Катализатор для окисления тетралина

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветскиСоциалистическиРеспублик и 910185(22) Заявлено 27.11.79 859903/23-04 рисоединением заявки Эвудврстваы 9 комтет СССР двлам забретвннй и открытй. Беренцв нина, ордена. Октябрьскного Знамени госуда м. М. В, Ломоносова осковский ордена Ле ордена Трудового Круниверситет) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ТЕТРАЛИНА Авторы Г, В, Кудрявцев,обретения и Г. В Изобретение относится к катализаторам и может быть использовано для по.лучения высокоактивных катализаторовокисления углеводородов, в частноститетралина.Известен катализатор для окислениятетралина, представляющий собой комплекс полиазополиарен, содержащий хлоридмеди 1,1) в количестве от 0,001 до0,5 ве,.% 1,В оптимальных условиях выход гидроперекиси тетралина достигает 28-35%эа 1-2. ч окисления. Наряду с гидроперекисью. в значительных количествах образуется кетон (тетралон) и спирт (тетралон).1Недостатком его является малая се.лективность (образуется смесь трех продуктов, разделение которых представляетсобой трудную технологическую задачу),Известен также катализатор дли окисления тетралина, представляющий собойкомплекс кобальта с полимерным сорбентом, являющимся сополимером эфиров винилфосфоновой, кислоты с акриловой кислотой, сшитых с метилендиакриламидом 1.2Известен катализатор, представляющий собой комплекс СоС 111. с полиуретаном, общей формулы: 0-(СНд 1-йН-СОтт где 8=4-8 3.Содержание, кобальта в комплексе составляет 29 8%Этот комплекс используют в качестве катализатора жидкофазного окисления тет ралина.Недостатком его является невозможность получения гидроперекиси тетралина при жидкофазном окислении тетралина в его присутствии (целевыми продуктами реакции являются спирт и кетон).Наиболее близким к изобретению является катализатор для окисления тетра- лина, содержащий хлорид. юобальта на носителе-кремнеземе 4Недостатками этого катализатора являются невысокая его активность-2 Ф0,5610 моль/л,мин.ион металла, а также недостаточная устойчивость из-эа3 .9101быстрого смывания нанесенного соединения в раствор .вследствие слабого адсорбционного взаимодействия с поверхностьюносителя. Так, при температуре реакцииф90 С, времени реакции - 90 мин, обьеме тетралина 5 мл (реакцию проводятбеэ растворителя) происходит смываниечастихлорида кобальта и снижение активности катализатора при вторичном использовании на 83%. фоЦель изобретения - повышение активности и устойчивости катализатора.Цель достигается тем, что катализатор содержит 0,9-1,0 вес.% соединениекобальта, в качестве которого взят ацетизлацетонатокобальтхлорид, и носитель-кремнезем - остальное.Катализатор получают нагреванием сме-,си, содержащей кремнезем и=хлорпропилтрихлорсилан в количестве12- з20 мас.% с последукецей обработкой полученного материала ацетилацетонатом натрия и спиртовым раствором хлорида кобальта.При взаимодействии-хлорпропилтри- гхлорсилана с кремнеземом с последующейобработкой полученного материала ацетилацетонатом натрия и раствором хлоридакобальта образуется химически связанныйс поверхностью носителя комплекс кобальта - ацетилацетонатокобальтхлорид. Ссстав комплекса доказан совпадением количества привитых к поверхности носителя ацетилацетонатных гртпп с количестввом нанесенного хлорида кобальта а так 1 3же данными УФ-спектров,П р и м е р 1. Синтез катализатора,К 10 г кремнезема марки СилохромС" приливают раствор 1,2 мл хлорпропилтриклорсилана в 28 мл толуола. Полученную суспензию перемешиваютв течение 15 мин и выдерживают в сушильном шкафу в течение 10 ч при 100 С.К полученному материалу прибавляютсмесь 1,15 г натрия и 5,5 мл ацетил 43ацетона в 80 мл спирта и полученную суспенэию кипятят с обратным холодильником в течение 20 ч. Полученный материал промывают спиртом и сушат при 100 ф.