RU2434859C1 - Способ получения глицидола - Google Patents
Способ получения глицидола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434859C1 RU2434859C1 RU2010108552/04A RU2010108552A RU2434859C1 RU 2434859 C1 RU2434859 C1 RU 2434859C1 RU 2010108552/04 A RU2010108552/04 A RU 2010108552/04A RU 2010108552 A RU2010108552 A RU 2010108552A RU 2434859 C1 RU2434859 C1 RU 2434859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glycidol
- hydrogen peroxide
- allyl alcohol
- reaction mass
- molar ratio
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims abstract description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)CCl SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 2
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 2
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N isopropyl alcohol Natural products CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] Chemical compound [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical class [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- -1 — isopropyl alcohol, 8 Chemical compound 0.000 description 1
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения глицидола - полупродукта в производстве различных эпоксидных соединений. Способ заключается во взаимодействии аллилового спирта с пероксидом водорода в присутствии гетерогенного катализатора - титансодержащего цеолита. Предлагается процесс вести в избытке аллилового спирта при мольном соотношении аллиловый спирт: пероксид водорода, равном (10-30):1 и температуре 35-50°С. Технический результат - снижение затрат на выделение целевого продукта при высокой селективности процесса. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к способу получения глицидола - полупродукта в производстве различных эпоксидных соединений.
Опубликован способ (Ас. СССР №288742 С07с 1/18, опубл. 17.11.1971) получения глицидола путем взаимодействия монохлоргидрина глицерина с основным реагентом, например едким натром, при температуре кипения реакционной массы в среде органического растворителя-дихлорэтана с одновременной азеотропной отгонкой воды из реакционной массы и выделением целевого продукта известными приемами.
Недостатком этого способа является протекание реакции с выделением большого количества тепла, особенно в начальный момент синтеза, что сопровождается выбросом реакционной массы и снижением выхода глицидола за счет протекания побочных реакций.
В патенте (RU №2130452С1 C07D 301/26, 303/14, опубл. 20.05.1999) глицидол получают взаимодействием монохлоргидрина глицерина с щелочным агентом в среде органического растворителя - дихлорэтана с азеотропной отгонкой, образующейся в процессе синтеза воды. Для увеличения выхода глицидола и стабилизации процесса перед введением в реактор едкого натра вносят буферный агент (кальцинированную соду или трехзамещенный фосфат натрия). При использовании буферных агентов замедляются побочные процессы гидролиза хлорсодержащих агентов и полимеризации глицидола, что уменьшает вероятность перегрева реакционной массы.
Несмотря на высокий выход глицидола, этот способ неэкологичен. Недостатком данного способа является образование большого количества сточных вод, загрязненных минеральными и органическими примесями, очистка от которых трудоемка и требует больших энергетических затрат.
В патенте (US №4024165 C07D 301/12, опубл. 17.05.1977) получение глицидола предлагается осуществлять эпоксидированием аллилового спирта пероксидом водорода в присутствии органического растворителя - фторсодержащих и азотсодержащих соединений при катализе вольфрамовой кислотой.
Недостатками данного способа являются небольшой выход глицидола и использование гомогенных катализаторов, что затрудняет стадию отделения катализаторного раствора от реакционной массы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ, описанный в патенте «Эпоксидирование олефинов с использованием титансодержащих титансиликатов», который и выбран за прототип (US 5354875 B01J 29/89, C07D 301/19, опубл. 11.10.1994).
Согласно этому патенту, процесс получения глицидола включает реакцию взаимодействия аллилового спирта с пероксидом водорода в среде растворителя в присутствии катализатора, который является продуктом гидротермальной кристаллизации титансиликата. Реакция протекает при температуре от 0 до 100°С, концентрация пероксида водорода находится в диапазоне 2-50 мас.%. Выход глицидола не указан.
Однако данный способ получения глицидола имеет существенные недостатки, а именно, наличие растворителя усложняет стадию разделения продуктов и требует организации рециклов растворителя и непрореагировавшего аллилового спирта.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологии получения глицидола эпоксидированием аллилового спирта водным раствором пероксида водорода в отсутствии растворителя.
Технический результат - снижение затрат на выделение целевого продукта, повышение селективности процесса и выхода конечного продукта.
Этот технический результат достигается тем, что способ получения глицидола путем взаимодействия аллилового спирта с пероксидом водорода в присутствии гетерогенного катализатора - титансодержащего цеолита, проводится в избытке аллилового спирта, при мольном соотношении аллиловый спирт: пероксид водорода (10-30):1 и температуре 35-50°С. Это позволяет избежать введения в систему органического растворителя, что приводит к снижению затрат на выделение и рециркуляцию непрореагировавшей реакционной массы. Исключение растворителя позволяет увеличить селективность процесса за счет уменьшения доли побочных реакций, протекающих в системе с участием глицидола и растворителя.
Способ осуществляют следующим образом.
