SU721399A1 - Способ получени алкилциклопентанонов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ dt-АЛКИЛЦИКЛОПЕНТАНОНОВ

Изобретение относитс  к области органической химии, к усовершенствованному способу получени  оС-алкилци .клопентанонов, которые можно примен ть в производстве в качестве эффективного растворител  исходного продукта при синтезе iC-алкилциклопентанолов , алкилглутаровой кислоты, а также душистых веществ аналогов гидрожасмона. Известен способ получени  (-алкил циклопентанонов окислением Я-алкилциклопентенов надмуравьиной кислотой в присутствии перекиси водорода при 40°С с последующей отгонкой непрореа гировавшей кислоты и воды. Целевой продукт выдел ют путем экстрагировани  полученной при перегонке смеси кетона с водой с последующей отгонко етбна в вакууме 1. Недостатком указанного способа  вл етс  низкий выход целевого проду та (65-67% от теоретического), Известен способ получени  Х.-алкил циклопентанонов в качестве побочного продукта реакции при синтезе -окисе циклопентенов из циклопентанона {2. Недостатком этого способа  вл етс  выход целевого продукта (6-9% в расчете на исходный продукт). Наиболее близким к изобретению по техническому решению вл етс  одностадийный способ получени  2-метилциклопентанона изомеризацией окиси 1-метилциклопентена на окисных катализаторах , таких как активна  окись алюмини , активна  окись алюмини , промотированна  гидроокисью кали  (А12:Оз + + 2% КОН), цеолиты - СаХ и NaX 3. Реакцию осуществл ют в проточной системе в стационарном слое катализатора при объемной скорости подачи сырь  0.,5 ч , продолжительности 1 ч, в интервале температур 100-300°С. Недостатком указанного способа  вл етс  относительно низкий выход 2-метилциклопентанона. Так, при оптимальных услови х в присутствии катализатора активной окиси алюмини  и 200 С выход 2-метилциклопёчтанона составл ет 64,4% от теории на вз тое исходное сырье. Кроме того, в процессе параллельно с 2-метилциклопентаноном образуютс  метилциклопентенолы и метилциклопентадиены , которые затрудн ют выделение целевого продукта в чистом виде. Помимо этого, ИЗВбЗТНЫЙ СПОСОВ дает возможность получать только 2-метилциклопентанон. Целью изобретени   вл етс  повышение выхода целевого продукта, увеличение селективности и расширение универсальности способа. Поставленна  цель достигаетс  предлагаеМЫМ способом получени  об-ал килциклопентанонов, в которых алкиль на  группа состоит из 1-4 атомов углерода , изомеризацией соответствующих окисей (-алкилдиклопентенов в присутствии катализатора при нагрева нии, отличительной особенностью кото рого  вл етс  проведение процесса в присутствии гексана с использованием в качестве катализатора фторированно окиси алюмини . Процесс провод обычно при 115200°С , при объемном соотношении исхо ной окиси ot-алкилциклопентена и гекс на 1:1,9-2,1 и объемной скорости подачи исходного сырь  1,2-2,4 ч . Реактором служит пирексова  трубк -С внутренним диаметром 15 мм, помещенна  в электрическую трубчатую печ температура которой регулируетс  автоматически , В качестве окисей -алкилциклопентенов используют 1-метил-, 1-этил 1 пропил-, 1-изопропил- и 1-бутллцик лопентены. Окись ,растврренну{о ;в гексане в об емном соотношении 1:2, подают в реактор из бюретки Баландина, продукты реакции - изомеризат, собирают в зм евиковую ловушку, охлаждаемую льдом Продукт реакции изомеризации высушивают над МдЗОд и анализируют , м.етодом ГЖ-хроматографии на аппарат ЛХМ--8МД,, После этого катализат подвергают фракционной перегонке: I фракци  угл водородна  гексан, II фракци  tC-алкилциклопентанон ,. остаток - димер алкйлдйклопентадиена. Пр11мер1,В реактор .пометают 40 см катализатора - фторирован ной , окиси алюмини , которую перед опытом активируют при 350-400с в токе азота в течение 3 ч. После достижени  в реакционной зоне темпера туры добавл ют 20 мл (19 г) чистой воды 1-этилциклопентена, рас воренной в 40 мл гексана в объемном соотношении 1:2, с помощью бюретки Баландина равномерно, с объемной скоростью 1,2 ч пропускают над катализатором в течение 1 ч. Из изомеризата после высушивани  над MgSO, фракционной перегонкой выдел ют 17,3 г 2-этилциклопентанона (91,05% от теории) и 1,7 г димер этилциклопентадиена (8,95% от теории на вз тую окись) . Пример 2. В реакцию берут раствор окиси 1-этилциклопентена 20 мл (19 г) в 40 мл гексана (объем ое соотнесение 1:2). Реакцию изомеизации провод т при 140°С, объемной скорости 1,8 ч . Из изомеризата посе высушивани  над MgSO фракционной ерегонкой выдел ют 18,2 г 2-этилциклопентанона (96,0% ох теории) и 0,8 г димера этилциклопентадиена (4,0%от теории на вз тую смесь). Примерз. В реакцию берут раствор окиси 1-этилциклопентена 20 мл (19 г) в 40 мл гексана (объемное соотношение 1:2). Реакцию изомеризации провод т при 140С, объемной скорости 2,4 ч . Из изомеризата после высушивани  над МдЗОд фракционной перегонкой выдел ют 17,9 г 2- этилциклопентанона (92,4% от теории) и 1,1 .г непрореагировавшей исходной окиси 1-этилциклопентена (7,6% от теории на вз тую смесь). Пример4. В реакцию берут раствор окиси 1-метилциклопентена 20,5 мл (19-г) в 41 мл гексана (объемное соотношение 1:2). Реакцию изомеризации провод т при 115°С, объемной скорости 1,8 ч . Из изомеризата после высушивани  над MgSOfl фракционной перегонкой выдел ют 18,4 г 2-метилциклопентанона (97,0% от теории) и 0,6 г димера метилциклопентадиена (3,0% от теории на вз тую окись). Пример5. В реакцию берут раствор окиси 1-изопропилциклопентена 20 мл (19 г) в 40 мл гексана (объемное соотношение 1:2). Реакцию изомеризации провод т при 160°С, объемной скорости 1,8 ч. Из изомеризата после высушивани  над MgSO фракционной перегонкой выдел ют 18,4 г 2г-изопропилциклопентанона (97,0% от теории) и 0,6 г димера изопропилциклопентадиена (3,0% от теории на вз тую окись), Примере. В реакцию берут DacTBOp окиси 1-пропилциклопентена 20 мл (19 г) в 40 мл гексана (объемное соотношение 1:2). Реакцию изомеризации провод т при 165°С, объемной скорости 1,8 ч . Из изомеризата после высушивани  над MgSO4 фракционной перегонкой выдел ют 18,3 г 2-пропилциклопентанона (96,3% от теории) и 0,7 г димера пропилциклопентадиена (3,7% от теории на вз тую окись). П ример.7. В реакцию берут раствор окиси 1-бутилциклопентена 19,8 мл (19 г) в 39,6 мл гексана (объемное соотношение 1:2). Реакцию изомеризации провод т при , объемной скорости 1,8 ч . Из изомеризата после выcyII ивaни  над фракционной перегонкой выдел ют 18,5 г 2-бутилциклоПентанона (97,3% от теории) и 0,5 г димера бутилциклопентадиена (2,7% от теории на вз тую окись).

