RU2294322C1 - Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления - Google Patents

Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2294322C1
RU2294322C1 RU2005136518/04A RU2005136518A RU2294322C1 RU 2294322 C1 RU2294322 C1 RU 2294322C1 RU 2005136518/04 A RU2005136518/04 A RU 2005136518/04A RU 2005136518 A RU2005136518 A RU 2005136518A RU 2294322 C1 RU2294322 C1 RU 2294322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkenes
catalyst
quaternary ammonium
oxidation
carried out
Prior art date
Application number
RU2005136518/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Зинаида Петровна Пай (RU)
Зинаида Петровна Пай
Валентин Николаевич Пармон (RU)
Валентин Николаевич Пармон
Полина Вениаминовна Бердникова (RU)
Полина Вениаминовна Бердникова
Ольга Николаевна Роор (RU)
Ольга Николаевна Роор
Августа Борисовна Шангина (RU)
Августа Борисовна Шангина
Наталь В чеславовна Селиванова (RU)
Наталья Вячеславовна Селиванова
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
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 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2005136518/04A priority Critical patent/RU2294322C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2294322C1 publication Critical patent/RU2294322C1/ru

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения кетонов, например диметилкетона (ДМК, СН3СОСН3), метилэтилкетона (МЭК, СН3СОС2Н5) прямым каталитическим окислением соответствующих алкенов, например пропилена, н-бутенов, а также к катализаторам для его осуществления. Описан способ получения кетонов окислением алкенов в присутствии металлокомплексных катализаторов, содержащих органическую компоненту, в котором в качестве окислителя используют оксид азота (I). В процессе используют катализатор на основе пероксополиоксометаллатных комплексов тетракис(оксодипероксометаллат)-фосфата(3-) в сочетании с четвертичными аммониевыми катионами, с общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Ме-Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные цепочки C4-C8 или N-гексадецилпиридиний. Технический результат - повышение селективности процесса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения кетонов, например диметилкетона (ДМК, СН3СОСН3), метилэтилкетона (МЭК, СН3СОС2Н5) прямым каталитическим окислением соответствующих алкенов, например пропилена, н-бутенов, а также к катализаторам для его осуществления.
ДМК и МЭК являются крупнотоннажными продуктами промышленности органического синтеза. Вследствие исключительно высокой растворяющей способности ДМК и МЭК находят широкое промышленное применение [The Chemical Economics Handbook - New York: SRI International (СЕН), 1996]. Они являются основой различных красок и клеев, используются в качестве растворителей в производстве полиуретановых лаков, служащих для покрытия магнитных лент аудио- и видеокассет и различного инструментария, применяются при создании пленочных покрытий таблеток и капсул медпрепаратов, как экстрагенты в основном производстве лекарств. МЭК - один из лучших депарафинизаторов топлив и смазочных масел, обеспечивающий их морозостойкость, используется в производстве пенопластов, искусственных кож, полихлорвинила, эпоксидных и глифталевых смол. В качестве сырья МЭК используется при получении метилизопропил-кетона, 2,3-бутандиона; оксима метилэтилкетона, предотвращающего образование пленок при хранении красок; для получения этилакриловой и изомерных метилкротоновых кислот, антиоксидантов резин, для пластификации производных нитроцеллюлозы, используемых в производстве бездымных порохов и др. Основные области применения ДМК как реагента - это синтез метилметакрилата, метилизобутилкетона, метакриловой кислоты, ацетата целлюлозы, метилизобутилкарбинола и прочие.
ДМК в мире производят тремя основными синтетическими методами. Кумольный способ, заключающийся в проведении процесса в две стадии: получение гидроперекиси кумола и расщепление ее на фенол и ДМК [FR 2050175; US 3803243, US 3839461; GB 1359047; JP 50-1258]. По этой технологии кумол окисляют кислородом воздуха до гидроперикиси кумола в присутствии карбоната и стеарата натрия. При этом на данной стадии образуются побочные продукты диметилбензиловый спирт и ацетофенон. Окисление протекает по свободно-радикальному механизму и ингибируется непредельными соединениями. Оксидат концентрируют до содержания гидроперекиси 80%, а затем подвергают расщеплению в присутствии кислого катализатора. Последующие усовершенствования кумольного метода сводятся к применению новых катализаторов, например состоящих из полифталоцианина меди и гетероциклического амина (пиридина, хинолина, триазина, пиразина), либо проведение реакции получения гидроперекиси кумола последовательно в нескольких реакторах при температуре от 80 до 120°С. При этом содержание гидроперекиси в первом реакторе низкое до 2%; во втором до 18-20%, в третьем 26%, а в четвертом его повышают до 31%.
