Способ получения циклогексена и бензола
Иллюстрации
Реферат
Сотоз Советских
Социалистических
Республик (61) дополнительное к авт. свил-B) — (22) Заявлено10.05.77 (21)2482836/23 — 04 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет (43) Опубликовано 15,11.78.Бюллетень Y - 12 (45) Дата опубликования описания 25.11.78 (5l) M. Кл.
С 07 С 1З20
С 07 С 15/04
Государственный квинтет
Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (53} УДК 547.582. . 07 (088. Я ) (72} Автор изобретения
И. Л. ПоповаИнститут органической химии им. H. Д. Зелинского (7l) Заявитель (54} СПОСОБ Г1ОЛУЧЕНИЯ ЦИ1(ЛОГГСЕНД И БЕНЗОЛА
Изобретение относится к способу получения циклогексена и бензола из циклогексадиена реакцией диспропорционирования, Бензол и циклогексен являются химическим сырьем в области органического синтеза. Бензол используется для произ- 5 водства капролактама, стирола, атилбензола, кум ола, фенола, малеиновог о ангидрида, циклогексен - для синтеза фенола, циклогексанола, окиси циклогексеня, пирокатехина. На основе этих продуктов IO выпускают важные для народного хозяйства виды продукции, как пластмассы, синтетические каучуки, химические волокна, синтетические моющие средства, лакокрасочные материалы.
Известен способ получения циклогексена и бензола, в котором реакцией диспропорционирования циклогескаднена-1,4 в жидком аммиаке в присутствии катализатора амида калия (металлического калия берется 6,6 вес. % от веса исходного углеводорода) получают смесь циклогек. ена (46,7 вес, Ъ и бензола (46,7 вег. « ) проду кты реакции анализируют газожидкостной хроматографией, выход целевых продуктов составляет 93,4% от теоретического 1 1) .
Недостатком способа являются неудобства с точки зрения техники безопасности использования жидкого аммиака, условий огнеопасности в связи с применением металлического калия или натрия в реакции с углеродом, использования дорогостоящих реагентов: металлического калия и натрия, сухого аммиака; трудоемкость и продолжительность процесса: сначала приготовление катализатора амида сделочного металла из сделочного металла в жидком аммиаке в присутствии нитрата железа, затем смешивают его с раствором циклогексадиена в жидком аммиаке и оставление смеси при комнатной температуре на несколько часов с целью удаления аммиака, с дальнейшим добавлением воды к остатку для выделения и отделения чглеводородного слоя, в котором находятся продукты распада, который был
632(.i 77
«пали; ирован газг жидксм".твой хроматографисзй.
I 1аиболее близким по своей технической сушиости является способ получения смеси циклогексена и бензола или их с îr òâåòñòâóê)- ших алкил- или диалкилпроизводных циклогексена и б и виола путем диспропорционирования циклогексадиена-1,3 или циклогексадиена-1,4, или их алкил- или диалкилпроизводных в инертной атмосфере на катализаторах-vezanaaxVIII группы периодической системы: Со, Hs -скелетных катализаторах иРд nest на носителях: Р(3 /С (5%Рд). Р /асбест (5%И) при температуре предпочтительно 5015
100 С в углеводородном растворителе.
Выход продуктов колеблется от 72 до
94 вес.% в зависимости от природы взятого катализатора 2 .
Недостатками этого способа являются . 20 большая продолжительность процесса (до 3-4 ч) и низкая производительность вес продуктов (г)
: 7,8-22,8 вес катализатора(r) время(ч). И на скелетных катализаторах СО и
l4 и 227,5 - 360 на нанесенных катализаторах: Р /асбест (5%Р ), Рд/С (5% Рд), неполная конверсия исходного циклоолефина (непрореагированного исходного циклена остается 6-18% в зависимости от природы применяемого ка- . тализатора), осложение основного процесса побочными реакциями полимеризации исходных циклических олефинов в результате их длительного нагревания.
Ьелью изобретения является повышение конверсии и производительности процесса.
Поставленная цель достигается описы- 4 ваемым способом получения циклогексена и бензола диспропорционированием циклогексадиена в присутствии родня на угле в среде алифатического спирта и в атмосфере водорода при повышенной температуре.
Предпочтительно процесс проводить при температуре 70-100 С.
Отличие предложенного способа состоит в использовании в качестве катапиЮ затора родня на угле, в качестве растворителя алифатического спирта н проведение процесса в атмосфере водорода.
