Способ получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола

Способ получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола

Реферат

Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленолов и циклогексанона [Б.Д.Кружалов, Б.И.Голованенко. Совместное получение фенола и ацетона. - М.: Гостоптехиздат, 1963; Г.Д.Харлампович, Ю.В.Чуркин. Фенолы. - М.: Химия, 1974], а также в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов [Г.А.Разуваев, Ю.А.Ольдекоп, Е.И.Федорова. Успехи химии, 21, 379 (1952)].

Наиболее близким является способ получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола жидкофазным окислением циклогексил-о-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-130°С в присутствии инициатора - гидропероксида изопропилбензола, щелочной добавки - соды. В присутствии гидропероксида изопропилбензола при температуре 100°С удалось накопить 4,9% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 6 часов. С повышением температуры до 120°С количество гидропероксида увеличивается до 15,1% за то же время. Дальнейшее повышение температуры не дает положительного результата, так при 130°С удалось накопить 5,6% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 3 часа, а далее начинается процесс разложения. Увеличение количества инициатора приводит к увеличению содержания продукта до 17,7% за 6 часов при 110°С. В присутствии инициатора и щелочной добавки удается получить 21,8% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 7 часов при 120°С. Условия проведения процесса представлены в таблице 1 [Е.А.Курганова, Е.В.Смирнов, Ю.А.Лойко, Г.Н.Кошель. Известия ВУ3-ов, 2008, т.51 (4), с.34-36].

Таблица 1
Автоокисление циклогексил-о-ксилола при температуре 100-130°С
№ опыта	Количество гидропероксида изопропилбензола, взятого на окисление, мас.%	Температура реакции, °С	Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-о-ксилола, %	Время окисления, час	Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, (%/час)
1	1,53	100	4,9	6	0,8
2	1,53	110	11,2	6	1,9
3	1,53	120	15,1	6	2,5
4	1,53	130	5,6	3	1,9
5	0,71	110	3,9	6	1,3
6	2,70	110	17,7	6	3,0
7	1,53	110	21,8	7	3,2
* - эксперимент проводился в присутствии 1 мас.% Nа2СО3

Характерной особенностью вышеуказанного процесса является низкая скорость окисления (не более 2-3%), длительное проведение процесса (5-7 часов), которое в ряде случаев приводит к самопроизвольному распаду гидропероксидов. Все вышеуказанное приводит к значительным энергозатратам.

Технической задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, повышение скорости процесса образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, снижение продолжительности процесса и уменьшение энергозатрат при его проведении.

Данная техническая задача решается использованием способа получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола путем жидкофазного окисления циклогексил-о-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-150°С в присутствии N-гидроксифталимида в количестве 0,5-2,5 мас.%. В указанных условиях удается окислить циклогексил-о-ксилол за 1-3 часа до содержания гидропероксида циклогексил-о-ксилола до 34% при селективности его образования свыше 90%. Характерной особенностью используемого нами катализатора является простота его получения и возможность его многократного использования. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием циклогексил-о-ксилола циклогеканолом.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В стеклянный реактор емкостью 10 см³ загружали 4 см³ циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 130°С в течение 3 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 29,1%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием о-ксилола циклогеканолом.

Пример 2

В стеклянный реактор емкостью 10 см³ загружали 4 см³ циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 150°С в течение 1 часа и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 34,0%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием о-ксилола циклогеканолом.

Результаты проведенных опытов приведены в таблице 2.

Таблица 2
Автоокисление циклогексил-о-ксилола в присутствии N-гидроксифталимида
№ опыта	Количество N-гидроксифтали-мида, взятого на окисление, мас.%	Температура реакции, °С	Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-о-ксилола, %	Время окисления, час	Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, (%/ч)
1	1,19	100	14,0	3	4,7
2	1,19	110	15,5	3	5,2
3	1,19	120	17,4	3	5,8
4	1,19	130	29,1	3	9,7
5	1,19	140	31,4	3	10,5
6	1,19	150	34,0	1	34,0
7	0,59	130	19,9	3	6,6
8	2,38	130	21,4	3	7,1

Время получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола по предлагаемому способу по сравнению с прототипом сокращается в 2-10 раз, энергозатраты снижены на 25-30%.

Способ получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола жидкофазным окислением циклогексил-о-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-150°С, отличающийся тем, что окисление циклогексил-о-ксилола проводят в присутствии катализатора N-гидроксифталимида в течение 1-3 ч.