SU1001995A1 - Катализатор дл жидкофазного окислени 8-пентадеканона - Google Patents

Description

(5 4) К AT А Л ИЗ ATOP ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ 8-ПЕНТАДЕКАНОНА

1

Изобретение относитс  к произведет ву катализаторов дл  жидкофазного окио лени  алифатических кетонов, в частно- ти 8-пентадеканона, до соответствуюпдах карбоновых кислот.

Известен катализатор дл  жидкофаз- ного окислени  алифатических кетонов, представл ющий собой смесь стеарата кобальта и стеарата цери  .

На указанном катализаторе выход кислот составл ет 46,1% при селективности 62,3%. Известен также катализатор дл  жидкофазного О1(нслени  алифа.- тических кетонов, представл юший собой стеарат марганца 2 .

Стеарат марганца позвол ет псчхучить кислоты с выходом 52% при селективности 64,5%.

Ближайишм решением поставленной задачи  вл етс  катализатор дл  жидкофазного окислени  алифатических к&тонов , представл ющий собой эквимол рнуто смесь стеарата марганца и стеарата кали  3 .

Указанный катализатор обладает недостаточно высокой селективностью при оптимальных услови х прюведени  процесса селективность не превышает 74,1%, а врем  достижени  глубины окислени  6,0 моль/л поглощенного кислорода (активность) составл ет 67 мин.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение селективности катализа10 тора.

Указанна  цель согласно изобретению достигаетс  описываемым катализатором дл  жидкофазного окислени  8-пентад&канона , содержащим стеарат. марганца,

15 стеарат кали , а также дс юлнительно стеарат пери  или стеарат свинца при следующем содержании компонентов, мас.%: Стеарат кали 2,56-20,66

