Способ получения 1,2-эпоксициклооктана

Изобретение относится к способу получения 1,2-эпоксициклооктана. Предложенный способ включает в себя каталитическое окисление цис-циклооктена молекулярным кислородом в жидкой фазе при атмосферном давлении и температуре 100-130°C. Способ характеризуется тем, что окисление проводят с использованием каталитической системы, включающей органическое или неорганическое соединение молибдена и фталимидное соединение (N-гидроксифталимид, 4-метил-N-гидроксифталимид, 4-фенил-N-гидроксифталимид), в количестве 0,2-0,4 мас. дол., % при соотношении компонентов каталитической системы (соединение молибдена: фталимидное соединение) 1:1÷10. Технический результат: повышение селективности образования 1,2-эпоксициклооктана до 88%, (выхода его на превращенный циклооктен) и сокращение числа побочных продуктов, а именно исключение пероксидных соединений из состава продуктов окисления. 3 пр.

 

Изобретение относится к синтезу органических продуктов, а именно к получению 1,2-эпоксициклооктана. Он представляет интерес для получения эпоксидных смол, которые имеют хорошие диэлектрические показатели, стабильные в широком интервале температур, отличаются высокой тепло- и атмосферостойкостью и потому находят применение в производстве лакокрасочных материалов, пленочных покрытий для радиоэлектроники и вычислительной техники. Высокая реакционная способность 1,2-эпоксициклооктана позволяет использовать его для получения циклооктанона, циклооктанола, 1,2-циклооктандиола, а также пробковой (1,8-октандиовой, субериновой) кислоты, как исходного продукта для получения пластификаторов, придающих изделиям морозостойкость.

Известен способ получения 1,2-эпоксициклооктана окислением циклооктена, где в качестве окисляющего агента используют связанный кислород, а именно надкислоту [Патент US 2571208 A. Manufacture of 1,2-epoxycyclooctane. 1951] или пероксид водорода [Патент FR 1082948 А. МКП C07D 303/04. de . 1955; Патент FR 1139981 A. pour la production de . 1956; Патент CN 103539654 А. МПК C07C 55/02, C07C 51/31. 2014].

Известно, что 1,2-эпоксициклооктан образуется при окислении циклооктена молекулярным кислородом в присутствии инициаторов, например АИБН, при температуре 70-100°C, выход которого в расчете на прореагировавший циклооктен достигает 70%. Как указывают авторы [Т.В. Филиппова. Механизм эпоксидирования олефинов молекулярным кислородом / Т.В. Филиппова, Э.А. Блюмберг // Успехи химии. - 1982. - Т. 51. - вып. 6. - С. 1017-1033] в качестве побочных продуктов окисления образуются пероксидные и карбонильные соединения (корковый альдегид), непредельный спирт и кислоты [М.М. Могилевич. Окисление и окислительная полимеризация непредельных соединений / М.М. Могилевич, Е.М. Плисс. - М.: Химия, 1990. - 240 с.].

Известен способ получения 1,2-эпоксициклооктана путем прямого окисления циклооктена молекулярным кислородом или кислородом воздуха. Окисление проводится в проточной системе в присутствии инициаторов и катализаторов [Патент FR 1399568 A. Fabrication d'epoxycyclooctane. 1963]. В качестве инициаторов используются органические гидропероксиды, пероксиды, азонитрилы. В качестве катализаторов используются соли тяжелых металлов жирных или нафтеновых кислот. Реакция протекает при температуре 65-160°C. Выход 1,2-эпоксициклооктана составляет 60-75%. В качестве побочных продуктов образуются H2O, CO, CO2, а также циклические спирты.

