CS259391B1 - Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou - Google Patents

Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou Download PDF

Info

Publication number
CS259391B1
CS259391B1 CS865154A CS515486A CS259391B1 CS 259391 B1 CS259391 B1 CS 259391B1 CS 865154 A CS865154 A CS 865154A CS 515486 A CS515486 A CS 515486A CS 259391 B1 CS259391 B1 CS 259391B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
acetylene
reaction
isopropyl alcohol
acetone
radiation
Prior art date
Application number
CS865154A
Other languages
English (en)
Slovak (sk)
Other versions
CS515486A1 (en
Inventor
Vladimir Camaj
Ladislav Valko
Milan Polievka
Bohumil Kral
Miroslav Minarovych
Jan Sun
Original Assignee
Vladimir Camaj
Ladislav Valko
Milan Polievka
Bohumil Kral
Miroslav Minarovych
Jan Sun
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 Vladimir Camaj, Ladislav Valko, Milan Polievka, Bohumil Kral, Miroslav Minarovych, Jan Sun filed Critical Vladimir Camaj
Priority to CS865154A priority Critical patent/CS259391B1/cs
Publication of CS515486A1 publication Critical patent/CS515486A1/cs
Publication of CS259391B1 publication Critical patent/CS259391B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Rieši sa spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemicky iniciovanou radikálovou adíciou za přítomnosti 0,1 až 10 % mól. acetonu ako· UV senzihilizátora, tlaku 0 až 1 MPa acetylénu uskutočňovaný expozíciou homogénnej reakčnej zmesi cirkulujúcej v tenkej vrstvě okolo zdroja UV žiarenia v reakčnom čase umožňujúc nlekoďkonásohné zvýšenie selektivity tvorby monoaduktu. Postup je možné využit ako nový spósob výroby di* metylvinylkarbonylu.

