CH302369A - Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide. - Google Patents

Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.

Info

Publication number
CH302369A
CH302369A CH302369DA CH302369A CH 302369 A CH302369 A CH 302369A CH 302369D A CH302369D A CH 302369DA CH 302369 A CH302369 A CH 302369A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
para
isopropylbenzene
hydroperoxide
sep
reaction mixture
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Limited The Distillers Company
Original Assignee
Distillers Co Yeast Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Distillers Co Yeast Ltd filed Critical Distillers Co Yeast Ltd
Publication of CH302369A publication Critical patent/CH302369A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C409/00Peroxy compounds
    • C07C409/02Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides
    • C07C409/04Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides the carbon atom being acyclic
    • C07C409/08Compounds containing six-membered aromatic rings
    • C07C409/12Compounds containing six-membered aromatic rings with two alpha,alpha-dialkylmethyl hydroperoxy groups bound to carbon atoms of the same six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds
    • C07C407/003Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

Description

  

  Procédé de préparation de     para-di-isopropylbenzène-di-hydroperoxyde    avec formation  concomitante de     para-di-isopropylbenzène-mono-hydroperoxyde.       Dans le brevet principal N  295659, qui  se rapporte à la, préparation d'un produit  nouveau, le     para-di-isopropylbenzène-di-hydro-          peroxyde,    avec formation concomitante de       para-di-isopropylbenzène-mono-hydroperoxyde,     par réaction d'oxygène moléculaire avec du       para-di-isopropylbenzène,    on a décrit.     parti-          eulièrement    cette préparation en se servant  d'une émulsion ou     suspension    du produit à  oxyder.

    



  On a trouvé maintenant que cette réaction  peut s'effectuer en amenant. en contact intime  le produit de départ en phase liquide prati  quement homogène et à une température com  prise entre<B>110</B> et     1.40     C avec un gaz conte  nant de l'oxygène libre, pratiquement en  l'absence de catalyseurs d'oxydation autres  que des peroxydes organiques.  



  La température peut être comprise de pré  férence entre 120 et 130  C.  



  L'oxygène moléculaire peut être sous forme       d'oxygène    pur, d'un mélange riche en oxygène,       ou    d'air. Il est. avantageux de régler la quan  tité du gaz contenant l'oxygène de manière       d    introduire dans le mélange réactionnel un  excès d'oxygène sur la quantité absorbée par  ce mélange. Cet excès peut. varier dans de  larges limites.

   On a, constaté qu'il est avan  t     ag;eux        d'utiliser        un        excès        de        10        %        environ,        la     limite supérieure étant imposée par des con  sidérations économiques. On a constaté aussi  qu'il est avantageux d'ajouter au mélange ré  aetionnel clé petites quantités d'une substance    alcaline, telle que l'hydroxyde de sodium, cette  addition favorisant la réaction d'oxydation.

    Pendant cette dernière, il peut se former des  acides ou des substances acides, tels que  l'acide formique, qui gênent la réaction d'oxy  dation et qui peuvent être neutralisées et  rendues inoffensives par addition de subs  tances alcalines. Il est préférable d'ajouter  ces substances sous forme de solution ou de  suspension aqueuse. La vapeur produite par       vaporation    de l'eau de ladite solution aide  à éliminer les substances acides en les entraî  nant. En outre, la vapeur ainsi produite  réduit. le risque d'explosion qui provient du  fait que l'espace situé dans l'appareil     ait-          dessus    du liquide réactionnel contient un mé  lange d'oxygène et de vapeurs de     di-isopropyl-          benzène.     



  La quantité d'eau de la solution alcaline  peut être déterminée de manière que toute  la vapeur nécessaire pour éliminer pratique  ment les risques d'explosion dans l'atmosphère  gazeuse soit produite à partir de cette solu  tion. Il est possible aussi d'introduire de  l'eau ou de la, vapeur en     phis    de la solution  alcaline aqueuse dans le mélange réactionnel,  afin d'obtenir une élimination complète ou  une réduction notable des risques, indiqués.  La quantité totale d'eau ajoutée au     di-isopro-          pylbenzène    liquide soit sous forme d'eau, soit  sous forme de solution alcaline aqueuse, est  maintenue dans des limites telles qu'il ne se  forme que peu ou pas de phase aqueuse sépa-      rée dans le mélange liquide soumis à l'action  de l'oxygène gazeux.

   Dans le dernier cas, la  phase aqueuse est une solution concentrée  d'un hydroxyde alcalin. En outre, de la va  peur peut être introduite dans l'espace situé  au-dessus du mélange réactionnel afin de  combattre les dangers d'explosion.  



  On a constaté en outre qu'il se produit une  décomposition dans le mélange réactionnel  après que l'oxydation du     di-isopropylbenzène     s'est poursuivie pendant un certain temps et  qu'une certaine quantité de composés per  oxydes a. été produite. En conséquence, on  peut- prévoir de terminer l'introduction de  ].'oxygène moléculaire dans le mélange réac  tionnel avant que des quantités notables de       substances    soient décomposées, cette décom  position rendant le procédé peu économique.  



