ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение дифенилолпропана из реакционной массы из "Дифенилопропан" Разделение продуктов реакции с предварительной нейтрализацией кислоты или с отмывкой. Реакционная масса по окончании синтеза содержит дифенилолпропан, побочные продукты, воду, не-прореагировавшие фенол и ацетон, конденсирующий агент и сернистый промотор. [c.126] Так же, как и при синтезе дифенилолпропана с использованием серной кислоты, в описываемом способе кислоту можно отмыть водой, а остатки ее нейтрализовать щелочным агентом, например гидроокисью кальция. Однако при этом образуется большое количество фенолсодержащих сточных вод кислотного характера. Поэтому в некоторых способах перед промывкой водой рекомендуется добавлять в реакционную массу растворитель, не смешивающийся с водой (хлорбензол, бензол). Добавка растворителя способствует лучшей отмывке дифенилолпропана от кислоты, и, кроме того, при этом большая часть фенола остается в растворителе. Далее массу нейтрализуют и отгоняют от нее фенол, воду и хлорбензол. Полученный дифенилолпропан-сырец очищают известными методами. [c.126] Можно полностью нейтрализовать всю присутствующую кислоту гидроокисью кальция, а затем отогнать фенол с водяным паром от образовавшейся соли дифенилолпропан отмывают водой. [c.126] Для получения дифенилолпропана, пригодного в производстве поликарбонатов, японские исследователи рекомендуют перед отгонкой фенола удалять хлористый водород. После синтеза реакционную массу разбавляют водой, нагревают до 65—70 °С и разделяют на два слоя (верхний — фенол и вода, нижний — дифенилолпропан и фенол). Добавление воды и разделение слоев повторяют несколько раз, после чего нижний слой перегоняют в вакууме (остаточное давление 15—20 мм рт. ст.) при повышении температуры до 200 °С. [c.126] Разделение продуктов реакции дистилляцией. В отличие от серной кислоты, соляная кислота легколетуча, поэтому кажется заманчивым удалять ее из реакционной смеси отгонкой. Рациональность схемы разделения продуктов дистилляцией очевидна еще и потому, что при описываемом методе синтеза в реактор вводится большой избыток фенола, который также можно отогнать. [c.127] Сначала из реакционной смеси отгоняют легкокипящие компоненты хлористый водород, промотор (если он легколетучий, например, сероводород, метил- или этилмеркаптан), ацетон и вoдy . Хлористый водород, вода и фенол образуют тройную азеотропную смесь (15,8% НС1, 64,8% Н2О и 19,4% СвН ОН т. кип. 107,33 °С при 760 мм рт. ст.), поэтому вместе с легколетучими компонентами отгоняется и часть фенола. Присутствие ацетона даже в небольших количествах приводит во время отгонки к образованию под действием кислотного катализатора окиси мезитила и ряда высококонденсированных и окрашенных примесей, ухудшающих качество дифенилолпропана, поэтому желательно проводить синтез до полного превращения ацетона, температуру отгонки поддерживать по возможности низкой, а время пребывания реакционной массы в аппарате — коротким. [c.127] Отогнанная смесь расслаивается на два слоя верхний — органический слой, содержащий в основном фенол с примесями ацетона, хлористого водорода, воды и промотора, и нижний слой — неорганический , содержащий воду и хлористый водород с примесью фенола и ацетона. Верхний слой используют для синтеза, а нижний после отделения фенола и ацетона выводят в виде разбавленной соляной кислоты. [c.127] Возможны и другие пути отгонки легкокинящих компонентов. Предложено отгонять сначала часть хлористого водорода, создавая такие условия, чтобы тройная азеотропная смесь хлористый водород 4- фенол + вода не отгонялась. При этом отгоняется немного ацетона, воды и фенола. Затем оставшийся в реакционной массе хлористый водород нейтрализуют щелочью и разделяют смесь на два слоя. Из органического отгоняют остальной ацетон и, наконец, удаляют воду в виде азеотропной смеси с фенолом. [c.127] После удаления из реакционной смеси легкокипящих компонентов остается кубовый продукт, содержащий фенол, дифенилолпропан и побочные вещества. Следующая операция — отгонка фенола. Ее осуществляют в вакууме (остаточное давление 10—30 мм рт. ст.), причем смесь должна быть в расплавленном состоянии. Температура затвердевания такой смеси зависит от содержания в ней фенола, поэтому в периодическом способе синтеза температуру отгонки нужно постепенно повышать до 160 °С, а при непрерывном способе ее необходимо поддерживать около 160 °С. Остатки фенола отгоняют затем с острым паром при 160—170 °С. С паром удаляются также