"способ получения алкиладамантанов с -с 4

"способ получения алкиладамантанов с -с 4

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Я 1 I "Ж.З

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советсима

Сециалистичесииа

Респубпик

< 1 654598

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 131076(23) 2412075/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (Ы) М. Кл.

С 07 С 13/54

С 07 С 3/54

Государстаеиный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300379. Бюллетень № 12 (53) УДК 547. 62.07 (0SS.S) Дата опубликования описания 300379

В.Н. Соловьев, Т.Ю. Фрид, Е.И. Багрий, П.И. Санин и В.Г. Эаикин

Институт нефтехимического синтеза им. A.Â. Топчиева

AH СССР (73) Заявнтель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЕИЛАДАИАНТАНОВ С С

Изобретение относится к способу пол"чения алкилзамещенных адамантана, в частнос.л алкиладамантанов C -С и выше.

Получаемые алкилпроиэводные адамантана представляют интерес как стабильное топливо благодаря их высокой плотности, теплотворной способности и термической устойчивости. Они могут быть использованы для получения полимеров, лекарственных препаратов, компонентов трансмиссионннх жидкостей и компонентов смазочных масел.

Известно применение цеолитсодержащих катализаторов типа цеокар (20% цеолита LaNaY + 80Ъ алюмосиликата) и ЛШНЦ (18% цеолита HNaY + 82% аморфного алюмосиликата) для алкилирования адамантана и его гомологов олефинами, спиртами и галоидалкилами при нагревании (1) .

Следует отметить, что при алкилировании углеводородов различными алкилирующими агентами в присутствии различных катализаторов образуются продукты разного состава. Так, использование галогенида алюминия ведет к получению алкилированных углеводородов, содержащих более короткий, чем исходный парафин, алкильный радикал.

Наиболее близким решением поставленной задачи является получение различных алкилзамещенных адамантана алкилированием последнего парафиновыми углеводородами при температуре

40-160 С в присутствии галогенидов алюминия как катализатора (2) или при температуре до 75ос в присутствии серной кислоты (3). Однако в первом случае не достигается получение алкиладамантанов с длинными алкильными радикалами, а во-втором случае эа счет побочных реакций поликонден- сации наблюдается низкая селективность процесса, а использование серной кислоты затрудняет процесс разделения.

Целью изобретения является упрощение процесса. Поставленную цель достигают использованием в качестве катализатора окиси алюминия, обработанной 1-30%-ной серной кислотой, или смеси 18% цеолита HNa Y и 82% аморфного алюмосиликата, или 20% цеолита 1аиат. и 80% алюмосиликата и проведением процесса при темпер,iòóðå

50-400 С. Процесс целесообразно осуд ществлнть при температуре 100-250 С с использованием окиси алюминия, об654598 работанной 10Ъ-ной Н SO при повы2 шенном или атмосферном давлении.

Предложенный способ осуществляют в ст ционарной или проточной системе. В качестве алкилирующих агентов используют парафины разветвленного строения, например 2,2,4-триметил пентан . Иольное соотношение адамантанов к катализатору от 1:1 до 1:6.

Перед использованием в реакции катализаторы активируют путем прокали вания их в атмосфере сухого воздуха при 450 С в течение 3 ч с последующей продувкой инертным газом при той же температуре в течение 1 ч.

Пример 1. Алкилирование ада- )5 мантана 2,2,4-триметилпентаном.

В стальной автоклав емкостью 50 мл загружают 0,5 r адамантана, 5 r 2,2,4-триметилпентана и 2 г цеокара. Реакцию ведут при 250 в течение 1 ч. 20

Получают 0,55 г продукта (конверсия адамантана 49,5%), содержащего, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа, вес.Ъ: адамантана 50,5;

1-бутиладамантанов 24,0 (выход 48,5%) щ дибутиладамантанов 4,5 (выход 9%)

1-октиладамантанов 19,0 (выход 38,5%)i бутилоктиладамантанов 1,0 (выход 2%) трибутиладамантанов 1,0 (выход 2%) .

Пример 2. Алкилирование ада- ЗО мантана 2,2,4-триметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 г адамантана, 5 г 2,2,4-триметилпентана и 2 г цеокара. Реакцию ведут при 150 С в течение 1 ч. Получают

О . 0,5 г продукта (конверсия адамантана

40%), содержащего, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа, вес.Ъ: адамантана GO,O; 1-бутиладамантанов 18,5 (выход 46,5%); дибутиладамантанов 3,5 (выход 8,5Ъ); 1-октил-40 адамантанов 14,5 (выход 39Ъ); бутилоктиладамантанов 2,0 (выход 5%); три" бутиладамантанов 0,5 (выход 1%).

Пример 3. Алкилирование ад мантана 2,2,4-триметилпентаном. 45

В автоклав по примеру 1 загружают

1 r адамантана, 3,5 r 2,2,4-триметилпентана и 3 r цеокара. Реакцию ведут при 350 С в течение 3 ч. Получают

0,9 г продукта (конверсия адамантана. 50

25Ъ), содержащего, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа,,вес.Ъ: адамантана 75,0; 1-бутилада- мантанов 12,5 (выход 50%)у дибутиладамантанов 6,5 (выход 25%); 1-октиладамантанов 6,5 (выход 25%).