  Le     di-isopropylbenzène    du commerce, qui  est obtenu comme sous-produit dans la pré  paration de     l'isopropylbenzène    par condensa  tion du propylène et du benzène, est consti  tué par un mélange de     di-isopropy    ]benzènes  isomères para, méta et     ortho.    Les points  d'ébullition des isomères méta et     ortho    sont  presque identiques, alors que l'isomère para  bout à une température d'environ 7  C supé  rieure à la pression ordinaire:

   Ainsi, par un  fractionnement très soigneux, on peut obtenir  des fractions para relativement pures, de  même que des mélanges des isomères méta et       ortho.    Il ne se produit qu'une très faible sé  paration par une distillation ordinaire. En  conséquence, la proportion des isomères dans  un distillat dépend du procédé de distillation.

         LTne    détermination par analyse spectroscopi  que d'un échantillon du commerce donne la  composition suivante:     ortho-di-isopropylben-          zène        18        %,        méta        30        0/0,        et        para.        610/0.        On        peut     employer comme produit de départ. le     di-iso-          propylbenzène    du commerce ou la fraction para.  



  On a constaté que la réaction d'oxydation  se fait le plus facilement avec le     para-di-iso-          propylbenzène,    qui est plus aisément trans  formé en composés peroxydes. L'isomère méta  est oxydé beaucoup moins facilement, alors  que l'isomère     ortho    n'est pas oxydé ou ne  l'est que très faiblement.

   L'oxygène molécu-    ]aire réagit avec le     para-di-isopropylbenzène     en donnant du     di-isopropy        lbenzène-mono-          hy        droperoxyde,    mais en même temps il se  forme une certaine quantité du     di-hydroper-          oxy    de du     para-isopropylbenzène    en propor  tion qui dépend de l'étendue de l'oxydation.

    En continuant l'introduction d'oxygène dans  le mélange réactionnel, une nouvelle quantité  de     para-mono-hy        droperoxyde    est transformée  en     di-hy        droper    oxyde correspondant.  



  La quantité de gaz contenant de     l'oxygène     est réglée selon la proportion de     diperoxyde     que l'on désire obtenir, et il est nécessaire de  déterminer par expérience après quel temps  l'introduction de ce gaz doit être arrêtée     polar     donner les résultats optimums. La quantité       optimum    de peroxyde produit dans le mé  lange réactionnel peut être déterminée par  analyse au cours de la réaction.  



  La séparation du para     -di-isoproliylbenzènc-          di-hydroperoxyde    d'avec les autres produits  formés, en particulier quand on part d'un  mélange contenant aussi du     naéta-di-isopropyl-          benzène,    peut s'effectuer comme décrit     ci-          après.     



  La séparation des     di-liydi-opei-oxydes    d'avec  les     mono-liy        droper    oxydes est rendue possible  par leur différence de     comportement    vis-à-vis  des solutions diluées     d'hydroxydes    alcalins,  tels que l'Hydroxyde de potassium     01a.    de Pré  férence, de sodium.

   Tandis que les     di-hydro-          peroxvdes    sont solubles dans une solution       aqueuse    à     10%        environ        d'hydroxyde        de        sodium,     les     naono-hydroperoxydes    sont pratiquement  insolubles dans de telles solutions d'une con  centration inférieure à 1.5%.

       Quand    ils sont  dissous dans des     solutions    aqueuses de soude  caustique, les     di-hydroperoxydes    se trouvent  sous forme de leurs sels de sodium et ils  peuvent être récupérés sous forme     d'hydro-          peroxydes    libres par neutralisation des solu  tions des sels sodiques au moyen d'un acide  faible dilué, de préférence à un     pH    compris  entre 6,5 et 8, en évitant une augmentation  indésirable de la température, cette neutra  lisation pouvant. se faire par passage de di  oxyde de carbone dans la solution aqueuse  jusqu'à ce     qu'un    papier clé.

   tournesol bleu      trempé     dans    la solution prenne une couleur       rouge.    Le para;     di-hydroperoxyde    peut alors  être séparé du dérivé méta par le fait qu'il  est pratiquement insoluble dans le benzène,  alors que le dérivé méta est soluble.  



  Quand le produit. oxydé brut est refroidi,  la plus grande partie du     para-di-hydroper-          oxyde    se sépare par cristallisation, mais ce  corps peut être séparé pratiquement complè  tement des autres produits d'oxydation par  addition de benzène ou d'éther de pétrole au  mélange oxydé brut, cette addition produisant.  sa précipitation.  



  Le     para-di-isopropylbenzène-di-hy        droper-          oxyde    pur forme des cristaux blancs     quï    fon   < lent. à     1-17-150     C.  



  Comme déjà dit. au brevet principal, il       petit    servir comme produit intermédiaire par  exemple pour la. préparation     d'hydroquinone.     



