CS209269B1 - Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms - Google Patents

Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms Download PDF

Info

Publication number
CS209269B1
CS209269B1 CS569079A CS569079A CS209269B1 CS 209269 B1 CS209269 B1 CS 209269B1 CS 569079 A CS569079 A CS 569079A CS 569079 A CS569079 A CS 569079A CS 209269 B1 CS209269 B1 CS 209269B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
epoxidation
tertiary butyl
hydroperoxide
macromolecule
compounds
Prior art date
Application number
CS569079A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Vendelin Macho
Igor Talian
Elena Patusova
Milos Revus
Vaclav Marecek
Original Assignee
Vendelin Macho
Igor Talian
Elena Patusova
Milos Revus
Vaclav Marecek
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 Vendelin Macho, Igor Talian, Elena Patusova, Milos Revus, Vaclav Marecek filed Critical Vendelin Macho
Priority to CS569079A priority Critical patent/CS209269B1/en
Publication of CS209269B1 publication Critical patent/CS209269B1/en

Links

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

(54) Spósob výroby nasýtených alebo nenasýtených alifatických epoxizlúčenín s 20 až 80 atómami uhlíka(54) A method for producing saturated or unsaturated aliphatic epoxy compounds having 20 to 80 carbon atoms

Vynález sa týká spósobu výroby nasýtených ί alebo nenasýtených alifatických epoxizlúčenín s 20 • až 80 atómami uhlíka z dostupných petrochemických surovin, připravených oligomerizáciou, poly! merizáciou alebo kopolymerizáciou, predovšet• kým alkénov a diénov, pričom sa dosahuje pomerI ne vysoká rýchlosť epoxidácie i selektivita na alkyloxirany alebo alkenyloxirany.The invention relates to a process for the production of saturated β or unsaturated aliphatic epoxy compounds having from 20 to 80 carbon atoms from available petrochemical raw materials prepared by oligomerization, polyolysis, polyol. by measurement or copolymerization, in particular of the alkenes and dienes, while achieving a relatively high epoxidation rate and selectivity to alkyloxiranes or alkenyloxiranes.

Je všeobecne známe, že epoxidáciu alkénov : možno uskutečňovat’ chlórhydrináciou s následnou ί dehydrochloráciou, ďalej organickými peroxikyse: linami vopred připravenými [Priležajev N. A.: Ber.It is well known that epoxidation of alkenes can be accomplished by chlorohydrinating followed by dehydrochlorination, followed by organic peroxy acids: lines prepared in advance [Priležajev N.A .: Ber.

! 42, 4811 (1909); V. Brit. pat. 990 883; Švajč. pat. ! 42, 4811 (1909); V. Brit. pat. 990 883; SUI. pat.

481 089; Saranča V. N. a spol.: Kinetika i kataliz 18, 1612 (1977)] alebo vytváranými „in šitu“ z peroxidu vodíka, karbónovej kyseliny alebo jej anhydridu za pósobenia kyslých katalyzátorov, napr. katexu [NSR pat. 1 210 850; Šapilov O. D. a kol.: Ž. prikl. chim. 45, 1578 (1972)], potom kooxidáciou alkénov a aldehydov kyslíkom, resp. vzduchom za vzniku alkénoxidov a z aldehydov odpovedajúcich kyselin [BljumbergE. A., Filipova T. V.: Neftechimija 6, 863 (1966); Andrianov A. A., Čemjak B. I.: Neftechimija 8, 22 (1969); Tavadin L. A. a kol.: Neftechimija 18,667 (1978); austrál. pat. 405 028 a franc. pat. 1 410 985]. Nevýhodou, tak ako v případe epoxidácie peroxikyselinami, je vysoká korózia zariadenia a navýše v poslednom případe aj nízká selektivita. Priama oxidácia vzduchom, resp. kyslíkom sa zatiaí s vysokou selektivitou dokáže aplikovat’ len na epoxidáciu etylénu na etylénoxid. Na přípravu propylénoxidu priamou oxidáciou propylénu je sice známých viac postupov, ale uplatnenie vo výrobě z dóvodov příliš nízkej selektivity ešte žiaden nenašiel [NSR pat. 896 941; V. Brit. pat. 724 207; Mis(rík J. E.: Petrochémia 19, 43 (1979)]. Tak v súčasnosti priemyselne najvýznamnejšie sú epoxidácie olefínov organickými hydroperoxidmi [belg. pat. 644 090; franc. pat. 1 459 796 a 1 460 575; Krjukov S. I., Farberov M. J.: Neftechimija 11, 224 (1971); Sheng Μ. N., Zajacek J. G.: J. Org. Chem. 35, 1839 (1970)], najma terc-butylhydroperoxidom, etylbenzénhydroperoxidom a kuménhydroperoxidom, za katalytického účinku přechodných kovov a ich zlúčenín, najma zlúčenín Mo, V, W, Se, Te, Cr, Ti, Re, Ta, B, Nb a Ni. Najvýznamnejšie katalyzátory sú na báze molybdenu [Ševčíková I., Mistrík J. E.: Petrochémia 18,186 (1978)]. Epoxidácia organickými hydroperoxidmi sa však aplikuje na epoxidáciu alkénov najviac do Ci8. Nevýhodou je však skutečnost’, že ako reakčná voda, tak aj vovedená do reakčného prostredia epoxidácie, najma však alkohol vznikajúci z organických hydroperoxidov, hlavně po ich konveťzii na epoxidáciu alkénov (napr. z tercbutylhydroperoxidu vzniknu2 tý terc-butylalkohol, z etylbenzénhydroperoxidu 1-fenyletanol a z kuménhydroperoxidu kumylalkohol), inhibuje, resp. retarduje epoxidáciou [Farberov, Stožkova, Bondarenko, Glusker: Neftechimija 10, 218 (1970); Howe, Hiatt: J. Org. Chem. 36,2493 (1971); Indiktor, Brill: J. Org. Chem. 30, 2074 (1965); Boeva, Tanieljan, Ivanov: Neftechimija 18, 768 (1978)]. Příčina spočívá vo vytváraní konkurenčných komplexov alkoholov a připadne vody s epoxidačným katalyzátorom. Tieto a ďalšie nedostatky odstraňuje a známe přednosti epoxidácie alkénov hydroperoxidmi i peroxokyselinami analogicky aplikuje na výrobu vysokomolekulárnych epoxizlúčenín spósob podlá tohto vynálezu.481 089; Karanika VN et al .: Kinetics i kataliz 18, 1612 (1977)] or formed "in situ" from hydrogen peroxide, carbonic acid or its anhydride by the action of acid catalysts, e.g. cation exchanger [NSR Pat. 1,210,850; Šapilov OD et al .: Ž. Ex. chim. 45, 1578 (1972)], followed by cooxidation of the alkenes and aldehydes with oxygen, respectively. air to form alkene oxides and aldehydes of the corresponding acids [BljumbergE. A., Filip's TV: Nephtechimija 6, 863 (1966); Andrianov AA, Čemjak BI: Nephtechimija 8, 22 (1969); Tavadin LA et al., Neftechimija 18,667 (1978); Austral. pat. 405 028 and French. pat. 1,410,985]. The disadvantage, as in the case of epoxidation by peracids, is the high corrosion of the device and, in the latter case, also the low selectivity. Direct oxidation with air, resp. while it can only be applied with high selectivity to epoxidize ethylene to ethylene oxide. Although several processes are known for the preparation of propylene oxide by direct oxidation of propylene, none has yet found its application in the manufacture due to too low selectivity [NSR Pat. 896 941; V. Brit. pat. 724 207; Mis (r. JE: Petrochemistry 19, 43 (1979)) Thus, the epoxidation of olefins with organic hydroperoxides is currently the most industrially significant (belg. Pat. 644 090; french pat. 1 459 796 and 1 460 575; Krjuk SI, Farber MJ Neftechimija 11, 224 (1971), Sheng N.N, Zajacek JG: J. Org. Chem. 35, 1839 (1970)], in particular tert-butyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide and cumene hydroperoxide, under the catalytic action of transition metals and their compounds, in particular the most important catalysts are based on molybdenum [Ševčíková I., Mistrík JE: Petrochemistry 18,186 (1978)]. however, it applies to the epoxidation of alkenes up to C 18 at the most. However, the disadvantage is that both the reaction water and the epoxidation reaction medium, in particular alcohol resulting from organic hydroperoxides, mainly after their convection for epoxidation of alkenes (e.g. tert-butyl hydroperoxide) tert-butyl alcohol, ethylbenzene hydroperoxide (1-phenylethanol, and cumene hydroperoxide cumyl alcohol), respectively, is inhibited, respectively. retarding by epoxidation [Farber, Stozkova, Bondarenko, Glusker: Neftechimija 10, 218 (1970); Howe, Hiatt, J. Org. Chem. 36,2493 (1971); Ind., Brill: J. Org. Chem. 30, 2074 (1965); Boeva, Tanieljan, Ivanov: Nephtechimija 18, 768 (1978)]. The reason lies in the formation of competing complexes of alcohols and possibly of water with an epoxidation catalyst. These and other drawbacks are overcome and the known advantages of epoxidation of alkenes with hydroperoxides and peracids are analogously applied to the production of high molecular weight epoxy compounds by the method of the present invention.