Description

259391
Vynález sa týká spSsobu přípravy mono-duktu acetylénu s izopropylalkoholom fo-tochemicky iniciovanou reakciou acetylénus izopropylalkoholom za přítomnosti 0,1 až10 % mól. acetónu ako absorbenta UV žia-renia, tlaku acetylénu 0 až 1 MPa ozařová-ním homogénnej reakčnej zmesi cirkulujú-cej v tenkej vrstvě okolo zdroje UV žiare-nia vhodnej intenzity a spektrálnej charak-teristiky. Příprava uvedených aduktov acetylénu sizopropylalkoholom bola v patentovej lite-ratúre publikovaná v roku 1967 v pat. USA3 304 277 a s danou problematikou sa ajneskor zaoberá iba niekofko autorov v od-borné] literatúre. Všetky publikované spo-soby přípravy novej C—C vazby fotoche-micky a volnoradikálovoiniciovanej adíciealkoholov na acetylén sa vyznačujú nese-lektivitou a velmi nízkými výťažkami pro-duktov.
Reakcie prebiehajú vo fázovo heterogen-nom systéme disperzie plyn — kvapalina,čo spSsobuje nedefinovatefnosť chemickéhomechanizmu reakcie. Pri príprave reakč-ných zmesí sa vychádza z velkého přebytkuUV absorbenta, čo sposobuje pestrosť vol-noradikálových reakcií už v inicačnej pe-riodě alebo z nepřítomnosti UV senzibilizá-tora, čo vedie k nedostatečnému využívaniuUV žiarenia a spomaleniu rýchlosti reakcií.V prácach nie je vyhodnotený vplyv inten-zity žiarenia absorbovaného v reakčnom sy-stéme na selektivitu tvorby monoaduktu akvantový výťažok fotochemickej syntézy mo-no- a polyaduktov acetylénu s izopropylal-koholom. Uvedený sposob přípravy aduktovacetylénu s alkoholmi vedie k náhradě kla-sického dvojstupňového sposobu přípravytýchto aduktov etinyláciou karbonylovýchzlúčenín s následnou selektívnou hydroge-náciou alkínalkoholov na alkénalkoboly,ktorý je už priemyselne zvládnutý.
Sposob přípravy adičných produktov (¾]¾s IPA (US pat. 3 304 247) popisuje reakciuIPA s C2H2 a jehO' zlúčeninami za teploty 30až 80 °C a reakčný čas 1 až 5 hodin v pří-tomnosti UV senzibilizátora. Reakcia sa u-skutočňovala v pyrexovom ponornom typereaktora temperovaného vonkajším dupliká-torom. Ako zdroj UV žiarenia bola použitá450 W ortuťová výbojka. Do reaktora bolonasadené 963 ml (12,5 mélu) izopropylal-koholu (IPA) a 88 ml (1,2 molu) acetónu a-ko UV senzibilizátora. Acetylén bol privád-zaný do reaktora rýchlosfou 0,5 l.min-1a účinné rozptylovaný. Reakčná zmes bolaozařovaná 3 hodiny za teploty 28 °C pričombolo získané 21 g 2-metyl-3-buten-2-olu(DVK) (2,5 % hmot.) a 30 g (3,6 «/o hmot.) 2,5-dimetyl-2,5-hexándiolu. Množstvo UV sen-zibilizátora nie je považované za kritické,hoci za optimálně sa považuje 0,08 dielu a-cetónu na 1 diel izopropylalkoholu.
Obdobný sposob přípravy acetylénových aduktov (US pat. 3 352 929) avšak vofnora- dikálovou iniciáciou peroxidmi využívá vyš- šie teploty a tlaky acetylénu. Tento sposobje výťažkami rovnocenný UV žiarením ini-ciovanému systému. Ako vedfajšie produk-ty voči DVK a dimetylhexandiolu vznikajúnízkomolekulové teloméry acetylénu, kto-rých tvorba je tiež iniciovaná izopropylal-kobolovými radikálmi. Tvorba DVK je u-prednostňovaná nižšími tlakmi. Vyššie tla-ky acetylénu uprednostňujú tvorbu diolu.Produkty sa získavajú postupným oddesti-lovávaním nezreagovaných surovin.
Kinetickú studiu acetónom senzibilizova-nej fotoadície vybraných rozpúšťadiel naacetylén představuje (Cand. J. of Chem. 45,3 209, 1967). Ako rozpúšťadlá boli použitélátky cyklohexán, etanol, dietylester ace-tón, 2-metyltetrahydrofurán. Zmerané bolirozpustnosti acetylénu, kvantový výťažokproduktu a rýchlostné konštanty tvorby vi-nylových aduktov. Práca poukazuje na to,že hlavný produkt vinylderivát rozpúšťadlalineárně narastá počas iniciačnej periody,ale smeruje k úbytku, ak je reakcia vedenádo viac ako niekolkých percent produktu.Obytok je spósobený sekundárnou reakciouproduktu s volnými radikálmi. Adícia pre-biehala za atmosferického tlaku pri teplo-tě 25 °C v reaktore s vonkajším zdrojom UVžiarenia.
Priama fotoadícia acetylénu a jeho deri-vátov na izopropylalkohol je predmetomštúdie (Žur. org. chimii 9, 1606, 1973). Vpráci je porovnaná priama i acetónom sen-zíbilizovaná fotochemicky iniciovaná adíciaacetylénu a jeho derivátov na izopropylal-kohol voči priamej i senzibilizovanej adíciivybraných olefínov, ako etylén a 1-hexén.Reakcia bola uskutečněná vo valcovitomsklenom reaktore s účinným rozptylovačomacetylénu. Vo vnútri reaktora bola umiesí-nená 375 W ortuťová výbojka vysokotlaká,chráněná plášťom s vysokokvalitného kre-meňa, chladená cirkulujúcou vodou. Hrúb-ka reakčnej vrstvy v pracovnej časti zaria-denia bola 8 mm. Teplota sa udržiavala pri18—20 °C. Rýchlosť prebublávania acety-lénu bola 200 ml/min. Pri priamej fotoadí-cii izopropylalkoholu na acetylén sa za 3hodiny expozíciou 500 ml izopropylalkoho-lu získalo 3,8 g (0,96 % hmot.) Z-metyl-3-butén-2-olu a 0,5 g (0,13 % hmot.) 2,5-di-metyl-2,5-hexándiolu. Při acetónom senzibilizovanej fotoadíciisa expozíciou zmesi 500 ml izopropylalkoho-lu a 50 ml acetónu počas 3 hodin za stálé-ho prebublávania acetylénu získalo 11,8 g(2,6 % hmot.) 2-metyl-3-butén-2-olu a 31 g(7,2 % hmot.) 2,5-dimetyl-2,5-hexándiolu.
Pri predížení expozície do 8 hodin sa vý-ťažok karbinolu ustáli na 14,4 g (3,3 %) adiolu vzrástol na 55 g (12,7 % hmot.). Pripokusoch bol acetylén zbavený acetónu vy-mrazovaním a vypieraný v konc. H2.SO4 alúhu. Bolo zistené, že v 5. až 7. hodině do-sahuje konc. karbinolu maximum a postup-né sa znižuje na úkor sekundárnej reakcie. 2 5 9 3 91 5 β