следы сернистого промотора, в результате чего продукт не имеет запаха . [c.127] Предложено перед отгонкой легколетучих компонентов добавлять в реакционную смесь вещества, не растворяющиеся в феноле и дающие низкокипящие (до 100 °С) азеотропные смеси с водой. В качестве таких веществ можно использовать бензол, гептан, крезол, ксилол. При соогветствующих условиях из реакционной массы сначала будут выделяться ацетон, хлористый водород и азеотропная смесь воды и добавленного компонента, а затем фенол. Преимущество способа состоит в отсутствии фенолсодержащих сточных вод. [c.128] наконец, описано удаление хлористого водорода из реакционной массы продуванием ее инертным газом при 50—100 °С. При отгонке азеотропной смеси вода хлористый водород -f фенол возникают большие трудности с подбором материала, стойкого к соляной кислоте. Авторы считают, что отпаривание хлористого водорода инертным газом при низкой температуре значительно упрощает решение этого вопроса и, кроме того, позволяет получать более качественный продукт. [c.128] что оптическая плотность растворов дифенилолпропана изменяется даже после 15-минутного прогревания, а через 24 ч оптическая плотность щелочного раствора увеличивается в несколько раз. В связи с этим для выделения легкой фракции дистилляцией рекомендуют аппараты, обеспечивающие минимальное время пребывания и небольшой перепад температур, — аппараты пленочного типа. [c.128] При описываемом методе разделения реакционной смеси с целью получения чистого продукта иногда отгоняют и сам дифенилолпропан . При его отгонке, так же, как и при отгонке легкой фракции и фенола, очень важно поддерживать возможно низкую температуру и минимальное время пребывания дифенилолпропана в зоне высоких температур. Предварительно дифенилолпропан необходимо полностью очистить от кислотного катализатора или щелочного агента, если его вводили для нейтрализации. Перегоняют дифенилолпропан в глубоком вакууме — при остаточном давлении 0,5—2 мм рт. ст. [c.128] Примечание. При остаточном давлении более 0,5—2,0 мм рт. ст. воз-растают потери дифенилолпропана на-за его разложения. [c.129] В промышленных условиях создание высокого вакуума представляет известные трудности, поэтому предложено осуш,ествлять перегонку с паром при остаточном давлении 10—20 мм рт. ст. или вообще при избыточном давлении, В первом случае дифенилолпро-пап-сырец загружают в перегонный куб, где поддерживается остаточное давление 10—20 мм рт. ст. За счет внешнего обогрева температура поднимается до 200 С и тогда подают пар при 300 С и 1 ат. Перегонка дифенилолпропана происходит при 220—240 °С. Во втором случае за счет внешнего обогрева температуру в кубе доводят до 180 °С, после чего подают пар давлением 15 ат до тех пор, пока давление в кубе не составит 10 ат. Это давление и температуру 200 °С поддерживают в течение всего времени отгонки. Подача пара составляет 5 вес. ч. на 1 вес. ч. дифенилолпропана. [c.129] Дифенилолпропан стекает в сборники в виде кашеобразной массы. Высушенный при 100 °С продукт имеет т. пл. 156,8—157 °С. [c.129] Несмотря на применяемые меры предосторожности, дифенилолпропан при перегонке в небольшой степени разлагается. Стойкость дифенилолпропана к действию высоких температур пробовали повышать введением стабилизаторов. [c.129] В качестве стабилизаторов рекомендованы также щавелевая, лимонная и винная кислоты и соли этих кислот (аммониевые или щелочных металлов) в количестве 0,0001—0,005 вес. %. Считают что наиболее целесообразно вводить эти соединения на стадии разделения продуктов реакции, тогда в готовом продукте остаются очень незначительные количества добавок (не более 0,005 вес. %) но достаточные для стабилизации дифенилолпропана. [c.130] Эффективность добавок видна из следующего примера. При осуществление синтеза в присутствии хлористого водорода и алкил-меркаптана в качестве промотора по окончании реакции в образующиеся продукты вводили одну из указанных кислот вместе с толуолом, который добавляли для отгонки воды. После вакуумной отгонки азеотропной смеси толуола с водой, а затем — фенола был получен продукт с т. пл. 154 °С и светопропусканием 92—94% (продукт, полученный при тех же условиях, но без стабилизатора, имел светопропускание 80%). После 200 мин выдерживания при 200 °С светопропускание первого образца снизилось до 80—88%, а второго— до 70%. Таким образом, испытанные добавки несколько увеличивают теплостойкость дифенилолпропана, но не предотвращают полностью его разложение. [c.131] Вернуться к основной статье