Двухстадийный процесс получения ДМК из пропилена через изопропиловый спирт разработан совместно двумя фирмами Великобритании и Германии [Hydrocarbon Process., v.54, №11, 1975, Р.103]. На первой стадии пропилен и пары воды перегревают до 180°С и затем пропускают в реакторе гидратации над катализатором под давлением 35 атм. Вторая стадия процесса заключается в дегидрировании полученного изопропанола. Ее проводят при 450-550°С в многотрубчатом реакторе. Ацетоновую фракцию отгоняют в колонне, которую затем ректифицируют в чистый продукт. Полученный ДМК содержит около 0,1% воды.
К числу промышленно важных реакций относится каталитическое окисление пропилена в ДМК с использованием гомогенного катализатора на основе хлоридов палладия (II) и меди(II) Вакер-процесс. Этот катализатор, работающий в сравнительно мягких условиях (температура 120°С, давление этилена 5 атм), обладает высокой активностью и селективностью. Однако практическое использование (PdCl2+CuCl2)-системы осложняется рядом существенных недостатков, которые будут подробно освещены на примере получения МЭК (см. реакции 8, 9).
В промышленном масштабе МЭК получают несколькими способами. Основным способом является трехстадийная (1)-(3) переработка бутиленовой фракции - побочного продукта производства дивинила на заводах синтетического каучука. Преимущество способа заключается в дешевизне сырья.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Стадии (1) и (2) - жидкофазные, а стадия (3) может быть как в жидкофазном, так и в гетерогенно-каталитическом варианте. Недостатками этого способа являются:
большое количество вредных отходов в виде загрязненной кислыми гудронами серной кислоты; высокая коррозионная активность среды на стадиях (1) и (2); высокая энергоемкость стадии (3); сложность процесса выделения МЭК из реакционной смеси, содержащей многочисленные примеси.
Одной из модификаций данного способа является процесс, в котором H2SO4 заменена уксусной кислотой, а промежуточным продуктом является втор-бутилацетат:
Figure 00000004
Figure 00000005
В качестве катализатора стадий (2а) и (3а) используют сульфокатионит, который имеет малый срок службы по причине блокировки поверхности образующимися смолами. Загрязненный сульфокатионит является неутилизируемым отходом производства, что серьезно ухудшает экологические и экономические показатели процесса в целом.
Многочисленные патенты свидетельствуют о том, что для создания эффективного процесса получения МЭК из н-бутенов проводились исследования в фирмах различных стран. Наибольший интерес из них представляют два новых способа: трехстадийный, включающий реакции (4)-(6) [US 5304684, 1994]; процесс прямого окисления н-бутенов по реакции (7) [Jira R., Freiesleben W. // in: Organometallic Reactions / Ed.: E.I.Becker, M.Tsutsui. Vol.3 - New York et al.: Wiley Intersci., 1972 - P.1-190] и целый ряд процессов с использованием полиоксометаллатов, так называемых гетерополикислот или их солей [SU 700973; B 01 J 23/44; 1994; SU 822417; B 01 J 23/44, 1994; WO 91/13852, 19.09.1991; SU 1669109, B 01 J 23/44, 1994; SU 1584200, B 01 J 23/44, 1994; SU 1669109, B 01 J 23/44, 1995; JP 07-149685, 1995].
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Трехстадийный способ [US 5304684, 1994] основан на реакциях (4)-(6), подобных используемым в современном промышленном способе получения фенола и ацетона через гидроперекись кумола. Однако стадии получения (5) и разложения (6) гидроперекиси втор-бутилбензола протекают с существенно меньшей избирательностью, чем получение и разложение гидроперекиси кумола. Наряду с МЭК и фенолом, в процессе образуются альдегиды, непредельные кетоны, карбоновые кислоты, их эфиры и смолы. Побочные продукты удаляют щелочью, что делает процесс экологически неблагоприятным.
