Способ получения дифенилметана

СОЮЗ СОВЕТСННХСОЦНАЛНСТНЧЕСКНХРЕСПУБЛИК А 4 С 07 С 15/6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТНЙ(71) Армянский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химическихвеществ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФЕНИЛМЕТАНА(57) Изобретение касается ароматическихуглеводородов, в частности способа получения дифенилметана, применяемого дляполучения бензофенона, красителей, в парфюмерии и лакокрасочной промышленности. ЯО 1425184 А 1 Цель - повышение выхода дифенилметана и упрощение процесса. Последний ведут обработкой отхода производства бензилового спирта, состоящего из смеси дибензилового эфира и бензилового спирта. бензолом в присутствии каталитической системы, содержащей 85 - 95%-ную Н 2804 и концентрированную уксусную кислоту или уксусный ангидрид (их молярное соотношение 1: (0,3 -- 0,5 при кипячении и интенсивном перемешивании ( ч 15 мин). После отделения органического слоя в него вводят 0,8 - 1,5% от общей массы карбоната щелочного металла и отгонкой выделяют целевой продукт, Способ позволяет увеличить выход дифенилметана с 78 до 98% и упростить процесс за счет исключения нескольких стадий и необходимости использования сложной ап- щ паратуры, 1425184Изобретение относится к органическойхимии, а именно к способу получения дифенилметана, применяемого в органическомсинтезе для получения бензофснона, красителей, в парфюмерии для отдушки мыла,а также как растворитель в лакокрасочнойпромышленности,Цель изобретения - повышение выхода(с)=1,83) серной кислоты и 16 г (16 мл, 150,26 моль) уксусной кислоты. При кипениии интенсивном перемешивании прикапываютв течение часа 120 г (115 мл) смеси, состоящей из 81,2 Я (0,5 моль) дибензиловогоэфира и 18,8 О (0,2 моль) бензилового спирта (отход). В этих условиях перемешивают 20)еше 15 мин и отделяют нижний серно-кислотный слой (88 мл, 108 г) от верхнего органического слоя (530 мл), к последнему добавляют 8 г (0,07 моль) соды, т. е. 1,3",г от общей массы, и после отгонки бензола(98,2 Я), считая на дибензиловый эфир.К остатку колбы добавляют 50 мл отогнанного бензола, взбалтывают, отфильтровь: -)вают, из фильтрата после удаления бензола ЗО;воды, отделяют верхний слой, сушат и перегоняют дополнительно 6 - 8 г дифенилметана, 35Селективность -97 Я.Пример 2. Процесс проводят аналогично,примеру 1, с той разницей, что используют85 Я-ную серную кислоту, соотношение дибензиловый эфир: уксусная кислота равно1:0,3, т. е. берут 9,2 г (0,15 моль) уксуснойкислоты, а также 0,8 Я карбоната калияот обшей массы, т. е. 5 г (0,036 моль) . Получают 162,0 г (98,0 О) дифенилметана. Селективность -97 О.Пример 3. (сравнительный) . Процесс 45проводят аналогично примеру 1, с той раз -ницей, что используют 80 Я-ную серную кислоту, соотношение дибензиловый эфир: ук.сусный ангидрид равно 1:0,3, а количествокарбоната натрия 1,5 Я от общей массыреакционной смеси, т. е. берут 15 г (0,15 моль) 50уксусного ангидрида, 9,2 г (0,066 моль) карбоната натрия. Получают 145,2 г (87,80 ф)дифенилметана. Селективность -86 Я,Пример 4 (сравнительный). Процес:проводят аналогично примеру 1, с той раз.ницей, что используют 98 Я-ную сернукэкислоту, а количество карбоната натрия1,5 Я от общей массы, т, е. берут 9,2 г(0,086 моль) карбоната натрия. Получают 146,6 г (88,7 О/) дифенилметана. Селективность -87%Пример 5 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что используют 85 Я-ную серную кислоту, соотношение дибензиловый эфир: уксусная кислота равно 1;1, а количество карбоната натрия 1,ОЯ от общей массы, т. е. берут 30 г (0,5 моль) уксусной кислоты и 6,1 г карбоната натрия. Получают 150,5 г (91 Я) дифенилметана. Селективность -90 ОО.Пример б (сравнительный), Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей; что соотношение дибензиловый эфир: уксусный ангидрид равно 1:0,1, т, е. берут 5 г (0,05 моль) уксусного ангидрида. Получают 148,2 г (89,6 Я) дифенилметана. Селективность 89 Я,Пример 7 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что используют 85 О,-ную серную кислоту, количество карбоната натрия 0,5 Я от общей массы, т. е. берут 3,05 г (0,03 моль) карбоната натрия. Получают 153,0 г (92,5 ог) дифенилметана. Селективность 92 Я.Пример 8 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что используют 95 Я-ную серную кислоту, соотношение дибензиловый эфир: уксусный ангидрид равно 1:0,3, количество карбоната калия 2,0 Я от обшей массы, т, е. берут 15 г (0,15 моль) уксусного ангидрида, 6,1 г (0,044 моль) карбоната калия. Получают 162 г (98,0 Я) дифенилметана. Селективность -97 Я.Пример 9 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что органический слой после разделения перегоняют без карбоната щелочного металла. Получают 116,0 г (70 Я) дифенилметана. Селективность -70 Я .Пример 10 (сравнительный) . Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что в каталитической системе не используется уксусная кислота или уксусный ангидрид. Получают 139 г (84 О) дифенилметана, Селективность -80 Я.