FR2499986A1 - Procede de production du peroxyde de dicumyle - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE PRODUCTION DU PEROXYDE DE DICUMYLE, PAR REACTION DE L'HYDROPEROXYDE DE CUMENE ET DE L'ALCOOL A,A-DIMETHYLBENZYLIQUE EN PRESENCE D'UN CATALYSEUR ACIDE. IL CONSISTE A OPERER EN PRESENCE D'UN SOLVANT POLAIRE QUI EVITE LA DECOMPOSITION DU PEROXYDE DE DICUMYLE ET DE L'HYDROPEROXYDE DE CUMENE PAR L'ACIDE.

Description

La présente invention concerne un procédé amélioré

pour la production du peroxyde de dicumyle.

On connait déjà des procédés de production du per-

oxyde de dicumyle (désigné ci-après par DCP), dans lesquels on fait réagir de l'hydroperoxyde de cumène (désigné ci-

après par CHP) et de l'alcool a,a-diméthylbenzylique (dé-

signé ci-après par a-CA). Ces procédés sont les suivants (1) Un procédé qui est caractérisé en ce qu'on utilise comme catalyseur dans un système réactionnel un

acide fort tel que l'acide sulfurique, l'acide perchlori-

que, l'acide p-toluènesulfonique, une résine échangeuse de cations, etc (brevets japonais no 10668/1962 et 2265/ 1963, brevet US 2668180 et brevet britannique GB 792558); (2) Un procédé qui est 'caractérisé en ce qu'on effectue la réaction en utilisant une quantité moindre de catalyseur d'acide fort, tout en éliminant sous pression réduite l'eau formée dans le système réactionnel (brevet japonais no 16719/1962); (3) Un procédé qui est caractérisé en ce qu'on

utilise comme catalyseur acide pour la réaction de l'anhy-

dride oxalique, et un déshydratant (brevet japonais n0 27240/1962); (4) Un procédé qui est caractérisé en ce qu'on utilise pour la réaction du bisulfate de potassium, qui est un acide plus faible, ou un composé analogue, à la place de l'acide fort (catalyseur) indiqué ci-dessus,

tout en introduisant un gaz inerte dans le système réac-

tionnel (brevet japonais no 12374/1960).

Cependant, la quantité optimale de catalyseur et la température de réaction, dans le procédé (1), doivent être maintenues entre des limites étroites, parce que le CHP et le DCP sont aisément décomposés par l'acide fort, et le procédé donne un rendement faible dans les conditions

réactionnelles habituelles.

Le procédé (2), dans lequel la quantité optimale d'acide sulfurique doit également être maintenue dans un intervalle étroit, nécessite une installation complexe pour

le maintien soigneux de la température optimale de réac-

tion en utilisant un acide faible comme catalyseur, et de

la pression de réaction tandis que l'on élimine par dis-

tillation l'eau formée dans le système réactionnel.

Le procédé (3) comporte une possibilité de décom- position du DCP, étant donné que l'anhydride oxalique est un acide fort et que de plus il est utilisé en quantité importante. C'est pourquoi le procédé présente l'inconvénient

que la réaction doit être effectuée pendant une durée pro-

longée, tout en maintenant la température de réaction à

C environ.

En outre, l'acide oxalique se formant à partir de l'anhydride oxalique est fortement toxique et très corrosif

pour les métaux.

Pour le procédé (4), dont la vitesse de réaction est faible, il est nécessaire d'élever la température de

réaction à 900C environ.

Il n'est pas préférable d'obtenir un peroxyde, qui est susceptible de se décomposer thermiquement, à unît

température aussi élevée.

En particulier, il est dangereux de produire le peroxyde à l'échelle industrielle par le procédé (4), car le peroxyde obtenu étant maintenu à la température élevée indiquée ci-dessus, il arrive qu'une réaction anormale se

produisant dans le système provoque une explosion.

Comme il a été indiqué ci-dessus, les procédés classiques de production du DCP par réaction du CHP et de l'a-CA consistent soit à effectuer la réaction dans des conditions bien déterminées en utilisant un catalyseur

fortement acide, soit à effectuer la réaction à tempéra-

tu:e élevée en utilisant un acide faible comme catalyseur.

