[go: up one dir, main page]

RU2154050C1 - Способ получения циклоалканонов c8-c12 - Google Patents

Способ получения циклоалканонов c8-c12 Download PDF

Info

Publication number
RU2154050C1
RU2154050C1 RU99101473A RU99101473A RU2154050C1 RU 2154050 C1 RU2154050 C1 RU 2154050C1 RU 99101473 A RU99101473 A RU 99101473A RU 99101473 A RU99101473 A RU 99101473A RU 2154050 C1 RU2154050 C1 RU 2154050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
decomposition
oxide
cycloalkanones
catalyst
hydroperoxide
Prior art date
Application number
RU99101473A
Other languages
English (en)
Inventor
Е.М. Чабуткина
С.А. Машина
Т.Н. Антонова
А.В. Новиков
Original Assignee
Ярославский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский государственный технический университет filed Critical Ярославский государственный технический университет
Priority to RU99101473A priority Critical patent/RU2154050C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2154050C1 publication Critical patent/RU2154050C1/ru

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению циклоалканонов C8-C12 перспективных полупродуктов в синтезе лактамов, алифатических дикарбоновых кислот, даминов - мономеров для производства полиамидных волокон, пластмасс и пластификаторов новых типов и других ценных материалов. Описывается способ получения циклоалканонов C8-C12 разложением продуктов жидкофазного окисления молекулярным кислородом циклоалканов C8-C12, содержащих соответствующие циклоалкилгидропероксиды, при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе оксида хрома на носителе - оксиде кремния или оксиде алюминия. Способ отличается тем, что содержание соответствующих циклоалкилгидропероксидов составляет 10 - 16 мас.% и используют катализатор, содержащий 3 - 10 мас.% оксида хрома (II) (закиси хрома). Дополнительно в качестве промотора используют 0,5 - 1 мас.% оксида цинка, при этом процесс осуществляют в течение 1 - 2 ч при 70 - 90°С. Технический результат: получение индивидуальных циклоалканонов C8-C12 с высоким выходом.