Одностадийный способ получения МЭК аналогичен Ваккер-процессу [Jira R., Freiesleben W. // in: Organometallic Reactions / Ed.: E.I.Becker, M.Tsutsui. Vol.3 - New York et al.: Wiley Intersci., 1972 - P.1-190]:
Figure 00000009
Гомогенную каталитическую реакцию (7) можно проводить в одном реакторе, подавая в него стехиометрическую смесь н-C4H82=2/1, либо проводить в две стадии: 1) взаимодействие н-бутилена с раствором промежуточного обратимо действующего окислителя Ох в присутствии соли палладия по уравнению (8); 2) регенерация Ox кислородом по уравнению (9):
Figure 00000010
Figure 00000011
Первоначально в качестве Ох использовали хлорную медь CuCl2 [Jira R., Freiesleben W., см. выше], восстановленная форма которой - ион CuCl- - легко окисляется кислородом. Однако синтез МЭК по реакции (9) в присутствии хлоридной системы (PdCl2+CuCl2) сопровождался образованием большого количества побочных хлорбутанонов (до 25%). В отсутствие Cl--ионов или при их недостатке Cu(II) вообще не способна служить обратимым окислителем. Скорость окисления н-бутиленов значительно ниже скорости окисления этилена и пропилена. Скорость получения продуктов, выраженная через производительность катализатора для ацетальдегида, составляет 400 г·л-1·ч-1, ацетона 130 г·л-1·ч-1, а для метилэтилкетона 30 г·л-1·ч-1. Существенным недостатком ваккеровской системы является также то, что вследствие наличия хлор-ионов наблюдается сильная коррозия аппаратуры из сплава, содержащего железо. Поэтому для окисления н-бутиленов такой процесс в промышленности не был внедрен.
В изобретениях [SU 700973, B 01 J 23/44, 1994; SU 822417, B 01 J 23/44, 1994] и более поздних [SU 1669109, B 01 J 23/44, 1994; RU 2230612, B 01 J 23/44, 2004] для системы (Pd+Ox) было предложено использовать в качестве обратимого окислителя Mo-V-фосфорные гетерополикислоты (ГПК), имеющие общую формулу Н3+nPVnМо12-nО40. С их участием бутиленовая реакция описывалась уравнением (8а), а кислородная - уравнением (9а):
Figure 00000012
Figure 00000013
где ГПС - восстановленная форма гетерополикислоты с общей формулой H3+n+mPVIVmVVn-mMo12-nO40.
В этом способе каталитическая система (Pd2++ГПК) не содержала Cl--ионов и потому обеспечивала полное отсутствие хлорорганических соединений в продуктах реакции. Избирательность системы достигала 95-98%, а активность в бутиленовой реакции (8а) в 100 раз превышала активность хлоридной системы (PdCl2+CuCl2). Процесс можно организовать в одностадийном, так и в двухстадийном вариантах. Однако в последнем случае происходило глубокое восстановление молекул ГПК. Поэтому катализатор (Pd+ГПК), как показали пилотные испытания, нельзя было признать вполне устойчивым ни в отношении палладия, ни в отношении ГПК. Низкая стабильность такого катализатора оказалась его главным недостатком.
За последние 30 лет было предпринято много попыток стабилизировать палладий в катализаторе (Pd+ГПК), однако все они по разным причинам оказались неприемлемыми для технологии. Простейший способ удержать Pd2+ в растворе введением малых концентраций Cl--ионов, соответствующих атомным отношениям Cl-/Pd=5÷50, был предложен в патенте фирмы Catalytica Inc. (США) [WO 91/13852, 19.09.1991]. Однако даже при таких концентрациях хлор из раствора катализатора быстро переходил в продукты реакции с образованием хлорорганических соединений. Требовалось непрерывное добавление соляной кислоты в раствор, а продукты очищать от хлорорганических соединений. Поэтому "малохлоридный катализатор" (PdCl2+ГПК) также не нашел промышленного применения.