Aucun de ces procédés ne convient pour la produc-

tion industrielle du point de vue du rendement et de la

sécurité.

La présente invention fournit un procédé de pro-

duction du DCP avec un rendement élevé, en toute sécurité

et en outre pour un coût modéré.

L'invention est basée sur cette découverte que

dans un procédé de production du peroxyde de dicumyle con-

sis'-ant à faire réagir du CHP et de l'a-CA en présence d'un catalyseur acide, tout en éliminant en continu du système réactionnel l'eau formée dans la réaction, lorsque la réaction est effectuée en présence d'un solvant polaire,

le CHP de la matière de départ et le produit de la réac-

tion ne sont pratiquement pas décomposés bien que le cata-

lyseur soit un acide fort.

Le DCP de l'invention est préparé par un procédé caractérisé en ce que dans un procédé de production du DCP par réaction de CHP et d'a-CA en présence d'un catalyseur acide, tout en éliminant en continu l'eau formée du système

réactionnel, on effectue la réaction en présence d'un sol-

vant polaire.

Le catalyseur acide utilisé dans l'invention com-

prend les catalyseurs classiques, par exemple des acides minéraux tels que les acides sulfurique, chlorhydrique, perchlorique, etc. et des acides organiques tels que les acides p-toluène sulfonique, trichloracétique, etc. Il est souhaitable, dans l'invention, d'adopter une voie classique pour éliminer en continu l'eau formée lors de la réaction, par exemple d'insuffler un gaz inerte tel que l'azote dans le système réactionnel pour éliminer

l'eau par distillation, d'effectuer la réaction sous pres-

sion réduite pour éliminer l'eau par distillation ou d'ef-

fectuer la réaction en présence d'un hydrocarbure tel que l'hexane, le benzène, le toluène, etc, coexistant dans le

système réactionnel pour effectuer une distillation azéotro-

pique de l'eau.

En conséquence, il est souhaitable que le solvant polaire utilisé dans l'invention soit un solvant qui ne

distille pratiquement pas avec l'eau au cours de l'élimina-

tion de l'eau ci-dessus, c'est pourquoi on préfère un sol-

vant ayant un point d'ébullition non inférieur à 1200C sous

760 mm de Hg.

Comme solvant polaire, on utilisera par exemple

dans l'invention l'hexaméthylphosphoramide, la 1,3-dimé-

thyl-2-imidazolidinone et l'un quelconque des composés

représentés par les formules générales (I) à (IV) suivan-

tes, etc. R1 i1 R20 4CH CH20 nR3 (I) dans laquelle R1 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R2 et R3 représentent chacun un atome d'hydrogène, chacun un groupe alcoyle ayant 1 à 4 atomes

de carbone ou chacun un groupe phényle; et n est un en-

tier de 1 à 10.

(Il)

(R40)3 P = O

dans laquelle R4 représente un groupe alcoyle ayant 1 à 4

atomes de carbone ou un groupe phényle.

(R5)2 S = O (III)

dans laquelle R5 représente un groupe alcoyle ayant 1 à 4

atomes de carbone, un groupe phényle ou un groupe benzyle.

(CH3)2N C - R6 (IV)

dans laquelle R6 représente un atome d'hydrogène ou un

groupe méthyle.

Comme exemples de composés répondant à la formule

générale (I), on citera l'éthylène glycol, l'éther mono-

méthylique de l'éthylène glycol, l'éther monoéthylique de

l'éthylène glycol, l'éther monobutylique de l'éthylène gly-

col, l'éther diéthylique de l'éthylène glycol, l'éther di-

butylique de 1-éthylène glycol, l'éther monophénylique de

l'éthylène glycol, le diéthylène glycol, l'éther monométhy-

lique di diéthylène glycol, l'éther monoéthylique du dié-

thylène glycol, l'éther monobutylique du diéthylène glycol,

l'éther diméthylique du diéthylène glycol, l'éther diéthy-

lique du diéthylène glycol, l'éther dibutylique du diéthy-

lène glycol, le triéthylène glycol, l'éther monoéthylique

du triéthylène glycol, le tétraéthylène glycol, le poly-

éthylène glycol, le propylène glycol, l'éther monométhy-

lique du propylène glycol, l'éther monoéthylique du pro-

pylène glycol, l'éther monobutylique du propylène glycol, l'éther mono-npropylique du propylène glycol, l'éther isopropylique du propylène glycol, l'éther phénylique du

