Способ получения 2-оксициклогексанона

Кь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М Кл 2 С 07 С 45/16 С 07 С 49/42 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам иэобретений и открытий(72) Авторы изобретения Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиеваи Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут нефтехимической и газовой прожыленностиим, И.М. Губкина(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ОКСИЦИКЛОГЕКСАНОНА Изобретение относится к органической химии. Оно касается усовершенствованного способа получения соединения, находящего применение как полупродукт при получении пирокатехина и его производных, а также в производстве синтетических душистых веществ.Известен двухстадийный способ получения 2-оксициклогексанона путем хлорирования циклогексанона с. последующим гидролиэом образовавшегося хлорпроизводного в присутствии щелочи при 40-80 С 11) . Недостатком способа является низкий вы ход целевого пРодукта - 40,Наиболее близкий к изобретению по достигнутому результату способ получения 2-оксициклогексанона на основе кислородсодержащего произ водного циклогексана, заключающийся в том, что 1-окси,2-эпоксицик" логексан подвергают кислотномоу гидролизу при температуре 80-100 С. Выход целевого продукта 50 (2. 25К недостаткам этого способа относятся низкий выход целевого продукта, сложность выделения его из реакционной смеси, низкая пройзводительность процесса - около 0,1 кг/л; 30 Цель изобретения - повышение вй; хода целевого продукта и упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается способом получения 2-оксициклогексанона на основе кислородсодержащего производного циклогексана, отличительная особенность которого заключается в том, что циклогександиол- -1,2 подвергают парофазному дегидрированию при 180-330 оС и времени контакта 0,15-3 с в присутствии медных катализаторов, промотированных окислами хрома, и/или бария, и/или кальция, и/или магния, и/или алюминия, и/или цинка, и/или поташом, и/или углеродом. Обычно процесс проводят при 230-270 С и времени контакта 0,4-2 с.Как правило перед использованием катализаторы восстанавливают в реакторе в токе водорода при постепенном повышении температуры от 120 до 200 С; поверхность катализатора в восстановленном состоянии составляет 40-70 м/г.Проведенйе процесса при 180-330 оС обусловлено тем, что при дегидрировании циклогександиола, 2 ниже 180 С катализ ат на 50 и более сос.745890 4Дегидрирование циклогександиола,2 на медьсодержащих катализаторах Катализ водиностьН"," з СцО 4 30 0,4 0,45 х О 4 10 2 0,61,48 25 О,8 310 тоит из непрореагировавшего сырья,и выделение целевого продукта изреакционной смеси затруднено. Еслипроводить дегидрирование при температурах выше 330 С, то заметно снижается селективность процесса заЬчет разложения целевого продуктас образованием продуктов уплотнения,смол и т,п., отравляющих катализатор,и процесс протекает нестабильно. П р и м е р. В реактор, представ- цляющий собой трубку из молибденовогостекла диаметром 13 мм с пористой ,перегородкой для размещения слоя катализатора, загружают 2 мл медьсодержащего катализатора с зернами 15размером 1-5 мм. Катализатор восстан авлив ают водородом при 120-20 0 С,оотдувают водород инертным газом(азот, гелий) . Циклогександиол,2загружают в испаритель, температура которого выше температуры плавления диола (120-160 С), Подачу паров диолав реактор осуществляют эа счет .пропускания потока инертного газа" в расплав циклогександиола; варьирова" ние подачи диола достигают путем изменения температуры испарителя и скорости потока инертного газа. Скорость подачи сырья изменяют от 0,2 до 6,0 г/мл (катализатора) в час,а ско рость потока инертного газа от 5,цо 3 О 50 л/ч,что соответствует временам контакта 0,1-3 с.Опыт проводят 1 ч, ,Продукты реакции улавливают в двух ло вушках при 20 фС и -10 фС. Продукты реакции по данным хроматографического 35 анализа, кроме целевого продукта,содер;жат непрореаировавший диол и 0,5-5%продуктов дегидратации (циклогексенон и циклогексенол), которые отьивают из продукта углеводородным растворителем, например бензолом. Непро"реагировавший диол отмывают водой,Целевой продукт, 2-оксициклогексанон, очищают перекристаллиэацией изэтанола, Температура плавления перекристаллизованного продукта совпадает с известной иэ литературы 9496 С для свежеосажденных кристаллови 125-127 фС для состаренного образца (димер 2-оксициклогексанона).Состав и строение целевого продукта,кроме того, доказан методами ИК- иУФ-спектроскопии и элементным анализом,Найдено,Ъ: С 63,1, Н 8,7.,Вычислено для С Но 0,1, В: С 63,Н 8,78. Наличие кетогруйпы, а также 1-окси-кетогруппировки (ацилоин), кроме того, доказано химически м ан али э ом, соот вет ст в ен н о вз аимодействием полученного продукта сгидроксиламином и триацетатом висмута, Константы полученного при окислении 2-оксициклогексанона ионамивисмута 1,2-циклогександиона совпадают с литературными (т.пл. 33 оС,т.кип. 85"С/17 мм рт,ст.),Всего проводят более 25 опытов,в которых изменяют все параметрыпроцесса и применяют различные катализаторы, Методика проведения типичного опыта указана в примере, Остальные данные приведены в таблице.(ГИПХ - 105 Б) 1,20 1,9 10 200 63 5,2 10 200 40 99 2,10 СцО 62 МдО 38 1,2 17 270 17 330 1,16 1,60 1,7 1 ОО 95 СцО 70АЙ Оэ 30 1,0 10 300 0,95 СцО - 54 ЕпО - 11 2,3 25 200 41 100 0,95 АР 03 23 Сг О, 15 (НТК - 4) 25 220 25 240 8 250 2,1 67 98 1,40 2,2 1,3 94 2,10 100 1,30 х При ведены составы не восстановленных катализ аторов хх Длительный опыт (95 ч), загрузка катализатора 10 млххх ОБН - 2-оксициклогексанон. Формула изобретения В приведенных в таблице опытах время контакта реакционной смеси с катализатором рассчитывают по ФормулеЧК Т2 Щ (Ч /3, б+О, 05 36 ГоЧ,)где Т - температура в реакторе;Ч- объем катализатора, см3,Ч- подача азота, л/ч;Го- подача сырья, г/мл.ч,варьирует от 0,1 с (Ч,= 2 смЧр 40 л/ч, Го= 4,4 г/мл.ч,, Т = 513 К) до .2,2 с (Ч, = 10 смЧд= 8 л/ч, Г,= 1,3 г/мл,ч, Т52 3 К),1. Способ получения 2-оксициклогексанона на основе кислородсодержащего производного циклогексана,о т л и ч а ю ш,и й с я тем, что,с целью повышения выхода целевогопродукта и упроцения технологиипроцесса, в качестве кислородсодержашего производного циклогексанаиспользуют циклогександиол,1,5(который подвергаЮт парофазному дегидрированию при 180-330 оС и времениконтакта 0,15-3 с в присутствиимедных катализаторов, промотированных окислами хрома, и/или бария,55 и/или кальция, и/или магния, и/илиалюминия, и/или цинка, и/или поташом, и/или углеродом.2Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут60 при 230-270 фС и времени контакта0,4-2 с,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 2110438,65 кл, С 07 С 37/Об, опублик. 1971.745890 Составитель В. Жестков Редактор Л. ушакова ТехредЖ.ХастелевичКорректор И. Демчик Заказ 3888/16 Тираж 495 Подписное БНИИПИ Государственного коватета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5