Использование палладия в виде комплексов с пиридинкарбоновыми кислотами (α-пиколиновой или дипиколиновой) повышает его стабильность [SU 1584200, B 01 J 23/44, 1994; SU 1669109, B 01 J 23/44, 1995]. Однако при этом в 10 и более раз снижается активность катализатора в реакции (7а) за счет чрезмерной стабилизации палладия, а следовательно, падает производительность процесса в целом. Поэтому такой способ оказался нетехнологичным.
В изобретении [JP 07-149685, 1995] катализаторы (Pd+ГПК) использовались в смешанных растворителях, содержащих менее 50% воды. В качестве таковых использовались диоксан, этанол, тетрагидрофуран, γ-бутиролактон или сульфолан. Реакцию (7) проводили одностадийно: растворенный α-бутен при 80°С и давлении О2 9 кг/см2 окислялся в МЭК. Устойчивость палладия обеспечивалась тем, что реакции (8а) и (9а) протекали одновременно (в одном реакторе). Однако конверсия α-бутена в МЭК была невелика: 21% за час в водном диоксане и 14% - в водном этаноле. Идея использования неводных растворителей для реакции (7) оказалась неперспективной, поскольку эта реакция протекает через стадии (8а) и (9а), в которых вода является сокатализатором реакции (7), и понижение ее содержания резко снижает скорость реакции.
Эта же причина позволяет понять малую активность в реакции (7) гетерогенизированных катализаторов (Pd+ГПК), нанесенных на твердый носитель [Stobbe-Kreemers A.W., van der Zon M., Makkee M., Scholten J.J.F. // J. Molec. Cat.; Stobbe-Kreemers A.W., Makkee M., Scholten J.J.F. // Appl. Catal.]. При применении таких катализаторов использовалась не жидкая вода, которая необходима, а водяной пар, который мог давать воду, только конденсируясь в порах носителя. Поэтому реакции (8) в гетерогенном варианте протекала очень медленно.
Прототипом предлагаемого способа и катализатора получения кетонов (ДМК, МЭК) является способ [SU 1584200, B 01 J 23/44,1994], в котором в качестве катализатора используют водный раствора соли палладия 10-4-1,5·10-2 M, производного пиридина 10-4-4,5·10-2 М и водного раствора оксометаллата - кислой соли фосформолибдованадатной гетерополикислоты (ГПК) 0,05-03 М с общей формулой МеаН3+n-аРМо12-nVn-4O40, где Me - щелочной или щелочноземельный металл; n=2-7; 06 n≅а<n, полученную взаимодействием декаванадата металла с метаванадатом того же металла, молибденовым ангидридом и фосфорным ангидридом или фосфорной кислотой при их молярном соотношении [(n-а)/4]/[5-3n)/2]/[12-n]/[0,5 или 1] или декаванадат металла с молибденовым ангидридом и фосфорным ангидридом или фосфорной кислотой при их мольном соотношении 0,1n/(12-n)/(0,5 или 1) при кипячении. Реакцию окисления проводят путем взаимодействия катализатора с н-бутиленом при температурах 50-70°С, а после отделения кетона окисляют восстановленную форму катализатора кислородом или воздухом при температурах 130-160°С (двухстадийный вариант).
Основными существенными недостатками способа являются нестабильность палладия в растворе - выпадение металлического палладия в бутиленовом реакторе (на стадии 8а) с неполным возвращением его в раствор в воздушном реакторе (на стадии 9а); еще более серьезным недостатком является нестабильность молекул ГПК, обусловленная потерей ими части ванадия, выпадающего в виде коричневого осадка V3O7·2Н2O, являющегося трудноутилизируемым отходом производства.
Изобретение решает задачу увеличения эффективности способа получения кетонов.
Задача решается способом получения кетонов окислением алкенов в присутствии металлокомплексных катализаторов, содержащих органическую компоненту, в качестве окислителя используют оксид азота (I). Реакцию окисления проводят в жидкой фазе, жидкая фаза может содержать не более 10% воды.
Реакцию окисления алкенов проводят в одном реакторе, подавая смесь реагентов, состоящую из алкенов, оксида азота (I) и легких алканов.