propylène glycol, le dipropylène glycol, l'éther monomé-

thylique du dipropylène glycol, l'éther monométhylique du tripropylène glycol, le polypropylène glycol, etc. Comme exemples de composés répondant à la formule (II), on citera le phosphate de triéthyle, le phosphate de tributyle, le phosphate de triphényle, etc. Comme exemples de composés répondant à la formule (III), on citera le diméthylsulfoxyde, le diéthylsulfoxyde,

le dipropylsulfoxyde, le dibutylsulfoxyde, le diphénylsul-

foxyde, le dibenzylsulfoxyde, etc. Comme composés répondant à la formule (IV), on citera le N,N-diméthylformamide, le N,N-diméthylacétamide, etc. Ces solvant:; polaires peuvent être utilisés seuls

ou en mélange.

La quantité du solvant polaire à utiliser est de préférence dans l'intervalle de 0,5 à 30 fois la quantité du catalyseur acide en équivalents molaires. Une quantité

de solvant polaire inférieure à 0,5 fois en équivalents mo-

laires n'est pas souhaitable, car cette quantité ne peut

guère exercer un effet suffisant de suppression de la dé-

composition du DCP par les acides et d'augmentation du rendement en DCP, tandis qu'une quantité supérieure à 30 fois en équivalents molaires n'est pas non plus souhaitable, car la réaction de formation du DCP est considérablement

retardée lorsqu'on en utilise cette quantité, ce qui cons-

titue un inconvénient économique.

Le rapport molaire des substrats, a-CA/CHP, utili-

sés dans l'invention, est de préférence dans l'intervalle de 1 à 1,5. Un rapport molaire supérieur à 1,5 ou inférieur à 1 n'est pas souhaitable, car lorsque ce rapport molaire est supérieur à 1,5, l'installation de production a des dimensions importantes, le coût de récupération de l'aCA n'ayant pas réagi est plus élevé et en outre la séparation du DCP tend à être plus difficile, et lorsque ce rapport

molaire est inférieur à 1, le rendement décroît. La tempé-

rature de réaction de l'invention est dans l'intervalle

de 30 à 800C, de préférence de 35 à 600C.

Le procédé de production du DCP conforme à l'in-

vention peut être effectué en discontinu ou en continu.

Le procédé de production du DCP décrit ci-dessus présente les caractéristiques suivantes:

Tout d'abord, une grande sécurité de fonctionne-

ment peut être obtenue dans une production du DCP à l'é-

chelle industrielle, car la décomposition du CHP et du DCP telle qu'elle est observée dans les procédés classiques ne se produit pratiquement pas en raison de la présence du solvant polaire, bien qu'on utilise un acide fort comme catalyseur. En outre, un DCP de bonne qualité peut être obtenu avec un rendement élevé, car la décomposition ne se produit pratiquement pas, de sorte que la quantité de produits de

décomposition est nulle ou très faible.

De plus, ce procédé est économiquement avantageux, car la réaction est terminée à basse température en un

temps très court.

Les exemples non limitatifs suivants sont donnés

à titre d'illustration de l'invention.

Les pourcentages mentionnés dans les exemples et

les essais comparatifs sont des pourcentages molaires.

Exemple 1.

Dans un ballon à 4 tubulures de 300 ml muni d'un

tube de barbotage d'azote, d'un condenseur et d'un thermo-

mètre, on introduit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80,, 76,3 g

(0,55 mole) d'a-CA à 98 % et 10,4 g (0,057 mole) de phos-

phate de triéthyle (Eb. 215,50C/760 mm de Hg). On fait réagir le contenu du ballon en y ajoutant lentement goutte à goutte 5,7 g (0,0285 mole) d'une solution aqueuse à 50 X d'acide sulfurique, en maintenant la température à 500C et en faisant passer de l'azote (2 1/mn) à travers le système réactionnel. On prélève une partie du contenu au bout d'intervalles de temps déterminés à l'avance et on mesure les

quantités d'oxygène actif pour déterminer les concentra-

tions du CHP et du DCP. A partir des valeurs respectives obtenues, on calcule les taux de conversion de CHP et la sélectivité de la transformation en DCP, c'est-à-dire le pourcentage du CHP ayant réagi transformé en DCP. Les

résultats obtenus sont donnés dans le tableau 1.