  Si on le désire, on peut en outre récupérer  le     méta-di-hydroperoxyde    de la solution     pra-          duement.    exempte de     para-di-hydroperoxyde     par extraction de la solution avec. une solu  tion aqueuse d'un hydroxyde alcalin, l'hy  droxyde de sodium par exemple, d'une con  centration d'environ 10      /e.    Par évaporation de  l'extrait. aqueux alcalin, de préférence à une       température    inférieure à 50  C, le sel de so  dium pur du     méta-di-hydroperoxyde    cristallise  et peut être séparé à l'état pratiquement pur.  



  Les     mono-hydroperoxydes    qui restent dans  le mélange oxydé après élimination des     di-          hydroperoxydes    consistent en dérivés para et  méta, avec éventuellement des traces de l'iso  mère     ortho.    Le     para-mono-hydroperoxyde    peut  être isolé partiellement sous forme de son sel  alcalin, de préférence de sodium, par agita  tion de la solution avec des quantités succes  sives limitées d'une solution aqueuse d'hy  droxyde de sodium d'une concentration     supé-          rieure    à     15        %,

          comprise        de        préférence        entre          -10    et 50     o/a.    Cela entraîne une précipitation  préférentielle du sel de sodium du     para-mono-          hydroperoxyde,    tandis qu'un peu de     para-          niono-hydroperoxy    de libre reste en solution  avec la totalité du     méta-mono-hydroperoxy    de.

    Si, à ce stade, la, majeure partie du     di-iso-          propylbenzène    qui n'a pas réagi est éliminée    par distillation sous pression réduite, et si on  ajoute de l'éther de pétrole (point. d'ébulli  tion de 60 à 80  C) en même temps que de  nouvelles quantités de solution d'hydroxyde  de sodium     à.10-50        o/a,    les sels de sodium des  para et     méta-mono-hydroperoxydes    sont pré  cipités sous forme de leur mélange.  



  Les sels de sodium du para et du     méta-          mono-hydroperoxyde    peuvent être transformés  en     mono-hydroperoxyd'es    libres par hydrolyse  avec de l'eau ou par neutralisation avec des  acides dilués. Le     para-mono-hydroperoxyde    a  un point, de fusion de 26  5 C.  



  Le degré de séparation obtenu par les mé  thodes ci-dessus dépend cependant dans une  certaine mesure des proportions relatives des  isomères présents dans le mélange d'hydro  carbures oxydé et de la concentration des  peroxydes dans la solution.  



  Le procédé d'oxydation conforme à l'in  vention peut être effectué par charges ou  d'une manière continue.  



  Les exemples     suivants    illustrent des mises  en     aeuvre    du procédé selon l'invention.       Exemple   <I>1:</I>  On utilise un     di-isopropylbenzène    du com  merce, point d'ébullition 201-212  C. Ce  corps est hydrogéné sur du nickel de     Raney     pour éliminer pratiquement toute liaison non  saturée d'un type non aromatique, et on effec  tue l'oxydation après avoir éliminé par filtra  tion le catalyseur.

   On place 250 g de     di-iso-          propylbenzène    hydrogéné et distillé, dont la  composition, contrôlée par absorption     spec-          troscopique    infrarouge, est de 18     Vo    de dérivé       ortho,        20        %        de        dérivé        méta,        et        6104        de        dérivé     para, dans un flacon à trois cols d'une capa  cité d'un litre équipé d'un mélangeur à joint  de mercure, d'un thermomètre,

   d'une entrée  et d'une     sortie    pour l'oxygène, le tout étant  immergé d'ans un bain de thermostat maintenu  à 125  C.  



  L'oxygène provenant d'un cylindre et. en  voyé dans l'appareil de réaction est mesuré,  de même que l'oxygène non     consommé.    La  table suivante donne la. vitesse d'absorption  de l'oxygène et l'augmentation de la concen-           tration    en peroxyde, ce dernier étant. exprimé  en grammes de     di-isopropylbenzène-mono-          hydroperoxyde    présents dans 100     em3    de mé  lange oxydé:

    
EMI0004.0005     
  
    Durée <SEP> Vitesse <SEP> d'absorption <SEP> Teneur
<tb>  heure <SEP> sur <SEP> une <SEP> demi-heure <SEP> en <SEP> peroxyde
<tb>  cm'jmin. <SEP> % <SEP> poids/volume
<tb>  11/2 <SEP> 27 <SEP> 4,32
<tb>  21/4 <SEP> 68 <SEP> 9,47
<tb>  31/4 <SEP> 73 <SEP> 16,3       L'oxydation est arrêtée en ce point, car la  vitesse d'absorption commence à tomber rapi  dement et la concentration en peroxyde à     di-          minuer.        Les        60        %        environ        de        l'oxygène        ab-          sorbé    ont servi à, la formation de peroxyde.

           Exemple   <I>2:</I>    On utilise le même produit de départ et  le même appareil que dans l'exemple 1. La  seule différence est qu'on ajoute 0,1     ems    de  solution     aqueuse    de soude caustique à.     381/o     dès que l'absorption d'oxygène a. commencé.

