса: .. Конверс1Гя толуола,мол.% 56,31 Ко {версия хлористого водорода 29,43 Конверсия кислорода . 5S,4l Селективность по хлористому бензилу 85,75 Выход хлористого бензила (% бт теории на толуол) . 45,39 . Пример 1. В примере показывается влияние количества активирующей добавки хло ристого лантана в составе катализатора на процесс полу1 ения хлористого бензила окислительным хлорированием толуола (опыты NN 1-3). Окислительное хлорирование tonyona осущест вляют в газовой фазе в стеклянном проточном реакторе диаметром 25 мм и длиной 300 мм, снабже1П1ом карманом для термопары и фильтром в нижней части трубки для удержа тя слоя катализатора. Верхняя часть реактора, заполнен. ная кварцевым стеклом (фракция 2-3 мм), . служит испарителем толуола и подогревателем йсход гых газов. Для обеспечения изотермических условий в реакторе катализатор смешйзают с равньш по объему количеством кварцевого стекла (фракция 2-3 мм) в соотношении 1 : 1 Во всех опытах в качестйеносителя используют пемзу фракционного состава 2-3 мм. Перед нанесением солей пемзу otMbiBgrox при кипячении соляной кислотой от солей тяжельк металлов, затем водой и Высушивают при 120-130° С в те;чение 4-5 ч.: .;;-..,,: v./ .дь- . Приготовле1шьп11 таким образом носитель погружают в раствор с расчетным количеством СОЛеЙ -- . ,...- - .; . : .. . Для приготовления катализатора (опь1т N 2) содержащего J вес.% Си при общем состайё солей CuCij : LaCb ж 1 : 0,3 берут 2,12 вес.% 0,3-IM-B-i:.oCt, дЗ1-2 5,з CuClj и А-В-С ез.5н &1Д6 вес.% LaCis И 96,72 вес.% пемзы. Избыток: раствора удаляНот нагрева щем контакта на водяной бане при постоя}шом перемешивании. Окончательную сушку катализатора до постоянного веса осуществляют при . По разности весов между весом прокаленного катализатора и прокален1}ого носигепя определяют общее содержание солей. Содержание меди в катализаторе определяют комлексометрически. Затем катализатор активируют газовой смесью, состоящий из НО и Ог (4 : 1) при 420-450С в течение 3- 5 ч. Процесс проводят в течение I ч. при и времени контакта 3 с. Толуол подают со скоростью 909 нмл/ч, хлористый водород - 1818 НМЛ/ч, кислород 454,5 нмл/ч. Мольное соотнощение толуол : хлористый водород.: кислород : 2 : 0,5. Образующиеся хлорпродуК1ы и не вступивший в реакцию толуол конденсир)аот в захоложенных (минус 50 - минус 30°С) ловушках. Непрореагировавшие газы после отмывки водой от HCI собирают в газометре. Количество НСI определяют титрованием. Анализ 155ОДУКТОВ реакции проводят на хроматографе. Катализаты реакции после наработки их в каждом опыте в количестве, достаточном для перегонки подвергают фракдаонированию в йакууме. Например, из 33,5 г катализата, полученного в условиях опыта N° 2, при 73-75 С (17 мм рт.ст.), выделяют 19,9 г хлористого бензила (d4 ° Ui063. n|°s 1,5396), отвечающег ётребовашлм технических условий СТУ53-236-.63. Пример 2. В примере показывается влияние мольного соотнощения реагентов на. процесс получения хлористого бе.нзила окислитель1П М хлорированием толуола (опыты N 2, 4, 5). Опыты проводятся по описанной выше методику. ;./ J:..;;-.... .. .. . ... в опь.1те № 4 соотношение толуол : хлористый водород : кислород 1 : 1 : 0,5. В опыте № 5 соотношение толуол : хлористый водород : ки лород 1:3 : 0,5.; Данные для соотноп ения толуол : НС1 : Oj-::} :2 : 0,5 рассмотрены выше (пример 1, опыт № 2). Пример З.В примере показывается влияние количества меди в составе катализатора хлорид меди : хлорид лантана (мольное соотношение CuCf2:LaCl3 l : 0,3). Опыты №№ 2, 6,7. Опыты Проводятся по описа шой вьпие; методике.; В опыте № 6 используют 0,5 вес.% меди. В опыте № 7- 15 вес.% Си Данные опыта N 2, в котором количество меди равно 1 вес.%, рассмотрены вьппе (пример 1, опыт N«2). . : пример 4. В примере показывается влия1ше температуры на процесс получения хлористого бензила окислительным хлорированием толуола в присутствии катализатора CuClj : LaClj - I : 0,3 (опь1ты NW 2, 8). Данные для температуры 450°С иллюстрируются опытом и рассмотрены выше (пример 1). Использование предлагаемого способа получения хлористого бейзйла позволяет повысить выход хлористого бензила с 26 до 45,39 мол.% (от теории на толуол); увеличить конверсию толуола с 30,86 до 56,31 мол.%.

Формула изобретения

1. Способ получения хлористого бензила окислительным хлорированием толуола смесью хлористого водорода и кислорода при 450-470 С в присутствии катализатора, содержащего хлорид меди на пемзе, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, используют катализатор, содержащий дополнительно хлорид лантана при мольном соотношейии хлорида меди и хлорида лантана 1 : 0,10,5 и процесс ведут при М(эльном соотношении

675050

толуола, хлористого водорода и кислорода, равном 1 : 1-3 : 0,5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют катализатор, содержащий 0,515 вес.% меди в расчете на носитель - пемзу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции N« 2143931, С 07 С 17/00, 1973.

2.Соломонов А. Б. Окислительное хролирование толуола, Диссерт, г. Пермь, 1971.

..