Après avoir poursuivi la réaction pendant 5 heures, on lave successivement le produit avec une solution aqueuse alcaline diluée et avec de l'eau chaude. Puis on déshydrate le oroduit obtenu et on le filtre, ce qui donne un produit

huileux, après quoi on le refroidit à une température infé-

rieure à OOC. On obtient 105 g d'un DCP brut jaune clair

ayant un point de fusion de 380C.

Par recristallisation du DCP brut dans du méthanol, on obtient 94,5 g de DCP blanc ayant un point de fusion de

39-400C.

L'analyse de ce DCP par chromatographie en phase gazeuse montre une pureté de 99,9 X.

TABLEAU 1

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP ( x) transformation en

DCP (%)

0,5 50,1 90,4

1,0 67,1 90,1

3,0 93,5 89,5

4,0 96,8 89,3

5,0 98,0 88,9

Essai comparatif 1.

On effectue la réaction comme à l'exemple 1, ex-

cepté que l'on supprime le phosphate de triéthyle. On ob-

serve au bout de 2,2 heures à partir de l'amorçage de la réaction une odeur attribuée à la décomposition du DCP-

et une remarquable augmentation de la libération de cha-

leur. On verse alors de l'eau dans le mélange réactionnel

pour arrêter la réaction.

Les taux de conversion du CHP et les sélectivités de la production de DCP ont été déterminées pendant 2,2 heures à partir de l'amorçage de la réaction. Le tableau

2 donne les résultats obtenus.

TABLEAU 2.

Exemples 2 à 8.

Les diverses réactions ont été effectuées suivant les mêmes modes opératoires que dans l'exemple 1, excepté qu'on a utilisé chacun des solvants polaires énumérés dans le tableau 3 à raison de 0,057 mole chacun, à la place du phosphate de triéthyle. Les taux de conversion du CHP et les sélectivités de la transformation en DCP respectifs

ont été déterminés 5 heures après l'amorçage de la réac-

tion, de la même manière qu'à l'exemple 1. Les résultats

obtenus sont donnés dans le tableau 3.

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (X) transformation en

DCP (X)

0,5 50,3 88,5

1,0 68,2 85,5

2,2 100 42

TABLEAU 3

Ex. Solvant polaire Taux de con- Sélectivité

NO Iversion du de la trans-

Composé Point d'Eb. CHP (%) formation en ( C/760 mm DCP (%) de Hg) 2 éthylène glycol 197,85 97,4 89,0

3 éther mono-

phénylique

de l'éthy-

lène glycol 244,7 98,2 88,6

4 éther dibu-

tylique du diéthylène glycol 254,6 98,1 88,5 polyéthylène

glycol (mas-

se mol. 400) - 97,8 88,8

6 éther iso-

propylique du propylène glycol 187 97,6 88,8 7 phosphate de tributyle 289 97,9 89,1 8 phosphate de triphényle 399 98,0 89,2

Exemple 9.

Dans le même ballon qu'à l'exemple 1, on intro-

duit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80 %, 76,3 g (0,55 mole)

d'a-CA à 98 % et 17,9 g (0,10 mole) d'hexaméthyl phospho-

ramide (Eb. 235 C/760 mm de Hg).

Puis on fait réagir le contenu du ballon à 35 C en ajoutant 10 g d'une solution d'acide acétique contenant

7,18 g (0,05 mole) d'acide perchlorique à 70 %, en y fai-

sant passer de l'azote.

On prélève une partie du contenu à des intervalles de temps déterminés à l'avance pour déterminer les taux de conversion du CHP et la sélectivité de la transformation en DCP de la même manière qu'à l'exemple 1. Les résultats

obtenus sont donnés dans le tableau 4.

Après avoir poursuivi la réaction pendant 5 heu-

res, on traite le produit obtenu de la même manière que dans l'exemple 1 et l'on obtient 100,1 g de DCP sous forme de fines particules blanches. Ce DCP présente un point de

fusion de 39-40 C et une pureté de 100 %.

TABLEAU 4

Essai comparatif 2.

