Спосіб одержання 1,1,3-триметил-3-феніліндану

Изобретение относится к способам получения одного из димерных соединений альфаметилстирола, которые могут использоваться при производстве пластмасс в качестве пластификатора или в качестве высокотемпературных теплоносителей. Известен способ димеризации альфаметилстирола в присутствии серной кислоты концентрации 75 - 90% в количестве 1ч. (по объему) на 1 - 1000ч-1 a-метилстирола при температуре 0 - 200°C и перемешивании с получением 1,1,3-триметил-3-фенилиндана. Недостатком указанного способа является низкий выход 1,1,3-триметил-3-фенилиндана. В частности, при димеризации a-метилстирола в присутствии серной кислоты выход составляет 24% и 20 22% при циклоалкилировании промежуточного ациклического димера aметилстирола в присутствии серной кислоты. Задачей предлагаемого способа является увеличение выхода целевого продукта 1,1,3триметил-3-фенилиндана при димеризации aметилстирола в присутствии серной кислоты. Данная задача решается за счет того, что процесс димеризации альфа-метилстирола ведут в присутствии 80 - 90% - ной серной кислоты в количестве 1,8 - 3,0мас.ч. в пересчете на 100% ную при температуре 35 - 60°C, при непрерывной продувке азотом со скоростью не менее 100л/ч, перемешивании со скоростью не менее 80см/с и дозировке серной кислоты со скоростью 0,3 0,5в.ч./ч. Предлагаемый способ обеспечивает существенное увеличение выхода целевого продукта. Известно, что при проведении процесса димеризации a-метилстирола одновременно протекают конкурирующие реакции синтеза 1,1,3триметил-3-фенилиндана или циклического димера, ациклического или ненасыщенного димера и олигомеров (реакции описаны в прототипе). Однако, указанные реакции протекают при изменении технологических параметров в широких, как указано в прототипе, пределах. В предлагаемом способе найдены условия синтеза, при которых конкурирующие реакции максимально ингибируются, за счет конкретизации уровня технологических показателей, введения ограничения на качественные показатели и введения новых факторов, что приводит к увеличению выхода целевого продукта. В частности, изменение концентрации серной кислоты и температуры за установленные, в предлагаемом способе и разрешенные прототипом, пределы приводит к стимулированию реакций образования олигомеров или ненасыщенных ациклических димеров. Снижение скорости перемешивания ниже заявляемого предела (пример 12) приводит к уменьшению выхода целевого продукта, т.к. не обеспечивается контакт мономера с катализатором в связи с тем, что эти жидкости трудносмешиваемые. Если при этом традиционно увеличивать дозировку катализатора, то это приводит к стимулированию побочных реакций и одновременно повышает расход серной кислоты. В отличие от известного способа, в предлагаемом способе процесс ведут под продувкой азотом с определенной скоростью, что также ингибирует побочные реакции. При этом катализатор дозируется в мономер (в прототипе мономер дозируется в катализатор), чем обеспечивается поддержание заданной концентрации катализатора в реакционной смеси. Совокупность предложенных условий синтеза обеспечивает повышение выхода целевого продукта. Способ иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В реактор с мешалкой объемом 0,5л загружается 370мл a-метилстирола (ТУ 38.103679 89, массовая доля a-метилстирола 99,7% nD25 1,5387), включается продувка азотом с объемной скоростью 100л/ч. Затем при перемешивании мешалкой с линейной скоростью 80см/с, 35°C вводится 90% - ная техническая серная кислота (ГОСТ 2184) в количестве 1,8в.ч. (в пересчете на 100% - ную кислоту) от мономера со скоростью 0,3в.ч./ч и выдерживается при 35°C - 0,5ч, при 50°C -1,5ч и при 60°C - 4ч. После завершения процесса, реакционную смесь отстаивают без перемешивания 3ч при температуре 60°C, после чего нижний слой серной кислоты сливают и возвращают в производство для повторного использования, а верхний слой целевого продукта перекачивают в емкость для хранения. Целевой продукт анализируют на углеводородный состав хроматографически в соответствии с ТУ 38.402 - 17 - 106 - 91 "Димер альфа-метилстирола. Технические требования" при помощи хроматографа "Цвет-102" с пламенноионизационным детектором и программированием температуры колонны. Результаты приведены в таблице. Пример 2. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 84%, количество катализатора 2,4в.ч. (от мономера) со скоростью дозировки 0,4в.ч. в ч. Пример 3. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 80%, количество катализатора 3,0в.ч., скорость дозировки 0,5в.ч. в ч. Пример 4. Аналогично примеру 1. Скорость продувки азота 50л/ч. Пример 5. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 94%. Температурный режим 35°C - 1,5ч, 50°C - 0,5ч, 60°C - 4ч. Пример 6. Аналогично примеру 1. Температурный режим 35°C - 1,5ч, 50°C - 0,5ч, 60°C - 4ч. Пример 7. Аналогично примеру 1. Скорость продувки азотом 40л/ч. Пример 8. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 75%, температурный режим 22°C - 0,5ч, 25°C - 1,5ч, 30°C - 4ч. Пример 9. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 94%, количество кислоты - 0,3в.ч., скорость дозировки 0,3в.ч. Пример 10. Аналогично примеру 1. Концентрация серной кислоты 94%, температурный режим 65°C - 6ч. Пример 11. Аналогично примеру 1. Концентрация кислоты 96%, количество 0,3в.ч.; скорость продувки азотом 120л/ч. Пример 12. Аналогично примеру 1. Скорость перемешивания 33см/с. Приведенные в таблице данные показывают, что в предлагаемом способе (примеры 1 - 3), по сравнению с прототипом увеличивается выход 1,1,3-триметил-3-фенилиндана от 20 - 24% до 99,92 - 99,96%. При изменении параметров режима за установленные пределы достигнутые результаты утрачиваются. Так, при снижении скорости продувки азотом до 50л/ч (пример 4) выход целевого продукта снижается до 9,4% за счет образования ненасыщенных димеров и олигомеров. Увеличение выдержки при температуре 35°C (примеры 5, 6) приводит к недостаточному выходу целевого продукта. Снижение скорости продувки азотом до 40л/ч приводит к тому, что целевой продукт в реакционной смеси отсутствует (пример 7). При снижении концентрации серной кислоты до 75% в продукте содержатся, в основном, смеси ненасыщенных димеров и олигомеров (пример 8). Повышение температуры (пример 10), даже при увеличении скорости продувки азотом, снижает выход целевого продукта до 63,5%. Использование серной кислоты 94 - 96% - ной концентрации (примеры 9, 11) обеспечивает достаточно высокий выход целевого продукта, но имеет место повышенная экзотермия, что снижает технологичность процесса. При снижении скорости перемешивания до 33см/с процесс димеризации идет очень медленно и образуется смесь насыщенных и ненасыщенных димеров (пример 12).