Также известен способ получения 1,2-эпоксициклооктана путем окисления циклооктена молекулярным кислородом при температуре 110°C в присутствии гетерогенных катализаторов, в частности оксидов марганца [Б.И. Черняк. Кинетические закономерности жидкофазного окисления циклооктена в присутствии MnO2 / Б.И. Черняк, М.В. Никипанчук, Г.М. Мищенко, Ю.Б. Трач, И.Ю. Пыриг // Кинетика и катализ. - 2000. - Т. 41. - №4. - С. 506 - 510; Ю.Б. Трач. Окисления ненасичених сполук молекулярним та зв'язаним киснем: автореферат дис. … докт. хим. наук. - Львiв. - 2006. - 50 с.]. Выход 1,2-эпоксициклооктана достигает 65,9% при конверсии олефина 22%.

Наиболее близким к заявляемому способу по достигаемому техническому результату является способ получения 1,2-эпоксициклооктана [Копушкина, Г.Ю. Жидкофазное окисление цис-циклооктена молекулярным кислородом с целью получения его эпоксида / Г.Ю. Копушкина, Н.В. Верещагина, К.В. Ермоленко, Т.Н. Антонова // Тезисы докладов 68-й всерос. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов вузов с междунар. участием, Сборник материалов конференции, Электронное издание, Ярославль, Издат. дом ЯГТУ, 2015, стр. 139-141], который мы выбираем в качестве прототипа.

Способ основан на прямом окислении цис-циклооктена молекулярным кислородом в жидкой фазе в присутствии известных инициаторов окисления, таких как пероксид бензоила. При этом селективность образования эпоксида циклооктена составляет 82-84% мол., при степени превращения циклооктена 25%.

В качестве недостатка надо отметить, что в результате реализации данного способа образуются нежелательные побочные продукты, такие как карбонильные соединения и карбоновые кислоты, а также пероксидные соединения, что требует специальной обработки продуктов окисления перед выделением целевого 1,2-эпоксициклооктана. Способ характеризуется недостаточно высокой селективностью.

Задачей настоящего изобретения является повышение селективности образования 1,2-эпоксициклооктана (выхода его на превращенный циклооктен) и сокращение числа побочных продуктов, путем исключения пероксидных соединений из состава продуктов окисления.

Решение поставленной задачи достигается путем жидкофазного окисления циклооктена молекулярным кислородом при использовании каталитической системы, включающей органическое или неорганическое соединение молибдена и фталимидное соединение в количестве 0,2-0,4 мас. дол. %, при температуре, находящейся в пределах 100-130°C и соотношении компонентов каталитической системы (соединение молибдена : фталимидное соединение), равном 1:1÷10. В качестве фталимидного соединения могут быть использованы N-гидроксифталимид, 4-метил-N-гидроксифталимид, 4-фенил-N-гидроксифталимид.

Пример 1. В реактор, снабженный термометром, мешалкой, обратным холодильником и диффузором для подачи кислорода, загружают циклооктен, а также катализатор, включающий N-гидроксифталимид в количестве 0,3 мас. дол. % и пропандиолат молибденила в количестве 0,05 мас. дол. %. Содержимое реактора нагревают до 100°C и подают кислород со скоростью 10 дм3/ч в течение 140 минут. Степень превращения циклооктена 12%. Продукты реакции содержат 11,9 мас. дол. % целевого 1,2-эпоксициклооктана, 1,10 мас. дол. % карбонильных соединений. Селективность образования 1,2-эпоксициклооктана составляет 88,3%.

Пример 2. Процесс проводят как в примере 1, при температуре 110°C в присутствии катализатора, включающего N-гидроксифталимид, взятый в количестве 0,2 мас. дол. %, и гептамолибдат аммония в количестве 0,02 мас. дол. %. Кислород подают со скоростью 10 дм3/ч в течение 180 минут. Степень превращения циклооктена 25%. Продукты реакции содержат 23,7 мас. дол. % целевого 1,2-эпоксициклооктана; 2,1 мас. дол. % карбонильных соединений в расчете на циклооктенон, 0,60 мас. дол. % кислот в расчете на 1,8-октандиовую кислоту. Селективность образования 1,2-эпоксициклооктана составляет 87,2%.

