Способ получения трет-бутилбензола

(51) М. К 51249/2 3-04 07 С 3/5207 С 15/02 Гасударственный квинтет СССР нв делам нзввретвннй и открытий. 1(088.8) кова Дат бл сания, 18,04. 9 ани 2) Авторы изобретения В, М, Андреев, А. Е. Гольдовский, В. Э. Масарский,А, Л, Лифиц, М, Г. Мордсон, Р, М, Гельштейн и Н. Ю. Аронск Всесоюзный научно-исследовательский инстит синтетических и натуральных душистых вещес 71) Заявит 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕ ИЛБЕНЗО ится к новым сп зобретение имических соедин-бутилбензолв собам синтез конкретно тр вляется исходнымении ценных души.применяется какдля влкилполистии,туры, ватвии лось треъ-Бутилбензол ясоединением при получстык веществ, а такжеаастворитель и сырьевколов.Алкилирование бензолв изобутилесвязано с определенными труцностямтак как требует специальной аппараработающей под давлением, Алкилирние бензола изобутиленом в присутсцеолитного катализатора осуществляв непрерывно действующем реактореботающем при высоких температурахцавлениях. Алкилироввние бензола третичнымбутиловым спиртом можно осуществитьв присутствии молярных количеств катализатора Фриделя-Крвфтса - хлористогоалюминия, хлорного железа, четыреххло5 ристого титана, фтористого бора. Использоввние указанных катализаторов требуетприменения безводных реагентов. Крометого, оно связано с образованием больших количеств кисльм сточных вод,0 в в ряде случаев также с образованиемхлористого водорода 11,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и цостигвемомурезультату является способ получениятрет-бутилбензола путем алкилированиябензола третичным бутиловым спиртомв присутствино 70-80%-ной серной кислоты при 70 С 21,При данных условиях серная кислотасильно корроцирует аппаратуру,Кроме того, такое алкилироввние трбует использования приблизительно 10657007о3 ч при 20-40 С, отделяют сернокислотный слой, а бенэольный раствор продукта алкилирования перемешивают 2 ч со г кальцинированной соды и фильтруют,его З От полученного фильтрата отгоняют приатмосферном давлении бензол, а образовавшийся остаток разгоняют в вакууме при10-15 мм ртб ст, собирая фракцию ст.кип, 55-80 Ссодержащую по данным1 п газожидкостной хроматографии 98,4%трет-бутилбензола.Выход трет-бутилбензола составля -ет 40% от теории, считая на третичныйбутиловый спирт.3 З П р и м е р 2. В колбу с мешалкой,термометром, холодильником и капельнойворонкой загружают 145 г 90,6%-нойсерной кислоты и 100 г бензола,.уослечего при перемешивании и 20-40 С в20 течение 2 ч прибавляют раствор 25 гтретичного бутилового спирта в 25 гбенэола. Реакционнук 1 массу перемешивают 6 ч при 20-40 С, отделяют серно.кислотный слой, а бенэольный растворпродукта алкилирования перемешивают2 ч с 3 г кальцинированной соды и фильтруют, От полученного фильтрата отгоняют при атмосферном давлении бензол, а образовавшийся остаток разгоЗо няют в вакууме при 10-15 мм рт.ст.,особирая фракцию с т.кип, 55-80 Ссодержащую по данным газожидкостной3хроматографии 98 % .трет-бутилбенэола.Выход трет-бутилбензола составляет 34% от теории, считая на третичныйбутиловый спирт,кратного мольного избытка серной кислоты, считая на взятый в реакцию спирт,В этих условиях кислота будет занимать основную часть обьема реакционно аппарата, вследствие чего степеньиспользования окажется незначительной.Целью изобретения является сокращние расхода серной кислоты и упрощение аппаратурного оформления процесса.Поставленная цель достигается описьваемым способом получения, трет-бутилбензола путем алкилирования бензолаеретичным бутиловым спиртом с использованием в качестве катализатора 90,694,9%-ной серной кислоты,Предпочтительным является проведе- оние процесса прц 5-40 С.