Способ получения высших жирных хлорированных кислот

Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к новому способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, которые являются важными продуктами химической промышленности. Способ получения высших жирных хлорированных кислот осуществляют путем окисления хлорпарафинов в присутствии кобальтсодержащего катализатора, который смешивают с хлорпарафином в присутствии кислорода воздуха, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°C и атмосферном давлении. В качестве катализатора используют гидроксистеарат кобальта и окисление проводят в течение 20 ч. Способ позволяет увеличить скорость реакции и повысить выход продуктов. 4 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к новому способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, n=1-4, которые являются важными продуктами химической промышленности.

Известен способ получения монохлоруксусной кислоты фотоокислением 1,2- дихлорэтана сенсибилизированным хлором при одновременном пропускании через реакционную массу либо воздуха и хлора в молярных соотношениях, равных 3,3:1, либо кислорода и хлора в молярном соотношении 0,5:1 в присутствии воды (а.с. СССР №1004346, МКИ С07С 53/16, 51/215, 1983).

Недостатками данного способа являются возможность получения только монохлоруксусной кислоты, а также применение ртутно-кварцевых ламп для облучения реактора, что значительно усложняет конструкцию и, как следствие, взрывоопасность используемой смеси кислород:хлор.

Известен способ получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии каталитической системы, содержащей стеариновую, уксусную кислоты и водный раствор щелочной соли металла переменной валентности - соли марганца - в количестве 7-8%, при этом хлорпарафины смешивают в присутствии кислорода воздуха с каталитической системой при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30-32 ч (патент РФ №2227795, МПК С07С 53/19, 51/225, 2004).

Недостатками данного процесса являются низкая скорость получения высших жирных хлорированных кислот, низкий выход продуктов окисления и технологические трудности, связанные с приготовлением каталитической системы.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора, при этом хлорпарафины смешивают с катализатором в присутствии кислорода воздуха при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30-32 ч, причем в качестве катализатора используют стеарат кобальта в количестве 1,5-1,7 мас. % от реакционной массы (патент РФ №2312098, МПК С07С 53/19, 51/215, 51/223, 2007).

Недостатками данного процесса являются небольшой выход продуктов окисления и низкая скорость окисления.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного способа получения высших жирных хлорированных кислот.

Техническим результатом является увеличение скорости реакции и повышение выхода продуктов реакции.

Поставленный технический результат достигается в данном способе получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии кобальтсодержащего катализатора, который смешивают с хлорпарафином в присутствии кислорода воздуха, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении, при этом в качестве катализатора используют гидроксистеарат кобальта и окисление проводят в течение 20 часов.

Сущностью метода является реакция получения высших жирных хлорированных кислот окислением:

где R - алифатический углеводородный радикал, n=1-4,

kat - гидроксистеарат кобальта [Co(OH)]St2, где St-(С17Н35СОО-)

Использование в процессе окисления хлорпарафиновых углеводородов в качестве катализатора гидроксистеарата кобальта, позволяет проводить процесс окисления за меньшее время и с большим выходом продуктов реакции, что, вероятно, связано с более эффективным окислительным действием Со3+ в гидроксистеарате.

По-видимому, проявление каталитической активности связано с наличием гидроксильной группы в молекуле катализатора, которая способствует ускорению образования свободного радикала из хлорпарафина.

Наличие в составе структуры катализатора активной гидроксигруппы и остатков стеариновой кислоты позволяет проводить окисление хлорпарафиновых углеводородов без дополнительной активации самого катализатора, что также существенно уменьшает время протекания процесса.

Таким образом, процесс окисления хлорпарафиновых углеводородов при катализе гидроксистеаратом кобальта является более эффективным.

Сравнительные характеристики заявляемого способа и способа-прототипа приведены в таблице.

Из таблицы видно что, средняя скорость окисления в заявляемом способе в 4,1 раза больше по сравнению с прототипом. Содержание высших жирных хлорированных кислот в способе-прототипе составляет до 12% за 30 часов окисления, в то время как в заявляемом способе - до 20% за 20 часов окисления. Кроме этого, в заявленном способе не требуется предварительная активизация каталитического комплекса, что упрощает способ получения высших жирных хлорированных кислот.

Гидроксистеарат кобальта Со3+ получали следующим образом: к раствору 5,57 г СоCl2·6Н2O добавляется 2 мл 30% раствора Н2O2 (раствор 1), а стеарат калия (С17Н35СООК) 15,07 г растворяется в 150 мл 50% этанола и нагревается до кипения. Затем раствор C17H35COOK добавляется в раствор 1 при 25°С при перемешивании. Выпадает темно-зеленый осадок:

Осадок отфильтровывается под вакуумом и промывается дистиллированной водой, этанолом и ацетоном, затем сушится на воздухе. Выход продукта ~87-88%.