Description

Изобретение относится к получению циклоалканонов C8-C12 на основе циклоалкилгидропероксидов. Циклоалканоны со средним размером цикла - перспективные полупродукты в синтезе лактамов, алифатических дикарбоновых кислот, диаминов - мономеров для производства полиамидных волокон, пластмасс и пластификаторов новых типов и других ценных материалов.
Имеются сведения о методах получения циклоалканолов и циклоалканонов в результате каталитического разложения циклоалкилгидропероксидов, образующихся в процессе жидкофазного окисления циклоалканов.
В качестве катализаторов разложения циклоалкилгидропероксидов используются как гомогенные, так и гетерогенные по отношению к реакционным смесям каталитические композиции, содержащие соли или оксиды d-металлов переменной валентности, таких как Co, Mn, Cr, V, Mo, Fe, Cu, Pt. В зависимости от состава каталитической системы и условий проведения процесса в продуктах могут содержаться спирты и кетоны с раз личным их соотношением.
Известен способ получения смесей циклогексанола и циклогексанона [пат. 4465861 США, МКИ C 07 C 45/53, НКИ 568/342. Способ получения смесей циклогексанола и циклогексанона. Заявл. 11.04.83, опубл. 14.08.84. РЖХ, 1985, 17H112П] па основе разложения продуктов окисления циклогексана, содержащих циклогексилгидропероксид, при температуре 110-130oC в присутствии каталитической композиции, содержащей А) соль Cr, Co, Fe, Mn, Mo или V, растворимую в циклогексане (карбоксилат, сульфонат, алкилфосфат); Б) кислоту с анионом того же типа, что и в пункте А. Присутствие компонента Б обеспечивает нахождение компонента А в растворе до конца реакции. Указанным методом получают реакционные смеси, содержащие циклогексанол и циклогексанон в сопоставимых количествах (соотношение спирт:кетон составляет (0,8-1,2):1).
В последнее время в процессах разложения гидропероксидов используются гетерогенные катализаторы различного состава в сочетании с различными носителями и разного рода промоторами, которые влияют на избирательность процесса и состав продуктов разложения циклоалкилгидропероксида.
В заявке [заявка 0186822 ЕПВ, МКИ C 07 C 29/132. Катализируемый боратом кобальта способ разложения органических гидропероксидов. Опубл. 07.09.86. Изобр. стран мира, 1987, вып. 60, ч. 1, N 6, с. 27] указывается, что катализируемый гетерогенным катализатором, состоящим из бората кобальта, нанесенного на диоксид титана, процесс разложения органических гидропероксидов протекает с высокой конверсией. Содержание остаточного гидропероксида составляет 0,09-0,2%. А основным продуктом разложения является соответствующий структуре гидропероксида спирт.
Использование гетерогенного кобальтового катализатора, содержащего 10-25% Co в оксидной форме, 3-16% Na в связанной форме, нанесенных на цеолит типа A, X или Y в процессе разложения циклогексилгидропероксида при 80-120oC [заявка 3222144 ФРГ, МКИ C 07 C 27/00, C 07 C 35/08, C 07 C 49/403. Способ получения циклогексанола и циклогексанона. Заявл. 11.06.82, опубл. 15.12.83. РЖХ, 1984, 19Н84П] приводит к образованию смеси циклогексанола и циклогексанона с выходом 118% при конверсии гидропероксида 68%.
В патенте [пат. 174247 Нидерланды, МКИ C 07 C 27/00, B 01 j 23/86. Способ получения циклоалканонов и циклоалканолов разложением циклоалкилгидропероксидов. Заявлено 21.10.72, опубл. 16.05.84. РЖХ, 1985, 4Н104П] заявлен способ получения циклоалканолов и циклоалканонов разложением циклоалкилгидропероксидов над гетерогенными катализаторами, в состав которых входят оксиды переходных металлов. Этот способ характеризуется тем, что реакцию проводят при температуре ниже 160oC (60-100oC) над катализатором, содержащим оксид меди (II) - CuO и оксид хрома (III) - Cr2O3. При использовании индивидуального оксида меди в качестве катализатора в продуктах разложения циклоалкилгидропероксида высока доля спирта - соотношения циклоалканол:циклоалканон (2,1-2,9):1. Добавки оксида хрома (III) к катализатору, содержащему оксид меди, снижают это соотношение до (0,2-0,7): 1. В случае применения гетерогенного хром-медного катализатора достигается высокая конверсия циклоалкилгидропероксида (86.99%), выход целевых продуктов 87-112%.
В заявке [заявка 1535869 Великобритания, МКИ C 07 C 27/00, 35/08, 48/30, НКИ C 2 C. Способ получения циклоалканолов и циклоалканонов. Опубл. 13.12.78. Изобр. за рубежом, 1979, вып. 55, N 14, с.57] указывается, что циклоалкилгидропероксиды разлагаются при температуре 100-150oC в присутствии гетерогенных катализаторов на основе окиси хрома. При этом во время реакции предлагается реакционную смесь обрабатывать водяным паром. Осуществление подобного процесса приводит также к получению смеси циклоалканолов и циклоалканонов с выходом целевых продуктов 95%, при конверсии гидропероксида 98-99%.
Для последующего практического использования, однако, часто требуются индивидуальные циклоалканоны и циклоалканолы. В то же время разделение смесей спирта и кетона на индивидуальные компоненты методом ректификации требует дополнительных материальных и энергетических затрат.
