СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЦИКЛОГЕКСИЛТОЛУОЛА
METHOD OF OBTAINING CYCLOHEXYLTOLUENE HYDROPEROXIDE

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
3
3
В стеклянный реактор емкостью 10 см загружали 4 смциклогексилтолуола 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
3
3
В стеклянный реактор емкостью 10 см загружали 4 смциклогексилтолуола 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