Во всех примерах, кроме примера 3 (конверсия 90 Я), конверсия дибензилового эфира составляет 100 Я (реакция контролируется по расходу дибензилового эфира и считается законченной при его отсутствии в реакционной смеси по ГЖХ).Пример 11. Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что вместо отхода используют 99 г (0,5 моль) дибензилового эфира и получают 161,8 г (96,3 Я от теории) дифенилметана.Пример 12. Процесс проводят аналогично примеру 1, с той разницей, что используют 150 мл (2,5 моль) уксусной кислоты и получают 42 г (28 Я) бензилацетата и05 г (63,8 Я) дифенилметана.Полный баланс для примеров 1 в 10 следующийй.,ОтходБензол85 Е-ная сернаякислотаУксусная кислота Конечные продукты, г ДифенилметанБензол Серная + уксусная кислоты + вода Дибензилбензол Смола ДифенилметанБензолСерная +уксусная кислоты ДибензилсензолСмола ДифенилметанБензолСерная +уксусная кислотыОстаток, содержащий дибензиловыйэфир (по ТСХ) Дифенилметан БензолСерная + уксусная кислоты (содержащие дифенилметан) Дибензилбензол Смола Дифенилметан БензолСерно-кислотный слойБензилацетат Дибензилбензол Смола80 кислотаУксусныйангидрид 15,0 586,0 586 116 280 120 371 ОтходБензол937.-ная серная 80,516 кислотаУксусная кислота 108 26 57 587,5 587 139 293 120 371 10 ДифенилметанБензолСлой сернойкислотыДибензилбензолОстаток ОтходБензол937-ная сернаякислота 80,5 923611,3 571,5 Пример Исходные вещества, г Отдельными опытами показано, что бензиловый спирт в этих условиях также образует дифенилметан, однако выход не превышает 15 - 20%, основная часть бензилового спирта превращается в дибензилбензолы и смолообразные продукты. Исходя из этих данных можно предположить, что из 21,6 г бензилового эфира (содержание в 120 г отхода) образуется 7 - 8 г дифенилметана (почти столько же, сколько в серно-кислотном слое). Дибензиловый эфир в этих условиях превращается в дифенилметан с 96 - 98%-ным выходом, при этом конверсия диДифенилметанБензолСерная + уксусная кислоты ++ водаДибензилбензолОстаток 571,3бензилового эфира составляет 100%, а селективность образования дифенилметана96 - 98%.50 Серно-кислотный слой, содержащий 5 -6% дифенилметана и уксусную кислоту,после укрепления концентрированной сернойкислотой, используют повторно как каталитическую систему,Использование в качестве компонентыкаталитической системы серной кислоты85 - 95%-ной концентрации обусловлено тем,что при уменьшении концентрации кислоты1425184 Формула изооретения Составитель Т. РаевскаяРедактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 4737/22 Тираж 370 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфицеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 целевого продукта замедляется и уменьшается выход, а при увеличении концентрации кислоты (выше 95%, пример 4) образуются побочные продукты, например о-, а-дибензилбензолы.Наличие в каталитической системе добавки уксусного ангидрида или уксусной кислоты в количестве 0,3 - 0,5 моль на 1 моль дибензилового эфира способствует увеличению выхода дифенилметана на 10 - 15 о". Использование большего, чем 0,5 моль, количества уксусного ангидрида (или кислоты) приводит к образованию побочного продукта (бензилацетата, пример 5).Перегонка органического слоя над карбонатом щелочного металла, взятом в количестве 0,8 - 1,5 о от обшей массы, является необходимым условием, так как перегонка органического слоя без карбоната щелочного металла приводит к образованию побочных продуктов (о-, и а-дибензилбензолов), использование большего, чем 1,5 о; количества карбоната щелочного металла, не оказывает существенного влияния на выход дифенилметана.Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет значительно увеличить выход дифенилметана (до 98 против 78 о); упрощает процесс выделения целевого продукта за счет сокращения многих стадий, а также исключения необходимости использования сложной аппаратуры (аппарат Бидвиля для непрерывного удаления воды). Кроме того, способ является экономичным поскольку в качестве исходного вещества используется отход производства бензилового спирта из бензилхлорида. Способ получения дифенилметана путемвзаимодействия дибензилового эфира с бензолом в присутствии каталитической системы, содержащей серную кислоту, отделения органического слоя, обработки его щелочным реагентом с последующим выделением целевого продукта перегонкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, в качестве исходного сырья используют отход производства бензилового спирта, состоящий из смеси дибензилового 20 эфира и бензилового спирта, процесс проводят в присутствии каталитической системы, содержащей 85 - 95 о-ную серную кислоту и допопнительно содержащей концентрированную уксусную кислоту или уксусный ангидрид при их молярном соотношении 1:0,3 - 0,5, и перегонку ведут в присутствии щелочного реагента, введенного в органический слой, - карбоната щелочного металла в количестве 0,8 - 1,5 о," от обшей массы реакционной смеси.