В стеклянный реактор с магнитной мешалкой загружается аллиловый спирт и катализатор - титансодержащий цеолит, затем реакционную массу термостатируют при 35°С с перемешиванием в течение 10 минут. Реактор подсоединен к обратному холодильнику для конденсации паров легколетучих компонентов. Затем в реакционную массу приливают пероксид водорода и по моменту его ввода в систему отмечают время. Реакция протекает в течение 3 часов. После чего реакционная масса анализируется на содержание основного продукта - глицидола и превращенного пероксида водорода.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1 (по изобретению)
В стеклянный реактор с магнитной мешалкой загружают 68 мл аллилового спирта, 0,4 г катализатора - титансодержащий цеолит. Затем реакционную массу термостатируют при 35°С с перемешиванием в течение 10 минут. Реактор подсоединен к обратному холодильнику для конденсации легколетучих веществ. После термостатирования в реакционную массу приливают 4,3 мл 30 мас.% пероксида водорода, что составляет в мольном отношении 25:1 и по моменту его ввода в систему отмечают время. Реакция протекает в течение 3 часов. После чего реакционная масса анализируется на содержание основного продукта - глицидола с помощью газовой хроматографии и концентрацию пероксида водорода методом йодометрического титрования.
За 180 мин протекания реакции был достигнут выход глицидола - 66% при степени превращения пероксида водорода 69%, селективность - 95,6%.
Примеры 2-6 (по изобретению)
Условия проведения синтеза по примерам 2-6, представленным в таблице, аналогичны условиям примера 1, меняется только мольное соотношение и температура, которые приведены в таблице.
Примеры 7-12 (для сравнения)
Условия проведения синтеза по примеру 1, меняется мольное соотношение и температура, которые приведены в таблице.
| Таблица | ||||
| № пп | Мольное соотношение аллиловый спирт - пероксид водорода | Температура, °С | Селективность процесса, % | Выход глицидола, % |
| По изобретению | ||||
| 1 | 25:1 | 35 | 95,6 | 66,0 |
| 2 | 25:1 | 50 | 92,9 | 92,0 |
| 3 | 10:1 | 35 | 84,2 | 63,1 |
| 4 | 20:1 | 50 | 91,9 | 90,9 |
| 5 | 30:1 | 50 | 94,6 | 93,6 |
| 6 | 35:1 | 35 | 96,8 | 67,8 |
| Для сравнения | ||||
| 7 | 3:1 | 35 | 63,2 | 56,2 |
| 8 | 5:1 | 50 | 70,2 | 69,5 |
| 9 | 25:1 | 10 | 97,5 | 24,1 |
| 10 | 25:1 | 20 | 96,8 | 40,1 |
| 11 | 25:1 | 80 | 79,2 | 78,4 |
| 12 | 25:1 | 100 | 56,3 | 56,3 |
Пример 13 (для сравнения)
В стеклянный реактор с магнитной мешалкой загружают 65 мл растворителя - изопропилового спирта, 8 мл аллилового спирта, 0,4 г катализатора - титансодержащий цеолит. Затем реакционную массу термостатируют при 35°С с перемешиванием в течение 10 минут. Реактор подсоединен к обратному холодильнику для конденсации легколетучих веществ. После термостатирования в реакционную массу приливают 4,3 мл 30 мас.% пероксида водорода, что составляет в мольном отношении 3:1, и по моменту его ввода в систему отмечают время. Реакция протекает в течение 3 часов. После чего реакционная масса анализируется на содержание основного продукта - глицидола с помощью газовой хроматографии и концентрацию пероксида водорода методом йодометрического титрования.
За 180 мин протекания реакции был достигнут выход глицидола - 43% при степени превращения пероксида водорода 68%, селективность - 63,2%.
Проведение процесса в среде аллилового спирта позволяет избежать введение дополнительного органического вещества (растворителя), который может участвовать в побочных реакциях с глицидолом, что приводит к снижению выхода целевого продукта. Введение растворителя также приводит к увеличению затрат на выделение и рециркуляцию непрореагировавшей реакционной массы.
Мольное соотношение аллиловый спирт : пероксид водорода варьируется в диапазоне (10-30):1. Дальнейшее увеличение этого соотношения приводит к повышению затрат на выделение и рециркуляцию непрореагировавшей реакционной массы, а также к увеличению габаритных размеров аппаратуры. Проведение процесса в небольшом избытке аллилового спирта (менее 10:1) вследствие экзотермичности процесса приводит к усложнению теплоотвода. Осуществление способа при температурах за пределами заявленных 35-50°С приводит к снижению селективности процесса и выхода глицидола. Так, использование более высоких температур нецелесообразно, ввиду того, что начинают активно протекать побочные процессы, снижающие селективность процесса. При более низких температурах достигается достаточно высокая селективность, однако при этом сильно уменьшается степень превращения пероксида водорода и, как следствие, снижается выход целевого продукта.