Стеарат цери 46,46-58,52

20

или стеарат свннца3,42-11,22

Стеарат марганцаОстальное

Отличительным признаком насто щего катализатора $тл етс  дсшалнителы1о. со ержа1ше стеарата цери  или стеарата свинца, а также новое ксмцпественн содержание компонентов.. При примененаии смеси стеаратов ма ганца, кали  и цери  лучшую селективность (79,4%) и активность (65 мин) наблюдают при температуре процесса 120 С и концентрашш катализатора 1,28%, состо щего из 32,03% стеарата марганца, 16,41% стеарата кали  и 51,56% стеарата цери . Склонение о указанных величин снижает селективнос процесса и активность катализатора. В случае смеси стеаратов марганца кали  и свинца наибольшую селективность (76,4%) и активность (85 мин) процесса достигают при температуре 120С и концентрашш катализатора 1,12%, состо щего из 87,50% стеарата марганца, 5,36% стеарата кали  и 7,14% стеарата свинца. Стеарат кали  получают нейтрализацией стеариновой кислоты поташом, а стеараты марганца, цери , и евин- ца - по обменной реакции между стеар том кали  и соответствующими сульфатами или ацетатами. Изобретение иллюстрируетс  следую щими примерами. При ме р 1. Сгеариновуюкислогув количестве 14,22 г (0,05 моль) раствор ют при нагревании в 2ОО мл этилового сго рта и смешивают с 3,46 г (0,О25 моль) углекислого кали , растворенного в 5О мл воды. Нагревают до кипени , гор чий раствор фильтруют и затем упаривают. Полученный. осадок Р-, Ое-. Вынад jr We-. высушивают при ход СН аЧб COOK количественный Содержание кали : найдено 12,01%; вычислено 12,12%. П р и м е р 2, Стеариновую кислоту в кофтчестве 14,22 г (О,О5 моль) раствор ют при нагревании в 2ОО мл этилового спирта и смешивают с 3,46 .г (0,О25 мол ) углекислого кали , pacnv воренного в 50 мл воды, нагревают до кипени , добавл ют 200 мл гор чей воды и фильтруют. К прозрачному раствору приливают при перемешивании 1р%-ный раствор 0,О26 мол  (3,77 г) Мн . Выпавший стеарат марганца промывают на фильтре дистиллированной водой, этанолом и сушат в вакууме при 7О С до посто нного веса. Выход (С Н С00)з количественный. Содержание марганца: ннйдено 8,78%; вычислено 8,83%. 1 54 Пример 3. Синтез сгеарага цери  провод т, как описано в примере 2, за исключением того, что вместе сульфата марганца используют О,О08 мол  (5,94 г) сед.ЗО))зВыхоа(СНСОО) Се количественньтй. Содержание цери  найдено 14,05%; вычислено I4,l4%. П р и м е р 4. Синтез сгеарага свинца провод т , как описано в примере 2, за иоключением того, что вместо сульфата марган1и используют 0,025 мол  (9,48 г)РЬ(СН,,СОО)лЯНл О. Выход (( HV СОО)д РЪ количественный. Со- -- соо),, Держанке свинца: найдено 26,60%; вычислено 26,7%. Пример 5. В стекл нный реактор барботажного типа помещают 1 г 8-пентадеканона и 12,8 мг (1,) кататшзатора , состо щего из 4,1 мг (32,03%) стеарата марганца, 2,1 мг (16,41%) стеарата кали  и 6,6 мг (51,56%) сте , арата цери . Реактор присоедин$1Еот к газометрической установке и при помощи насоса осушествл5пот непрерывную циркул цию кислорода через раектор с окисл емой смесью со скоростью 4-5 . Необходимую температуру в реакционном сосуде поддерживают с помощью ультратермостата. Давление в установке атмосферное. За ходом окислени  след т по поглощению кислорода. Количество поглощенного кислорода рассчитывают в мол х на литр окисл емой смеси (моль/л). Дл  сравнени  активности катализаторов окисление провод т до заданной глубины 6,0 моль/л поглощенного кислорода. По достижении заданной глубины окисление прекращают, полученный оксидат анализируют химическими методами и методом газожидкостной хроматографии. Содержание в оксидате целевого пропукта-кислот58,5% (ка.п-ц. роновой 5,0%, энантовой 28,5% и каприловой 25,0%), что составл ет 79,4% на израсходованный пентадеканон (селективность ). Врем  65 мин. Результаты опыта приведены в табл, 1, П р и м е р 6. Окисление 1 г 8-пвнт деканона провод т, как описано в при ,мере 5, за исключением того, что иополь .