Способ получения окиси стирола Советский патент 1981 года по МПК C07D301/06 C07D303/04 B01J31/06 

рола, а процесс п|юводят в присутствии инициатора свободных радикалов.

В качестве продуктов поли.меризацип стирола предпочтительно используют продукты ректифпкацип стирола или отходы производства полистирола, или промышленный полистирол.

Обычно в качестве инициатора свободных радикалов применяют перекись бензоила пли перекись лаурила, или перекись дикумила.

Процесс проводят следующи. образом.

В реактор загружают стирол, хлорбензол, борид титана, продукты полимеризации стирола и инициатор. Смесь нагревают до ПО-120°С и подают в нее кислород ил1; азоткислородную смесь. Борид титана используют в количестве 2-20 г/л.

В качестве продуктов полимеризации стирола примеияют промышленный полистирол, прох- укты ректификации стирола, отходы полиетирольного производства, использованный полистирол в количестве 10-40 г/л. Кроме полистирола, все вышеназванные продукты являются неутилизируемыми и загрязняющими биосферу отходами ироизводства.

В качестве инициатора свободных ради калов применяют перекись бепзоила илп лаурила, или перекись дикумила в количестве 1-4 г/л. Анализ реакционной смеси проводят методом газо-жидкостной хроматографии. Расход стирола дополиителыю контролируют .методом озонолиза.

Использование предлагае.мого способе позволяет повысить скорость иакоиления окиси стирола до 1,5 10 oль/л мик, т. е. в 6 раз, а выход целевого продукта до 79-100%. В качестве второго продукта реакции образуется бензальдегид, кото)ый находит широкое применение в парфюмерной и пищевой промышленности, как реагент в органическом еиитезе.

Пример 1. В реактор загружают 0,9 г (1,8 моль/л) стирола, 4 1Л хлорбензола, 0,02 г (4 г/л) перекиси бензоила, 0,08 г (16 г/л) борида. титана и 0,2г (40.г/л) промышленного полистирола. С.месь нагревают до 120°С и подают кислород со скоростью 4 л/ч. Через 1 ч после начала процесса состав реакционной смеси следуи щий; моль/л; , стирол 0,9, окись стирола 0,9, бепзальдегид 0,3. Выход окиси стирола 100%.

Пример 2. В реактор загружают 0,9 г (1,8 моль/л) стирола, 4 мл хлорбензола, 0,2 г (40 г/л) полимера, оставшегося после ректификации стирола, 0,02 г (4 г/л) перекиси лаурила и 0,08 г (16 г/л) борида титана. Смесь нагревают до 120С и подают кислород со скоростью 4 л/ч. Через 1 ч после начала процееса состав реакционной смеси следующий, моль/л: стиро;| 0,74, окись стирола 0,9, бензальдегид 0,34.

Выход окиси стирола 85%. Другие продукты не обнаружены.

Пример 3. В реактор загружают 0,9 г (1,8 моль/л) стирола, 4 мл хлорбензола, 0,1 г (20 г/л) борида титана, 0,2 г (40 г/л) отходов полиетирольного производства и 0,02 г (4 г/л) перекиси дикумила. Смесь нагревают до 120С и подают азоткислородцую смесь (1:1) со скоростью 4 л/ч. Через 1 ч состав реакционной смеси еледующий, моль/л: стирол 1,3, окись стирола 0,45, беизальдегид 0,2. Выход окиси стирола 90%. Другие продукты не обнаружены.

Пример 4. В реактор загружают 0,9 г (1,8 моль/л) стирола, 4 мл хлороепзо:1а, 0,04 г (8 г/л) борида титана, 0,1 г (20 г/л) про.мышленного полистирола, 0,01 г (2 г/л) аерекиеи бепзоила. Смесь нагревают до 120С н подают кислород со скоростью 4 л/ч. Через 1 ч в реакционной смеси обнаружено, моль/л: стирола 0,92, окиси стирола 0,7, бензальдегида 0,4. Выход окиси стирола 82%. Другие продукты не обнаружепы.

Пример 5. В реактор заг)()т 0,9 ; (1,8 моль/л) стирола, 4 мл хлорбензола, 0,01 г (2 г/л) борида титана, 0,05 i- (Юг/л) промышленного полистирола и 0,005 г (1 г/л) перекиси лаурила. Смесь нагревают до 120Х и подают кислород со скоростью 4 л/ч. Через 1 ч в реакционной смеси обнарул ено, моль/л: стирола 1,2, окиси стирола 0,46, бензальдегида О,. Выход окиеи стирола 79%.

Пример 6. В реактор загружают 0,9 г (1,8 моль/л) стирола, 4 мл хлорбензола, 0,02 г (4 г/л) перекиси бензоила, 0,08 г (16 г/л) борида титана и 0,2 г (40 г/л промышленного полистирола. Смесь пагревают до ПОС и подают кислород со ско1)остью 4 л/ч. Через 1 ч в реакционной смеси обна1)ужено, моль/л: стирола 1,2, окиси стирола 0,58, бензальдегида 0,3. Выход окиеи стирола 96%. В таблице приведены результаты окисления стирола в присутствии каталитической системы (п. 6а - проведение процесса за 1 ч, п. 6 - за 30 мин.), а также в отсутствии какого-либо компонента нредлагаемой каталитической системы (пп. 1а - .5 а - проведение процесса за 1 ч, пп. 1-5 - за 30 мин.), нри этом процесс проводят аналогично примеру 1. Как видно из таблицы, скорость процесса и выход целевого продукта - окиси стирола - существенно зависят от присут.ствия в системе инициатора радикальных реакций, борида титана и продуктов полимеризации стирола. Максимальпый выход .окиси стирола 00% возможен только в присутствии всех компонентов каталитической системы и оптимальном их соотно:шении. Формула изобретения 1. Способ получения окиси стирола путем окисления стирола в органическом растворителе кислородсодержащим газом U ирисутствии катализатора при повышенной темце|)атуре, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используюг смесь, содержащую 2-20 г/л борида титана и 10-40 г/л продуктов полимеризации стирола, а процесс проводят в присутствии инициатора свободных радикалов. 2.Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве продуктов полимеризации стирола используют продукты ректификации стирола или отходы пропзводства полистирола, 1ити промышленный полистирол. 3.Способ по п. 1, отличающпйся тем, что в качестве инициатора свободных радикалов используют перекись бензоила пли перекись лаурила, или иерекись дикумила. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Ф1)апции № 2040344, кл. С 07В 3/00, опублик. 1970. 2.Авторское Свидетельство СССР № 475360, кл. С 07D 303/04, 1975. 3.Тавадян Л. А., .Маслов С. А., Блюмберг Э. А., Эмануэль Н. М. Механизм избирательного ипгибпрования процесса сопряженного окисления стирола и ацетальдегида иминоксильными радикалами - Журн. физической химии, 1977, т. 51, № б, с. 1301 - 1307. 4.Пудель М. Е., Майзус 3. К. Каталитическое действие соединени рутения в процессе окисления стирола «Нефтехимия, 1974, т. 14, № 3, с. 412-416 (прототип).