Podlá tohto vynálezu sa spósob výroby nasýtených alebo nenasýtených alifatických epoxizlúčenín s 20 až 80 atómami uhlíka a připadne odpovedajúcich kyslíkatých zlúčenín epoxidáciou organickými hydroperoxidmi ako sú terciálny-butylhydroperoxid, etylbenzénový roztok etylbenzénhydroperoxidu a kuménový roztok kuménhydroperoxidu, za katalytického účinku aspoň jedného z prvkov alebo zlúčenín prvkov V.a a Vl.a podskupiny periodického systému prvkov pri teplote 30 až 160 °C, alebo peroxidu vodíka za spolupósobenia organických alebo anorganických kyselin a katalyzátorov na báze katiónaktívnych iónomeničov alebo aspoň jednej zo zlúčenín bóru, molybdenu, volfrámu, ortuti, bizmutu, antimónu a arzénu, s výhodou heterogénnych alebo heterogenizovaných katalyzátorov, pri teplote 20 až 120 °C, připadne za přítomnosti inertných rozpúšťadiel, ktoré za podmienok epoxidácie nepodliehajú oxidačným změnám, najma cyklohexánu, heptánu, 1,2-dichlóretánu, nasýtených aromatických připadne alifatickoaromatických uhlovodíkov, uskutočňuje tak, že sa epoxiduje kopolymér alebo homopolymér alkénov s 2 až 5 atómami uhlíka, pričom jednotlivé zložky v zmesi sú v pomere 0,1 : 1 až 1 : 0,1 hmot. dielov, alebo konjugovaných diénov so 4 až 5 atómami uhlíka obsahujúci priemerne 1 až 4 dvojité vazby v makromolekule, pri celkovom tlaku 0,1 až 200 kPa a celkovom molámom pomere organického hydroperoxidu alebo peroxidu vodíka k epoxidovanému homopolyméru alebo kopolyméru 1 až 5:1, pričom uvolňovaný alkohol alebo voda sa odvádzajú samotné alebo ako azeotrop, spravidla s organickým rozpúšťadlom, pričom epoxidačný katalyzátor sa odstraňuje zo surového produktu a s výhodou regeneruje.According to the present invention, a process for the production of saturated or unsaturated aliphatic epoxy compounds having 20 to 80 carbon atoms and the corresponding oxygenated compounds, respectively, by epoxidation with organic hydroperoxides such as tert-butyl hydroperoxide, ethylbenzene solution of ethylbenzene hydroperoxide and first cumene solution and a Vl.a subgroup of the Periodic Table of the Elements at a temperature of 30 to 160 ° C, or hydrogen peroxide in association with organic or inorganic acids and catalysts based on cationic ion exchangers or at least one of boron, molybdenum, tungsten, mercury, bismuth, antimony and arsenic compounds; preferably heterogeneous or heterogeneous catalysts, at a temperature of 20 to 120 ° C, in the presence of inert solvents which are not subject to oxidative changes under the conditions of epoxidation, in particular cyclohexane, of saturated, aromatic or aliphatic-aromatic hydrocarbons, is carried out by epoxidizing a copolymer or homopolymer of C2 -C5 alkenes, the components in the mixture being in a ratio of 0.1: 1 to 1: 0.1 wt. parts or conjugated dienes of 4 to 5 carbon atoms containing on average 1 to 4 double bonds in a macromolecule, at a total pressure of 0.1 to 200 kPa and a total molar ratio of organic hydroperoxide or hydrogen peroxide to epoxidized homopolymer or copolymer of 1 to 5: 1, wherein the released alcohol or water is discharged alone or as an azeotrope, typically with an organic solvent, wherein the epoxidation catalyst is removed from the crude product and preferably recovered.

