Формула

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА разложением гидроперекиси изопропилбензола в среде фенола и ацетона в присутствии кислотного катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний ведут при 15 60oС и в качестве катализатора используют неорганические гетерополикислоты общей формулы
Hk [ЭОm (MOn)p]
где Э фосфор или кремний;
М молибден, или ванадий, или вольфрам;
k 5 10;
m 1 5;
n 1-8;
p 1 8.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор берут в количестве 0,01 0,3 от массы гидроперекиси изопропилбензола.

Описание

Изобретение относится к получению фенолов и кетонов, в частности к способам получения фенола и ацетона, находящих широкое применение в производстве синтетических смол, растворителей и многих других химических продуктов.
Известен способ совместного получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола (ГПИПБ), протекающий с сильным изотермическим эффектом при 40-120оС в присутствии различных кислотных катализаторов, например серной кислоты и фтористого бора. Для улучшения отвода тепла реакции процесс ведут, как правило, в среде фенола и ацетона. Выход целевых продуктов количественный, особенно в случае применения гомогенных катализаторов, однако трудность их выделения из реакционной смеси осложняет процесс.
Использование катализаторов гетерогенного типа, например алюмосиликатов и сульфокатионитов, не позволяет достигнуть высокой степени конверсии ГПИПБ и вызывает необходимость ее рециркуляции, что связано с определенными технологическими трудностями.
Известен также способ получения фенола и ацетона разложением ГПИПБ в среде фенола и ацетона в присутствии фосфорной кислоты, согласно которому процесс ведут при 70-120оС в течение 10-30 мин и получают целевые продукты с выходом 97-99% от теоретического.
Однако нейтрализация реакционной смеси требует либо ее водной промывки и ведет к образованию сточных вод, загрязненных ацетоном и фенолом, либо введения дополнительного щелочного реагента, связывающего катализатор в соль. В результате осложняется регенерация катализатора и технология всего процесса в целом.
Цель изобретения упрощение технологии процесса разложения ГПИПБ.
Для этого предлагают процесс вести при 15-60оС и в качестве катализатора использовать неорганические гетерополикислоты общей формулы
Hk[ЭОm(МОn)p] где Э фосфор или кремний;
М молибден или ванадий, или вольфрам;
k 5-10; m 1 5 n 1-8; p 1-8.
Катализатор предпочтительно берут в количестве 0,01-0,3% от веса ГПИПБ.
Согласно изобретению к ГПИПБ добавляют указанный катализатор, растворенный в смеси ацетона и фенола, и перемешивают реакционную смесь в течение 1-60 мин. По окончании реакции отгоняют легкокипящую фракцию (в основном, ацетон) и отфильтровывают выпавший в осадок нерастворимый в отсутствие ацетона катализатор. После отделения катализатора реакционную смесь подвергают дистилляции в вакууме и выделяют фенол, выход которого составляет 96-99% от теоретического.
Изобретение позволяет упростить технологию процесса за счет легкости отделения нерастворимого катализатора от реакционной смеси, возможности его регенерации путем растворения в ацетосодержащей среде и осуществления простого в конструктивном отношении непрерывного процесса.
П р и м е р 1. В трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и термометром, при температуре 14-15оС смешивают 50 г (0,329 моль) 100%-ной ГПИПБ с 0,15 г (0,00006 моль) фосформолибдованадиевой гетерополикислоты Н5(РМо10V2О40) 32Н2О в растворе 30,9 г (0,329 моль) фенола и 19,1 г (0,329 моль) ацетона. При температуре 14-15оС реакцию ведут 20 мин. Конверсия ГПИПБ 100% (по данным ГЖХ-анализа). По окончании реакции отгоняют при атмосферном давлении легкокипящую фракцию. Остаток фильтруют, отделяя нерастворимый катализатор, и перегоняют в вакууме с выделением фенола. Выход фенола составляет 30 г (97,0% от теоретического).
П р и м е р 2. Разложение проводят по методике, описанной в примере 1, но в качестве катализатора берут фосформолибдованадиевую гетерополикислоту Н5(РМо6V6О40) 32Н2О в количестве 0,15 г (0,00006 моль). При температуре 15оС реакцию ведут в течение 5 мин. Конверсия ГПИПБ 100% (по данным ГЖХ-анализа). Выход фенола 30,1 г (97,4% от теоретического).