On effectue la réaction de la même manière que dans l'exemple 9, excepté que l'on supprime l'hexaméthyl phosphoramide. Au bout de 2,1 heures après l'amorçage de la réaction, on observe un dégagement de chaleur remarquable

qui provoque des soubresauts dans le contenu.

On analyse par chromatographie en phase gazeuse la matière organique qui reste en très faible quantité

dans le ballon.

L'analyse montre que cette matière organique est presque entièrement constituée de phénol et de dimères de l'a-méthyl styrène, alors qu'on ne détecte pas de DCP. On Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

DCP (%)

1,O 86,5 90,5

2,0 96,7 90,1

3,0 99,6 90,1

4,0 99,7 89,7

,0 99,9 89,3

détermine le taux de conversion du CHP et la sélectivité de la transformation en DCP pendant 2 heures à partir de l'amorçage de la réaction, de la même manière que dans

l'exemple 1.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 5.

TABLEAU 5

Exemples 10 à 15.

On effectue les diverses réactions de la même ma-

nière que dans l'exemple 9, excepté que les quantités d'he-

xaméthyl phosphoramide introduites sont celles indiquées dans le tableau 6. Les taux de conversion respectifs du CHP et les sélectivités respectives de la transformation en DCP au bout de 4 heures à.partir de l'amorçage des diverses réactions sont déterminés de la même façon qu'à

l'exemple 1.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 6. Comme le montre le tableau 6, la sélectivité de la transformation en DCP est un peu réduite, car il se

produit une faible décomposition du DCP par l'acide lors-

que le rapport molaire de l'hexaméthyl phosphoramide à

l'acide perchlorique (hexaméthyl phosphoramide/acide per-

chlorique) est inférieur à 0,5 comme dans l'exemple 10.

Par ailleurs, on constate que le taux de conversion du CHP diminue un peu lorsque le rapport molaire dépasse 30 comme

dans l'exemple 15, étant donné que la réaction est légère-

ment ralentie.

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (M) transformation en DCP (x)

1,0 87,0 90,2

2,0 96,8 78,4

TABLEAU 6

Ex.!Rapport molaire hexa-ITaux de conversion Sélectivité

N méthylphosphoramide/ du CHP (%)de la trans-

acide perchlorique formation en |i DCP (X)

0,3 99,9 79,1

11 0,5 99,9 88,2

12 5,0 99,8 89,6

13 10,0 99,7 89,7

14 30,0 92,4 90,0

40,0 78,3 90,6

Exemple 16.

Dans un ballon de 500 ml, muni d'un agitateur,

d'un thermomètre et d'une canalisation de vide, on intro-

duit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80 %, 104,1 g (0,75 mole)

d'a-CA à 98 % et 46,8 g (0,6 mole) de diméthylsulfoxyde.

On fait réagir le contenu du ballon en ajoutant lentement g d'une solution d'acide acétique contenant 3,0 g (0,03 mole) d'acide sulfurique à 98 %, sous 15 mm de Hg, tout en

maintenant sa température à 45 C, en agitant.

On prélève une partie du contenu à des intervalles de temps détermines àl'avance et on détermine le taux de

* conversion de CHP ainsi que la sélectivité de la transfor-

mation en DCP de la même manière qu'à l'exemple 1.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 7.

En outre, 7 heures après l'amorçage de la réac-

tion, on traite le produit de la même manière qu'à l'exem-

ple 1 et l'on obtient 103,7 g de DCP sous forme de fines particules blanches. Les analyses effectuées de la même manière qu'à l'exemple 1 montrent que le DCP a un point

de fusion de 39-40 C et une pureté de 100.

TABLEAU 7

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la * (h) du CHP (%) transformation en

DCP (%)

0,5 48,3 92,6

1,0 64,7 92,2

3,0 90,2 91,8

5,0 93,0 91,4

7,0 98,0 90,0

Essai comparatif 3.

On effectue la réaction en suivant les mêmes modes opératoires que ceux décrits dans l'exemple 16, excepté

qu'on n'utilise pas de diméthylsulfoxyde.

Au bout de 2,5 heures à partir de l'amorçage de

la réaction, on observe un dégagement de chaleur remarqua-

ble; on refroidit le ballon dans un bain de glace et on additionne d'eau le système réactionnel pour faire cesser

la réaction.