Výhodou spósobu podlá tohto vynálezu je fahká technická dostupnosť východiskových surovin, možnosť výroby v beztlakových alebo nízkotlakových zariadeniach, vyššie výťažky epoxizlúčenín, ako aj skutočnosť, že výparným teplom oddestilovávaného alkoholu, či vody, resp. azeotropov alkoholov a vody s uhfovodíkmi sa technicky nenáročné a účinné odvádza reakčné oxidačně teplo, pričom súěasne sa vykonává ďalšia technologická operácia, oddefovanie vedfajších produktov.The advantages of the process according to the invention are the easy technical availability of the starting materials, the possibility of production in non-pressurized or low-pressure plants, higher yields of epoxy compounds, and the fact that the heat of evaporation of distilled alcohol or water, respectively. The azeotropes of alcohols and hydrocarbon water are technically undemanding and efficient to remove the heat of reaction, while at the same time carrying out another technological operation, separating the by-products.

Regulováním tlaku je možné dalej udržiavať optimálnu teplotu epoxidácie. Přitom sa získajú cenné produkty i medziprodukty pre ďalšie organické syntézy a výroby z dostupných, zatiaf nie prQiš technicky zhodnocovaných východiskových petrochemických surovin. Tak pri výrobě oligomérov eténu, resp. výrobě 1-alkénov oligomerizáciou eténu, pri tzv. Alfol-procese výroby lineámych primárných vyšších mastných alkoholov odpadajú poměrně značné kvantá alkénov nad C20, pre ktoré spravidla chýba príťažlivejšie využitie.By controlling the pressure, it is further possible to maintain an optimum epoxidation temperature. In doing so, valuable products and intermediates for further organic synthesis and production are obtained from available but not yet technically upgraded starting petrochemical raw materials. Thus, in the production of ethene oligomers, resp. production of 1-alkenes by oligomerization of ethene; The process of production of linear primary higher fatty alcohols eliminates relatively large quantities of alkenes above C20 , which generally lack more attractive use.

Okrem toho, oligoméry, či pomeme nízkomolekulárne polyméry a kopolyméry možno 1'ahko vyrábať nielen z rafinovaných, ale aj prakticky technických alkénov C2 až Cs a konjugovaných diénov C4 až C5, individuálnych i zmesí alkénov a diénov, tiež v zmesi s inými nasýtenými a připadne i nenasýtenými uhfovodíkmi s využitím lacných katiónových, aniónových alebo komplexných katalyzátorov, radikálových iniciátorov ap.In addition, oligomers or relatively low molecular weight polymers and copolymers can be produced only from 1'ahko refined, but also practical technical olefins C 2 to C s conjugated diene and C 4 and C 5, individual and mixtures of olefins and diene, also mixed with other saturated and optionally unsaturated hydrocarbons using cheap cationic, anionic or complex catalysts, free radical initiators and the like.

Z organických hydroperoxidov sú vhodné hlavně terciálny butylhydroperoxid, terciálny amylhydroperoxid, etylbenzénhydroperoxid, kuménhydroperoxid, menej sú vhodné viac molekulárně hydroperoxidy, lebo z nich vytvárané odpovedajúce alkoholyOf the organic hydroperoxides, tertiary butyl hydroperoxide, tertiary amyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide are particularly suitable, the more molecular hydroperoxides are less suitable, because the corresponding alcohols formed therefrom

ROOH-I-R'CH = CHR”—>ROH +R'CH CHRROOH-I-R'CH = CHR '- > ROH + R'CH CHR

nie je možné technicky jednoduchým spósobom v uvedenom tlakovom rozsahu a pri přibližné optimálnej teplote epoxidácie kontinuálně z reakčného prostredia odstraňovať. Potřeba značných množstiev přísad rozpúšťadiel na vytvorenie azeotropu s uvolňovaným alkoholom tiež podstatné znižuje získanie přednosti spósobu. Přitom možno využívat’ známe epoxidačné katalyzátory na báze prvkov a zlúčenín prvkov V.a a Vl.a podskupiny periodického systému, z nich však hlavně zlúěeniny rpolybdénu, vanádu, volfrámu a chrómu. Zozlúčenín sú to jednak olejorozpustné formy uvedených prvkov, napr. vo formě solí organických kyselin (molybdénnaftenát, molybdénstearát ap.), ktoré sa však z reakčných produktov dosť ťažko odstraňujú, tobóž regenerujú, jednak vo formě kysličníkov, sulfidov, a to či už samotných alebo nanesených na nosičoch. Zvlášť zaujímavé sú formy heterogenizovaných epoxidačných katalyzátorov, ako napr. zlúčenín molybdénu nanesené na polymémych matriciach [Tanieljan S. K. a kol.: Neftechimija 18, 760 (1978)]. Takéto heterogénne alebo heterogenizované epoxidačné katalyzátory, najma ak majú dostatečný měrný povrch, sú zvlášť významné, lebo sa fahko regenerujú a neznečisťujú produkt.it is not possible to continuously remove the reaction medium from the reaction medium in a technically simple manner in the said pressure range and at an approximate optimum epoxidation temperature. The need for substantial amounts of solvent additives to form an azeotrope with the released alcohol also substantially reduces the process preference. It is possible to use known epoxidation catalysts based on elements and compounds of elements V.a and Vl.a of a subgroup of the periodic system, but mainly of rpolybdenum, vanadium, tungsten and chromium. Compounds are, on the one hand, oil-soluble forms of said elements, e.g. in the form of salts of organic acids (molybdenum phthenate, molybdenum stearate, etc.), which, however, are quite difficult to remove from the reaction products, regenerate the capsules, either in the form of oxides, sulfides, either alone or supported on carriers. Of particular interest are forms of heterogenized epoxidation catalysts, such as e.g. molybdenum compounds deposited on polymer matrices [Tanieljan S. K. et al., Neftechimija 18, 760 (1978)]. Such heterogeneous or heterogenized epoxidation catalysts, especially if they have a sufficient specific surface area, are particularly important because they are easy to regenerate and do not contaminate the product.

