ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение дифенилолпропана из реакционной массы и его очистка из "Дифенилопропан" Серная кислота является активным конденсирующим агентом при взаимодействии фенола с ацетоном. Однако концентрированная кислота обладает нежелательным сульфирующим действием на диоксиарилалканы и другие оксисоединения и дает незначительную концентрацию протонов. Так, например, при проведении реакции с 96%-НОЙ НаЗО дифенилолпропан не образовывался даже за длительное время (2 суток). Реакционная масса содержала продукт сульфирования фенола. [c.108] Более высокое качество имеет дифенилолпропан-сырец, полученный за короткое время и с использованием менее концентрированной кислоты (табл. 9). Соответственно эти же образцы имеют значительно лучшее качество и после очистки перекристаллизацией. [c.109] По мере протекания реакции выделяющаяся вода разбавляет серную кислоту, что отрицательно сказывается на скорости процесса. Поэтому предложено во время реакции добавлять 94%-ную Н2504 в таком количестве, чтобы поддерживать постоянную концентрацию кислоты 73—74%. [c.109] Реакция конденсации протекает с хорошим выходом при расходе серной кислоты —4 моль на 1 моль ацетона. Однако для предотвращения затвердевания реакционной массы количество кислоты повышают до 6—7 моль. При большом времени реакции с увеличением количества кислоты качество продукта несколько ухудшается. [c.109] Из рис. 6 видно, что каждой концентрации кислоты соответствует свой максимальный выход дифенилолпропана при данных условиях процесса—при 20 °С и мольном соотношении фенол ацетон кислота = 2 1 3,8 для кислоты концентрацией 70, 72,8 и 75,8% он составляет соответственно 40, 52 и 68,5%. Более высокие выходы можно получать, увеличивая температуру реакции или мольное соотношение фенола к ацетону. В табл. 10 приведены полученные авторами данные об изменении выхода и показателей дифенилолпропана в зависимости от температуры при разном времени реакции. [c.109] Увеличение мольного соотношения фенол ацетон до 4 1, так же, как и в случае отсутствия промотора, повышает качество продукта . [c.110] Из вышесказанного следует, что конденсация фенола с ацетоном протекает наиболее успешно, если концентрация серной кислоты не превышает 76,0%. Оптимальные температуру и время реакции выбирают в зависимости от принятой концентрации кислоты, но обычно температура не превышает 40 °С, а время реакции 8 ч. Увеличению выхода дифенилолпропана и улучшению его качества способствует повышенное мольное соотношение фенола к ацетону. Однако в промышленности фенол и ацетон берут в стехиометрическом соотношении, так как при большом избытке фенола усложняется разделение продуктов реакции. [c.111] Полное удаление кислоты путем промывки водой достигается с трудом и при этом расходуются очень большие объемы воды, поэтому остатки кислоты обычно удаляют нейтрализацией. Для этого используют гидроокиси, карбонаты или бикарбонаты щелочных металлов. Необходимо отметить, что количество добавляемого щелочного агента нужно строго рассчитывать, так как избыток его приводит к частичному разложению дифенилолпропана при последующей обработке. [c.112] Однако в связи с тем, что требования к качеству дифенилолпропана возрастали, начали появляться патенты на методы очистки дифенилолпропана перекристаллизацией из органических растворителей, не смешивающихся с водой тогда стадия нейтрализации совмещалась со стадией очистки . В этих способах полное удаление кислоты достигается благодаря тому, что остатки кислоты нейтрализуются после растворения дифенилолпропана в органическом растворителе, т. е. в гомогенной системе. Описано несколько вариантов процесса. [c.112] По одному из них дифенилолпропан суспендируют в воде и нейтрализуют раствором щелочного агента. Отфильтрованный и нейтрализованный продукт, содержащий около 40%. воды и немного фенола, растворяют в органическом растворителе при перемешивании и нагревании с обратным холодильником. Затем мешалку останавливают и, не снижая