    
EMI0004.0020     
  
    Durée <SEP> Vitesse <SEP> d'absorption <SEP> Teneur
<tb>  heure <SEP> sur <SEP> une <SEP> demi-heure <SEP> en <SEP> peroxyde
<tb>  cm3lmin.% <SEP> poids(volume
<tb>  21/4 <SEP> 33 <SEP> 6,26
<tb>  3 <SEP> 85 <SEP> 12,63
<tb>  41/2 <SEP> 112 <SEP> 38,0       On voit que l'oxydation se fait beaucoup  plus rapidement en présence d'alcali qu'en       l'absence        de        ce        dernier        (exemple        1).        Les        88        %     environ de l'oxygène consommé ont servi à  la formation de peroxyde.  



  L'élaboration du produit d'oxydation peut  être effectuée comme suit:  Par refroidissement du produit. d'oxyda  tion, il se dépose 13,7 g d'un solide cristallin  ayant un point de fusion de     143     C (décom  position) après recristallisation dans un mé  lange d'éther et- de benzène.

   Son indice de  peroxyde correspond à un     di-hydroperoxyde     de poids     moléculaire    égal à 230 (valeur théori  que 226 pour le     di-isopropylbenzène-di-hydro-          peroxyde,    et ses réactions chimiques mon  trent qu'il s'agit de l'isomère para,    Après séparation de ce corps par filtra  tion, le filtrat est, lavé avec deux portions de       soude        caustique    à     10        %;

          les        eaux        de        lavage     alcalines, traitées par un courant de dioxyde  de carbone en excès, donnent une nouvelle  quantité de     7.,3        g    de     di-isopropylbenzène-di-          hydroperoxy    de solide.  



  Les sous-produits de l'oxydation peuvent,  si on le désire, être séparés     eonmre    suit:  Si l'on secoue la couche organique lavée  par l'alcali avec un peu de soude caustique à  50%, le tout. se solidifie. En recueillant. le  solide obtenu sur un filtre à succion et en le  lavant plusieurs fois avec (le l'éther sec poile  le débarrasser du     di-isopropylbenzène        in-          ehangé    et des autres produits occlus, on ob  tient. un corps qui se révèle être le sel de so  dium du     para-di-isopr-opi-lbenzène-mono-hydro-          peroxy    de.

   Ce sel sodique est hydrolysé par  contact avec de l'eau à 30  C en un peroxyde  libre (point. de fusion 26  5 C) dont. l'indice  de peroxyde correspond à     celui    d'un     mono-          hydroperoxyde    de poids moléculaire égal à  194 (valeur théorique 7.94 pour le     di-isopro-          pyIbenzène-mono-hy        droperoxyde)    .  



  Le filtrat et le liquide de lavage, traités à       nouveau        avec        de        la.        soude        caustique    à     50        %,     ne donnent. lieu à aucune précipitation immé  diate. Après 4 jours, il se dépose un peu de  sel sodique de     mono-hy        droperoxy    de.

   Si l'on  distille sous une pression d'environ 0,005 mm  de mercure immédiatement. après le dernier  lavage avec     NaOH    à 50 01o, on obtient,     après     élimination du     di-isopropylbenzène    inchangé  et des solvants, une fraction. bouillant.

   entre       64        et.        69         C,        pesant        18,3        g        et        contenant.        84        %     d'un mélange de para- et de     méta-di-isopro-          py        lbenzène-mono-hydroper        ox@-des.     



       Exemple   <I>3:</I>  Dans cet exemple, on utilise une fraction  de     di-isopropylbenzène    dont le point d'ébulli  tion est. de 210  C / 760 mm.     L'analyse        spec-          troscopique    à.     l'infra-rouge    montre que cette       fraction        est        constituée.    à     100        %        de        para-di-iso-          propylbenzène.    L'oxydation de cette fraction  est précédée d'une période pendant. laquelle il  n'y a, pas d'oxygène absorbé;

   par addition de      0,05 g de     para-di-isopropylbënzène-hydroper-          oxyde    après 70 minutes, l'absorption com  mence immédiatement.  
EMI0005.0003     
  
    Vitesse <SEP> d'absorption <SEP> Teneur
<tb>  Durée <SEP> sur <SEP> une <SEP> demi-heure <SEP> en <SEP> peroxyde
<tb>  heure <SEP> Cm31min. <SEP> % <SEP> <U>poids <SEP> volume</U>
<tb>  11/s <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  2 <SEP> 1 <SEP>   33/4 <SEP> 26 <SEP> 11,3
<tb>  4 <SEP> 225 <SEP> 25,6
<tb>  5 <SEP> 80 <SEP> 63,5            Les        75        %        approximativement        de        l'oxygène     consommé ont servi à la formation du per  oxyde.

   Par refroidissement, le mélange réac  tionnel devient presque solide par cristallisa  tion du     para-diperoxyde.  



  Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide. In main patent N 295659, which relates to the preparation of a new product, para-di-isopropylbenzene-di-hydro-peroxide, with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide, by reaction of molecular oxygen with para-di-isopropylbenzene has been described. in particular this preparation using an emulsion or suspension of the product to be oxidized.