Ako inertně rozpúšťadlá sú vhodné hlavně také, ktoré vytvárajú azeotropy z organického hydroperoxidu uvolňovaným alkoholom. Tak, v případe kuménhydroperoxidu s uvolňovaným kumylalkoholom vhodný azeotrop vytvára kumén, ktorý súěasne bývá aj zrieďovadlom kuménhydroperoxidu, v případe etylbenzénhydroperoxidu etylbenzén, v případe peroxidu vodíka voda ap.Particularly suitable as inert solvents are those which form azeotropes from the organic hydroperoxide released by the alcohol. Thus, in the case of cumene hydroperoxide with released cumyl alcohol, a suitable azeotrope produces cumene, which at the same time is also a diluent of cumene hydroperoxide, in the case of ethylbenzene hydroperoxide ethylbenzene, in the case of hydrogen peroxide water and the like.

Celkový tlak epoxidácie závisí obvykle od druhu epoxidačného činidla, ako aj od teploty epoxidácie. V případe terciálny butylhydroperoxidu je možné pracovat’ pri atmosferickom tlaku, resp. nepatrné žvýšenom, lebo teplota varu terciálny butylalkoholu pri tlaku okolo 101 kPa (a v epoxidačnom prostředí jě trochu vyššia) je takmer totožná s optimálnou pre katalyzovanú epoxidáciu organickými hydroperoxidmi. Pri etylbenzénhydroperoxide, resp. kuménhydroperoxide je zapotreby pracovat pri zníženom tlaku a spravidla ešte s přísadou rozpúšťadiel, potřebných na vytvorenie azeotropu vrúceho v rozsahu optimálnych teplot 70 až 120 °C, pri epoxidačnom systéme kyselin s peroxidom vodíka 40 až 100 °C. Na epoxidáciu možno pravda použit aj vopred připravené organické i anorganické peroxikyseliny, ako kyselinu peroxioctovú, kyselinu peroximravčiu, kyselinu peroxiizomaslovú, kyselinu peroxiboritú ap.The total epoxidation pressure usually depends on the type of epoxidizing agent as well as on the epoxidation temperature. In the case of tertiary butyl hydroperoxide, it is possible to work at atmospheric pressure, respectively. slightly elevated since the boiling point of tertiary butyl alcohol at a pressure of about 101 kPa (and slightly higher in the epoxidizing environment) is almost identical to the optimal for catalyzed epoxidation with organic hydroperoxides. For ethylbenzene hydroperoxide, respectively. cumene hydroperoxide is desirable to operate under reduced pressure and typically with the addition of solvents needed to form an azeotrope boiling in the optimum temperature range of 70 to 120 ° C, in an epoxidation system of acids with a hydrogen peroxide of 40 to 100 ° C. Pre-prepared organic and inorganic peracids, such as peroxyacetic acid, peroxy formic acid, peroxyisobutyric acid, peroxiboric acid and the like can also be used for epoxidation.

Ďalšie podrobnosti spósobu výroby podlá tohto vynálezu sú zřejmé z príkladov.Further details of the production method of the present invention are apparent from the examples.

Příklad 1Example 1

Do trojhrdlej reakčnej nádoby o objeme 500 cm3 opatrenej utěsněným miešadlom, teplomerom a spatným chladičom sa naváži 200 g polypropylénového oleja o priemernej molekulo ve j hmotnosti 495 (brómovéčíslo = 57,05 gBr2/100 g; cl/1 = 846 kg . m-3; na 1 makromolekulu připadá priemerne 1,77 dvojitej vazby; nD = 1,4700; viskozita pri 20 °C = 504 mPas; teplota = —1,5 až 42 °C) a vyhřeje sa za neustálého miešania na teplotu 90 °C. Potom sa přidá 1,5 g práškového molybdénového oxidu a počs 1 h 120 g terciálneho butylalkoholového roztoku terciálneho butylhydroperoxidu o konc. 61 % hmot. (mol. poměr polypropylénového oleja k terciálnemu butylhydroperoxidu je 1:2). Za miešania a refluxovania sa udržuje reakčná zmes ešte počas dalších 4 h, potom sa ochladí, suspendovaný molybdénový katalyzátor sa odfiltruje a terciálny butylalkohol, ako aj neskonvertovaný terciálny butylhydroperoxid sa vytrepe vodou a oddělí. Epoxidovaný a neskonvertovaný polypropylénový olej sa ešte dočistí na rotačnej odparke. Brómové číslo produktu je 40 g Br2/100 g, takže konverzia polypropylénového oleja činí 29 %, resp. 52,8 %, ak počítáme epoxidovatelnosť jednej dvojitej vazby v makromolekule polypropylénového oleja, konverzia terciálneho butylhydroperoxidu 62,1 % a selektivita na epoxidovaný polypropylénový olej 29,0 %, výťažok epoxidovaného polypropylénového oleja (počítané na epoxidáciu 1 dvojitej vazby) je 20,5 %.A three-necked flask having a volume of 500 cm 3 equipped with a sealed stirrer, thermometer and reflux condenser was weighed 200 g of polypropylene oil on the average of the molecular weight of 495 J (brómovéčíslo = 57.05 gBr2 / 100 g; cl / 1 = 846 kg. M - 3 ; per macromolecule, there is an average of 1.77 double bonds; nD = 1.4700; viscosity at 20 ° C = 504 mPas; temperature = -1.5 to 42 ° C) and heated to 90 ° C with stirring . Then 1.5 g of molybdenum oxide powder and 120 g of tert-butyl alcohol solution of tertiary butyl hydroperoxide with conc. 61% wt. (mole ratio of polypropylene oil to tertiary butyl hydroperoxide is 1: 2). While stirring and refluxing, the reaction mixture is maintained for an additional 4 h, then cooled, the suspended molybdenum catalyst is filtered off and the tertiary butyl alcohol as well as the unconverted tertiary butyl hydroperoxide are shaken with water and separated. The epoxidized and unconverted polypropylene oil is further purified on a rotary evaporator. The bromine number of the product was 40 g Br 2/100 g, so that the conversion of polypropylene is 29% oil, respectively. 52.8% when calculating the epoxidability of one double bond in the macromolecule of polypropylene oil, conversion of tertiary butyl hydroperoxide 62.1% and selectivity to epoxidized polypropylene oil 29.0%, yield of epoxidized polypropylene oil (calculated for epoxidation of 1 double bond) is 20.5 %.