Tvoriaci sa olefín nesposobuje dezaktivá-ciu UV žiarením exilovaných molekul. Vpráci bol navrhnutý mechanizmus procesu.Proces acetónom senzibilizovanej reakcie sapovažuje v dosledku vysokej koncentrácie 2-hydroxyizopropylových radikálov počasexpozície za neselektívny, pretože už počasindukčnej periody vzniká velké množstvodiolu. Pri priamej fotoadícii acetylénu naizopropylalkohol v dosledku nízkej extink-cie acetylénu v UV oblasti je nízká i konc.ketylradikélov a následné sa tvoriaceho dio-lu. Tento sposob přípravy označujú autořiza technologicky vhodný.
Nevýhody uvedených postupov sa odstra-ňujú sposobom podlá tohto vynálezu, priktorom sa sposob přípravy monoaduktu a-cetylénu s izopropylalkoholom fotochemic-ky iniciovanou reakciou acetylénu s izopro-pylalkoholom za přítomnosti 0,1 až 10 %mól. acetonu ako absorbenta UV žiarenia,tlaku acetylénu 0 až 1 MPa expozíciou ho-mogénnej reakčnej zmesi cirkulujúcej v ten-kej vrstvě okolo zdroja UV žiarenia vhod-nej intenzity a spektrálnej charakteristikyžiarenia uskutečňuje tak, že reakcia pre-bieha ozařováním reakčnej zmesi za reakč-ný čas, v, ktorom selektivita tvory DVKXsdvk 90 % a kvantový výťažok DVKO’DVK 10. Výhoda postupu podlá vynálezu je v tom,že vymedzením kritickei koncentrácie UVabsorbenta a maximálnej hrůbky ožarova-nej vrstvy sa stane pohlcovanie UV žiare-nia rovnoměrné v celom objeme reaktora.Tým nedochádza k lokálnej absorbcii UVžiarenia v tenkej vrstvě na stěnách reakto-ra bližších k zdrojů UV žiarenia a tým ajlokálnemu přebytku 2-hydroxyizopropylo-vých radikálov oproti rozpuštěnému acetylé-nu. Ďalšou výhodou s podstatným významomje vymedzenie intenzity žiarenia absorbova-ného v jednotkovom objeme reakčnej zme-si v medziach 1. 1017 až 1.1019 kvánt/sdm3 v rozsahu vlnových dlžok 253,7 až 320nm z dovodu známej účasti kvant žiareniana chemizme procesu excitácie a fotoreduk-cie karbonylovej zlúčeniny. Významný vplyvintenzity žiarenia absorbovaného v systémepotvrdzuje reťazový mechanizmus adície 2--hydroxyizopropylového radikálu na acety-lén. Z reťazového charakteru vyplývá vyso-ký kvantový výťažok o 10, čo má kladnývplyv na energetické náklady iniciáčnej e-nergie.
Zvolené kritické hodnoty reakčnej teplo-ty neovplyvňujú primárné fotochemické de-je medzi UV žiarením a absorbentom UVžiarenia, ale sa optimálnym rozmedzím, ke-dy je už rýchlosť abstrakcie vodíka z izo-propylalkoholu excitovaným senzibilizáto-rom dostatečné vysoká. Ďalšia výrazná vý-hoda přípravy aduktov acetylénu s izopro-pylalkoholom spočívá v tom, že zariadenieumožňuje pracovnými tlakmi 0 až 1 MPaC2H2 zvýšiť koncentráciu acetylénu v reakč- nej zmesi. Keďže předmětná adícia je reak-ciou prvého poriadku vzhladom na acetylén,vysšia koncentrácia acetylénu zvyšuje v pr-vých hodinách procesu selektivitu tvorbydimetylvinylkarbinolu a rýchlosť tvorby mo-noaduktu v prvých hodinách procesu. Výhodou je i oddelenie absorpcie acetylé-nu v samoetatnom funkčnom zariadení odreakčného priestoru. Reakčná zmes pri-chádzajúca do priestoru expozície UV žia-rením je homogénnou kvapalnou zmesoureaktantov na rozdiel od disperzií u dote-raz známých postupov. To umožňuje defino-vatelnosť procesu fotoredukcie karbonylo-vého senzibilizátora v kvapalnej fáze a od-straňuje pestrost primárných fotochemic-kých pochodov v plynnej fáze.
Technologický postup osvetlujúci podsta-tu vynálezu je schematicky znázorněný naobrázku.
Do aparatúry sa vsadí reakčná zmes izo-propylalkoholu a senzibilizátora cez ventil1 tak, že reaktor 2 je zaplněný a systémzložený z reaktora a absorbéra 3 umožňujecirkuláciu čerpadlom 4 s měnitelným vý-konom. Reaktor pozostáva z reakčnej expo-zíčnej zóny S, temperačnej a filtračnej zó-ny 6 a zdroja UV žiarenia dostatečného vý-konu 7, kterým sú ortuťové vhodnej inten-zity UV žiarenia a spektrálnej charakteris-tiky.
Volbu tlaku acetylénu umožňuje redukč-ný ventil 8 na acetylénovej tlakovej flaši.Z bezpečnostných dfivodov a z potřeby i-nertizácie před a po skončení procesu jeparalelné s acetylénom privádzaný dusíkcez redukčný ventil 9. Temperačná zóna jenapojená na termostat 10.
Cirkulačný systém je doplněný jednýmpřídavným tlakovým čerpadlom 11 na pří-vod reaktantov počas procesu. Po naplněnísystému reaktantami sa 1 hodinovým prefu-kovaním acetylénom odstráni rozpustný kys-lík. Acetylén sa od acetonu čistí vymrazo-vaním v práčke 12 s následnou adsorpciouna vrstvě alumíny 13. Acetylén z aparatúryje odvádzaný cez vymrazovač 14 a ventil15 od odťahu digestora. Volbou reakčnýchpodmienok je proces modulovaný k žiada-ným aduktom. Příklad 1
Do aparatúry schematicky znázorněnéj naobrázku bolo vsadené 650 g izopropylalko-holu a 13,4 g acetónu. Za stálej cirkuláciereaktantov bola zmes sýtená počas 1 hod.acetylén. Reakčná zmes po 1 h ozařovaníMPa a teplote reakčnej zmesi 20 °C. Po na-sýtení bol zapnutý zdroj UV žiarenia s in-tenzitou žiarenia pohlteného v jednotkovomobjeme 4.10¾ kvánt/s dm3 v oblasti 253,7až 320 nm. Za ustálenej cirkulácie bol re-dukčným ventilom doplňaný spotřebovanýacetylén. Reakčná zmes po 1 h ozařovaníobsahovala 2,15 % hmot. 2-metyl-2-butén-3-