Пример 3. Процесс проводят как в примере 1, при температуре 100°C в присутствии катализатора, включающего N-гидроксифталимид, взятый в количестве 0,2 мас. дол. % и пропандиолат молибденила, в количестве 0,05 мас. дол. %. Кислород подают со скоростью 10 дм3/ч в течение 180 минут. Степень превращения циклооктена 19,8%. Продукты реакции содержат непрореагировавший циклооктен, 18,5 мас. дол. % целевого 1,2-эпоксициклооктана; 2,15 мас. дол. % карбонильных соединений в расчете на циклооктенон; 0,87 мас. дол. % кислот в расчете на 1,8-октандиовую кислоту. Селективность образования 1,2-эпоксициклооктана составляет 84,0%.

Технический результат: повышение селективности образования 1,2-эпоксициклооктана до 88% (выхода его на превращенный циклооктен) и сокращение числа побочных продуктов, а именно исключение пероксидных соединений из состава продуктов окисления.

Способ получения 1,2-эпоксициклооктана, включающий окисление цис-циклооктена молекулярным кислородом в жидкой фазе при атмосферном давлении и повышенной температуре, отличающийся тем, что окисление проводят при температуре 100-130°C с использованием каталитической системы, включающей органическое или неорганическое соединение молибдена и фталимидное соединение (N-гидроксифталимид, N-метил-N-гидроксифталимид, 4-фенил-N-гидроксифта-лимид) в количестве 0,2-0,4 мас. дол., % при соотношении компонентов каталитической системы (соединение молибдена : фталимидное соединение) 1:1÷10.



 

Похожие патенты:

Изобретение предлагает способ очистки пропиленоксида, причем данный способ включает следующие стадии: (1) раствор, содержащий в определенном количестве пропилен, пропиленоксид, необязательно пропан, органический растворитель и воду, и водный раствор органического растворителя в качестве первого экстракционного реагента поступают в первую экстракционную ректификационную колонну, в которой осуществляется разделение, причем условия ректификации в первой экстракционной ректификационной колонне регулируются таким образом, что обогащенный пропиленом продукт верхней фракции получают из верхней части первой экстракционной ректификационной колонны, и продукт нижней фракции, который обогащен пропиленоксидом, органическим растворителем и водой, получают из нижней части первой экстракционной ректификационной колонны; (2) продукт нижней фракции, который обогащен пропиленоксидом, органическим растворителем и водой и получен из нижней части первой экстракционной ректификационной колонны, разделяют, чтобы получить пропиленоксидный продукт и раствор, содержащий органический растворитель и воду.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к усовершенствованному способу эпоксидирования надуксусной кислотой водонерастворимых органических соединений, содержащих в своей цепи по крайней мере одну двойную связь.

Настоящее изобретение относится к способу получения этиленгликоля, включающему следующие стадии: (i) подачу этилена и кислорода и агента регулирования содержания органических хлоридов в этиленоксидный реактор, в котором этилен и кислород реагируют в присутствии катализатора с получением этиленоксида, с получением таким образом потока продукта реакции; (ii) подачу потока продукта реакции в этиленоксидный абсорбер, в котором этиленоксид извлекают из потока продукта реакции путем абсорбции в воде в секции абсорбера, таким образом получая поток обогащенного абсорбента; (iii) подачу потока обогащенного абсорбента в этиленоксидный десорбер, в котором поток обогащенного абсорбента десорбируют паром с получением таким образом потока концентрированного этиленоксида и потока обедненного абсорбента; (iv) повторное пропускание потока обедненного абсорбента через этиленоксидный абсорбер; (v) необязательно подачу концентрированного этиленоксидного потока в один или более реакторов карбоксилирования, где этиленоксид реагирует с диоксидом углерода с образованием потока этиленкарбоната; и (vi) подачу концентрированного этиленоксидного потока и/или этиленкарбонатного потока в один или более реакторов гидролиза, где этиленоксид и/или этиленкарбонат реагирует с водой в присутствии катализатора гидролиза, выбранного из одной или более основных солей щелочных металлов, с образованием потока этиленгликоля.