Количество образующихся высших жирных хлорированных кислот контролировали по кислотному числу. Кислотное число определяли по методике ТУ 38.301-29-57-93.

Строение полученных соединений подтверждено ИК-спектроскопией. ИК-спектры хлорпарафинов ХП-30 содержат следующие полосы поглощения (см-1): 2926 - валентные колебания С-Н; 1462,1378 - деформационные колебания С-Н; 898 - деформационные колебания (-СН2-)n-СН3; 6642,610 - валентные колебания С-С1. ИК-спектры продуктов окисления хлорпарафинов ХП-30 содержат следующие полосы поглощения (см-1): 2920 - валентные колебания С-Н; 1462,1378 - деформационные колебания С-Н; 1714 - валентные колебания С=O, 730 - маятниковые колебания (-СН2-)n; 661 - валентные колебания С-Сl.

Способ осуществляется следующим образом.

К исходному хлорпарафину ХП-30 добавляют катализатор гидроксистеарат кобальта, а затем пропускают кислород воздуха при атмосферном давлении и температуре 105-110°С в течение 20 ч. Окисление проводят в реакторе - барботажной колонне с расходом воздуха 10 л/кг мин. Полученную смесь высших жирных хлорированных кислот в хлорпарафине ХП-30 после удаления катализатора декантацией без разделения можно использовать в химической промышленности. Содержание продуктов окисления в хлорпарафине составляет до 20,7 мас. %.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

К 80 г хлорпарафина ХП-30 добавляют 6,97 г гидроксистеарата кобальта, а затем пропускают кислород воздуха при атмосферном давлении и температуре 105-110°С в течение 20 ч. Окисление проводят в реакторе - барботажной колонне с расходом воздуха 10 л/кг мин. Полученную смесь высших жирных хлорированных кислот в хлорпарафине ХП-30 после удаления катализатора декантацией без разделения можно использовать в химической промышленности. Кислотное число смеси через 20 ч составляет 41,5 мг КОН/г, что соответствует 20,7% оксидата в среде хлорпарафина ХП-30.

Пример 2.

Осуществляется аналогично примеру 1. Отличием является количество гидроксистеарата кобальта, которое составляет 1,74 г. Кислотное число через 20 ч составляет 24,8 мг КОН/г, что соответствует 12,4% оксидата в среде хлорпарафина ХП-30.

Пример 3.

Осуществляется аналогично примеру 1. Отличием является количество гидроксистеарата кобальта, которое составляет 10,46 г. Кислотное число через 20 ч составляет 40 мг КОН/г, что соответствует 20% оксидата в среде хлорпарафина ХП-30.

Пример 4.

Осуществляется аналогично примеру 1. Отличием является количество гидроксистеарата кобальта, которое составляет 17,43 г. Кислотное число через 20 ч составляет 40 мг КОН/г, что соответствует 20% оксидата в среде хлорпарафина ХП-30.

Таким образом, способ получения высших жирных хлорированных кислот путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора гидроксистеарата кобальта обеспечивает увеличение скорости процесса окисления и повышение выхода продуктов реакции.

Способ получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии кобальтсодержащего катализатора, который смешивают с хлорпарафином в присутствии кислорода воздуха, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°C и атмосферном давлении, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют гидроксистеарат кобальта и окисление проводят в течение 20 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к усовершенствованному способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода; n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора, который смешивают с хлорпарафинами в присутствии кислорода воздуха при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30 ч, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют каталитическую систему, состоящую из стеарата кобальта и стеарата калия при мольном соотношении 1:0,5÷1.

Изобретение относится к новому продукту в виде раствора для лечения доброкачественных, вирусных, предзлокачественных и злокачественных неметастазирующих поражений кожи, диспластических поражений видимых слизистых оболочек, грибковых заболеваний кожи, коррекции морщин и старческих пигментных пятен, представляющему собой соединение общей формулы Н2SеО3·х·[R-СХY-(СН 2)m-СООН], где х=2-6, полученное взаимодействием двуоксиси селена с галоидкарбоновыми кислотами общей формулы R-CXY-(CH2)m-СООН, где R = фенил, алкил общей формулы CnH2n+1; n=1-5, Х=Н или Y, Y=F, Cl, Br или J, m=0-10.

Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к усовершенствованному способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)n COOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода; n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора, который смешивают с хлорпарафинами в присутствии кислорода воздуха при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30-32 ч, где в качестве катализатора используют стеарат кобальта в количестве 1,5-1,7 мас.% от реакционной массы.