Claims (4)

  1. 259391 8 -olu a 0,15 % hmot. vyšších polyaduktov.Po 3 hod. ožarovania sa obsah DVK zvýšilna 4,6 % a vyšších polyaduktov na 1,6 °/o.Po 7 hod. ožarovania sa obsah DVK ustálilna 6,5 % hmot. a obsah vyšších polyaduktovsa neustále zvyšoval. Příklad
  2. 2 Do aparatúry podlá schémy bolo vsadené650 g IPA a 0,65 g acetonu. Podlá postupuuvedenom v bode 1 sa po 1 hod. ozařovanízískalo 0,5 % hmot. DVK so 100 % selekti-vitou, po 3 hod. ožarovania 1,2 % DVK a0,05 % vyšších polyaduktov a po 7 hod. sazískalo 1,8 % DVK a 0,25 % vyšších poly-aduktov. Příklad 3 Do aparatúry podlá schémy bolo vsade-né 650 g IPA, 65 g acetonu. Za stále] cirku-lácie reaktantov bola zmes sýtená počas 1hod. acetylénom pri atmosférickom tlaku ateplote 20 °C. Po nasýtení bol zapnutý zdrojUV žiarenia s intenzitou žiarenia pohltené-ho v jednotkovom objeme 1.1019 kvánt/sdm3 v oblasti 253,7 až 320 nm. Za neustá- lej cirkulácie bol doplněný spotřebovaný a-cetylén stálým prietokom 200 m3/min. ace-tylénu cez absorbér. Reakčná zmes po 1 hod.ozařovaní obsahovala 2,2 % hmot. DVK a3 % hmot. vyšších polyaduktov. Po 3 hod.
  3. 3,1 % hmot, DVK a 7,2 % hmot. vyššíchpolyaduktov. Po· 3 hod. v reaktore z rozto-ku vypadávali pevné částice vyšších pblya-duktov acetylénu s izopropylalkoholom. Příklad
  4. 4 Do aparatúry podlá schémy bolo vsade-né 650 g IPA a 13,4 g acetónu. Za stálej cir-kulácie reaktantov bola zmes sýtená počas1 hod. acetylénbm za tlaku 0,3 MPa a tep-lotě 20 °C. Potom bola zmes ožarovaná zdro-jom UV žiarenia s intenzitou žiarenia pohl-teného v jednotkovom objeme 3,5.1017kvánt/s dm3 v oblasti 253,7 až 320 nm. Zaustálenej cirkulácie bol redukčným venti-lom dopíňaný spotřebovaný acetylén. Reakč-ná zmes po 1 hod. ožarovaní obsahovala1,08 % hmot. DVK a pri 100 % selektivitěpo 3 hod. ožarovania 2,2 % DVK a 0,1 %vyšších polyaduktov a po 7 hcd. ožarova-nia 2,5 % DVK Ča 0,33 % vyšších polyaduk-tov. rREDMET Sposob přípravy monoaduktu acetylénu sizopropylalkoholom fotochemickou synté-zou reakciou acetylénu s izopropylalkoho-lom vyznačujúci sa tým, že reakcia prebie-ha za přítomnosti 0,1 až 10 % molovýchacetónu ako absorbenta UV žiarenia, tlaku0 až 1 MPa acetylénu, ožarovaním homo- génnej rekčnej zmesi cirkulujúcej v tenkejvrstvě okolo zdroja UV žiarenia intenzity1.1017 až 1.1019 kvánt/s dm3 v rozsahu vl-nových dlžok 253,7 až 320 nm za reakčnýčas, pri ktorom selektivita tvorby DVK jevačšia ako 90 % a kvantový výťažok DVKje váčší ako 10. 1 list výkresov
CS865154A 1987-06-10 1987-06-10 Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou CS259391B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865154A CS259391B1 (cs) 1987-06-10 1987-06-10 Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865154A CS259391B1 (cs) 1987-06-10 1987-06-10 Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS515486A1 CS515486A1 (en) 1988-03-15
CS259391B1 true CS259391B1 (cs) 1988-10-14