Изобретение относится к способу улучшения селективности способа эпоксидирования этилена с использованием высокоселективного катализатора эпоксидирования на основе серебра.
Изобретение относится к способу эпоксидирования этилена, в котором используется высокоселективный катализатор эпоксидирования на основе серебра. Способ проводят в реакторе с большим числом реакторных трубок.

Изобретение относится к способу получения олефиноксида. Предложенный способ включает взаимодействие исходного потока, содержащего олефин и кислород, в трубчатом реакторе в присутствии серебросодержащего катализатора, где присутствие воды в слое катализатора регулируют таким образом, что отношение парциального давления воды (PPH2O) и давления водяного пара (VPH2O) составляет менее 0,004.

Настоящее изобретение относится к способу рафинирования сырого пропиленоксида и способу получения пропиленоксида, включающему способ рафинирования. В соответствии со способом рафинирования: сырой пропиленоксид вводят в первую колонну азеотропной дистилляции и подвергают азеотропной дистилляции, условия первой азеотропной дистилляции позволяют получать наибольшее количество пропиленоксида и часть метанола из материала, вводимого в первую колонну азеотропной дистилляции, в форме азеотропа из верхней части колонны и позволяют получать остаточный метанол и небольшое количество пропиленоксида из нижней части колонны, пропиленоксид в эффлюенте из нижней части первой колонны азеотропной дистилляции не превышает 5% масс.; азеотроп, получаемый из верхней части первой колонны азеотропной дистилляции, вводят во вторую колонну азеотропной дистилляции и подвергают азеотропной дистилляции, условия второй азеотропной дистилляции позволяют получать наибольшее количество метанола и часть пропиленоксида из составов, вводимых во вторую колонну азеотропной дистилляции, в форме азеотропа из верхней части колонны, и позволяют получать остаточный пропиленоксид и небольшое количество метанола из нижней части колонны, метанол в эффлюенте из нижней части второй колонны азеотропной дистилляции не превышает 5% масс.; азеотроп, получаемый из верхней части второй колонны азеотропной дистилляции, возвращают в первую колонну азеотропной дистилляции и подвергают азеотропной дистилляции вместе с сырым пропиленоксидом.
Настоящее изобретение относится к способу эпоксидирования олефина, который включает эпоксидирование олефина пероксидом водорода в присутствии катализатора, представляющего собой молекулярное сито на основе силиката титана, и основной анионообменной смолы в условиях эпоксидирования олефина.

Настоящее изобретение относится к катализатору и способу его получения, а также способу эпоксидирования олефина с использованием катализатора. Катализатор содержит связующее вещество и силикат титана, причем связующее вещество является аморфным диоксидом кремния, указанный силикат титана имеет топологию MFI, и кристаллическое зерно силиката титана имеет полую структуру с радиусом полостей 5-300 нм, где адсорбционная способность по бензолу, измеренная для силиката титана при условиях 25°C, P/P0=0,10 и времени поглощения 1 час, составляет не менее 70 мг/г, и изотермы адсорбции-десорбции содержат петлю гистерезиса для адсорбции азота молекулярным ситом при низкой температуре; где содержание связующего вещества составляет 3-15% масс., содержание силиката титана составляет 85-97% масс.

Изобретение относится к катализатору для эпоксидирования этилена. Данный катализатор содержит каталитически эффективное количество серебра, промотирующее количество рения и цезия.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу получения окиси гексафторпропилена (ОГФП), являющейся полупродуктом для синтеза широкого класса соединений.