    



  It has now been found that this reaction can be effected by supplying. in intimate contact the starting product in practically homogeneous liquid phase and at a temperature between <B> 110 </B> and 1.40 C with a gas containing free oxygen, practically in the absence of catalysts of oxidation other than organic peroxides.



  The temperature can be preferably between 120 and 130 C.



  Molecular oxygen can be in the form of pure oxygen, an oxygen-rich mixture, or air. It is. It is advantageous to adjust the quantity of the gas containing oxygen so as to introduce into the reaction mixture an excess of oxygen over the quantity absorbed by this mixture. This excess can. vary within wide limits.

   It has been found that it is advantageous to use an excess of approximately 10%, the upper limit being imposed by economic considerations. It has also been found advantageous to add to the reaction mixture small quantities of an alkaline substance, such as sodium hydroxide, this addition promoting the oxidation reaction.

    During the latter, acids or acidic substances, such as formic acid, may form which interfere with the oxidation reaction and which can be neutralized and rendered harmless by the addition of alkaline substances. It is preferable to add these substances in the form of an aqueous solution or suspension. The vapor produced by vaporizing the water from said solution helps to remove acidic substances by entraining them. In addition, the vapor thus produced is reduced. the risk of explosion which arises from the fact that the space in the apparatus above the reaction liquid contains a mixture of oxygen and di-isopropylbenzene vapors.



  The amount of water in the alkaline solution can be determined so that all the vapor necessary to practically eliminate the risk of explosion in the gaseous atmosphere is produced from this solution. It is also possible to introduce water or steam, phis of the aqueous alkaline solution in the reaction mixture, in order to obtain a complete elimination or a notable reduction of the risks indicated. The total amount of water added to liquid di-isopropylbenzene either as water or as an aqueous alkaline solution is kept within limits such that little or no separate aqueous phase is formed. rée in the liquid mixture subjected to the action of gaseous oxygen.

   In the latter case, the aqueous phase is a concentrated solution of an alkali hydroxide. In addition, vapor can be introduced into the space above the reaction mixture in order to combat the dangers of explosion.



  It has further been found that decomposition occurs in the reaction mixture after the oxidation of the di-isopropylbenzene has continued for some time and a certain amount of the peroxide compounds a. been produced. Accordingly, provision can be made to complete the introduction of molecular oxygen into the reaction mixture before substantial amounts of the material are decomposed, this decomposition rendering the process uneconomical.



  Commercial di-isopropylbenzene, which is obtained as a by-product in the preparation of isopropylbenzene by condensing propylene and benzene, is a mixture of para, meta and ortho isomers of diisopropylbenzene. The boiling points of the meta and ortho isomers are almost identical, while the para isomer boils at a temperature about 7 C above ordinary pressure:

   Thus, by very careful fractionation, relatively pure para fractions can be obtained, as well as mixtures of the meta and ortho isomers. Only a very slight separation occurs by ordinary distillation. Accordingly, the proportion of isomers in a distillate depends on the distillation process.

         A determination by spectroscopic analysis of a commercial sample gives the following composition: ortho-di-isopropylbenzene 18%, meta 30%, and para. 610/0. It can be used as a starting material. commercial di-isopropylbenzene or the para moiety.



  It has been found that the oxidation reaction proceeds most readily with para-di-isopropylbenzene, which is more readily converted into peroxide compounds. The meta isomer is oxidized much less easily, while the ortho isomer is not or only very weakly oxidized.

   Molecular oxygen reacts with para-di-isopropylbenzene to give di-isopropylenzene-monohydroperoxide, but at the same time a certain amount of the di-hydroperoxy of para-isopropylbenzene is formed. proportion which depends on the extent of oxidation.

    By continuing the introduction of oxygen into the reaction mixture, a new quantity of para-mono-hy droperoxide is transformed into the corresponding di-hy droper oxide.



  The quantity of gas containing oxygen is regulated according to the proportion of diperoxide which it is desired to obtain, and it is necessary to determine by experiment after which time the introduction of this gas must be stopped to give the optimum results. The optimum amount of peroxide produced in the reaction mixture can be determined by analysis during the reaction.



  The separation of the para-di-isoproliylbenzen-di-hydroperoxide from the other products formed, in particular when starting from a mixture also containing naeta-di-isopropyl-benzene, can be carried out as described below.



  The separation of the di-liydi-opei-oxides from the mono-liy droper oxides is made possible by their difference in behavior with respect to dilute solutions of alkali hydroxides, such as potassium hydroxide 01a. Preferably, sodium.

   While the dihydroperoxides are soluble in about 10% aqueous sodium hydroxide solution, the naono-hydroperoxides are practically insoluble in such solutions at a concentration of less than 1.5%.

       When dissolved in aqueous solutions of caustic soda, the di-hydroperoxides are found in the form of their sodium salts and they can be recovered as free hydro peroxides by neutralizing the solutions of the sodium salts by means of sodium salts. a dilute weak acid, preferably at a pH between 6.5 and 8, avoiding an undesirable increase in temperature, this neutralization being able. be done by passing carbon dioxide through the aqueous solution until a key paper.

   blue sunflower soaked in the solution takes on a red color. The para; di-hydroperoxide can then be separated from the meta derivative by the fact that it is practically insoluble in benzene, while the meta derivative is soluble.