Способ обеспечивает выход глицидола 93,6% с высокой селективностью - 94,6%.
Claims (1)
- Способ получения глицидола, включающий взаимодействие аллилового спирта с пероксидом водорода в присутствии гетерогенного катализатора - титансодержащего цеолита в избытке аллилового спирта, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 35-50°С при мольном соотношении аллиловый спирт: пероксид водорода, равном (10-30):1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010108552/04A RU2434859C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ получения глицидола |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010108552/04A RU2434859C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ получения глицидола |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010108552A RU2010108552A (ru) | 2011-09-20 |
| RU2434859C1 true RU2434859C1 (ru) | 2011-11-27 |
Family
ID=44758283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010108552/04A RU2434859C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ получения глицидола |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2434859C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604835C1 (ru) * | 2015-11-17 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ получения глицидола |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262550A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-16 | Arco Chemical Technology, L.P. | Epoxidation process using titanium-rich silicalite catalysts |
| US5354875A (en) * | 1993-12-23 | 1994-10-11 | Uop | Epoxidation of olefins using a titania-supported titanosilicate |
| RU2130452C1 (ru) * | 1997-07-29 | 1999-05-20 | Научно-исследовательский институт полимерных материалов | Способ получения глицидола |
| US6759540B2 (en) * | 2000-09-29 | 2004-07-06 | Showa Denko K.K. | Crystalline MWW-type titanosilicate catalyst for producing oxidized compound, production process for the catalyst, and process for producing oxidized compound by using the catalyst |
-
2010
- 2010-03-09 RU RU2010108552/04A patent/RU2434859C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262550A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-16 | Arco Chemical Technology, L.P. | Epoxidation process using titanium-rich silicalite catalysts |
| US5354875A (en) * | 1993-12-23 | 1994-10-11 | Uop | Epoxidation of olefins using a titania-supported titanosilicate |
| US5466835A (en) * | 1993-12-23 | 1995-11-14 | Uop | Titanosilicate as an epoxidation catalyst for olefins |
| RU2130452C1 (ru) * | 1997-07-29 | 1999-05-20 | Научно-исследовательский институт полимерных материалов | Способ получения глицидола |
| US6759540B2 (en) * | 2000-09-29 | 2004-07-06 | Showa Denko K.K. | Crystalline MWW-type titanosilicate catalyst for producing oxidized compound, production process for the catalyst, and process for producing oxidized compound by using the catalyst |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604835C1 (ru) * | 2015-11-17 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ получения глицидола |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010108552A (ru) | 2011-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1001038A7 (fr) | Procede pour la preparation de materiaux synthetiques cristallins poreux constitues d'oxydes de silicium et de titane. | |
| US20170073292A1 (en) | Synthesis of diketone compounds from carbohydrates | |
| EP2651861A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines n,n-dialkyl-ethanolamins mit hoher farbstabilität | |
| JP4902988B2 (ja) | ビシナルなアルカンジオール及びアルカントリオールの製造方法及びその使用 | |
| EP2254898B1 (en) | Method for preparation of anhydrosugar ethers | |
| RU2434859C1 (ru) | Способ получения глицидола | |
| CN107848928A (zh) | 制备1,4‑双(乙氧基甲基)环己烷的方法 | |
| RU2667527C2 (ru) | Способ получения 3-гептанола из смеси, содержащей 2-этилгексаналь и 3-гептилформиат | |
| EP1305283B1 (en) | Preparation of di-t-alkyl peroxides and t-alkyl hydroperoxides from n-alkyl t-alkyl ethers | |
| AU2003244447B2 (en) | Process for preparing alkylaryl hydroperoxide containing product | |
| WO2024003271A1 (en) | Process for preparation of ether, thioether or secondary amine derivatives in the presence of a heterogeneous acidic catalyst | |
| RU2446138C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| CN113582914B (zh) | 含羟基的受阻胺光稳定剂的制备方法 | |
| RU2604835C1 (ru) | Способ получения глицидола | |
| JPH06211821A (ja) | オレフィン化合物のエポキシ化方法 | |
| RU2315760C2 (ru) | Способ получения стирола | |
| RU2628801C1 (ru) | Способ получения эпихлоргидрина | |
| JP2001316358A (ja) | ジターシャルブチルペルオキシドの製造法 | |
| RU2805146C1 (ru) | Способ получения производного тиометилфенола | |
| JP2005247840A (ja) | １，３−プロパンジオールの製造方法及び該製造方法で得られる１，３−プロパンジオール | |
| JP4066688B2 (ja) | ジアルキルペルオキシドの製造方法 | |
| SU1578121A1 (ru) | Способ получени пентанона-2 | |
| RU2657871C1 (ru) | Способ получения спиро[2.4]гепта-4,6-диена | |
| RU2481321C1 (ru) | Способ получения (е)-4-фенил-3-бутен-2-она | |
| RU2490248C2 (ru) | Способ получения экзо-2-норборнеола и его производных |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120310 |