Изобретение относится к области химии терпеновых соединений, а именно к получению 2,3-эпоксипинана формулы I Способ заключается в следующем: скипидар, содержащий 75.6% -пинена, обрабатывают разбавленной перекисью водорода в ацетонитриле в условиях каталитического действия сульфата марганца в присутствии бикарбоната натрия и салициловой кислоты.

Изобретение относится к области химии терпеновых соединений, а именно к способу получению 3,4-эпоксикарана формулы I с одновременным получением 3-карен-5-она формулы II и 3-карен-2,5-диона формулы III, заключающемуся в следующем: 3-карен обрабатывают разбавленной перекисью водорода в ацетонитриле в условиях каталитического действия сульфата марганца в присутствии бикарбоната натрия и салициловой кислоты с последующей экстракцией реакционной смеси хлористым метиленом, вакуумной разгонкой эпоксида-сырца и выделением 3,4-эпоксикаран 88%-ной чистоты с выходом 45%.

Изобретение относится к способу получения олефиноксидов, в частности окиси пропилена, прямым окислением олефинов, в частности пропилена, кислородом в присутствии водорода и необязательно разбавителя и в присутствии катализатора, содержащего золото, по крайней мере один промотирующий металл, выбранный из группы, состоящей из металлов Группы 1, Группы 2, редкоземельных лантоноидных металлов и актиноидных металлов Периодической таблицы элементов, и титансодержащий носитель, причем контактирование осуществляется при температуре выше чем 20oС и ниже чем 250oС, а также к каталитическому составу для этого процесса и способу его регенерации.

Изобретение относится к способу получения окиси гексафторпропилена жидко-фазным окислением гексафторпропилена в среде трифтортрихлорэтана, причем окисление гексафторпропилена проводят в присутствии обогреваемой металлической поверхности с температурой не ниже 170°С с одновременным отводом тепла из зоны реакции.
Изобретение относится к способу получения окиси тетрафторэтилена окислением тетрафторэтилена кислородом при температуре 20-50°C в среде инертного фторхлорсодержащего органического растворителя в присутствии инициатора.

Изобретение относится к способу дегидратации этанольного сырья в этилен с последующим окислением этилена до окиси этилена, включающему стадию испарения сырья, содержащего указанное этанольное сырье и по меньшей мере часть потока воды разбавления, содержащей возвращаемый этанол, чтобы получить испаренное сырье, стадию сжатия в компрессоре, приводимом в действие конденсационной турбиной, работающей на пару, образованном на стадии окисления, стадию дегидратации смеси, содержащей указанное сжатое испаренное сырье, стадию разделения потока, выходящего со стадии дегидратации, на поток, содержащий этилен, и поток, содержащий воду, стадию очистки по меньшей мере части потока, содержащего воду, и разделения на по меньшей мере один поток очищенной воды и поток воды разбавления, содержащей этанол, причем этот последний поток возвращают в процесс выше стадии испарения, и стадию окисления этилена, содержащегося в потоке, содержащем этилен, с образованием окиси этилена, причем стадия окисления содержит по меньшей мере один трубчатый реактор окисления, охлаждаемый за счет испарения потока охлаждающей жидкости, причем указанный испарившийся поток охлаждающей жидкости обеспечивает работу конденсационной турбины. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения 1,2-эпоксициклооктана. Предложенный способ включает в себя каталитическое окисление цис-циклооктена молекулярным кислородом в жидкой фазе при атмосферном давлении и температуре 100-130°C. Способ характеризуется тем, что окисление проводят с использованием каталитической системы, включающей органическое или неорганическое соединение молибдена и фталимидное соединение, в количестве 0,2-0,4 мас. дол., при соотношении компонентов каталитической системы 1:1÷10. Технический результат: повышение селективности образования 1,2-эпоксициклооктана до 88, и сокращение числа побочных продуктов, а именно исключение пероксидных соединений из состава продуктов окисления. 3 пр.

Наверх