Способ получения циклического димера -метилстирола

Способ получения циклического димера -метилстирола

Реферат

Изобретение относится к области получения циклического димера α-метилстирола.

Циклический димер α-метилстирола 1,1,3-триметил-3-фенилиндан используется в качестве основы для смазочных материалов, реактивных топлив с высокой теплотворной способностью, теплоносителей.

Известен способ получения димеров α-метилстирола (2,4-дифенил-4-метилпентена-1; 2,4-дифенилметилпентена-2 и циклического димера-1,1,3-триметил-3-фенилиндана) каталитической димеризацией α-метилстирола в присутствии катализатора - трифторуксусной кислоты при 15-72°С, при соотношении кислота:мономер от 1:1 до 10:1 и времени реакции от 0,5 до 24 ч с последующим выделением трифторуксусной кислоты путем вакуумной перегонки при охлаждении сборника смесью сухого льда с ацетоном. [Патент США №3385905, кл. 260-668, 1956.]

Недостатками указанного способа является необходимость использования значительных количеств дорогого и малодоступного катализатора-трифторуксусной кислоты. Максимальный выход димеров по этому способу составляет 74%. Наряду с димерами получается более 16% высших олигомеров. Кроме того, применение трифторуксусной кислоты требует также сложного технологического оформления, специальных материалов, так как она, являясь сильной кислотой, разрушает металлы, пробку, резину, бакелит, полиэтилен.

Известен способ получения димеров α-метилстирола (2,4-дифенил-4-метилпентена-1; 2,4-дифенилметилпентена-2 и циклический димер-1,1,3-триметил-3-фенилиндан) путем димеризации α-метилстирола при нагревании до 103-140°С в течение 2-17 ч с использованием в качестве катализатора муравьиной кислоты в количестве 0,5-30 вес.%. [А.С. СССР №670555, кл. С07С 3/10, С07С 15/12, 1979, Б.И. №24.]

Выход димеров достигает 99 вес.%. Максимальный выход циклического димера - 67,8%, при конверсии исходного α-метилстирола - 39,5%.

Наиболее существенным недостатком этого метода является образование трудноразделимой смеси линейных димеров и циклического димера. При выходе циклического димера 67,8% доля линейных димеров составляет 20,8%, а тримеров - 11,4%.

Задачей настоящего изобретения является разработка препаративного метода синтеза циклического димера 1,1,3-триметил-3-фенилиндан из α-метилстирола (АМС).

Поставленная задача достигается описываемым способом получения циклического димера α-метилстирола путем димеризации α-метилстирола в присутствии комплекса AlCl₄ ^-*CCl₃ ⁺, образовавшегося in situ при взаимодействии активированного металлического порошкообразного Al с CCl₄. [Р.А. Садыков, М.Г.Самохина, П.Н. Петров, Е.А. Парамонов, У.М. Джемилев. Превращение циклогексана под действием галогенидов алюминия генерируемых IN SITU, Жур. Прикладной Химии, 2004, т.77, вып.7.] Процесс димеризации осуществляют при температуре 50°С, атмосферном давлении и мольном соотношении Al:CCl₄:AMC, равном 10:25:3,9. Селективность образования циклического димера 1,1,3-триметил-3-фенилиндана составляет 94% при конверсии исходного α-метилстирола - 100%. Время реакции составляет 2 мин.

Предлагаемый способ поясняется следующим примером.

В стеклянный реактор объемом 100 мл помещают 0,5 г (10 г-ат) металлического порошкообразного алюминия, активируют кристаллическим йодом до полной его возгонки при нагревании (1-2 мин). Реактор, снабженный обратным холодильником и термометром, помещают на магнитную мешалку, затем добавляют 2,5 мл (25 ммоль) CCl₄, нагревают до 50°С и добавляют 0,5 мл (3,9 ммоль) α-метилстирола. Через 2 мин реакционную смесь охлаждают до 20°С и гидролизуют водой. Отделяют органический слой. Пробу анализируют методом ГЖХ на хроматографе Цвет 500 М. Условия анализа: стальная колонка 0,125-0,16 мм_*20 м с неподвижной жидкой фазой SE-30, линейное программирование температуры от 50 до 270°С со скоростью 8°С/мин. Газ-носитель - гелий, скорость газа носителя 30 мл/мин. Детектор пламенно-ионизационный (ПИД). Температура детектора -270°С, температура испарителя -295°С. Селективность образования циклического димера 1,1,3-триметил-3-фенилиндана составляет 94% при конверсии исходного α-метилстирола - 100%, доля линейного димера (2,4-дифенилметилпентена-2) - 1,4%, тримеры - 4,6%.

Способ получения циклического димера α-метилстирола путем каталитической димеризации α-метилстирола, отличающийся тем, что в качестве катализатора используется комплекс AlCl₄ ^-*CCl₃ ⁺, образовавшейся in situ при взаимодействии активированного металлического порошкообразного Al с CCl₄, в мольном соотношении Al:CCl₄:AMC, равном 10:25:3,9, при температуре 50°С.