СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЦИКЛОГЕКСИЛ-О-КСИЛОЛА
METHOD FOR PREPARATION OF CYCLOHEXYL-O-XYLOL HYDROPEROXIDE

Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленолов 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 циклогексил-о-ксилола жидкофазным окислением циклогексил-о-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-130°С в присутствии инициатора - гидропероксида изопропилбензола, щелочной добавки - соды. В присутствии гидропероксида изопропилбензола при температуре 100°С удалось накопить 4,9% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 6 часов. С повышением температуры до 120°С количество гидропероксида увеличивается до 15,1% за то же время. Дальнейшее повышение температуры не дает положительного результата, так при 130°С удалось накопить 5,6% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 3 часа, а далее начинается процесс разложения. Увеличение количества инициатора приводит к увеличению содержания продукта до 17,7% за 6 часов при 110°С. В присутствии инициатора и щелочной добавки удается получить 21,8% гидропероксида циклогексил-о-ксилола за 7 часов при 120°С. Условия проведения процесса представлены в таблице 1 [Е.А.Курганова, Е.В.Смирнов, Ю.А.Лойко, Г.Н.Кошель. Известия ВУ3-ов, 2008, т.51 (4), с.34-36].
Таблица 1
Автоокисление циклогексил-о-ксилола при температуре 100-130°С
№ опыта
Количество гидропероксида изопропилбензола, взятого на окисление, мас.%
Температура реакции, °С
Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-о-ксилола, %
Время окисления, час
Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, (%/час)
1
1,53
100
4,9
6
0,8
2
1,53
110
11,2
6
1,9
3
1,53
120
15,1
6
2,5
4
1,53
130
5,6
3
1,9
5
0,71
110
3,9
6
1,3
6
2,70
110
17,7
6
3,0
7
1,53
110
21,8
7
3,2
* - эксперимент проводился в присутствии 1 мас.% Nа<sub>2</sub>СО<sub>3</sub>
Характерной особенностью 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. Все вышеуказанное приводит к значительным энергозатратам.
Технической задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, повышение скорости процесса образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, снижение продолжительности процесса и уменьшение энергозатрат при его проведении.
Данная техническая задача решается использованием способа получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола путем жидкофазного окисления циклогексил-о-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении и температуре 100-150°С в присутствии N-гидроксифталимида в количестве 0,5-2,5 мас.%. В указанных условиях удается окислить циклогексил-о-ксилол за 1-3 часа до содержания гидропероксида циклогексил-о-ксилола до 34% при селективности его образования свыше 90%. Характерной особенностью используемого нами катализатора является простота его получения и возможность его многократного использования. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием циклогексил-о-ксилола циклогеканолом.
Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
3
3
В стеклянный реактор емкостью 10 см загружали 4 см циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 130°С в течение 3 часов и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 29,1%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием о-ксилола циклогеканолом.
Пример 2
3
3
В стеклянный реактор емкостью 10 см загружали 4 см циклогексил-о-ксилола и 1,19 мас.% N-гидроксифталимида, подавали кислород при атмосферном давлении, температуре 150°С в течение 1 часа и непрерывном перемешивании. Содержание гидропероксида составило 34,0%. Оксидат анализировали на содержание гидропероксида йодометрическим методом анализа. Циклогексил-о-ксилол был получен алкилированием о-ксилола циклогеканолом.
Результаты проведенных опытов приведены в таблице 2.
Таблица 2
Автоокисление циклогексил-о-ксилола в присутствии N-гидроксифталимида
№ опыта
Количество N-гидроксифтали-мида, взятого на окисление,  мас.%
Температура реакции, °С
Максимальное содержание гидропероксида циклогексил-о-ксилола, %
Время окисления, час
Средняя скорость образования гидропероксида циклогексил-о-ксилола, (%/ч)
1
1,19
100
14,0
3
4,7
2
1,19
110
15,5
3
5,2
3
1,19
120
17,4
3
5,8
4
1,19
130
29,1
3
9,7
5
1,19
140
31,4
3
10,5
6
1,19
150
34,0
1
34,0
7
0,59
130
19,9
3
6,6
8
2,38
130
21,4
3
7,1
Время получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола по предлагаемому способу по сравнению с прототипом сокращается в 2-10 раз, энергозатраты снижены на 25-30%.