Avšak za inak podobných podmienok, ale s přidáváním terciálneho butylhydroperoxidu prikvapkávaním do reakčného prostredia počas lha súčasne oddestilovávania terciálneho butylalkoholu pri celkovom tlaku 101,3 kPa (jednak přidávaného spolu s terciálnym butylhydroperoxidom, jednak vytváraného z terciálneho butylhydroperoxidu, hlavně po epoxidácii polypropylénového oleja) a súčasne s jeho oddestilovávaním počas dalších h pri teplote 90 ± 0,5 °C, získaná zmes epoxidovaného a východiskového polypropylénového oleja má brómové číslo 27,1 g Br2/100g a obsah epoxyskupín 2,4 %. Konverzia polypropylénového oleja je 52,5 %, resp. 92,8 % (ak sa počítá epoxidovatefnosť 1 dvojitej vazby) a konverzia terciálneho butylhydroperoxidu 87,1 %. Selektivita na epoxidovaný polypropylénový olej jeHowever, under otherwise similar conditions, but with the addition of tertiary butyl hydroperoxide by dropwise addition to the reaction medium during 1h, simultaneously distilling off the tertiary butyl alcohol at a total pressure of 101.3 kPa (both added together with tertiary butyl hydroperoxide with its distillation for a further hour at a temperature of 90 ± 0.5 ° C, the obtained mixture of epoxidized and starting polypropylene oil has a bromine number of 27.1 g Br 2 / 100g and an epoxy group content of 2.4%. The conversion of polypropylene oil is 52.5%, respectively. 92.8% (if the epoxidability of 1 double bond is calculated) and the conversion of tertiary butyl hydroperoxide 87.1%. The selectivity for epoxidized polypropylene oil is

58,9 %.58.9%.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa podobné ako v příklade 1, len s tým rozdielom, že miesto 1,5 g suspendovaného práškového oxidu molybdenového ako katalyzátora sa na každý pokus aplikuje po 0,5 g nafténanu molybdénového s obsahom 2,9 % hmot. molybdénu. Ďalej, z produktu epoxidácie sa katalyzátor neregeneruje a celková reakčná doba miesto 5 h je 6 h. Brómové číslo produktu bez oddestilovania terciálneho butylalkoholu je 27,2 a s oddestilovávanímThe procedure is similar to that of Example 1, except that 0.5 g of molybdenum naphthenate, containing 2.9% by weight, is applied per experiment instead of 1.5 g of suspended molybdenum trioxide catalyst. molybdenum. Further, from the epoxidation product the catalyst is not regenerated and the total reaction time instead of 5 h is 6 h. The bromine number of the product without distillation of tertiary butyl alcohol is 27.2 and with distillation

21,7 g Br2/100g. Konverzia terciálneho butylalkoholu v prvom případe je 95 a v druhom 92,3 %. Konverzia polypropylénového oleja bez oddestilovávania terciálneho butylalkoholu je 58,3, resp.21.7 g Br 2 / 100g. The conversion of tertiary butyl alcohol in the first case is 95 and 92.3%, respectively. The conversion of the polypropylene oil without distilling off the tertiary butyl alcohol was 58.3, respectively.

92,5 % asoddestilovávaním62,resp. 109,5 %,pri počítaní epoxidácie 1 dvojitej vazby (z priemerného počtu 1,77) v makromolekule polypropylénového oleja. Obsah epoxiskupín v prvom případe je 2,19 % a v druhom 3,5. Výťažok epoxidovaného polypropylénového oleja v případe epoxidácie bez oddestilovávania terciálneho butylalkoholu je92.5% and by distilling62, resp. 109.5%, when calculating the epoxidation of 1 double bond (from an average of 1.77) in the macromolecule of polypropylene oil. The content of epoxy groups in the first case is 2.19% and in the second case 3.5. The yield of epoxidized polypropylene oil in the case of epoxidation without distilling off tertiary butyl alcohol is

49,1 % a s oddestilovávaním 79,8 %. Zvyšok do 100 % tvoria hlavně dioly polypropylénového oleja a bližšie neidentifikované kyslíkaté organické zlúčeniny.49.1% and with distillation 79.8%. The remainder to 100% are mainly diols of polypropylene oil and unidentified oxygenated organic compounds.