Реакцию окисления алкенов осуществляют в среде жидкого углеводорода, в качестве которого можно использовать ароматические углеводороды.
Реакцию окисления алкенов проводят при температуре 20÷150°С и общем давлении газовой смеси 1÷3,5 атм.
Используют катализатор на основе пероксополиоксометаллатных комплексов - тетракис(оксодипероксометаллат)-фосфата(3-) в сочетании с четвертичными аммониевыми катионами, с общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Me - Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные цепочки C4-C8 или N-гексадецилпиридиний.
Концентрация каталитического комплекса составляет 1·10-2÷1·10-4 М.
Задача решается также составом катализатора получения метилэтилкетона окислением бутенов оксидом азота (I) в среде жидких углеводородов, который является пероксополиоксометаллатным комплексом - тетракис(оксодипероксометаллат)-фосфата(3-) в сочетании с четвертичными аммониевыми катионами, с общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Me - Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные цепочки C4-C8 или N-гексадецилпиридиний. Концентрация каталитического комплекса составляет 1·10-2÷1·10-4 М.
Катализатор синтезируют аналогично известным методикам [Venturello С., Alneri Е., Ricci М. // J. Org. Chem. 1983. Vol.48. Р.3831; Venturello С., Ricci M. // J. Org. Chem. 1986. Vol.51. №9. P.1599; Ishii Y., Yamawaki К., Ura Т., Yamada H., Yoshida Т., Ogawa M. // J. Org. Chem. 1988. Vol.53. №15. P.3587; Noyori R., Aoki M., and Sato К. // Chem. Commun. 2003. №16. P.1977; Пай З.П., Толстиков А.Г., Бердникова П.В., Кустова Г.Н., Хлебникова Т.Б., Селиванова Н.В., Шангина А.Б., Костровский В.Г. // Изв. АН. Сер. хим. 2005. №8].
Основными отличиями предлагаемого процесса получения кетонов являются:
а) использование в качестве окислителя оксида азота (I), который позволяет повысить селективность процесса;
б) осуществление процесса в одном реакторе в соответствии, например, с реакцией (10) позволяет сократить капитальные затраты на создание производства, соответствующего кетона;
Figure 00000014
в) проведение реакции в жидкой фазе - жидких углеводородах, содержащих не более 10% воды, это позволяет повысить растворимость газов и, в частности, оксида азота (I);
г) проведение процесса в относительно мягких условиях при 20-150°С и общем давлении газовой смеси 1÷3,5 атм, а использование алкенов, содержащих легкие алканы, позволяет сделать процесс безопасным;
д) использование в качестве катализаторов пероксополиоксометаллатов с органической компонентой и общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Me - Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные группы C4-C8 или N-гексадецилпиридиний, например: n-Bu4N+, C5H5N(n-C16H33)+, CH3N(n-C8H17)3+ и т.п. Пероксополиоксометаллатные комплексы обладают большей активностью в различных реакциях окисления органических субстратов, чем катализаторы на основе оксометаллатов процесса-прототипа, где система (Pd+ГПК) стабилизирована фталоцианиновыми лигандами (Рс).
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В реактор типа "каталитическая утка" на 220 мл, закрепленный на качалке, помещают 50 мл раствора, содержащего 0,542 г (0,240 ммоль) катализатора, имеющего состав: [СН3(n-С8Н17)3N]3{PO4[WO(O2)2]4}. Реактор термостатируют при 50°С, удаляют воздух с помощью вакуумного насоса и заполняют смесью газа состава, об.%: N2O - 50,0, α-C4H8 - 48,15, сумма цис- и транс-β-C4H8 - 0,7, н-бутан - 1,1, тяжелые примеси -≅0,05. Соединяют реактор с бюреткой, заполненной газом, имеющим состав: α-C4H8 - 96,3, сумма цис- и транс-β-C4H8 - 1,4, н-бутан - 2,2, тяжелые примеси - 0,1, и при интенсивном встряхивании реактора проводят окисление C4H8 по реакции (10). За 8 мин раствор, содержащий катализатор, окисляет 68 мл бутилена. Выход метилэтилкетона, установленный на основании хроматографического анализа реакционной смеси, равен 74,0%.