зуют 12, 1 мг (1,21%)-катализатора , состо щего из 3,7 мг (ЗО,58%) стеарата марганца, 2,5 мг (20,66%) стеарата кали  и 5,9 мг (48,76%) стеарата цери . Результаты опыта приведены в табл. 1. Пример 7. Окисление 1 г8-41ента- деканона проводит, как описано в примере 5, за исклтпгчением того, что ис- пользуют 12,7 мг (1,27%) катализатора , состо щего из 4,9 мг (38,58%) стеарата марганца, 1,9 мг (14,96%) стеарата кали  и 5,9 мг (46,46%) стеарата цери . Результаты опыта привепены в табл. 1. П р и м е р 8. Окисление 1 г В-чпента- деканона провод т, как описано в примере 5, за исключением того, что ио« пользуют 13,5 мг (1,) катализато pa, состо щего из 3,7 мг (27,41%) стерата марганца, 1,9 мг (14,О7%) стеарата кали  и 7,9 мг (58,52%) стеарата цери . Результаты опыта приведены в табл. 1. Пример ы9 и 10. Окисление 1 г 8-пентадеканона провод т, как описано в примере 5, за исключением того, что измен ют температуру процесса от 117 до , Результаты опытов приведены в табл. 1. и м е р 11 (дл  сравнени ).Окисле ние 1 г 8-пентадеканона провод т, как описано в примерет 5, за исключением того, что используют 11,0 мг (1,1О%) катализатора, состо щего из 6,4 мг (58,18%) стеарата марганца и 4,6 мг (41,82%) стеарата кали . Выход киолот 65,1% (капроновой 7,1%, энантовой ЗО,5% и капрвловой 27,5%). С&леютивность 74,1%. Врем  окислени  67 мин. Результаты опыта приведены в табл. 1. Пример 2. Окисление 1 г8-ленга дбканона провод т, как описано в прим ре 5, за исключением того, что исполь зуют 11,2 мг (1,12%) катализатора, состо щего из 9,8 мг (87,5О%) стеар та марганца, О,6 мг (5,36%) стеара- та кали  и 0,8 мг (7,14%) стеарата свинца. Выход кислот 52,4% (капроновой 3,2%, эна№|товой 22,3% и каприлов 23,9%). Селективность 76,4%. Врем  рквслешг  85 мин. опыта шшведены в табл. 2. Пример 3. Окислеьио 1 г 3- генгадекан6н1а провод т, как описано в приме ре 5, за исключением того, что исполь зуют 11,7 мг (1,17%) 1уата ш ;атора, состо щего на 1,О мг (94,О2%) стеарата марганца, 0,3 мг (2,56%) стеарата кали  и 0,4 мг (3,42%) стеарата свинца. Результаты опыта приведены в табл. 2. Пример 4. Окгсление 1 г 8-пенгадеканона провод т, как описано в цсрвмере 5, за исключением того, что используют 10,7 мг (1,07%) катализатора , состо щего из 8,6 мг (80,37%) стеарата марганца, 0,9 мг (8,41%) стеарата кали  и 1,2 мг (1,22%) стеарата свинца. Результаты опыта 11{ иведевы в табп. 2. П р и м е р ы 15 в 6. Оквсление 1 г 8-пентадеканона провод т, как опвсаво в примере 5, за исключением того, f. используют 1,2 мг (,12%) катализатора , состо щего из 9,8 гг (87,5О%) стеарата марган11а,0,6 мг (5,36%) стевра та кали , О,8 мг f7,4%) стеарата свинца, и измен ют температуру процесса of 117 до Резулйтатю опытов приведены в табл. 2. Таким , применение компонентного катализатора, состо щего из 32,ОЗ% стеарата марганца, 16,41% стеаратакалн  и 5l756% ereарата церв , позвол ет щш сравнимой. с про отицом активности (65-67 ма ) увеличить селективность окислени  алифатических кетонов (в частности, 8-пентадеканона) в соответствующие моиокарб жовые кислоты с 74,1 до 79,4%. В случае применени  каталитический системы, состо щей из 87,50% стеарата марганца, 5,36% стеарата кали  и 7,14% сгеарата свинца, сепёктивность процесса повышаетс  до 76,4%. Лучщие выходы кислот в обс ис случа х достигаютс  при 12Cf С.

«   s « ю

0

(-

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Катализатор дл  жидкофазного окнолени  в-пентадеканона, включающий стеарат марганца и стеарат кали , о т. личающийс  тем, что, с целью повышени  селективис т  катализатора, он дополнительно содержит стеарат цери  или стеарат свкшца при следующем содержании компонентов, мае %

   Стеарат кали 2,56-20,66

   Стеарат цери 46,46-58,52

   ИЛЕ стеарат свинца 3,42-11,22 Стеарат марганцаОстальное.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1о Корсак И, И„ и др, Жидкофазное окислерше алифатичесгак кетонов до кислот в присутствии смесей стеаратор кобальта и цери . Извести  АН БССР, сери  химических наук, 1979, № 4, с, 33-36.

   2,Корсак Ио И, и др, Жидксх|)авкоР каталическое окисление алифа И ---;-:: кетонов. Извести  АН БССР, cenvTs хю-лургескмл наук, 1979 № 3.

   с, 37-40.

   3,Кдрсак И, И, и др. О селект;-ности марганещшлиевого катализат -:- т ,при жидкофазном окисдении алифатнч-ких кетонов до ЕЕСПОТ. Извести  АН БССР, сери  химических наук, 1980, N3 2, 0 21-23 (прототип).