Příklad 3Example 3

Do trojhrdlej reakčnej nádoby špecifikovanej v příklade 1, opatrenej miesto spatného chladiča vodným chladičom a odlučovačom, připojeným na olejová vývevu sa naváži 100 g polypropylénového oleja specifikovaného v příklade 1 a 1,5 g práškového oxidu molybdénového. Potom sa obsah banky za miešania vyhřeje na teplotu 90 °C, zapne sa výveva a počas 1 hodiny sa nadávkuje 92,2 g kuménového roztoku kuménhydroperoxidu o konc. 50 % hmot. (mol. poměr polypropylénového oleja ku kuménhydroperoxidu je tak 1 : 1,5). Súčasne pri celkovom tlaku 1,6 kPa oddestilováva azeotrop kuménu s kumylalkoholom. Pri uvedenom tlaku sa ešte reakčná zmes udržuje pri teplote 100 až 110 °C počas dalších 6 h. Oddestiluje sa100 g of the polypropylene oil specified in Example 1 and 1.5 g of molybdenum oxide powder are weighed into a three-necked reaction vessel specified in Example 1, equipped with a water condenser and a separator attached to an oil pump instead of a bad condenser. The contents of the flask are then heated to 90 ° C with stirring, the pump is switched on and 92.2 g of cumene hydroperoxide solution with conc. 50 wt. (mole ratio of polypropylene oil to cumene hydroperoxide is thus 1: 1.5). At the same time, at a total pressure of 1.6 kPa, the azeotrope of cumene with cumyl alcohol distills off. At this pressure, the reaction mixture is maintained at a temperature of 100 to 110 ° C for a further 6 h. Distilling off

81,3 g zmesi kuménu (46 g) s kumylalkoholom (29 g) a kuménhydroperoxidom (6,3 g); 10,9 g sa odlúči v ochranných zariadeniach vývevy. Případný zvyškový kuménhydroperoxid a kumylalkohol sa móže vyprat’ vodou nasýtenou butanolom.81.3 g of a mixture of cumene (46 g) with cumyl alcohol (29 g) and cumene hydroperoxide (6.3 g); 10.9 g are collected in the pump protective equipment. Any residual cumene hydroperoxide and cumyl alcohol may be washed with water saturated with butanol.

Brómové číslo produktu je 28,06 g Br2/100 g a množstvo epoxyskupín 2,51 %. Konverzia kuménhydroperoxidu dosahuje 69,3 % a polypropylénového oleja 50,8 %, resp. 89,8 % a výťažok epoxidovaného polypropylénového oleja (počítá4 né na epoxidáciu 1 dvojitej vazby) je 57 %. Za inak podobných podmienok, ale bez oddestilovávania kumylalkoholu, sa dosahuje konverzia polypropylénového oleja len 28,8, resp. 50,9 %.The bromine number of the product was 28.06 g Br 2/100 g and the amount of epoxy groups 2.51%. The conversion of cumene hydroperoxide reached 69.3% and polypropylene oil reached 50.8%, respectively. 89.8% and the yield of epoxidized polypropylene oil (calculated for epoxidation of 1 double bond) is 57%. Under otherwise similar conditions, but without distilling off the cumyl alcohol, the conversion of the polypropylene oil is only 28.8%, respectively. 50.9%.

iand

Příklad 4Example 4

Postupuje sa podobjíů ako v příklade 1, len miesto po 200 g polypropylénového oleja sa použije po 100 g polybuténov, připravených katiónovou ( polymerizáciou, resp. kopolymerizáciou olefinicky í nenasýtených uhlovodíkov takmer pdbutadienizovanej pyrolýznej C4-frakcie (izobutón = 43,58 % : hmot.; 1-butén = 33,50% hmot.: 1,3-butadién = 1,53 % hmot; cis-2-butén = 2,39 % hmot.; ; trans-2-butén = 6,8 % hmot.; propen = 0,15 % [ hmot.; izobután = 2,2 % hmot.; n-bután = 8,49 % , hmot.) pri teplote 60 °C pódia čs. aut. osvedčenia č. 193 855. Priemerná mol. hmotnost’ polybuténov . po rafinácii je 590 a brómové číslo 71,21 g ! Br2/100 g. Na 1 makromolekulu tak připadá prie- i merne 2,63 dvojitej vazby. Pri epoxidácii pri . teplote 90 °C a s terciálnym butylhydroperoxidom ako epoxidačným činidlom a práškovým oxidom j molybdénovým pri oddestilovávaní terc-butylal- ; koholu sa dosiahne (prámové číslo =i 23,79 g Br2/100 g) konverzia polybuténov, resp. kopolymérov 66,6 % a bez oddestilovávania (brómové číslo = 30,3 g pr2/100 g) 57,5 %.An podobjíů that in Example 1, except that instead of 200 g of polypropylene is used oil, 100 g of polybutene prepared cationic (polymerization, respectively. EXAMPLE copolymerization of olefinically unsaturated hydrocarbon pyrolysis almost pdbutadienizovanej C 4 -fractions (izobutón = 43.58%: wt 1-butene = 33.50% by weight: 1,3-butadiene = 1.53% by weight; cis-2-butene = 2.39% by weight; trans-2-butene = 6.8% by weight; propen = 0.15% (w / w; isobutane = 2.2% w / w; n-butane = 8.49%, w / w) at 60 ° C on the basis of the Czech Certificate No. 193 855. Average mol. weight polybutenes. after purification was 590, and 71.21 g bromine number? Br2 / 100 g. in one macromolecule event of default as a measure 2,63 double bond. when epoxidation at. 90 ° C and the tertiary butyl hydroperoxide as the epoxidizing agent and a molybdenum oxide powder j at distilling off t-butylal-, alcohols are obtained the (ID = prámové and 23.79 g Br2 / 100 g) conversion of the polybutene enes, respectively. 66.6% copolymer, and distilling off free (bromine number = kr 2 30.3 g / 100 g) 57.5%.