Пример 2. По примеру 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют [С5Н5N(n-С16Н33)]3{PO4[WO(O2)2]4}. За 6 мин окисляют 76 мл C4H8. Выход метилэтилкетона составляет 73%.
Пример 3. По примеру 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют [(n-Bu)4N]3{PO4[WO(O2)2]4, за 15 мин окисляют 102 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 72%.
Пример 4. По примеру 1, отличающийся тем, что добавляют 0,271 ммоль катализатора, за 10 мин окисляют 90 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 67,8%.
Пример 5. По примеру 1, отличающийся тем, что добавляют 0,048 ммоль катализатора. За 20 мин окисляют 87 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 69,7%.
Пример 6. По примеру 1, отличающийся тем, что температура реакции составляет 70°С. За 20 мин окисляют 152 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 47,8%.
Пример 7. По примеру 1, отличающийся тем, что температура реакции составляет 90°С. За 20 мин окисляют 184 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 52%.
Пример 8. По примеру 1, отличающийся тем, что состав газовой смеси для заполнения реактора был следующим, об.%: N2O - 50,0, α-C4H8 - 46,0, сумма цис- и транс-β-C4H8 - 0,4, н-бутан - 3,1, этан - 0,2, тяжелые примеси - 0,3, а бюретку заполняли газом состава: α-С4H8 - 92,7, сумма цис- и транс-β-C4Н8 - 0,7, н-бутан - 6,0, этан - 0,5, изо-бутан - 0.03, тяжелые примеси - 0,07. За 15 мин окисляют 54 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 70,8%.
Пример 9. По примеру 8, отличающийся тем, что реакцию (10) проводят в металлическом термостатированном автоклаве, соединенном с образцовым монометром. В автоклав помещают раствор толуола с катализатором, автоклав вакуумируют, затем заполняют бутиленовой фракцией состава, об.%: α-C4H8 - 88,8, сумма цис- и транс-β-С4Н8 - 0,1, н-бутан - 5,6, этан - 5,4, изо-бутан - 0,1, до 1,5 атм и оксидом азота (I) до 3,0 атм. Перемешивание раствора осуществляют с помощью магнитной мешалки. О протекании реакции судят по падению давления во времени. За 10 мин окисляют 206 мл C4H8. Выход метилэтилкетона составляет 87,8%.
Пример 10. По примеру 9, отличающийся тем, что общее давление смеси газов в автоклаве - 2,0 атм. За 10 мин окисляют 78,3 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 85,3%.
Пример 11. По примеру 9, отличающийся тем, что температура реакции составляет 70°С. За 10 мин окисляют 239,8 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 92,7%.
Пример 12. По примеру 1, отличающийся тем, что для заполнения реактора используют газовую смесь, содержащую пропилен и оксид азота (I) следующего состава, об.%: N2O - 50,0, С3Н6 - 49,9, сумма алканов ≅ 0,1, а бюретку заполняют 99,8% пропиленом. За 15 мин окисляют 125 мл С3Н6. Выход ацетона (ДМК) 78%.
Пример 13. По примеру 9, отличающийся тем, что для заполнения автоклава до давления 1,5 атм используют 99,8% пропилен(С3Н6). За 10 мин окисляют 180 мл С3Н6. Выход ацетона (ДМК) 86,3%.
Пример 14. По примеру 3, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют [(n-Bu)4N]3{PO4[VO(O2)2]4}, за 20 мин окисляют 80 мл C4H8. Выход метилэтилкетона 42%.

Claims (10)

1. Способ получения кетонов окислением алкенов в присутствии металлокомплексных катализаторов, содержащих органическую компоненту, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют оксид азота (I) и используют катализатор на основе пероксополиоксометаллатных комплексов - тетракис(оксодипероксометаллат)-фосфата(3-) в сочетании с четвертичными аммониевыми катионами с общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Me - Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные цепочки C4-C8, или N-гексадецилпиридиний.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию окисления проводят в жидкой фазе.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию окисления алкенов проводят в одном реакторе, подавая смесь реагентов, состоящую из алкенов, оксида азота (I) и легких алканов.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что реакцию окисления алкенов осуществляют в среде жидкого углеводорода.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве жидкого углеводорода используют ароматический углеводород.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что жидкая фаза может содержать не более 10% воды.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию окисления алкенов проводят при температуре 20÷150°С.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию окисления алкенов проводят при общем давлении газовой смеси 1÷3,5 атм.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что тем, что концентрация каталитического комплекса составляет 1·10-2÷1·10-4 М.
