способ получения гидропероксида циклогексилтолуола

Формула изобретения

Способ получения гидропероксида циклогексилтолуола жидкофазным окислением циклогексилтолуола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-140°C в присутствии катализатора, отличающийся тем, что окисление циклогексилтолуола проводят в течение 2-3 ч, а в качестве катализатора используют N-гидроксифталимид.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексилтолуола, который может служить источником совместного получения крезолов 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 циклогексилтолуола жидкофазным окислением циклогексилтолуола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-150°С в присутствии инициатора (гидропероксид изопропилбензола), катализатора (октоат кобальта), щелочной добавки (соды). В присутствии гидропероксида кумола при температуре 110°С удалось накопить 5,0% гидропероксида циклогексилтолуола за 7 часов. С повышением температуры до 140°С количество гидропероксида увеличивается до 12,5% за то же время. Дальнейшее повышение температуры не дает положительного результата, так при 150°С удалось накопить 8,9% гидропероксида циклогексилтолуола за 7 ч, а далее начинается процесс разложения. Применение щелочной добавки вместе с инициатором при 130°С дает увеличение скорости накопления гидроперокида от 0,9 до 2,1 (%/ч), аналогичное влияние оказывает применение октооата кобальта. Условия проведения процесса представлены в таблицах 1, 2 [Т.А.Юнькова, Е.А.Курганова, Н.В.Лебедева и др. Известия ВУ3-ов, 2007, т.50 (4), с.37-41].

Недостатками 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. Применение неорганических материалов, неподлежащих повторному использованию. Все вышеуказанное приводит к значительным энергозатратам.

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

Данная техническая задача решается использованием способа получения гидропероксида циклогексилтолуола путем жидкофазного окисления циклогексилтолуола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 110-140°С, в присутствии N-гидроксифталимида, в количестве 0,5-2,5 мас.%. В указанных условиях удается окислить циклогексилтолуол за 2-3 часа до содержания гидропероксида циклогексилтолуола до 22%. При селективности его образования свыше 90%. Характерной особенностью используемого катализатора является простота его получения и возможность его многократного использования.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В стеклянный реактор емкостью 10 см³ загружали 4 см³ циклогексилтолуола и 1,87 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 130 в течение 3 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 22,2%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексилтолуол получали алкилированием толуола циклогексанолом.

Пример 2

В стеклянный реактор емкостью 10 см³ загружали 4 см ³ циклогексилтолуола и 1,87 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 140 в течение 2 ч и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 21,0%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексилтолуол получали алкилированием толуола циклогексанолом.

Результаты проведенных опытов приведены в таблице 3.

Время получения гидропероксида циклогексилтолуола по предлагаемому способу по сравнению с прототипом сокращается в 2-4 раз, энергозатраты уменьшаются на 25-30%.

Таблица 1
Автоокисление циклогексилтолуола при температуре 110-150°С
№ опыта	Количество гидропероксида изопропилбензола, взятого на окисление, мас.%	Температура реакции, °С	Максимальное содержание гидропероксида циклогексилтолуола, %	Время окисления, ч	Средняя скорость образования гидропероксда циклогексилтолуола, (%/ч)
1	1,53	110	5,0	7	0,7
2	1,53	120	6,5	7	0,8
3	1,53	130	7,5	7	0,9
4	1,53	140	12,5	7	1,8
5	1,53	150	8,9	7	1,3
6	0,71	130	5,9	7	0,8
7	2,70	130	12,8	7	1,8

Таблица 3
Автоокисление циклогексилтолуола в присутствии N-гидроксифталимида.
№ Опыта	Количество N- гидропероксида изопропилбензола, взятого на окисление, мас.%	Температура реакции, °С	Максимальное содержание гидропероксида циклогексилтолуола, %	Время окисления, ч	Средняя скорость образования гидропероксида циклогексилтолуола, (%/ч)
1	1,87	110	12,2	3	4,1
2	1,87	120	20,2	3	6,7
3	1,87	130	22,2	3	7,4
4	1,87	140	21,0	2	10,1