Выход / -алкилциклопентанонов во всех случа х составл л 96-97,3% от теории на вз тую окись. Образование Х-алкилциклопентанонов путем изомеризации окиси сС-алкилциклопентенов на фторированной окиси алюмини  доказано элементарным анализом, определением молекул рного веса, изучением Ж-спектра (интенсивна  полоса поглоленк  1726 СМ . , характерна  дл  карбонильной группы), а также получением 2,4-динитрофенилгидразонов.

Применение растворител  реакционной среды - гексана и катализатора - фторированной окиси алюмини  в реакции изомеризации окисей i -алкилциклопентенов в -алкилциклопентаноны позволило повысить выход целевого продукта и селективность процесса.

Claims (3)

1. Способ получени  А.-алкилциклопентанонов , в которых алкильна  группа состоит из 1-4 атомов углерода, изомеризацией соответствующих окисей с -алкилциклопентенов в присутствии катализатора при 115-200 С, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода целевого продукта, повышени  селективности и расширени 

универсальности.способа, процесс провод т в присутствии гексана с использованием в качестве катализатора фторированной окиси алюмини .

2,Способ non.l, отличающийс  тем, что объемное соотношение исходной окиси с.-алкилциклопентена и гексана равно 1:1,9-2,1.

3.Способ по п,1, отличающий с   тем, что объемна  скорость подачи исходного сырь  равна 1,22 ,4 ч .

Источники информации, прин тые .во внимание пои экспертизе

S

1.Платэ А,Ф,, Мельников А.А. Окисление 1-алкилциклопентенов-1 надмуравьиной кислотой как способ синтеза 2 сшкилциклопентанонов 1. - Журнал обшей химии, I960, т,30, с.935,

0

2.Гурбанов П.А. Бромирование и гидробромирование окисей циклогёз-ссилового и циклопентенового р дов,- Автореферат канд. диссертации, Баку, 1970.

3.Мусаев М.Р., Гусейнова Э.С. Мамедов Ф.М. Изомеризаци  окиси 1-метилциклопентена на гетерогенных окисных катализаторах. - Азербайджанский хим. журнал, 1976, № 5,

0 с. 21 (прототип) .