температуры, разделяют массу на два слоя водный, содержащий фенол и неорганическую соль, полученную при нейтрализации, и органический, содержащий дифенилолпропан и побочные продукты. Из органического слоя при охлаждении выделяются кристаллы дифенилолпропана, которые отделяют на центрифуге и промывают чистым растворителем. [c.112] Можно после нейтрализации не отфильтровывать продукт, а ко всей массе добавлять растворитель. В этом случае полученную суспензию нагревают при перемешивании до растворения дифенилолпропана остатки кислоты в это время полностью нейтрализуются. Далее осуществляют разделение слоев и кристаллизацию продукта, как описано выше. При таком способе очистки облегчается процесс нейтрализации и сохраняется фенол, содержащийся в продукте, — он растворяется в растворителе, из которого может быть регенерирован. И, наконец, можно к дифенилолпропану добавить одновременно воду и растворитель, после чего провести нейтрализацию, подогреть суспензию до растворения дифенилолпропана и осуществить затем все вышеописанные операции. [c.113] Некоторые исследователи полагают, что стадию нейтрализации кислоты можно совсем избежать, если операции добавления воды и разделения слоев провести несколько paз Для лучшего разделения слоев добавляют ЫаС в небольшом количестве. После того как вода добавлена последний раз, разделение слоев необязательно смесь можно сразу охладить для последующей кристаллизации дифенилолпропана. [c.113] Для полной нейтрализации кислоты приходится вводить некоторый избыток основного агента сверх теоретического количества. Но при использовании растворимых в воде оснований трудно добиться нейтральной среды — дифенилолпропан часто имеет ясно выраженную щелочную реакцию. Это относится даже к такому слабому основанию, как бикарбонат натрия, основные свойства которого значительно усиливаются при нагревании вследствие его разложения и выделения двуокиси углерода. Поэтому была предложена нейтрализация мелом — он нерастворим в воде, и, по мнению авторов , го можно применять в большом избытке, не опасаясь создания щелочной среды. [c.113] Нейтрализация мелом приводит к образованию очень тонкодисперсного осадка сульфата кальция, затрудняющего фильтрование реакционной массы, поэтому нейтрализацию проводят в две сту-лени основное количество кислоты нейтрализуют кальцинированной содой, а остатки — мелом. По этому способу отфильтрованную пасту дифенилолпропана, содержащую 30—32% кислоты, не промывают водой, а смешивают с органическим растворителем (например, хлорбензолом) и при 20—25 °С нейтрализуют кальцинированной содой. Далее температуру повышают до 88—90 °С и выдерживают смесь при этой температуре в течение 2 ч. В это время происходит полное растворение и нейтрализация основного количества кислоты (остаточная кислотность — 0,04%). Затем, не понижая температуры раствора, разделяют слои (верхний слой — раствор дифенилолпропана в хлорбензоле, нижний — суспензия сульфата натрия в воде). Органический слой охлаждают до 30 °С, добавляют мел и снова повышают температуру до 88—90 °С. Горячую суспензию отфильтровывают от избытка мела и остатков сульфата кальция и направляют на кристаллизацию. [c.113] Возможны и другие способы выделения дифенилолпропана из реакционной массы и его очистки. Так, например, реакционную массу по окончании синтеза смешивают с хлорбензолом и водой и нагревают до растворения дифенилолпропана . Органический слой отделяют от водного и промывают водой. Затем органический слой перегоняют в вакууме для отделения воды, хлорбензола, фенола. Оставшийся расплав продувают паром при 170—175 °С и остаточном давлении 10 мм рт. ст. для удаления промотора, содержащего серу. Способ рекомендуется лишь в том случае, если на синтез берут избыток фенола по сравнению со стехиометрическим. Вследствие того что растворитель содержит большое количество непрореагировавшего фенола, выделение из него чистого дифенилолпропана кристаллизацией затруднено, и поэтому применяется вакуумная отгонка. [c.114] Вернуться к основной статье