способ получения гидропероксидов алкилароматических углеводородов

Формула изобретения

Способ получения гидропероксидов алкилароматических углеводородов жидкофазным окислением этих углеводородов кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-130°С в течение 1-3 ч, в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют 4-метил-N-гидроксифталимид в количестве 1,0-2,0 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в процессе получения кислородсодержащих органических соединений (фенола, метилфенолов, ацетона, циклогексанона и др.) [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)].

Известно, что гидропероксиды алкилароматических углеводородов получают окислением соответствующего углеводорода при повышенной температуре в присутствии щелочных добавок и инициатора окисления с последующим выделением целевого продукта.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению получения гидропероксидов алкилароматических углеводородов является жидкофазное окисление углеводородов кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-130°С в течение 1-3 часов, в присутствии в качестве инициатора гидропероксида изопропилбензола, в количестве 0,5-3 мас.% и в присутствии щелочных добавок (соды). Условия приведения процесса, состав инициирующих добавок и катализатора представлены в таблице 1 [Е.А.Курганова, Е.В.Смирнов, Ю.А.Лойко, Г.Н.Кошель, Известия ВУ3ов, 2008, т.51 (4), с.34-36; Т.А. Юнькова, Е.А.Курганова, Н.В.Лебедева и др. Известия ВУ3ов, 2007, т.50 (4), с.37-41; И.Н.Новиков, A.M.Антонова, Р.И.Жилина, ЖОХ, 32, 2955, (1962)].

Для повышения конверсии процесса окисление проводят при повышенной температуре и увеличении времени реакции, но в ряде случаев это приводит к самопроизвольному распаду гидропероксидов, значительным энергозатратам и снижению селективности процесса. Для повышения селективности процесс проводят в присутствии катализаторов - солей металлов хрома, никеля, титана, марганца и др. Но в этом случае требуется дополнительная очистка продуктов окисления от неорганических отработанных катализаторов.

Технической задачей данного изобретения является повышение конверсии алкилароматических углеводородов при сохранении высокой селективности и отсутствие дополнительной очистки продуктов окисления.

Задача решается тем, что получение гидропероксидов алкилароматических углеводородов ведут жидкофазным окислением этих углеводородов кислородом воздуха при атмосферном давлении, температуре 110-130°С, в течение 1-3 часов, в присутствии катализатора 4-метил-N-гидроксифталимида в количестве 1,0-2,0 мас.%.

Данный катализатор исключает использование инициатора и щелочных добавок, что значительно упрощает процесс. Использование катализатора 4-метил-N-гидроксифталимида не требует дополнительной очистки продуктов окисления.

Скорость образования гидропероксидов алкилароматических углеводородов по предлагаемому способу, по сравнению с прототипом, сокращается в 2-10 раз, энергозатраты снижены на 25-30%.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1

В стеклянный реактор емкостью 10 см ³ загружали 4 см³ циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% 4-метил-N-гидроксифталимид, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 130 в течение 2,5 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 33,4%. 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 изопропилбензол и 2,5 об.% 4-метил-N-гидроксифталимид, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 120 в течение 2 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 46,8%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа.

Аналогичные исследования проводились с рядом других углеводородов, результаты экспериментов представлены в таблице 2.