В этой связи наше внимание было сосредоточено на поиске каталитических систем, обеспечивающих образование главным образом циклоалканона в процессе разложения циклоалкилгидропероксидов.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому изобретению является указанный в патенте [пат. 174343 Нидерланды, МКИ C 07 C 27/00, B 01 j 23/26. Способ получения циклоалканонов и циклоалканолов разложением циклоалкилгидропероксидов. Заявлено 9.10.73, опубл. 1.06.84. РЖХ, 1985, 4Н105П] способ получения циклоалканолов и циклоалкононов разложением циклоалкилгидропероксидов над гетерогенными хромсодержащими катализаторами. В состав катализаторов входят оксид хрома (III) - Cr2O3 или оксид хрома (VI) - CrO3 на носителе, в качестве которого могут быть использованы уголь, а также оксиды кремния, алюминия, магния, олова, титана (массовая доля Cr больше 20% (22-36%)), или без носителя. Использование указанных гетерогенных катализаторов благоприятно для получения смесей, содержащих преимущественно кетон (соотношение циклоалканол: циклоалканон 0,4: 1). Выход полезных продуктов 99-105%. Конверсия гидропероксида в зависимости от состава каталитической системы, природы носителя и степени загрузки носителя каталитически активным металлом составляет 33-98%.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является получение индивидуальных циклоалканонов C8-C12 с высоким выходом.
Предлагается способ получения циклоалканонов C8-C12 разложением соответствующих циклоалкилгидропероксидов в присутствии катализатора, содержащего 3-10 мас. % оксида хрома (II) (закиси хрома) и 0,5-1 мас.% оксида цинка на носителе - оксиде кремния или оксиде алюминия. Процесс проводят в течение 1-2 ч при температуре 70-90oC.
Для разложения используют продукты жидкофазного окисления циклоалканов C8-C12 молекулярным кислородом, содержащие 10-16 мас.% циклоалкилгидропероксида.
Циклоалкилгидропероксиды C8-C12 в отличие от циклогексилгидропероксида (C6) являются основным продуктом жидкофазного окисления соответствующих циклоалканов со средним размером цикла до конверсии циклоалкана 15%. Селективность образования гидропероксидов в процессе окисления достигает 92-94% [Жидкофазное окисление циклооктана с целью селективного получения гидропероксида / Т. Н. Тимрот, Т.Н.Антонова, Г.Н. Кошель, Е.М. Чабуткина и др. / Основной органический синтез и нефтехимия.- Ярославль, 1989.- Вып. 29.- С. 61-68; Кинетические закономерности инициированного жидкофазного окисления циклоалканов / Г.Н. Кошель, Т.Н. Антонова, И.И.Глазырина и др. / Нефтехимия. - 1981. -T. 21, N 4.-С. 597-601]. Поэтому продукты окисления циклоалканов, содержащие циклоалкилгидропероксид, могут быть использованы без предварительной обработки в процессах, приводящих к получению на их основе циклоалканонов.
Отличиями заявляемого способа от прототипа является использование нового катализатора и определенных условий ведения процесса.
В результате предлагаемый метод позволяет синтезировать индивидуальные циклоалканоны C8-C12 с выходом 99-100% при конверсии исходного циклоалкилгидропероксида 97-99%.
По окончании процесса реакционная смесь охлаждается, отделяется от катализатора и направляется на выделение целевого циклоалканона из продуктов разложения методом ректификации.
Далее представлены примеры осуществления настоящего способа, показывающие эффективность получения циклоалканонов C8-C12 разложением циклоалкилгидропероксидов с тем же числом углеродных атомов в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего оксид хрома (II) (закись хрома) на носителе, промотированного оксидом цинка.
Пример 1.
В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой, обратным холодильником, без предварительной обработки, загружают 250 мл раствора циклооктилгидропероксида (ГПЦО) в циклооктане, полученного в результате жидкофазного окисления циклооктана и содержащего 15,7% (0,916 моль/л) ГПЦО. Добавляют 9,0 г катализатора, содержащего, %: 10,0 CrO, 89,0 SiO2, 1,0 ZnO. Реакционную смесь перемешивают 60 мин при 80oC. После охлаждения раствор отделяют от катализатора, анализируют. Конверсия ГПЦО 97,6%, выход циклооктанона на разложенный гидропероксид 100%. Методом ректификации из реакционной смеси выделяют 28 г циклооктанона, т. кип. 90-91oC/22 мм рт. ст., т. пл. 40,2-40,8oC.
Пример 2.
В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой, обратным холодильником, без предварительной обработки, загружают 830 мл раствора циклооктилгидропероксида (ГПЦО) в циклооктане, полученного в результате жидкофазного окисления циклооктана и содержащего 12,4% (0,72 моль/л) ГПЦО. Добавляют 42 г катализатора, содержащего,%: 8,0 CrO, 91,5 SiO2, 0,5 ZnO. Реакционную массу перемешивают в течение 100 мин при температуре 90oC. После охлаждения раствор отделяют от катализатора, анализируют. Конверсия ГПЦО 99,3%, выход циклооктанона на разложенный гидропероксид 99,8%. Методом ректификации из реакционной смеси выделяют 74,6 г циклооктанона, т. кип. 90-91oC/22 мм рт. ст., т. пл. 40,2-40,8oC.
Пример 3.
В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой, обратным холодильником, загружают 260 г раствора циклододецилгидропероксида (ГПЦДД) в циклододекане, полученного в результате жидкофазного окисления циклододекана и содержащего 13,8% (0,69 моль/кг) ГПЦДД. Добавляют 20 г катализатора, содержащего, %: 4,5 CrO, 95,0 Al2O3, 0,5 ZnO. Реакционную массу перемешивают в течение 120 мин при температуре 90oC. Полученную реакционную смесь растворяют в толуоле, отделяют от катализатора и анализируют. Конверсия ГПЦДД - 98,4%, выход циклододеканона на разложенный гидропероксид 99,3%. Методом ректификации на ректификационной колонке, предназначенной для разгонки кристаллизующихся веществ, выделяют 31,8 г циклододеканона, т. кип. 141- 142oC/17 мм рт. ст., т. пл. 58-59oC.
Пример 4.
В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой, обратным холодильником, загружают 400 мл раствора циклодецилгидропероксида (ЦДГП) в циклодекане, полученного в результате жидкофазного окисления циклодекана, содержащего 13,5% (0,67 моль/л) ЦДГП. Добавляют 14 г катализатора, аналогичного но составу катализатору из примера 1. Реакционную массу перемешивают в течение 80 мин при температуре 80oC. После охлаждения раствор отделяют от катализатора, анализируют. Конверсия ЦДГП 98,1%, выход циклодеканона на разложенный гидропероксид 100%. Методом ректификации из реакционной смеси выделяют 40,8 г циклодеканона, т. кип. 121oC/17 мм рт. ст.