  When the product. oxidized crude is cooled, most of the para-di-hydroperoxide crystallizes out, but this body can be separated almost completely from the other oxidation products by adding benzene or petroleum ether to the oxidized mixture gross, this addition producing. his rush.



  Pure para-di-isopropylbenzene-di-hy droperoxide forms white crystals which melt slowly. at 1-17-150 C.



  As has already been said. to the main patent, it can serve as an intermediate product for example for the. hydroquinone preparation.



  If desired, the meta-di-hydroperoxide can be further recovered from the solution in practice. free of para-di-hydroperoxide by extracting the solution with. an aqueous solution of an alkali hydroxide, for example sodium hydroxide, at a concentration of about 10%. By evaporation of the extract. aqueous alkaline, preferably at a temperature below 50 ° C, the pure sodium salt of meta-di-hydroperoxide crystallizes and can be separated in substantially pure form.



  The mono-hydroperoxides which remain in the oxidized mixture after removal of the di-hydroperoxides consist of para and meta derivatives, with optionally traces of the ortho isomer. The para-mono-hydroperoxide can be partially isolated as its alkali salt, preferably sodium, by stirring the solution with successively limited amounts of an aqueous solution of sodium hydroxide of higher concentration. - greater than 15%,

          preferably between -10 and 50 o / a. This results in preferential precipitation of the sodium salt of para-monohydroperoxide, while some free para-mono-hydroperoxy remains in solution with all of the meta-mono-hydroperoxy.

    If at this point most of the unreacted di-isopropylbenzene is removed by distillation under reduced pressure, and if petroleum ether is added (boiling point 60 to 80 C) At the same time as new quantities of sodium hydroxide solution at 10-50 o / a, the sodium salts of the para and meta-mono-hydroperoxides are precipitated in the form of their mixture.



  The sodium salts of para and meta-mono-hydroperoxide can be converted to free mono-hydroperoxides by hydrolysis with water or by neutralization with dilute acids. Para-mono-hydroperoxide has a melting point of 265 C.



  The degree of separation obtained by the above methods, however, depends to some extent on the relative proportions of the isomers present in the mixture of oxidized hydrocarbons and the concentration of the peroxides in the solution.



  The oxidation process according to the invention can be carried out batchwise or continuously.



  The following examples illustrate implementations of the process according to the invention. Example <I> 1: </I> A commercial di-isopropylbenzene, boiling point 201-212 C. This body is hydrogenated on Raney nickel to eliminate practically any unsaturated bond of an unsaturated type is used. aromatic, and the oxidation is carried out after the catalyst has been filtered off.

   250 g of hydrogenated and distilled di-isopropylbenzene, the composition of which, checked by infrared spectroscopic absorption, is 18 Vo of ortho derivative, 20% of meta derivative, and 6104 of para derivative, are placed in a flask with three necks with a capacity of one liter equipped with a mixer with a mercury seal, a thermometer,

   an inlet and an outlet for oxygen, the whole being immersed in a thermostat bath maintained at 125 C.



  Oxygen from a cylinder and. sent to the reaction apparatus is measured, as is the oxygen not consumed. The following table gives the. rate of oxygen uptake and increase in peroxide concentration, the latter being. expressed in grams of di-isopropylbenzene-monohydroperoxide present in 100 em3 of oxidized mixture:

    
EMI0004.0005
  
    Duration <SEP> Speed <SEP> of absorption <SEP> Content
<tb> hour <SEP> on <SEP> one <SEP> half hour <SEP> in <SEP> peroxide
<tb> cm'jmin. <SEP>% <SEP> weight / volume
<tb> 11/2 <SEP> 27 <SEP> 4.32
<tb> 21/4 <SEP> 68 <SEP> 9.47
<tb> 31/4 <SEP> 73 <SEP> 16.3 The oxidation is stopped at this point, because the absorption rate begins to fall rapidly and the peroxide concentration to decrease. About 60% of the oxygen absorbed is used for the formation of peroxide.

           Example <I> 2: </I> The same starting material and the same apparatus as in Example 1 are used. The only difference is that 0.1 ems of aqueous caustic soda solution is added to. 381 / o as soon as oxygen absorption a. begin.

    
EMI0004.0020
  
    Duration <SEP> Speed <SEP> of absorption <SEP> Content
<tb> hour <SEP> on <SEP> one <SEP> half hour <SEP> in <SEP> peroxide
<tb> cm3lmin.% <SEP> weight (volume
<tb> 21/4 <SEP> 33 <SEP> 6.26
<tb> 3 <SEP> 85 <SEP> 12.63
<tb> 41/2 <SEP> 112 <SEP> 38.0 It can be seen that the oxidation takes place much more rapidly in the presence of alkali than in the absence of the latter (example 1). About 88% of the oxygen consumed was used in the formation of peroxide.



  The production of the oxidation product can be carried out as follows: By cooling the product. Of oxidation, 13.7 g of a crystalline solid having a melting point of 143 C (decomposition) are deposited after recrystallization from a mixture of ether and- benzene.