Пример 4. Алкилирование адамантана 2,2,4-триметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 г адамантана, 3 г 2,2,4-триметилпентана и 3 г AIIIHIJ, — 3. Реакцию ведут при 400 C ..в течение 1,5 ч. Пол. чают

0,35 г продукта (конверсия адамантана 22Ъ), содержащего, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа, вес .%: адамантана 78,0; 1-бутил- 65 адамантанов 20,0 (выход 91%) дибутиладамантанов 2,0 (выход 9%) .

Пример 5. Алкилирование адамантана 2,4-диметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 г адамантана,. 2,2 г 2,4-див.".òèë пентана, 3 г окиси алюминия, обрабо ганной 10%-ной серной кислотой. Реакцию ведут при 250ОC в течение 4 ч.

Получают 0,35 r продукта (конверсия адамантана 30%), содержащего, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа, вес.%: адамантана 70,0;

1-метиладамантанов 1,0 (выход 3%); этиладамантанов 3,0 (выход 10%); триметиладамантанов 1,0 (выход 4%); пропиладамантанов 8,0 (выход 26,5%);

1-гептиладамантанов 17,0 (выход

56,5%) .

Пример 6. Алкилирование адамантана 2,3,5-триметилгексаном. В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 r адамантана, 1,9 r 2,3,5-триметилгексана и 3 г окиси алюминия, обработанной 10%-ной серной кислотой.

Реакцию ведут при 250 С в течение

1 ч. Получают 0,45 r продукта (конверсия адамантана 45Ъ), содержащего, по данньм хромато-масс-спектрометрического анализа, вес.Ъ адамантана

55,0; 1-бутиладамантанов 14,0 (выход

29Ъ); пентиладамантанов 9,5 (выход

20%); l-нониладамантанов 23,0 (выход 51Ъ) .

Пример 7 . Алкилирование адамантана 2,2,4-триметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 г адамантана, 2 r 2,2,4-триметилпентана и 1 r катализатора цеокара-2.

Реакцию ведут при 100 С в течение

3 ч. Кднверсия адамантана составляет

27%. Выход продуктов на превращенный адамантан> вес.Ъ: 1-октиладамантанов

67; октилбутиладамантанов 13; 1-бутиладамантанов 13.

II р и м е р 8. Алкилирование адамантана 2,2,4-триметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 г адамантана, 2 r 2,2,4-триметилпентана и 1 r окиси алюминия, обработанной 10%-ной Н SO4.Ðåàêöèþ ведут при 50 С в течение 3 ч. Конверсия адамантана составляет 40%. Выход продуктов на превращенный адамантан, вес.Ъ:

1-октиладамантанов 42; октилбутиладамантанов 7,5; 1-бутиладамантанов

35,5; дибутиладамантанов 6; других алкиладамантанов 9.

Пример 9. Алкилирование адамантана 2,2,4-триметилпентаном.

В автоклав по примеру 1 загружают

0,5 r адамантана, 2 г 2,2,4-триметилпентана и 1 r окиси алюминия, обработанной 10%-ной серной кислотой.

Реакцию ведут при lOO C в течение 3 ч.

Конверсия адамантана составляет 40%.

Выход продуктов на превращенный адамантан, вес.%: 1-октиладамантанов 39;

654598 бктилбутиладамантанов 7,5 1-бутиладамантанов 50; дибутиладамантанов 4.

Пример 10. В автоклав по примеру 1 загружают 0,5 г адамантана, 2 г 2,2,4-триметилпентана и 1 r окиси алюминия, обработанной 1%-ной серной кислотой ° Реакцию ведут при 50 С в течение 3 ч. Конверсия адамантана составляет 14%. Выход продуктов на превращенный адамантан, вес.%: 1-октиладамантанов 53%; октилбутиладамантанов 11; 1-бутиладамантанов 25; дибутиладамантанов 4; других алкиладамантанов 7.

Пример 11.. В автоклав по примеру 1 загружают 0,5 r адамантана, 2 г 2,2,4-триметилпентана и 1 r окиси алюминия, обработанной 30%-ной

Н SO Реакцию ведут при 50 С в теченйе 3 ч. Выход продуктов на превращенный адамантан, вес.%: 1-октиладамантанов 35; октилбутиладамантанов

9; 1-бутиладамантанов 32; дибутиладамантанов 8; других алкиладамантанов 16. Конверсия адамантана составляет 45%.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить процесс эа счет исключения вредных кислых стоков, он пе вызывает процессов коррозии, обеспечивает лучшее отделение катализатора и снижение потерь ценных химических продуктов.

Формула изобретения

1. Способ получения аркиладамантанов С„ -С путем алкилирования адамантайа соответствующими уарафнновыми углеводородами при нагревании в присутствии катализатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, последний ведут при температуре 50-400 С с использованием в качестве катализатора окиси

)(алюминия, обработанной 1-30%-ной серной кислотой, или смеси 18% цеолита

HNaY и 82% аморфного алюмосиликата, или 20% цеолита T.aNaY и 80% алюмосиликата.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут при температуре 100-250 С.

3. Способ по пп.1, 2, о т л и ч аю m и и с я тем, что, в качестве катализатора используют окись алюминия, обработанную 10%-ной серной кислотой.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 459062, кл. С 07 С 13/54, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 302008, кл. С 07 С 3/38, 1971.

3. Патент CBIA 9 3646233, кл. 260-660 Н (С 07 С 3/54)., 29.02.72

Составитель Г. Андион

Редактор В. 11инасбекова ТехредЛ.Алферова Корректор А- Гриценко

Заказ 2305/215 Тираж 512 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ?москва Ж-35с Раушская наб.с д. 4 5

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