10. Катализатор для процесса получения кетонов окислением алкенов на основе металлокомплексов, содержащих органическую компоненту, отличающийся тем, что он является пероксополиоксометаллатным комплексом - тетракис(оксодипероксометаллат)-фосфата(3-) в сочетании с четвертичными аммониевыми катионами с общей формулой Q3{PO4[МеО(O2)2]4}, где Me - Мо, W, V; Q3 - четвертичный аммониевый катион, содержащий алкильные цепочки С48, или N-гексадецилпиридиний.
RU2005136518/04A 2005-11-08 2005-11-08 Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления RU2294322C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136518/04A RU2294322C1 (ru) 2005-11-08 2005-11-08 Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136518/04A RU2294322C1 (ru) 2005-11-08 2005-11-08 Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2294322C1 true RU2294322C1 (ru) 2007-02-27

Family

ID=37990647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136518/04A RU2294322C1 (ru) 2005-11-08 2005-11-08 Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2294322C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792587C1 (ru) * 2022-08-11 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") Способ получения метилэтилкетона
WO2024035282A1 (ru) * 2022-08-11 2024-02-15 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" Способ получения метилэтилкетона

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792587C1 (ru) * 2022-08-11 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") Способ получения метилэтилкетона
WO2024035282A1 (ru) * 2022-08-11 2024-02-15 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" Способ получения метилэтилкетона

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05506853A (ja) オレフィンをカルボニル生成物に酸化するための触媒系
US8193387B2 (en) Process for producing an unsaturated carboxylic acid from an alkane
MXPA06012058A (es) Oxidacion en fase liquida de p-xileno a acido tereftalico en la presencia de un sistema catalizador que contiene atomos de niquel, manganeso y bromo.
CA2656931A1 (en) Oxidation catalyst
JP2916277B2 (ja) tert−ブチルヒドロペルオキシドからtert−ブチルアルコールの触媒的製造法
CN112079706B (zh) 一种绿色催化氧化脂肪族伯醇制备羧酸的方法
RU2294322C1 (ru) Способ получения кетонов и катализатор для его осуществления
NL8004153A (nl) Werkwijze voor de bereiding van carbonzuren uit aldehyden.
KR20080020594A (ko) 물에서 p-크실렌의 액상 산화에 의한 p-톨루엔산의제조방법
Kumar et al. Oxidation of cyclohexane with molecular oxygen using a Schiff base cobalt complex bonded to carbamate-modified silica gel
US4620038A (en) Process for producing methyl ethyl ketone
JP6245605B2 (ja) α,β‐不飽和カルボニル化合物の製造法
CN109092372B (zh) 一种选择性氧化伯醇的催化剂及方法
Hendriks et al. Autoxidation of aldehydes in acetic acid solution
US4226790A (en) Process for oxidizing thallium (I) to thallium (III)
US4605776A (en) Process for producing acetone
EP1250303A1 (fr) Procede de preparation de cetones alpha-halogenees
US4115440A (en) Selenium catalyzed decomposition of peroxide intermediates resulting from the autoxidation of acrolein and methacrolein
US3172914A (en) Process for preparing carbonyl com- pounds from olefinic hydrocarbons
Hruszkewycz et al. Cu‐Catalyzed Aerobic Oxidation: Overview and New Developments
US4146735A (en) Preparation of α,β-unsaturated carboxylic acids via Mannich intermediates
Jira Acetaldehyde from Ethylene and Related Wacker‐Type Reactions
KR101671429B1 (ko) 벤조산의 제조 방법
US8258348B2 (en) Process for production of carbonyl compound
US4691053A (en) Process for producing organic compounds by utilizing oxygenic complexes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131109