On analyse la couche organique du produit de réaction obtenu par chromatographie en phase gazeuse; on trouve que le taux de conversion du CHP est de 100 % et que la sélectivité de la transformation en DCP est de

46,0 %.

Exemples 17 à 22.

On mêmes modes 16, excepté xyde chacun 8 (0,6 mole pectivement res). effectue chacune des réactions suivant les opératoires que ceux décrits dans l'exemple

que l'on utilise à la place du diméthylsulfo-

des solvants polaires indiqués dans le tableau

pour le solvant polaire seul et 0,3 mole res-

pour un mélange de plusieurs solvants polai-

On mesure les taux de conversion du CHP et la sé-

lectivité de la transformation en DCP au bout de 5 heures après l'amorçage de la réaction, suivant les mêmes modes opératoires que ceux décrits à l'exemple 1. Le tableau 8

donne les résultats obtenus.

TABLEAU 8

Solvant polaire

Nom du com-

pose Quantité (moles) Point

d'ébul-

lition (oc/760 mm de Hg) Taux de conversion du CHP (%) Sélectivité de

la transforma-

tion en DCP(%) 17 dipropylène glycol 0,6 231,8 93,4 90,8 18 diéthyl sulfoxyde 0,6 "88N90 92,6 91,1

19 N,N-dimé-

thylacétacé-

itoa.nide toaide 0,6 166 92,0 90,3 hexaméthyl

phosphora-

mide 0,3 235 diméthyl 93,7 91,5 sulfoxyde 0,3 189 21 phosphate

de tribu-

tyle 0,3 289 diphényl 93,1 90,7 sulfoxyde 0,3 340

22 éther mono-

éthylique

du propylè-

ne glycol 0,3 132,2 hexaméthyl phosphora- 93,0 9,7 mide 0,3 235 Ex. N - _ - - : - _

*Point d'ébullition sous 15 mm de Hg.

Exemple 23.

Dans le même ballon qu'à l'exemple 16, on intro-

duit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80 %, 90,2 g (0,65 mole) d'a-CA à 98 %, 2, 84 g (0,0087 mole) de phosphate de tri- phényle et 0,64 g (0,0087 mole) de N,N-diméthylformamide (Eb. 153 C/760 mm de Hg) et on introduit en outre 1,5 g

(0,0087 mole) d'acide p-toluènesulfonique.

On fait réagir le contenu du ballon sous 15 mm de

Hg en le maintenant à une température de 55 C en agitant.

A des intervalles de temps déterminés à l'avance, on prélève une partie du contenu du flacon et on estime le taux de conversion du CHP ainsi que la sélectivité de

la transformation en DCP de la même façon qu'à l'exemple 1.

Le tableau 9 donne les résultats obtenus.

Au bout de 7 heures après l'amorçage de la réac-

tion, on traite le produit de la réaction suivant le même mode opératoire que dans l'exemple 1, et l'on obtient 102,0 g de DCP sous la forme d'une fine poudre banche. On analyse le DCP obtenu suivant le même mode opératoire que dans l'exemple 1. Son point de fusion est de 39-40 C et sa pureté est de 99,9 X.

TABLEAU 9

Essai comparatif 4.

On effectue la réaction suivant le même mode opé-

ratoire que dans l'exemple 23, excepté qu'on n'utilise pas Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

DCP (%)

1,0 32,2 91,8

2,0 51,9 91,3

3,0 66,0 91,1

,0 90,0 90,4

7,0 97,0 90,0

de phosphate de triphényle et de N,N-diméthylformamide.

Quatre heures après le démarrage de la réaction, le conte-

nu du ballon se colore. Cinq heures et demie plus tard, le

contenu du ballon se colore de façon intense et on y ob-

serve un dégagement de chaleur important.

On traite le produit obtenu suivant les mêmes pro-

cédés que dans l'exemple 1: le DCP n'est pas obtenu sous forme de poudre blanche, mais sous forme d'une bouillie

de matière jaune.

On détermine les taux de conversion du CHP et la sélectivité de la transformation en DCP jusqu'à 5,5 heures à partir de l'amorçage de ia réaction de la même manière

que dans l'exemple 1.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 10.

TABLEAU 10

Exemole 24.