Claims (1)

  1. Способ получения циклоалканонов С812 разложением продуктов жидкофазного окисления молекулярным кислородом циклоалканов С812, содержащих соответствующие циклоалкилгидропероксиды, при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе оксида хрома на носителе - оксиде кремния или оксиде алюминия, отличающийся тем, что содержание соответствующих циклоалкилгидропероксидов составляет 10 - 16 мас.% и используют катализатор, содержащий 3 - 10 мас. % оксида хрома (II) (закиси хрома) и дополнительно в качестве промотора - 0,5 - 1 мас.% оксида цинка, при этом процесс осуществляют в течение 1 - 2 ч при 70 - 90oC.
RU99101473A 1999-01-19 1999-01-19 Способ получения циклоалканонов c8-c12 RU2154050C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101473A RU2154050C1 (ru) 1999-01-19 1999-01-19 Способ получения циклоалканонов c8-c12

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101473A RU2154050C1 (ru) 1999-01-19 1999-01-19 Способ получения циклоалканонов c8-c12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2154050C1 true RU2154050C1 (ru) 2000-08-10

Family

ID=20215097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99101473A RU2154050C1 (ru) 1999-01-19 1999-01-19 Способ получения циклоалканонов c8-c12

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2154050C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439210A (en) * 1972-10-21 1976-06-16 Stamicarbon Process for preparaing cycloalkanones and cycloalkanols
GB1535869A (en) * 1975-06-07 1978-12-13 Stamicarbon Process for the preparation of cycloalkanones and cycloalkanols
US4465861A (en) * 1983-04-11 1984-08-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing a mixture containing cyclohexanol and cyclohexanone
RU2078753C1 (ru) * 1991-03-25 1997-05-10 Дсм Н.В. Способ получения смеси, содержащей циклический насыщенный алканон и соответствующий ему алканол

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439210A (en) * 1972-10-21 1976-06-16 Stamicarbon Process for preparaing cycloalkanones and cycloalkanols
GB1535869A (en) * 1975-06-07 1978-12-13 Stamicarbon Process for the preparation of cycloalkanones and cycloalkanols
US4465861A (en) * 1983-04-11 1984-08-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing a mixture containing cyclohexanol and cyclohexanone
RU2078753C1 (ru) * 1991-03-25 1997-05-10 Дсм Н.В. Способ получения смеси, содержащей циклический насыщенный алканон и соответствующий ему алканол

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5859301A (en) Process for preparing alkanones and alkanols
Usui et al. A green method of adipic acid synthesis: organic solvent-and halide-free oxidation of cycloalkanones with 30% hydrogen peroxide
US6642419B1 (en) Oxidation method
EP3419955A1 (en) Process for preparing a mixture of terpene alcohols
JPWO2002060860A1 (ja) シクロヘキサノンオキシムの製造方法
CN102452869B (zh) 一种催化氧化环酮的方法
JP2006504781A (ja) カルボン酸の製造方法
RU2398757C2 (ru) Способ получения карбоновых кислот
JP4198052B2 (ja) シクロヘキサノンオキシムの製造方法
KR100799408B1 (ko) 지방족 디카르복실산 화합물의 제조 방법
RU2185366C2 (ru) Способ разложения смеси, содержащей с1-с12-циклоалкилгидропероксид
CN102452894B (zh) 一种纳米β分子筛催化氧化环酮的方法
RU2154050C1 (ru) Способ получения циклоалканонов c8-c12
US12023649B2 (en) Plant leaves-derived carbon material doped with two metals and preparation and use thereof
US7186858B2 (en) Method for producing carboxylic acid
WO2002036527A1 (en) Method for separation of reaction products from catalysts
CN102452893B (zh) 一种负载锌的β分子筛氧化环酮的方法
US7041848B2 (en) Method for oxidizing hydrocarbons into acids
JP2004059515A (ja) シクロアルカノンおよびシクロアルカノールの製造方法
JP3772209B2 (ja) カルボン酸の製造法
JP4201497B2 (ja) シクロヘキサノンオキシムを製造する方法
CZ2001918A3 (cs) Způsob zpracování reakční směsi z přímé oxidace uhlovodíků na karboxylové kyseliny
CN102452872B (zh) 一种全硅分子筛催化环酮的反应方法
KR100590670B1 (ko) 산화 방법
PL243908B1 (pl) Sposób otrzymywania γ-czwartorzędowych α,β-nienasyconych cyklopentenonów z 4,4-dipodstawionych cyklopent-1-enów