Znamená tó, že priemerne vychádza na 1 makromolekulu1 skóiivertovaných 1,75 dvojitej vazby v pokusoch s oddestilovávaním a 1,51 dvojitej vazby bez oddestilovávania terciálneho butylalko- l holu. iThis means that, on average, 1 macromolecule of 1 scored-1.75 double bond in the distillation experiments and 1.51 double bond without distillation of tertiary butyl alcohol is based on 1 macromolecule. and

Příklad 5Example 5

Na epoxidáciu sa použije zmes homopolymérov ' a kopolymérov, připravená pri teplote 70 °C zo , zmesi uhlovodíkov surověj (obsahuje okrem nasýtených uhlovodíkov 34,26 % hmot. 1,3-butadié- , nu; 25,57 % hmot. izobuténu; 18,35 % hmot. 1-buténu; 3,42 % hmot. cis-2-buténu; 4,6 % hmot. trans-2-buténu; 0,36 % hmot. metylacetylénu a 0,2 % hmot. propénu) a odbutadienizovanej (Specifikovaná v příklade 4) pyrolýznej C4-frakcie podlá čs. aut. osvedčenia č. 193 855. Priemerná mol. hmotnosť rafinovanej zmesi je 433; brómové číslo = 102,47 g Br2/100 g; index lomu nD 20 = 1,478.A mixture of homopolymers and copolymers prepared at 70 ° C from a crude hydrocarbon mixture (containing, in addition to saturated hydrocarbons, 34.26% by weight of 1,3-butadiene; 25.57% by weight of isobutene; 35% by weight of 1-butene, 3.42% by weight of cis-2-butene, 4.6% by weight of trans-2-butene, 0.36% by weight of methylacetylene and 0.2% by weight of propene), and odbutadienized (Specified in Example 4) pyrolysis C 4 -fraction according to MS. aut. Certificate No. 193 855. Average mol. the weight of the refined mixture is 433; bromine number = 102.47 g Br2 / 100 g; refractive index n D 20 = 1.478.

Claims (1)

PREDMETSUBJECT Spósob výroby nasýtených alebo nenasýtených alifatických epoxyzlúčenín s 20 až 80 atómami uhlíka a připadne odpovedajúcich kyslíkatých zlúčenín epoxidáciou organickými hydroperoxidmi ako sú terciálny butylhydroperoxid, etylbenzénový roztok etylbenzénhydroperoxidu a kuménový roztok kuménhydroperoxidu, za katalytického účinku aspoň jedného z prvkov alebo zlúčením prvkov V. a VI. a podskupiny periodického systému prvkov pri teplote 30 až 160 °C alebo peroxidu vodíka za spolupósobenia organických alebo anorganickýchA process for the production of saturated or unsaturated aliphatic epoxy compounds having 20 to 80 carbon atoms and, if appropriate, the corresponding oxygenated compounds by epoxidation with organic hydroperoxides such as tertiary butyl hydroperoxide, ethylbenzene solution of ethylbenzene hydroperoxide and cumene solution of cumene or first hydroperoxide compounds. and a subset of the periodic system of elements at a temperature of 30 to 160 ° C or hydrogen peroxide with the participation of organic or inorganic Na epoxidáciu na zariadení špecifikovanom v příklade 1 sa naváži po 150 g uvedenej zmesi homopolymérov a kopolymérov, po 1,5 g práškového kysličníka molybdenového a po 182 g tercbutylalkoholového roztoku terciálneho butylhydropéroxidu o koně. 61 % hmot.150 g of said mixture of homopolymers and copolymers, 1.5 g of powdered molybdenum oxide and 182 g of tert-butyl alcohol solution of tertiary butyl hydroperoxide are added to the epoxidation on the apparatus specified in Example 1. 61% wt. Výsledný molámy poměr homopolymérov a kopolymérov k terciálnemu butylalkoholu je tak 1 : 3,55. Je tomu tak z toho dóvodu, že na 1 makromolekulu připadá 2,78 dvojitej vazby. Pri teplote 90 °C, tlaku 101 kPa a reakčnej době po 5 h inak podobným postupom ako v příklade 1, konverzia terc-butylhydroperoxidu dosiahne v pokuse s oddestilovávaním terciálneho butylalkoholuThe resulting molar ratio of homopolymers and copolymers to tertiary butyl alcohol is thus 1: 3.55. This is because one macromolecule has 2.78 double bonds. At a temperature of 90 ° C, a pressure of 101 kPa and a reaction time of 5 h by an otherwise similar procedure to that of Example 1, the conversion of tert-butyl hydroperoxide is achieved in an attempt to distill off tertiary butyl alcohol 68.6 % (oddestilováva aj malá časť terciálneho butylhydroperoxidu) a bez oddestilovávania68.6% (also a small portion of tertiary butyl hydroperoxide is distilled off) and without distillation 39.6 %. Konverzia dvojitých vázieb zmesi homopolymérov a kopolymérov v prvom případe dosahuje 59,7 % (brómové číslo produktu = 41,34) a v druhom, bez oddestilovávania terciálneho butylalkoholu, 42,1 % (brómové číslo v produkte bez terciálneho butylalkoholu = 59,3 gBr2/100 g). Znamená to, že v prvom případe vychádza na li makromolekulu skonvertovaných 1,63 a v druhom 1,17 dvojitých vázieb.39.6%. The double bond conversion of the mixture of homopolymers and copolymers in the first case reaches 59.7% (bromine product number = 41.34) and in the second, without distillation of tertiary butyl alcohol, 42.1% (bromine number in product without tertiary butyl alcohol = 59.3 gBr 2) / 100 g). This means that in the first case the macromolecule converted 1.63 and in the second 1.17 double bonds. Příklad 6Example 6 Do trojhrdlej banky o objeme 100 cm3 opatrenej magnetickým miešadlom, špeciálnym deliacim lievikom a vodným chladičom, napojeným cez předlohu na vývevu, sa naváži 40 g polypropylénového oleja Specifikovaného v příklade 1, dalej 8 g katexu v H-forme (Ostion KS) a 0,4 g kyseliny boritej. Nato sa zapne výveva a obsah banky sa vyhřeje za neustálého miešania na teplotu 70 ± 1 °C. Pri tejto teplote a tlaku 32 ± 1 kPa sa po kvapkách počas 30 min přidá 18,4 g vodného roztoku peroxidu vodíka o konc. 30 % hmot. (mol. poměr polypropylénového oleja k H2O2 = 1:2). Z reakčného roztoku sa postupné oddestilováva všetka voda. Po 3 h sa pokus přeruší. Dosiahne sa konverzia dvojitých vázieb polypropylénového oleja 45,2 % a výťažok epoxidovaného polypropylénového oleja (počítané na epoxidáciu v makromolekule 1 dvojitej vázby) 61,5 %.Three-necked flask of a volume of 100 cm3 equipped with magnetic stirrer, a special dropping funnel and water condenser, connected via a template for the vacuum pump, weigh 40 g of polypropylene oil specified in Example 1 and further 8 g ion exchanger in the H form (Ostion KS) and 0 4 g of boric acid. The pump is then started and the contents of the flask are heated to 70 ± 1 ° C with stirring. At this temperature and a pressure of 32 ± 1 kPa, 18.4 g of an aqueous solution of hydrogen peroxide with conc. 30% wt. (mole ratio of polypropylene oil to H 2 O 2 = 1: 2). All water is gradually distilled off from the reaction solution. After 3 h, the experiment was stopped. The conversion of double bonds of polypropylene oil is 45.2% and the yield of epoxidized polypropylene oil (calculated for epoxidation in double bond macromolecule 1) is 61.5%. VYNÁLEZU kyselin a katalyzátorov na báze katiónaktívnych iónmeničov aleba aspoň jednej zo zlúčenín bóru, molybdenu, volfrámu, ortuti, bizmutu, antimónu a arjénu, s výhodou heterogénnych alebo heterogenizovaných katalyzátorov, pri teplote 20 až 120 °C, připadne za přítomnosti inértných rozpúšťadiel, ktoré za podmienok epoxidácie nepodliehajú oxidačným změnám, najmá cyklohexánu, heptánu, 1,2-dichlóretánu, nasýtených aromatických připadne alifaticko-aromatických uhlovodíkov, vyznačujúci sa tým, že sa epoxiduje kopolymér aiebo homopolymér alkénov s 2 až 5 atómami uhlíka, pričom jednotlivé zložky v zmesi sú v poměre 0,1 : 1 až 1 : 0,1 hmot. dielov, alebo konjugovaných diénov so 4 až 5 atómami uhlíka obsahujúci priememe 1 až 4 dvojité vazby v makromolekule, pri celkovom tlaku 0,1 až 200 kPa a celkovom molárnom pomere organického hydroperoxidu alebo peroxidu vodíka k epoxidovanému hornopolyméru alebo kopolyméru 1 až 5 :1, pričom uvolňovaný alkohol alebo voda sa odvádzajú samotné alebo ako azeotrop, spravidla s organickým rozpúšťadíom, pričom epoxidačný katalyzátor sa odstraňuje zo surového produktu a s výhodou regeneruje.OF THE INVENTION The acids and catalysts based on cationic ion exchangers or at least one of boron, molybdenum, tungsten, mercury, bismuth, antimony and arjene compounds, preferably heterogeneous or heterogenized catalysts, at a temperature of 20 to 120 ° C, optionally in the presence of other boron solvents conditions of epoxidation are not subject to oxidative changes, in particular cyclohexane, heptane, 1,2-dichloroethane, saturated aromatic or aliphatic-aromatic hydrocarbons, characterized in that the copolymer or homopolymer of C2-C5 alkenes is epoxidized, the individual components in the mixture being in the mixture ratio 0.1: 1 to 1: 0.1 wt. parts or conjugated dienes having 4 to 5 carbon atoms containing an average of 1 to 4 double bonds in a macromolecule, at a total pressure of 0.1 to 200 kPa and a total molar ratio of organic hydroperoxide or hydrogen peroxide to epoxidized upper polymer or copolymer of 1: 5: 1; wherein the released alcohol or water is discharged alone or as an azeotrope, typically with an organic solvent, wherein the epoxidation catalyst is removed from the crude product and preferably recovered.
CS569079A 1979-08-21 1979-08-21 Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms CS209269B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS569079A CS209269B1 (en) 1979-08-21 1979-08-21 Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS569079A CS209269B1 (en) 1979-08-21 1979-08-21 Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209269B1 true CS209269B1 (en) 1981-11-30

