Способ получения тетралона-1

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И Е «i(565810

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено l7.10.75 (21) 2182670/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 07 С 49/27

Государственный комнтет

Совета йнннстроа СССР яо делам нзааретеннй н аткрытнй (43) Опубликовано25. 07.775(оллетень ¹ 27 (53) УДК 547.572.07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 25.08.77

В. А. Селезнев, А. B. Артемов, Э,Ф. Вайнштейн, О, В. Крылов и А. И, Камнева (72) Авторы изобретения

Б

Ордена Ленина институт химической физики АН СССР. — ..:.:; Щ и Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химикогехнологический институт им. Li. И. Менделеева (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЛОНА-1

О

ll

-(Π— (GHg)z NB — с — 0т

Изобретение относится к способу получения тетралона-1, технически важного полупродукта для синтеза нафтола- l, который получают каталитическим дегидрированием тетралона-1.

Одним из наиболее расгространенных способов получения тетралона-1 является жидкофазное окисление тетралина в присутствии гомогенных катализаторов — солей органических кислот переходных металлов, главным образом кобальта и марганца (1, 2 j, Сушественными недостатками этого способа являются малая селективность (32%), необходимость разделения сложной смеси продуктов реакции и низкая конверсия (37%) исходного сырья. Все это значительно осложняет способ получения тетралона-1 жидкофазным окислением тетралина в присутствии гомогенных катализаторов.

Известен также способ получения тетралона-1, заключающийся в жидкофазном окислении тетрал ина кислородсодержашим газом в присутствии гетерогенных катализаторов — цеолитов, содержащих катионы металлов переменной валентности при 100о

160 С t 3J. Недостатками этого способа являются низкий выход тетралона-1 на прореагировавший тетралин (44, 1% ) и образование значительного количества побочны ных и смолообразных продуктов (до 23,5%).

Целью изобретения является разработка способа жидкофазного окисления тетралина, который позволил бы повысить вы(и ход целевого продукта и снизить образование смолообразных продуктов реакции.

Для этого в качестве катализатора используют полиуретан, содержащий кобальт (11), и процесс предпочтительно ведут о

И при 80-100 С.

Катализатор готовят следующим образом.

Полиуретан формулы помешают в хлороформ, добавляют безвод25 ную соль СоС0, и смесь перемешивают в течение 8 час. После этого отделяют кобальтосодержаший полимер от непрореагировавшей соли СОСИТЕ . В приготовленном катализаторе содержание кобальта состав ляет 20-30 вес.%. Катализатор вносят в окисляемый тетралин в количестве 0,15,0 r на 1 л окисляемого углеводорода, Процесс окисления тетралина проводят в жидкой фазе кислородсодержашим газом о при 80-140 С. Анализ продуктов реакции проводят методом количественного хрома тографического анализа на хроматографе

Бвет-101" по известной методике.

Анализ продуктов окисления тетралина с использованием нового катализатора показал, что процесс в течение всего периода идет селективно с образованием целевого продукта реакции — тетралона-1. Процесс протекает с минимальным выходом побочных и смолообразных продуктов. Начальная скорость образования тетралона-1 ! а с применением нового катализатора превос одит аналогичный показатель для окисления тетралина в присутствии других гетерогенных и гомогенных катализаторов.

Процесс окисления тетралина в присутствии предлагаемого катализатора можно прекращать на ранних стадиях, достигая высокого выхода целевого продукта реакции— тетралона-1 (83%), при этом в смеси не образуется побочных и смолообразных продуктов. Отношение тетралона-1 к тетралолу-l, которое является одним из основных показателей процесса, равняется 10-30, что более чем в 10 раз превосходит аналогичный показатель для окисления тетралина в присутствии лучшего гомогенного катализатора — стеарата кобальта. Все это облегчает выделение основного продукта реакции — тетралона-l, что при окислении тетралина в присутствии известных гомогенных и гетерогенных катализаторов представляет собой трудную проблему. другим преимушеством предлагаемого способа получения тетралона-1 с использованием нового катализатора является возможность регенерации этого гетероген ного катализатора и его последуюшее использование в процессе., Анализ исходного катализатора и катализатора, регенерирс ванного после проведения процесса окисления тетралина при различных температурах, дан в табл. 1

Высокая каталитическая активность предлагаемого катализатора, возможность его регенерации, а также указанные преимушества предлагаемого способа получения тетралона-1 жидкофаэным окислением тетралина в присутствии кобальтосодержашего полимерного катализатора дают воз-. можность наиболее эффективного способа получения этого важного полупродукта.

Пример 1. В барботажный аппа; рат с мешалкой загружают 100 мл тетра лина и 0,5 г катализатора. Процесс вео дут при 80 С, скорость подачи воздуха

2,7 л/мин, После 240 мин. с момента

20 начала окисления выход тетралона-1 составляет 17,5 вес. % тетралола-1—

2,2 вес. %.

Пример 2. B барботажный аппарат с мешалкой загружают 100 мл тетралина и 0 5 r катализатора, Процесс проводят

25 о при 90 С, скорость подачи воздуха

2,7 л/мин. Результаты анализа по выходу тетралона-1 и тетралола-1 приведены в табл. 2

Вакуумная разгонка оксидата при давлении 1 мм рт.ст. после 240 мин с момента начала реакции показала, что в ходе окисления образовалось 29,19 вес. % тетралона-1 и 5,78 вес.% побочных продуктов реакции. Количество непрореагировавшего тетралина составляет 65,01вес.%.

Пример 3. В барботажный аппа;рат с мешалкой загружают 100 мл тетралина и 0,5 г катализатора, Температура о

100 С, скорость подачи воздуха 2,7л/моль.

Результаты анализа по выходу тетралона-1 и тетралола-1 приведены в табл. 3

Пример 4. В барботажный аппарат

45 с мешалкой загружают 100 мл тетралина о и 0,01 r катализатора. Температура 140 С, скорость подачи воздуха 2,7 л/мин. После

160 мин с момента начала окисления выход тетралона-1 составил 5,88 вес. %, тетралола-1 — О, 17 вес. %.

5659 10

29,3

26,7

23,6

0,179

2,46

0,415

5,56

100

8,40

140

12,2

160

13,65

200

20,1

23,1

220

100

9,91

120

140

160

180

Исходный о

После окисления при 80 С (пример 1) о

После окисления. при 90 С (пример 2) 13,14

12,71

15,99

24,21 1 а б л и и а 2

0,828

0,737

0,650

1,340

1,435

Табл ица 3

0,45

0,58

0,54

0,80

0,91

5659 10

Составитель А. Ивашенко

Редактор Н. йжарагетти Техред Н. Андрейчук Корректор Н. Ковалева

Заказ 2313/13 Гираж 853 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1, Способ получения тетуаложм 1 ж)щкофазным окислением тетраиииа ERGRopQgсодержащим,газом при повьппенной темпе.= ратуре в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего катионы переходных ,металлов, отличающийся тем, что, с целью увеличенйя скорости накоц щ. ння целевого процукъе и селективности процесса, в качестве катализатора . используют полиуретан, содержащий кобальт (П).

2.Способпоп. 1, отл ичающ и Й с я тем, что процесс ведут при

80-100 С.

Источники оинформации принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции ¹ 1095348, кл. С 07 С, 1964 r, 2, Авторское свидетельство СССР

1о М 340649, кп. С 07 С 49/36, н/п, 3. Авторское свидетельство СССР

Ж 425896, кл. С 07 С 49/76, 1973 r