Изобретение относится к новому способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, которые являются важными продуктами химической промышленности, например, применяются в качестве полупродуктов в производстве пластифицирующих и стабилизирующих добавок.
Изобретение относится к области тонкого органического синтеза. .

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к стабилизации α, α - ди-хлорпроизводных синтетических жирных кислот фракции C<SP POS="POST">17</SP> - C<SB POS="POST">20</SB>.
Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к усовершенствованному способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода; n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора, который смешивают с хлорпарафинами в присутствии кислорода воздуха при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30 ч, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют каталитическую систему, состоящую из стеарата кобальта и стеарата калия при мольном соотношении 1:0,5÷1.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения (мет)акролеина и/или (мет)акриловой кислоты путем гетерогенного каталитического частичного окисления в газовой фазе, при котором находящийся в реакторе свежий неподвижный слой катализатора при температуре 100-600°С нагружают смесью загрузочного газа, которая наряду с, по меньшей мере, одним подлежащим частичному окислению С3/С4 органическим соединением-предшественником и окислителем - молекулярным кислородом содержит, по меньшей мере, один газ-разбавитель, причем процесс осуществляют после установки состава смеси загрузочного газа при неизменной конверсии органического соединения-предшественника и при неизменном составе смеси загрузочного газа сначала во входном периоде в течение 3-10 дней при нагрузке от 40 до 80% от более высокой конечной нагрузки, а затем при более высокой нагрузке засыпки катализатора смесью загрузочного газа, причем во входном периоде максимальное отклонение конверсии органического соединения-предшественника от арифметически усредненной по времени конверсии и максимальное отклонение объемной доли одного из компонентов смеси загрузочного газа, окислителя, органического соединения-предшественника и газа-разбавителя, от арифметически усредненной по времени объемной доли соответствующего компонента смеси загрузочного газа не должны превышать ±10% от соответствующего арифметического среднего значения.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения (мет)акриловой кислоты или (мет)акролеина, включающему в себя процесс каталитического газофазного окисления для получения (мет)акриловой кислоты или (мет)акролеина подачей пропилена, пропана или изобутилена и газа, содержащего молекулярный кислород, в реактор, заполненный катализатором, содержащим композицию из оксидов металлов, включая Мо, где газ, содержащий молекулярный кислород, непрерывно подают извне на катализатор как во время работы установки, так и во время остановки процесса каталитического газофазного окисления.

Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к усовершенствованному способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)n COOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода; n=1-4, путем окисления хлорпарафинов в присутствии катализатора, который смешивают с хлорпарафинами в присутствии кислорода воздуха при температуре 120-125°С, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°С и атмосферном давлении в течение 30-32 ч, где в качестве катализатора используют стеарат кобальта в количестве 1,5-1,7 мас.% от реакционной массы.

Изобретение относится к новому способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы R(CHCl)nCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n=1-4, которые являются важными продуктами химической промышленности, например, применяются в качестве полупродуктов в производстве пластифицирующих и стабилизирующих добавок.
Изобретение относится к установке для получения ангидрида малеиновой кислоты путем гетерогенно-каталитического газофазного окисления исходного потока, содержащего углеводороды, по меньшей мере, с 4 углеродными атомами на молекулу, включающей реактор с пучком реакционных труб, в которых размещен твердофазный катализатор, на котором происходит экзотермическое взаимодействие исходного потока с кислородсодержащим газовым потоком, один или несколько насосов и один или несколько установленных вне реактора теплообменников, через которые протекает теплоноситель, представляющий собой солевой расплав, который протекает через промежуточное пространство между реакционными трубами, воспринимая теплоту реакции, причем температура солевого расплава лежит в диапазоне между 350 и 480°C.

Изобретение относится к химии производных хлорированных углеводородов, а именно к новому способу получения высших жирных хлорированных кислот общей формулы RnCOOH, где R - алифатический углеводородный радикал, содержащий 9-22 атомов углерода, n1-4, которые являются важными продуктами химической промышленности. Способ получения высших жирных хлорированных кислот осуществляют путем окисления хлорпарафинов в присутствии кобальтсодержащего катализатора, который смешивают с хлорпарафином в присутствии кислорода воздуха, а окисление проводят кислородом воздуха при температуре 105-110°C и атмосферном давлении. В качестве катализатора используют гидроксистеарат кобальта и окисление проводят в течение 20 ч. Способ позволяет увеличить скорость реакции и повысить выход продуктов. 4 пр., 1 табл.

Наверх