способ получения циклического димера -метилстирола
Классы МПК: | C07C2/24 с металлами C07C15/24 содержащие два кольца |
Автор(ы): | Шайбакова Мария Геннадьевна (RU), Садыков Раис Асхатович (RU), Титова Ирина Геннадьевна (RU), Джемилев Усеин Меметович (RU) |
Патентообладатель(и): | Институт нефтехимии и катализа РАН (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-08-29 публикация патента:
27.02.2008 |
Изобретение относится к получению циклического димера -метилстирола, патент № 2317968" SRC="/images/patents/150/2317067/945.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола, в частности к получению 1,1,3-триметил-3-фенилиндана, который используется в качестве основы для смазочных материалов, реактивных топлив, теплоносителей. Способ осуществляют димеризацией -метилстирола, патент № 2317968" SRC="/images/patents/150/2317067/945.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола (АМС) с использованием в качестве катализатора комплекса AlCl1 - *CCl3 +, образовавшегося in situ при взаимодействии активированного металлического порошкообразного Al с CCl4, при температуре 50°С, атмосферном давлении и мольном соотношении Al:CCl4:AMC, равном 10:25:3,9. Продолжительность реакции 2 мин. Селективность образования 1,1,3-триметил-3-фенилиндана составляет 94% при конверсии -метилстирола, патент № 2317968" SRC="/images/patents/150/2317067/945.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола - 100%. Технический результат - разработка условий препаративного метода синтеза 1,1,3-триметил-3-фенилиндана с высоким выходом целевого продукта.
Формула изобретения
Способ получения циклического димера -метилстирола, патент № 2317968" SRC="/images/patents/150/2317067/945.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола путем каталитической димеризации -метилстирола, патент № 2317968" SRC="/images/patents/150/2317067/945.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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:CCl 4:AMC, равном 10:25:3,9, при температуре 50°С.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области получения циклического димера -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола.
Циклический димер -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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 -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола (2,4-дифенил-4-метилпентена-1; 2,4-дифенилметилпентена-2 и циклического димера-1,1,3-триметил-3-фенилиндана) каталитической димеризацией -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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 -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола (2,4-дифенил-4-метилпентена-1; 2,4-дифенилметилпентена-2 и циклический димер-1,1,3-триметил-3-фенилиндан) путем димеризации -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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 -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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 -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола (АМС).
Поставленная задача достигается описываемым способом получения циклического димера -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола путем димеризации -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола в присутствии комплекса AlCl 4 -*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:CCl 4:AMC, равном 10:25:3,9. Селективность образования циклического димера 1,1,3-триметил-3-фенилиндана составляет 94% при конверсии исходного -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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) -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -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 -метилстирола, патент № 2317968" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -метилстирола - 100%, доля линейного димера (2,4-дифенилметилпентена-2) - 1,4%, тримеры - 4,6%.
Класс C07C15/24 содержащие два кольца