Способ получения гликолей Советский патент 1979 года по МПК C07C31/20 C07C27/10 

Изобретение относится к области получения многоатомных сниртов, в частности, к усовершенствованному способу получения гликолей, используемых в органическом синтезе. Известен способ получе шя гликолей окисле нием олефинов в присутствии каталитической системы, содержащей четырехокись осмия и гипохлорит натрия 1. Наиболее близким к предлагаемому способу по техгшческой сущности и достигаемому эффекту является способ получе1шя гликолей газофазным окислением олефинов кислородом при температуре 70-150°С, давлеш1и 3,3-100а в присутствии катализатора - водного раствора четырехокиси осмия 2. Однако указа1шый способ имеет недостаточно высокую селекпшность процесса и низкую производительность. Для процесса используют дорогостоящий катализатор, который трудно выделить. Кроме того, известный способ не по зволяет получить высшие гликоли. Целью изобретения является повышение селективности и производительности процесса. Лля достижешш указанной цепи процесс окисления ведут в растворителе - уксусной кислоте, в качестве катализатора используют смесь двуокиси селена или селенистой кислоты с хлоридом меди, взятых в концентрации 0,01 - 1 моль/л каждого, и процесс ведут в присутствии хлорида лития. Предпочтательно процесс вести при температуре 90-120°С и давлении 0,2-3 атм. Способ осущесталяют при введении в раствор, содержаш.ий катализатор в уксусной кислоте с добавками воды, газообразного олефина и киеторода при мольном соотношении олефин:кислород не меньше 2. Образующийся при окислении олефинов эфир можио гядролизовать до гликоля. В реакции используют 98%-иую уксусную кислоту, в которой содерядатся 2% воды. Выделение селена из раствора проводят либо путем восстановления его до элементарного СОСТОЯ1ШЯ с последующим фильтрованием или путем обработки реакционной массы гидроокисью щелочного или щелочно-земельного металла с последующей фильтрацией селенита, обработки его сильной минеральной кислотой и (Отделением селенистой сислоты. Пример 1. В реактор с перемеишванием загружают 20 мл уксусной кислоты, 1,11 г flBJyoKHCH селена, 1,345 г CuCE, 2,125 г LiCE. В ipacTBOp подают смесь этилена с кислородом в объемном отношении 2°1. Температура опыта 90 С. Давление 1 атм. О скорости реакции судят по скорости ноглоще1шя газовой смеси jpaCTBopOM. Скорость реакции составляет 0,4мол на 1 л раствора в час. Не наблюдается снижения скорости реакили после поглощения 4,5 г газовой смеси. j Основной продукт - этиленгликоль (70 мол.%) Побочными продуктами являются этиленгликйльмоноацетат (18 мол.%), этиленгликольрдаце та (1,5 мол.%), уксусный альдегвд (0,5 мол.%) и |виниладетат (10 мол.%). Пример 2. В реактор с перемешиванием загружают 20 мл уксусной кислоты, 0,555 г двуокиси селена, 3,41 г , 1,7 г LiCP. В раствор подают смесь этилена с кислородом в ;объемном соотношении 2:1. Температура та 90° С. Давление 1 атм. Скорость реакщ1и составляет .0,2 моль С2Н4 на 1 л раствора в час. Не наблюдается сни 1сения скороста после поглоще1шя 0,3 л газовой смеси. Продуктами p4aкu и являются этиленгликопь (43%), этален Шикольмопоадстат (57%). :Пример 3. В реактор с перемешгшанием загружают 16 мл уксусной кислоты, 4 мл укс сного ангидрида, 0,258 г HjSeOg, 0,341 г CuCtj, 0;85 гLiCP. В раствор подают смесь С2Н4;02 il:l. Температзфа опыта 90°С. Давле ше 1 агм. ; Скорость реакции составляет 0,04 моль С2Н4 на 1 л pacTiJopa в час. Поглощено 0,085 Л эгть лена. Продуктами реакции являются этиленгликоль (63%) и винилацетат (37%). Пример 4. В реактор с перемешиванием загружают 30 мл уксусной кислоты, 0,833 г Н25еОз, 1,276 г CuCf2, ЗД9 г LiCP. В раствор подают смесь СзНб:О2 2:1. Температура опыта 90 С. Давление 1 атм. . Скорость реакции составляет 2,4 моль СзН на 1 л раствора в час. Реакцию проводят до поглощешш 0,48 л пропилена. Основным продуктом реакции является проиленгликоль (90%). Побочными продуктами вляются пропиленгликольмоноацетат (1%) и цетон (9%). Пример 5. В реактор с перемешиванием агружают 15,5 мл уксусной кислоты, 4,5 мл оды, 0,555 г двуокиси селена, 0,8525 г 4,25 г . В раствор подают смесь . Температура опыта 90° С. Давление 1 атм. Скорость реакции составляет 0,8 моль СзНб на 1 л раствора в час. Реакщпо ведут до поглощения 0,24 л пропилена. Продуктами реакции являются иропиленгликоль (85%) и ненасыщенные эфиры. Пример 6. В реактор с перемешиванием загружают 30 мл уксусной кислоты, 0,833 г двуокиси селена, 1,276 г , 3,19 г LiCP и 1 мл гексена-1. В раствор подают чистый кислород. Температура опыта 90° С. Давление 1 атм. Скорость поглощения кислорода составляет 0,08 моль кислорода на 1 л раствора в час. Основными продуктами реакции являются 1, 2-гексаидиол (60%) и моноацетат гександиола (30%). Побочными продуктами являются ненасыщенные эфиры (10%). В табл. 1 приведены сравнительные характеристики способов получения этиленгликоля окислением этилена кислородом воздуха. В табл. 2 приведены результаты окислеш1я к-додецеиа-1 по известному и описьшаемому способам. Опыты 7-10 проводят в запаянных ампулах. Скорость реакции определяют по убыли олефина (и-додецена-1). Продукты реакции выделяют жидкостной хроматографией и анализируют на элементарный состав, а также ИК- и ПМР-спектроскопией. Таким образом, способ позволяет повысить селективность и производительность процесса, вести его в мягких условиях, обеспеч1.шает возможность синтеза высйшхтликолей и использовалшя дешевых и недефищ тных соедине1шй для приготовления катализатора.

Таблица 1

ЭГ - эталенгликоль; МАЭГ - моноацетат Формула изобретения 1. Способ получения гликолей окислением олефинов кислородом в присутствии катализаэтиленгликоля; ДАЗГ - диацетат эталенгликоля. тора при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и производительности процесса, в качестве катализатора используют смесь двуокн7 696000g

си селена или селенистой кислоты с хлоридомИсточники информа ши;

меди, взятых в концентрации 0,01-1 моль/лпринятые во вниматше при экспертизе

каждого, и процесс ведут в присутствии хпорида лития, в среде уксусной кислоты.1. Патент США№ 3448394, кл. 330-11,

что окисление ведут при темперагуре 90-1.20°С2. Патент США № 3317592, кл. 260-533,

, и давлении 0,2-3 атм.опублик. 1967.