Dans le même ballon que dans l'exemple 1, on in-

troduit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80 %, 78 g (0,55 mole)

d'a-CA à 96 % et 10,3 g (0,09 mole) de 1,3-diméthyl-2-

imidazolidinone (Eb. 225,50C/760 mm de Hg). On fait réagir le contenu du ballon en ajoutant lentement 30 g d'acide acétique contenant 3,0 g (0,03 mole) d'acide sulfurique à 98 %, tout en y faisant passer de l'azote sous un débit

de 2 1/mn et en maintenant sa température à 55oC.

On prélève une partie du contenu à des intervalles Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

DCP (%)

........DTD: 1,0O 34,0 90,1

2,0 53,1 89,5

3,0 67,0 88,5

,0 92,4 80,0

,5 98,9 72,1

de temps déterminés à l'avance et on détermine le taux de conversion du CHP et la sélectivité de la transformation

en DCP de la même manière que dans l'exemple 1.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 11.

Au bout de 4 heures après l'amorçage de la réac-

tion, on traite le produit ayant réagi suivant le même mode opératoire que dans l'exemple 1 et l'on obtient 96,8 g de DCP sous forme d'une fine poudre blanche. On analyse le DCP obtenu suivant le même mode opératoire que dans l'exemple 1; son point de fusion est de 39-40oC et

sa pureté de 99,9 %.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 11. TABLEAU il

Essai comparatif 5.

On effectue la réaction suivant le même mode opé-

ratoire que dans l'exemple 24, excepté qu'on n'utilise pas

de 1,3-diméthyl-2-imidazolidinone.

Deux heures après l'amorçage de la réaction, on note une odeur de décomposition du DCP et on observe un

important dégagement de chaleur dans le système réactionnel.

On ajoute de l'eau au système réactionnel pour mettre fin

à la réaction.

Les taux de conversion du CHP et la sélectivité de la formation du DCP jusqu'à 2,0 heures après l'amorçage Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

DCP (X)

0,5 55,1 92, 2

1,0 76,8 91,6

2,0 99,2 91,2

3,0 99.9 90,8

4,0 100.0 90,5

de la réaction sont donnés dans le tableau 12.

TABLEAU 12

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

DCP (%)

0,5 57,8 90,6

1,0 78,8 86,0

2,O 100,0 40,2

Exemples 25 à 30.

On effectue les réactions suivant les mêmes modes

opératoires que dans l'exemple 24, excepté que les quanti-

tés de 1,3-diméthyl-2-imidazolidinone utilisées sont celles

indiquées dans le tableau 13.

Les taux de conversion respectifs du CHP et la sélectivité de la transformation en DCP jusqu'à 2 heures après l'amorçage de la réaction sont donnés dans le tableau 13.

TABLEAU 13

Ex. Rapport molaire 1,3- Taux de conversion Sélectivité

N diméthyl-2-imidazo- du CHP (X) de la trans-

lidinone/acide sul- formation furique en DCP (%)

0,3 99,8 80,2

26 0,5 99,3 89,8

27 5,0 99,1 90,3

28 10,0 98,8 90,4

29 30,0 92,5 90, 8

40,0 79,1 91,0 Il ressort du tableau 13 que lorsque le rapport molaire de la 1,3-

diméthyl-2-imidazolidinone à l'acide sulfurique est inférieur à 0,5 (exemple 25), la sélectivité de la transformation en DCP baisse légèrement car il se produit une légère décomposition du DCP, et lorsque ce rapport molaire est supérieur à 30, le taux de conversion du CHP baisse un peu, car la vitesse de la réaction est légèrement réduite.

Exemple 31.

Dans un ballon de 300 ml muni d'un agitateur,

d'un thermomètre et d'une canalisation de vide, on intro-

duit 95 g (0,5 mole) de CHP à 80 %, 99,2 g (0,7 mole)

d'a-CA à 96 X, 5,7 g (0,05 mole) de 1,3)diméthyl-2-imida-

zolidinone et 9,0 g (0,05 mole) d'hexaméthyl phosphoramide.

Puis on fait réagir le contenu du ballon en ajoutant len-

tement 10 g de solution d'acide acétique contenant 2,9 g (0,02 mole) d'acide perchlorique à 70 %, en maintenant sa température à 400C, sous une pression de 15 mm de Hg, tout

en agitant.

