Спосіб одержання інданілфенолів

Изобретение относится к процессам органического синтеза и может быть использовано в коксохимической промышленности при получении алкилфенолов. Известен способ алкилирования фенолов инденом и инденсодержащей фракцией в присутствии протонных кислот, таких как Н 3РO4, разбавленная Н2SО4, концентрированная H2SO4, концентрированная НСl и ее спиртовые растворы, а также кислот Льюиса. В качестве исходных компонентов возможно использование инденсодержащей фракции с содержанием индена 72,5 %. Процесс алкилирования ведут при температуре 100-120°С и расходе катализатора КУ-2 4 %. Выход от теоретического инданилфенола составляет 70-85 % [1]. Недостатком указанного способа является невысокий выход целевого продукта. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является алкилирование м- и п-крезолов инденом в присутствии КУ-2 [2]. Недостаток известного способа алкилирования состоит в низком выходе получаемого продукта. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ получения инданилфенолов путем использования в качестве катализатора продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, что увеличивает вы ход целевого продукта, обеспечивает упрощение технологического процесса, в результате чего повышается срок службы применяемого оборудования и коммуникаций. Поставленная задача решается тем, что в способе получения инданилфенолов путем алкилирования фенолов инденсодержащей фракцией при 100-120°С в присутствии кислого катализатора, согласно изобретению, в качестве катализатора используют продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, который вводят в виде 65--80%-ного водного раствора в количестве 3,5-4,5 мас. % в расчете на исходное сырье. Сущность предложенного способа состоит в следующем. Исходное фенолсодержащее сырье смешивают при подогреве до 110°С с 4,0 % мас. % продуктов конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, после чего в реакционную смесь вводят инденсодержащую фракцию, поддерживая температуру реакции в пределах 110-120°С. После введения всего количества алкилирующего агента реакционную смесь продолжают перемешивать еще в течение 3,5-4,0 часа, а затем подвергают охлаждению до 95-100°С и разделению с последующим отделением катализатора. Получение инданилкрезола на основе ортокрезола. Пример 1. В трехгорлую стеклянную колбу, снабженную обратным холодильником, электрообогревом и мешалкой, помещают 1000 г орто-крезола. Добавляют 105 г продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом. Содержимое колбы подогревают до 110°С, после чего начинают ввод инденсодержащей фракции следующего состава, мас, % (по данным хроматографического анализа): Бензол и его гомологии 19,52 Индан 23,86 Инден 31,14 Бензонитрил 9,37 Нафталин 15,32 Метилнафталин 0,79 в количестве 1790 г. Температуру поддерживают 110-120°С. После окончания ввода продолжают перемешивание. Полученную реакционную массу охлаждают до 95-100°С, отделяют катализатор. В реакционной смеси содержится 890,4 г инданилкрезолов, что составляет 89,345 % от теоретически возможного. Индан ил к резолы отделяют от непрореагировавших углеводородов путем фракционной щелочной промывки. В табл. 1 приведены данные по определению оптимального количества катализатора. Как видно из приведенных данных, оптимальным количеством вводимого в систему катализатора является 3,5-4,5 %, предпочтительно 4,0 %. Уменьшение количества катализатора приводит к резкому снижению инданилкрезола. Увеличение его количества экономически нецелесообразно, так как выход готового продукта остается на прежнем уровне. В табл. 2 приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние концентрации катализатора в водном растворе на выход инданилкрезолов. Как видно из приведенных данных, для получения инданилкрезолов необходимо процесс алкилирования вести в присутствии катализатора (продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом) 50-80 %ного водного раствора, предпочтительно 65 %-ного раствора. Снижение концентрации до 45 % приводит к резкому уменьшению выхода основного вещества, увеличение концентрации до 85 % экономически не оправдано и, кроме того, приводит к ухудшению консистенции (вязкости) катализатора (малоподвижная масса, плохо перекачивается насосом). Получение инданилфенола на основе фенола. Пример 2. В трехгорлую стеклянную колбу, снабженную обратным холодильником, электрообогревом и мешалкой, помещают 1000 г фенола. Добавляют 119,3 г олигомеров нафталинсульфокислот. Подогревают содержимое колбы до 110°С и начинают ввод инденсодержащей фракции (содержание индена 31,14 %). Количество вводимой фракции составляет 1982 г. Ввод инденсодержащей фракции осуществляют в течение 2-х часов. Температур у реакционной смеси поддерживают в интервале 110-120°С. После окончания ввода инденсодержащей фракции продолжают выдержку еще 3,5-4,0 часа. За тем реакционную массу охлаждают до 95100°С, отделяют катализатор. В реакционной массе содержится 963,0 г инданилфенола, что составляет 86,2 % от теоретически возможного количества. В табл. 3 приведены данные по определению оптимального количестве катализатора. Как видно из данных табл. 3, оптимальным количеством вводимого в реакционную массу катализатора является 3,5-4,5 %. В табл. 4 приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние концентрации катализатора в водном растворе на выходе конечного продукта. Как видно из приведенных данных, для получения инданилфенола предпочтительней процесс вести в присутствии катализатора 65,0 %-го водного раствора, Получение инданилксиленола. Пример 3. В трехгорлую стеклянную колбу, снабженную обратным холодильнком, электрообогревателем и мешалкой, помещают 1000 г 3,5-ксиленола. Добавляют 110 г олигомеров нафталинсульфокислот. Подогревают содержимое колбы до 110°С и начинают ввод инденсодержащей фракции. Количество вводимой фракции составляет 1527 г. Ввод инденсодержащей фракции осуществляют в течение 2-х часов. Температуру реакционной смеси поддерживают в интервале 110-120°С. После окончания ввода инденсодержащей фракции продолжают выдержку еще 3,5-4,0 часа. Затем реакционную массу охлаждают до 95-100°С, отделяют катализатор. В реакционной массе содержится 792,1 г инданилксилола. что составляет 81,2 % от теоретически возможного количества. В табл. 5 приведены данные по определению оптимального количества катализатора. Как видно из данных табл. 5, оптимальным количеством вводимого в реакционную массу катализатора является 3,5-4,5 %. В табл. 6 приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние концентрации катализатора в водном растворе на выход конечного продукта. Как видно из приведенных данных, для получения инданилксиленолов предпочтительней процесс вести в присутствии катализатора 65,0 % водного раствора. В табл. 7 приведены сравнительные данные по прототипу и предложенному способу. Таким образом, применение предлагаемого решения позволяет увеличить выход основного вещества до 89,34 % против 65,0 по прототипу, упростить технологический процесс за счет использования катализатора, представляющего собой подвижную жидкую массу, легко транспортируемую по трубопроводу. При этом обеспечивается и возможность использования не чистого сырья, а инденсодержащей фракции с содержанием чистого индена 31,0 %.