   Its peroxide number corresponds to a di-hydroperoxide of molecular weight equal to 230 (theoretical value 226 for di-isopropylbenzene-di-hydro-peroxide, and its chemical reactions show that it is the para isomer. After separation of this body by filtration, the filtrate is washed with two portions of 10% caustic soda;

          the alkaline washing waters, treated with a stream of excess carbon dioxide, give a further quantity of 7,3 g of solid di-isopropylbenzene-di-hydroperoxy.



  The oxidation by-products can, if desired, be separated as follows: If the organic layer washed with the alkali is shaken with a little 50% caustic soda, the whole thing. solidifies. By collecting. the solid obtained on a suction filter and washing it several times with the dry ether to remove the unchanged di-isopropylbenzene and other occluded products, a body is obtained which turns out to be the salt of sodium para-di-isopr-opi-lbenzene-mono-hydro-peroxy de.

   This sodium salt is hydrolyzed by contact with water at 30 C to a free peroxide (melting point 26 5 C) including. the peroxide number corresponds to that of a monohydroperoxide of molecular weight equal to 194 (theoretical value 7.94 for the di-isopropyIbenzene-mono-hy droperoxide).



  The filtrate and the washing liquid, treated again with. 50% caustic soda, does not give. to no immediate precipitation. After 4 days some mono-hy droperoxy sodium salt is deposited.

   If distilled under a pressure of about 0.005 mm of mercury immediately. after the last washing with 50 01o NaOH, a fraction is obtained after removal of the unchanged di-isopropylbenzene and the solvents. boiling.

   between 64 and. 69 C, weighing 18.3 g and containing. 84% of a mixture of para- and meta-di-isopropy lbenzene-mono-hydroper ox® -des.



       Example <I> 3: </I> In this example, a fraction of di-isopropylbenzene, the boiling point of which is. 210 C / 760 mm. Spectroscopic analysis at. the infrared shows that this fraction is constituted. 100% para-di-isopropylbenzene. The oxidation of this fraction is preceded by a during period. which there is, no oxygen absorbed;

   by addition of 0.05 g of para-di-isopropylbenzene hydroperoxide after 70 minutes absorption begins immediately.
EMI0005.0003
  
    Absorption rate <SEP> <SEP> Content
<tb> Duration <SEP> on <SEP> one <SEP> half hour <SEP> in <SEP> peroxide
<tb> hour <SEP> Cm31min. <SEP>% <SEP> <U> weight <SEP> volume </U>
<tb> 11 / s <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 1 <SEP> 33/4 <SEP> 26 <SEP> 11.3
<tb> 4 <SEP> 225 <SEP> 25.6
<tb> 5 <SEP> 80 <SEP> 63.5 Approximately 75% of the oxygen consumed was used for the formation of the peroxide.

   On cooling, the reaction mixture becomes almost solid by crystallization of the para-diperoxide.

 

Claims (1)