A des intervalles de temps déterminés à l'avance, on prélève une partie du contenu du ballon. On détermine

le taux de conversion du CHP et la sélectivité de la trans-

formation en DCP dans le produit obtenu.

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 14. On traite le produit obtenu selon les mêmes modes opératoires que dans l'exemple 1. On obtient 104,0 g de

DCP sous forme de fines particules blanches.

Ce DCP présente un point de fusion de 39-40oC et une pureté de 99,9 X.

TABLEAU - 14

Temps de réaction Taux de conversion Sélectivité de la (h) du CHP (%) transformation en

5. DCP (%)

0,5 57,8 92,1

1,0 78,1 91,4

2,0 99,3 91,0

3,0 99,9 90,7

4,0 100,0 90,5

Exemoles 32 à 35.

On effectue les diverses réactions suivant les mêmes modes opératoires que dans l'exemple 1, excepté qu'on utilise les solvants polaires respectifs indiqués

dans le tableau 15.

Les taux de conversion respectifs et les sélecti-

vités de transformation en DCP respectives du système réactionnel deux heures après l'amorçage de la réaction

sont indiqués dans le tableau 15.

Essai comparatif 6.

On effectue la réaction de la même manière que

celle de l'exemple 31, excepté qu'on n'utilise ni 1,3-di-

méthyl-2-imidazolidinone ni-hexaméthyl phosphoramide.

Au bout de 1,8 heure après l'amorçage de la réac-

tion, on observe une importante réaction exothermique dans le système réactionnel, on verse de l'eau dans le

ballon pour faire cesser la réaction.

A ce moment, le taux de conversion du CHP est de 100 % et la sélectivité de la transformation en DCP

est de 37,2 %.

TABLEAU 15

Ex. Solvant polaire Taux de con- Sélectivité

No_ version du de la trans-

Nom du com- Quantité CHP (%) formation en posé (mole) DCP (%) 32 N,Ndiméthyl formamide 0,05

1,3-diméthyl-

2-imidazoli- 99,0 90,3 dinone 0,05 33 phosphate de triéthyle 0,05 1,3diméthyl- 991 90,3

2-imidazoli-

dinone 0,05 34 diméthyl sulfoxyde 0,05 1,3-diméthyl- 98,9 91,0

2-imidazoli-

dinone 0,05 diéthylène glycol 0,05 1,3-diméthyl- 99,1 90,1

2-imidazoli-

dinone 0,05

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production du peroxyde de dicumyle par réaction de l'hydroperoxyde de cumène et de l'alcool a,a-diméthyl benzylique en présence d'un catalyseur acide, tout en éliminant en continu l'eau formée dans le système réactionnel, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction en présence d'un ou plusieurs solvants polaires choisis

parmi l'hexaméthyl phosphoramide, la 1,3-diméthyl-2-imi-

dazolidinone et des composés répondant à l'une des formes I, II, III et IV ci-après: R sl R20 4CH-CH20 m3 (I) dans laquelle R1 désigne un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle; R2 et R3 représentent chacun un atome d'hydrogène, chacun un groupe alcoyle en C1 à C4, ou chacun un groupe phényle et n est un entier de 1 à 10;

(R40)3 P = O (II)

dans laquelle R4 représente un groupe alcoyle en C1 à C4 ou un groupe phényle;

(R5)2 S 0 (III)

dans laquelle R5 représente un groupe alcoyle en C1 à C4, un groupe phényle ou un groupe benzyle; et

(CH3)2 N - C - R6 (IV)

Il dans laquelle R6 représente un atome d'hydrogène ou un

groupe méthyle.

2. Procédé de production d'un peroxyde de dicumyle

suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rap-

port molaire du solvant polaire au catalyseur acide est

compris entre 0,5 et 30.

3. Procédé de production d'un peroxyde de dicumyle

suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, carac-

térisé en ce que le rapport molaire de l'alcool a,a-dimé-

thyl benzylique à l'hydroperoxyde de cumène est compris

entre 1 et 1,5.

4. Procédé de production d'un peroxyde de dicumyle

suivant l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la température de réaction est de 30

à 800C, de préférence de 35.à 600C.