К 10 г модифицированного таким образом кремнезема прибавляют раствор 2 гхлорида кобальта в 80 мл спирта и смесьвстряхивают в течение 2 ч, катализаторотфильтровывают и промываютв аппаратеСокслета спиртом в течение 24 ч. Содержание нанесенного комплекса кобальта - ацетилацетонатокобальтхлорида в катализаторе - 0,9 вес.%,88 4П р и м е р 2. Синтез катализатора.В условиях примера 1 берут 2 мл Д - хлорпропилтрихлорсилана. Содержание аце тилацетонатокобальтхлорида в катализа-торе - 1,0 вес,%П р и м е р 3, Изучение активности катализатора в окислении тетралина,Окисление тетралина проводят в статической системе, представляющей из себя двухкамерный реактор типа Утка, закрепленный на быстроходной качалкео1 в интервале температур 60-90 С. Реакцию осуществляют в среде тетралина без растворителя. Обьем реакционной смеси мл, концентрация катализатора - 68 г/л.Для катализатора содержащего 0,9 вес.% нанесенного комплекса кобальта, начальная скорость, поглощения кислорода составляет 1;8 мл/мин, что соответствует атомной каталитической актив-ности, равной 4,3 10 " моль/л.мин.ион,Для катализатора, содержащего 1, 1,0 вес,% нанесенного комплекса кобальта, начальная скорость поглощения кислорода составляет 2,0 мл/мин, что соответствует атомной каталитической активности, равной 4,3 10моль/л.мин. ион.П р и м е р 4, Изучение устойчивости катализатора.В условиях примера 3 проводят окисление тетралина в течение 30-90 мин, после чего катализатор отфильтровывают, промывают спиртом, сушат и вторично используют для окислении тетралина в аналогичных условиях. В этом случае активность катализаторов, содержащих 0,9 и 1,0 вес,% нанесенного ацетилацетонатокобальтхлорида, остается неизменной. После проведения окисления в течение 2 ч и более активность обоих катализаторов при повторном использовании снижается на 20%.Таким образом, катализатор облада-ет выходными каталитическими свойствами в реакции окисления тетралина, Вследствие высокой дисперсности катализатора абсолютная каталитическая активность до 2стигает 4,3 10 моль/л.мин.ион по сра внению с 0,56 ф 10 моль/л.мин.ион у прототипа, Изучение химической устойчивости катализатора показало, что активность катализатора при повторном использовании по сравнению с нервоначальной практически не изменяется (при продолжительности опыта 30 мин) или уменьшается на 20% (при продолжительности опыта 90 мин)В аналогичных условиях ак5 910188 6 тивность катализатора хлорид кобальта на 1. Котляровский И. Л, и др, Синтез н кремнеземе при повторном исполь:ювании каталитические свойства медьсодержащих снижается на 83%, органических полимеров, сб. фКатализатэры, содержащие нанесенные. комплексыф,5 Новосибирск, 1977, с 207. ф ормула иэо брете ния 2. Эфендиев А. А. и др. Каталитические свойства комплексов кобанцга с полнКатализатор для окисления тетралкна,; меным сорбентом в реакции жндкофаэсодержащий,ооединение кобальта и носи- ного окисленва - ксипола. Сб. "Каталнтель-кремнезем, о т л и ч а ю щ и й с я 0 заторы, содержащие нанесенные.комплектем, что, с целью повышения активности, сы, Новосибирск, 1977, с. 211, и устойчивости катализатора, в качестве 3. Авторское свидетвьство СССР по соединения кобальта он содержит ацетил- заявке % 2683576/23 04, ацетонатокобальтхлорид при следующем со кл, В 01 Х 37/00, В 01 Ю 23/74, держании компонентов, вес.%: . 5 В 01 Ю 31/06, 1978.Ацетилацетонатокобалыхлорид 0,9-1,0 4. Камнева А. И. и др. Жндкофазное , Кремнезем Остальное окисление тетралина .в присутствии гете- .Источники информации, рогенных катализаторов. фНефтехимияф, принятые во внимание при экспертизе 1975, И. 3, с. 403 (прототип.Составитель Н. Путова Редактор Е. Хейфиц Техред Т, Мат очка Корректор В, СиницкаяЗаказ 941/3 Тираж 577 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4