Family

ID=5402228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS569079A CS209269B1 (en) 1979-08-21 1979-08-21 Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS209269B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2181640A (en) Process and products relating to production of valuable hydrocarbons
AU724930B2 (en) Heteropolyacid catalyzed polymerization of olefins
US2744928A (en) Oxidation of unsaturated aldehydes to acids
JPH0242084B2 (en)
KR101822607B1 (en) Process for Producing a t-Butyl Phenol from a C4 Raffinate Stream
US3337646A (en) Hydrogenation of cumyl alcohol to cumene
DK150592B (en) PROCEDURE FOR PREPARING A SOLID CATALYST FOR USING THE PREPARATION OF OXIRAN COMPOUNDS BY REVERSING AN OLEPHINICALLY UNSATURATED COMPOUND WITH AN ORGANIC HYDROPEROXIDE
US6346585B1 (en) Ammonium heteropolyacid catalized polymerization of olefins
US6384154B1 (en) Preparation of halogen-free, reactive polyisobutene
US4046784A (en) Boride catalyst for epoxidizing olefinic compounds
JP2004529241A (en) Method for post-treating liquid reaction effluent of cationic polymerization of isobutene
US3860662A (en) Process for treating the product mixture from the epoxidation of olefinic hydrocarbons
US7745554B2 (en) Method for producing a polyisobutene
CS209269B1 (en) Manufacturing method of saturated and/or unsaturated aliphatic epoxide compounds having 20up to 80 carbon atoms
US3947500A (en) Process for treating reaction mixtures by chemical reduction
US3452055A (en) Process for the recovery of epoxides wherein alkylaromatic compound is removed in two distillation zones
US3475498A (en) Process for preparing ethyl benzene hydroperoxide
US4038291A (en) Boride catalyst for epoxidizing olefinic compounds
US2572019A (en) Catalytic process for alkylating aromatic compounds using a metal molybdite catalyst
US3956407A (en) Alkenol production
SU1498765A1 (en) Method of producing aliphatic saturated or unsaturated epoxy compounds with 20-80 atoms of carbon
US4077986A (en) Boride catalyst for epoxidizing olefinic compounds
US3947501A (en) Process for treatment of reaction mixtures by hydrogenation
US4215060A (en) Boride catalyst for epoxidizing olefinic compounds
KR101818277B1 (en) Process and assembly for producing alkylene oxides and glycol ethers