Металлический родий берут в количестве 2,4 вес. % по отношению к носителюИ
П Ц ), Весовое количество катализаторами/С
2,4% к И) берут в реакцию из расчета содержания в пе M лс .талличс .Г:к ОГ ) (1оди я
0,9 % вес. % )r вг<:а исходного пиклогексадиена, И;:пплвзование больlilHx количеств катализатор» приводит к неэкономичности пропесса.
Процесс предпочтительно ведут при
80 С.
В качестве алифатического спирта используют предпочтительно н-пропиловый и н-бутиловый спирты.
Процесс ведут в водороде при атмосферном давлении.
Время, эа которое реакция диспропорционирования проходит до конца в этих условиях, составляет 0,03 ч.
Выход смеси циклогексена и бензола (в стехиометрическом соотношении, т.е. по 46,6 вес. %) составляет 93,2 вес. при 100%-ной конверсии исходного циклогексадиена.
Пример 1. В стеклянный реактор загружают катализатор О, 17 г 7И /С (2,4 ЯИ ), 20 мл н-пропилового спирта в атмосфере водорода, перемешивают при комнатной темпеРатуре (20РС), затем перемешивание останавливают, поднимают температуру до 80 С, прибавляют 0,45 о циклогексадиена-l,3 и перемешивают при этой температуре 0,03 ч. Продукты отделяют от катализатора фильтрацией и анализируют газо-жидкостной хроматографией, которая показывает присутствие
0,21 г бензола (46,6 вес. %), 0,21 г циклогексена (46,6 вес. %) 0,03 г циклогексана (6,8 вес. %).
Пример 2. В стеклянный реактор загружают катализатор 0,17 г ЙИ /С (2,4%МИ ),. 20 мл н-бутилового спирта в атмосфере водорода, перемешивают при комнатной температуре (20о), затем, перемешивание останавливают, поднимают температуру до 80 С, прибавляют 0,45 г циклогексадиена-1,4 и перемешивают
0,03 ч. Продукты отделяют от катализатора фильтрацией .и анализируют газожидкостной хроматографией, которая показывает присутствие: 0,19 r бензола (42,2 вес. %) 0,23 циклогексена (51,1 весе %) и 0,03 r циклогексана 6.7 вес.%).
Ь случае проведения реакции в атчосфере водорода при температуре 20 С р о основном идет реакция гидрирования циклогексадиена.
Пример 3. В стакляиный реактор загружают катализатор 0,17 гЯ И /С (2,4%|И ), 20 мл и-пропилового спирт в атмпсфере водорода, перемешивают при
6326,, Составитель Т. Раевская
Редактор Л. Емельянова Техред С. Мигай Корректор Н. Ковалева
Заказ 6495/20 Тираж 517 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскея наб,, д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к лмнятной температуре (20оС) и прибавляют 0,45 г циклогексядиеня -1,3; реакция идет при перемешивянии 0 3 ч.
Продукты отделяют от катализатора фильтрацией и анализируют газо-жидкостной хроматографией, которая показывает присутствие 0,43 r циклогексана (95,5%) и 0,02 r бензола (4,5%).
Преимушествами предложенного способа являются повьнпение производительности процесса в 9,6-15,2 разя по отношению к использованию нанесенных катали- заторов РД/С и Рт, /асбест (5%РД)
"оответственно и в 151,4- 443 раза по отношению к использованию скелетных катализаторов hli и Со соответственно.
Зя счет уменьшения времени реакции в
33 — 133 раза. Степень конверсии процесса повышается до 100%. Процесс не осложняется побочными реакциями полимеризации исходного циклоолефина, так как;реакция идет быстро. Совокупность предложенных признаков при использовании катализатора Я)1/С (2,4% gQ ) в атмосфере водорода позволяет проводить процесс диспропорционировяния цикпоолефинов при температуре 80-100 С.
Формула изобретения
1. Способ получения циклогексеня и бензола диспропорционировянием циклогексядиена при повышенной температуре в присутствии катализатора-металлов
VIII группы периодической системы в среде органического растворителя, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повьпиения конверсии процесса и его производительности, в качестве катализатора используют родий на угле, прс цесс проводят в атмосфере водорода и в качестве растворителя используют алифатический спирт.
2. Способ по и. 1., о т л и ч а ю-шийся тем, что процесс проводят при 80-100 С.
Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе:
1. Патент США М. 3278618, кл. 260-666, 1966.
2. Патент Великобритании No. 1038918, кл. С 5 Е, 1966.