П р и м е р 3. Разложение проводят по методике, описанной в примере 1, но в качестве исходного сырья берут техническую ГПИПБ (84%-ную) и реакцию проводят при 30оС. Продолжительность реакции 20 мин. Конверсия гидроперекиси кумола 100% Выход фенола 29,7 г (96,1%).
П р и м е р 4. Разложение проводят по методике, описанной в примере 1, в присутствии 0,15 г (0,00007 моль) фосформолибденовой гетерополикислоты Н7[P(Mo2O7)6] 14H2O. Конверсия ГПИПБ достигает 100% в течение 10 мин. По окончании реакции отгоняют при атмосферном давлении легкокипящие продукты реакции. Остаток отфильтровывают от выпавшего в осадок катализатора и перегоняют в вакууме с выделением фенола. Выход фенола 30,84 г (99,8% от теоретического).
П р и м е р 5. Разложение проводят по методике, описанной в примере 1, но в качестве катализатора берут кремнийвольфрамовую гетерополикислоту H8[Si(W2O7)6] 22H2O в количестве 0,15 г (0,000045 моль). При температуре 15оС 100% -ную конверсию ГПИПБ достигают за 15 мин. Выход равен 30,83 г (99,78% от теоретического).
П р и м е р 6. Разложение проводят по методике, описанной в примере 5, но в качестве исходного сырья берут техническую гидроперекись кумола (87%-ную) и реакцию проводят при 20оС. Через 5 мин конверсия ГПИПБ достигает 100% Выход фенола 25,89 г (96,25% от теоретического).
П р и м е р 7. Разложение проводят по методике, описанной в примере 4, но количество гетерополикислоты составляет 0,005 г (0,0000024 моль) и реакцию проводят при 60оС. Через 1 мин конверсия ГПИПБ достигает 100% Выход фенола 30,61 г (99,06% от теоретического).
П р и м е р 8. Разложение проводят по методике, описанной в примере 6, в присутствии 0,0218 г (0,00001 моль) фосформолибденовой гетерополикислоты. Температура реакции 60оС. Продолжительность реакции 1 мин. Конверсия ГПИПБ 100% Выход фенола 25,93 г (99,38% от теоретического).
П р и м е р 9. Разложение проводят по методике, описанной в примере 5, но количество кремнийвольфрамовой кислоты составляет 0,005 г (0,0000015 моль). Температура реакции 60оС. Продолжительность реакции 1,5 мин. Конверсия ГПИПБ 100% Выход фенола 30,60 г (99,03% от теоретического).
П р и м е р 10. Разложение проводят по методике, описанной в примере 4, в присутствии 0,025 г (0,0000086 моль) фосфорвольфрамовой гетерополикислоты Н7[P(W2O7)6] nH2O. Разложение проводят при температуре 60оС. Реакция заканчивается через 1 мин. Конверсия ГПИПБ достигает 100% Выход фенола 30,68 г (99,29% от теоретического).
П р и м е р 11. Разложение проводят по методике, описанной в примере 4, но в качестве катализатора берут кремниймолибденовую гетерополикислоту H8[Si(Mo2O7)6] nH2O в количестве 0,025 г (0,000013 моль). Разложение проводят при температуре 60оС в течение 1,5 мин. Конверсия ГПИПБ 100% Выход фенола 30,72 г (99,42% от теоретического).
П р и м е р 12. Разложение проводят по методике, описанной в примере 4, но в качестве катализатора берут фосформолибдованадиевую гетерополикислоту Н5[PMo10V2O40] nH2O в количестве 0,05 г (0,0000287 моль). Разложение проводят при температуре 60оС в течение 30 мин. Конверсия ГПИПБ 100% Выход фенола 30,42 г (98,44% от теоретического).
П р и м е р 13. Разложение проводят по методике, описанной в примере 4, но в качестве катализатора берут фосформолибдованадиевую гетерополикислоту Н5(PMo6V6O40) nH2O в количестве 0,05 г (0,000026 моль). Разложение проводят при температуре 60оС в течение 15 мин. Конверсия ГПИПБ 100% Выход фенола 30,55 г (98,87% от теоретического).

Заявка

2029437/042075711/04, 05.06.1974

Чуркин Ю. В, Кириченко Г. Н, Глазунова В. И, Кива В. Н, Масагутов Р. М, Федосеев Ф. Г, Лапшов А. И, Матвеев К. И, Еременко Н. К, Рачковская Л. Н, Цыпышева Л. Г

МПК / Метки

МПК: C07C 37/08, C07C 39/04, C07C 49/08

Метки: ацетона, фенола

Опубликовано: 27.06.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-551859-sposob-polucheniya-fenola-i-acetona.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения фенола и ацетона</a>

Похожие патенты