Спосіб одержання гідропероксиду кумолу та фенолу

1. Спосіб одержання гідропероксиду кумолу, який відрізняється тим, що кумол піддають взаємодії з оксигеном у присутності каталітичної системи, що містить N-гідроксіімід або Nгідроксисульфонамід, що мають загальні формули І та II C2 2 (19) 1 3 Заявлений винахід стосується способу отримання фенолу аеробним окисненням кумену на основі нових каталітичних систем. Більш конкретно, винахід стосується способу отримання фенолу аеробним окисненням кумену та наступним кислотним розкладанням гідропероксиду до фенолу та ацетону у присутності нових каталітичних систем, у дуже м'яких умовах та із високим ступенем перетворення та селективністю. Спосіб Хока отримання фенолу, звичайно застосовуваний у хімічній промисловості, має основою автоокиснення кумену до гідропероксиду, котрий тоді розкладають за допомогою кислотного каталізу до фенолу та ацетону (Н. Hock, S. Lang, Ber. 1944, 77, 257; W. Jordan, H. Van Barmeveld, O. 1 Gerlich, M. K. Baymann, S. Ulrich, Ullman s Encyclopedia of Industrial Organic Chemicals, Vol. A 9, Wiley-VCH, Weinheim, 1985, 299) Найбільш критичним аспектом процесу є фаза автоокиснення, котра є класичним радикальним ланцюговим процесом, у котрому утворений гідропероксид діє в свою чергу як ініціатор радикального ланцюгового процесу. Селективність при утворенні гідропероксиду зменшується до ступеню, у котрому утворений гідропероксид сам діє як ініціатор, оскільки його розкладання дає ацетофенон, котрий є головним побічним продуктом при відносно високих температурах, та куміловий спирт. Розкладання гідропероксиду, з іншого боку, збільшується з перетворенням (з більшим перетворенням та тому концентрацією гідропероксиду повинне бути вище розкладання) та з температурою. З нижчим перетворенням та температурою повинна бути вища селективність утворення гідропероксиду. Ще одним важливим аспектом є необхідність для промислових процесів оперувати у лужному середовищі для нейтралізації карбонових кислот, в основному мурашиної кислот, котрі утворюються при окисненні та, котрі каталізують розкладання гідропероксиду до фенолу, котрий є інгібітором процесу автоокиснення. При температурах нижче 100°С, некаталізоване окиснення кумену є надто повільним; при збільшенні температури, перетворення збільшується, але селективність зменшується. У будь-якому випадку, перетворення кумену не може бути високим, оскільки в результаті селективність стає значно ризикованою. У промислових умовах для некаталізованого перокиснення кумену, між температурою, перетворенням та селективністю треба завжди шукати компроміс. Застосування солей металів (Co, Mn) як каталізаторів значно збільшує швидкість аеробного окиснення кумену та дозволяє застосовувати нижчі температури, але це також значно зменшує селективність, оскільки ці солі металів прискорюють розкладання гідропероксиду. Цей тип каталізу здається особливо непридатним для отримання гідропероксиду кумену за допомогою аеробного окиснення (F. Minisci, F. Recupero, A. Cecchetto, C. Gambarotti, C. Punta, R. Paganelli Org. Proc. Res. Devel. 2004, 163). Відмінний підхід стосується за 95648 4 стосування як каталізаторів N-гідроксифталіміду в асоціації з гідропероксидом кумену (R. A. Sheldon, I. W. E. Arends Adv. Synth. Catal. 2001, 343, 1051) та з традиційними ініціаторами радикалів, як-то азоізобутиронітрил (О. Fueuda, S. Sakaguchi, Y. Ishii Adv. Synth. Catal. 2001, 343, 809). Також у цих випадках застосовують температури від 75°С до 100°С; будь-які перетворення або селективності є невисокими; більш того Nгідроксифталімід розкладається при окисненні. При нижчих температурах ці ініціатори не є ефективними. У цих випадках неможливе застосування розчинників, як-то оцтова кислота, котрі при температурі окиснення частково розкладають гідропероксид кумену до фенолу, інгібуючи процес автоокиснення. Зараз знайдено каталітичну систему, котра дозволяє проводити аеробне окиснення кумену в умовах особливо м'якої температури та тиску. Крім того, ця каталітична система дозволяє отримувати високе перетворення, асоційоване з високою селективністю, на відміну від сучасних промислових процесів, у котрих селективність зменшується зі збільшенням перетворення. Об'єкт заявленого винаходу тому стосується способу отримання гідропероксиду кумену, що відрізняється тим, що кумен реагує з оксигеном у присутності каталітичної системи, що містить Nгідроксіімід або N-гідроксисульфонамід, що має загальну формулу І та II, де R - алкіл, арил аліфатичних та ароматичних циклічних систем, що асоційовано з перкислотою або діоксираном, при температурі