Family

ID=5395899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS865154A CS259391B1 (cs) 1987-06-10 1987-06-10 Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS259391B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS515486A1 (en) 1988-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Adam et al. Thermally and photochemically initiated radical chain decomposition of ketone-free methyl (trifluoromethyl) dioxirane
US4686023A (en) Sensitized photochemical preparation of vitamin D
JP7508049B2 (ja) ハロゲン化カルボニルの製造方法
SU971097A3 (ru) Способ получени алкилмеркаптанов
US4417964A (en) Method of preparing olefinic compounds
Marinković et al. Efficient radical addition of tertiary amines to electron-deficient alkenes using semiconductors as photochemical sensitisers
IE843116L (en) Preparation of glyoxals and acetals
CS259391B1 (cs) Spósob přípravy monoaduktu acetylénu s izopropylalkoholom fotochemickou syntézou
Tomioka et al. [3+ 2] Cycloaddition of cyclopropane with vinyl ether via photoinduced electron transfer
Danen Infrared laser induced organic reactions. 2. Laser vs. thermal inducement of unimolecular and hydrogen bromide catalyzed bimolecular dehydration of alcohols
KR100682807B1 (ko) 프리비타민 d3의 광화학적 제조방법
Adam et al. Two-photon cleavage of benzil in the laser jet: intermolecular reactions of transient benzoyl and tert-butoxy radicals in the photolysis of tert-butyl peroxide mixtures
US6384239B1 (en) Method for producing monohalogenated 2-oxo-1,3-dioxolanes
US3405046A (en) Process for the manufacture of 2, 2, 3-trichlorobutane
US3616374A (en) Alpha-limonene dimercaptan process
US4383904A (en) Photochemical epoxidation
US4452678A (en) Process and apparatus for the photochemical production of halogeno-alkanes and cycloalkanes
Probst et al. Thermolysis and UV-photolysis of perfluorinated iodo-alkanes and iodo-oxaalkanes: there is a preferred reaction channel
Matsuo et al. Mechanism of redox decomposition of oxymercurated cis-2-butene in aqueous solution
US2908622A (en) Photochemical preparation of formaldehyde
US3476664A (en) Preparation of 7-chloro-4-thia-oenanthic acid
JP4810715B2 (ja) 2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブタノールの製造プロセス及びその用途
Mlinaric-Majerski et al. Synthesis and photochemistry of 4-methylene-2-protoadamantanone
JPH0355466B2 (cs)
JPH11322703A (ja) 気体アルカン類の光化学スルホクロル化方法