REVENDICATION: Procédé de préparation de para-di-isopro- pylbenzène-di-hydroperoxyde avec formation concomitante de para-di-isopropylbenzène- mono-hydroperoxyde, caractérisé en ce qu'on amène en contact intime du para-di-isopropyl- benzène, en phase liquide pratiquement homo gène et à une température comprise entre 110 et. 140 C, avec un gaz contenant de l'oxygène libre, pratiquement en l'absence de catalyseurs d'oxydation autres que des peroxydes orga niques. CLAIM: Process for the preparation of para-di-isopro- pylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide, characterized in that para-di-isopropyl-benzene is brought into intimate contact, in practically homogeneous liquid phase and at a temperature between 110 and. 140 C, with a gas containing free oxygen, practically in the absence of oxidation catalysts other than organic peroxides. Le para-di-isopropylbenzène-di-hydro- peroxyde obtenu se présente sous, forme de cristaux blancs fondant à 147-150 C; il est très stable à la température ordinaire, n'est pas explosif, mais se décompose avec produc tion de gaz à une température dépassant légè rement le point de fusion. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on utilise une quantité d'oxy gène en excès sur la quantité absorbée par le mélange réactionnel. 2. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on ajoute au mélange réaction nel des substances alcalines destinées à neu traliser les substances acides formées pendant la réaction d'oxydation. The para-di-isopropylbenzene-di-hydro-peroxide obtained is in the form of white crystals melting at 147-150 C; it is very stable at room temperature, is not explosive, but decomposes with the production of gas at a temperature slightly above the melting point. SUB-CLAIMS 1. A method according to claim, characterized in that an amount of oxygen is used in excess of the amount absorbed by the reaction mixture. 2. Method according to claim, characterized in that one adds to the reaction mixture nel alkaline substances intended to neutralize the acidic substances formed during the oxidation reaction. 3. Procédé selon 1a revendication et la sous-rëvendication 2, caractérisé en ce qu'on introduit les substances alcalines sous forme de dispersion aqueuse. 4. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on introduit une quantité d'eau telle que la vapeur produite soit en quantité suffisante pour éliminer pratiquement le risque d'explo sion du mélange gazeux dans l'espace situé au-dessus du mélange réactionnel dans l'appa reil de réaction. 5. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on introduit de la vapeur directe ment dans l'atmosphère gazeuse située au-des sus du mélange réactionnel. 6. 3. Method according to claim 1a and sub-claim 2, characterized in that the alkaline substances are introduced in the form of an aqueous dispersion. 4. Method according to claim and sub-claims 2 and 3, characterized in that a quantity of water is introduced such that the steam produced is in sufficient quantity to practically eliminate the risk of explosion of the gas mixture in the gas mixture. space above the reaction mixture in the reaction apparatus. 5. Method according to claim, characterized in that the vapor is introduced directly into the gaseous atmosphere located above the reaction mixture. 6. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le produit traité contient aussi du méta-di-isopropylbenzène et en ce qu'on isole les para- et méta-di-isopropylbenzène-di- hydroperoxydes du mélange réactionnel liquide par extraction dudit mélange avec -une solu tion aqueuse d'hydroxyde de sodium d'une concentration non supérieure à 10 %. 7. Process according to claim, characterized in that the treated product also contains meta-di-isopropylbenzene and in that the para- and meta-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxides are isolated from the liquid reaction mixture by extracting said mixture with -an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of not more than 10%. 7. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le produit traité contient aussi du méta-di-isopropylbenzène et en ce qu'on isole le para-di-isopropylbenzène-di-hydroper- oxyde du mélange réactionnel liquide froid par filtration, en ce qu'on étend la solution filtrée avec un non-solvant du para-di-hydro- peroxyde et sépare le para-di-hydroperoxyde précipité de la solution. 8. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'on étend la solution filtrée avec du benzène. 9. Process according to claim, characterized in that the treated product also contains meta-di-isopropylbenzene and in that the para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide is isolated from the cold liquid reaction mixture by filtration, in that spreading the filtered solution with a non-solvent for the para-di-hydroperoxide and separating the precipitated para-di-hydroperoxide from the solution. 8. Method according to claim and sub-claim 7, characterized in that the filtered solution is extended with benzene. 9. Procédé . selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'on étend la solution filtrée avec de l'éther de pé trole. 10. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on amène les hydroperoxydes formés sous forme de leurs sels de sodium en solution aqueuse et en ce qu'on isole les hydroperoxydes libres par addition d'acide à ladite solution. Process . according to claim and sub-claim 7, characterized in that the filtered solution is extended with petroleum ether. 10. Process according to claim, characterized in that the hydroperoxides formed are brought in the form of their sodium salts in aqueous solution and in that the free hydroperoxides are isolated by adding acid to said solution.
CH302369D 1950-09-11 1950-09-12 Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide. CH302369A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH295659T 1950-09-11
CH302369T 1950-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH302369A true CH302369A (en) 1954-10-15

Family

ID=25733611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH302369D CH302369A (en) 1950-09-11 1950-09-12 Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH302369A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0165135B1 (en) Process for preparing trifluoromethylated carboxylic acids
US2715646A (en) Manufacture of dhsopropylbenzene hydroperoxides
US4381222A (en) Process for the distillative separation of tertiary alkyl hydroperoxides and ditertiary alkyl peroxides
EP0037349B1 (en) Process for preparing o,o-dimethyl-phosphorodithioate of ethyl- mercaptosuccinate (malathion(r))
CA1113118A (en) Separation of sulfonic acide from the base solution
CH302369A (en) Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.
US2885446A (en) Process for improving color of oil-soluble alcohols
CH302371A (en) Process for the preparation of meta-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with the concomitant formation of meta-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.
BE498029A (en)
EP0222673B1 (en) Process for the preparation of anhydrous crystalline alkali metal salts of trifluoroacetic acid
EP0478428A2 (en) Process for the preparation of boron oxide by hydrolysis of methylborate and its use in the oxidation of saturated hydrocarbons to alcohols
CH295659A (en) Process for the preparation of para-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of para-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.
CH285772A (en) Process for preparing beta-naphthol.
BE513681A (en)
CH302370A (en) Process for the preparation of meta-di-isopropylbenzene-di-hydroperoxide with concomitant formation of meta-di-isopropylbenzene-mono-hydroperoxide.
CH443340A (en) Process for preparing hydroxybenzenes
CH285677A (en) Process for the preparation of 15-methyl-cyclopentadecanol-2-one-1.
CH439269A (en) Process for preparing a cycloalkanone
CH112397A (en) Process for preparing thymol from 2.nitrocymene.
FR2491923A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING CHLOROBENZENE SULFOCHLORIDE
BE583999A (en)
CH318188A (en) Manufacturing process of meta- and para-diisopropylbenzene-dihydroperoxides
FR2459215A1 (en) Alpha- naphthol prodn. from naphthalene - by sulphonation with sulphuric acid in the presence of acetic anhydride, reaction with molten alkali, and neutralisation with mineral acid
CH270252A (en) A process for the preparation of high boiling esters of polycarboxylic acids and unsaturated aliphatic alcohols.
BE525263A (en)