Отличительными признаками способаявляется использование в качестве катализатора 90,6-94,9 %-ной серной кислоты,Процесс алкилирования бензола третичным бутиловым спиртом а также вопным его раствором проводят при мольном соотношении серная кислота:третичный этиловый спирт 2,2:1 - 4:1 при5-40 С.Преимуществами данного методаявляется сравнительно низкий расход сеной кислоты, а также простота аппаратурного оформления процесса, посколькуалкилирование может проводиться в аппарате из обычной стали и лишенном змвика для обогрева, который при реакцияв присутствии серной кислоты легко подвергается коррозии,Достоинством данного метода является также то, что образующаяся. отработанная серная кислота имеет концентрациювыше 80% и может быть непосредственноиспользованав метизной промышленносНаконец, в данном методе мОжет суспехом применяться технический водный 4третичный бутиловый спирт (триметилкарбинол), который не требует предварительного абсолютирования. Известно, чтообезвоживание третичного бутилового спирта представляет самостоятельную и достаточно сложную техническую задачу.,П р и м е р 1. В колбу с мешалкой,термометром, холодильником и капелЬнойворонкой загружают 75 г 94,9%-нойсерной кислоты и 100 г бензопил, послечего при перемешивании 20-40 С в течеюв 2 ч прибавляют раствор 25 г третичного бутилового спирта в 2 5 г бензола. Реакционную массу перемешивают. П р и м е р 3. В колбу с мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой загружают 75 г бензола.и 140 г технической 93,2%-ной сернсй кислоты. уосле чего при перемешивании и 20-40 С в течение 2 ч прибавляют бензольный раствор третичного бутилового спирта. Згот раствор получают после смешения 50 г бензола с 28,3 г третичного бутилового спирта, содержащего 12% воды, и последующего отделения выделившейся воды (0,9 г), Реакциорую массу перемешивают 4 ч при 20-40 С, отделяют сернокислотный слой, а бенэольный раствор продукта алкилирования перемешивают 2 ч с 4 г кальцинированной соды и фильтруют, От полученного фильтрата от- гоняют при атмосферном давлении бенэол, а образовавшийся остаток разгоняют в вакууме при 10-15 мм рт.стсобирая фракцию с т.кип. 55-80 С;содержащую657007 Составитель Л. БоброваРедактор Т. Оевятко Техред Н, Бабурка Корректор С. Шекмар Заказ 1725/25 Тираж 512 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5фипнал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 по данным газокидкостной хроматографии 98% трет-бутнпбензола,Вы ход трет-бутипбензола составляет 45% от теории, считая на третичный бутнловый спирт.П р и м е р 4. В стальной реактор емкостью 250 л с мешалкой на 1000 об/мин загружают 94 кг технической 94%-ной серной кислоты и 45 кг бензолв и пр перемешивании и температуре 5-10 С прибавляют раствор 17 кг третичного бутилового спирта в 29,2 кг бензола. Реакционную кассу перемешивают 3,5 ч при 15-20 С, отделяют сернокислотный спой, а бензольный раствор продукта алкилирования промывают раствором соды до нейтральной реакции, От полученного бензольного раствора отгоняют бензоп, а образовавшийся остать разгоняют на колонне в 25 теоретичесЫх тарецк. Собирают фракцию с т.кип.167-169 С,содержашую по данным газожидкостной хроматографии 98% треъ бутилбензола. Выход трет-бутилбензола состЬвляет40% от теории, считая на третичный бутиповый спирт,5 фоРмула изобретения 1. Способ получения трет-бутилбензо"ла путем алкилировайпя бензола третичным бутиловым спиртом в присутствии в 30качестве катализатора серной кислотыЮо т л и ч а ю ш и й с я тем чтем сцелью сокрашения расхоца серной кнспоты и упрошения аппаратурного оформления процесса, в качестве катализатора 1используют 90,6-94,9% -ную сернуюкислоту.2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что процесс проводятпри 5-40 С.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Ггебеб-Сгцйэ ов 3 гебасо геас.БОМ,ей, Я А ОССИ,М"И,55 О, 496 Ф,2.И.Меег, К.ВЕюйаоег 53154,7438929