Способ получения насыщенных спиртов С3-С4

(51) 01 21/04 (2006.01) 01 23/40 (2006.01) 01 23/46 (2006.01) 07 29/14 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАСЫЩЕННЫХ СПИРТОВ С 3-С 4(57) Изобретение относится к способу получения насыщенных алифатических спиртов С 3- С 4,используемых в органическом синтезе. Благодаря тому, что процесс получения насыщенных спиртов С 3-С 4 проводят путем гидрирования соответствующих альдегидов в присутствии катализатора,содержащего, мас.иридий - 5-10 оксид алюминия - 90-95, в водной среде при температуре 15-25 С, удается упростить способ за счет снижения температуры процесса и исключения стадии предварительной высокотемпературной обработки катализатора.(72) Закумбаева Гаухар Дауленовна Егизбаева Райкуль Иксановна Найдин Владимир Александрович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о Земле, металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Авторское свидетельство СССР 291905, Кл. С 07 С 31/02, 29/14. Бюл.18, 15.05.75 20498 Изобретение относится к способу получения насыщенных алифатических спиртов, а именно спиртов С 3-С 4, которые находят разнообразное применение в органическом синтезе. Известен способ получения насыщенных спиртов гидрированием альдегидов на никельхромовом катализаторе. Процесс проводят при высокой температуре 80-220 С и низком давлении(0-3 ати). Выход спирта в расчете на прореагировавший альдегид колеблется от 90,0 до 96,0 авторское свидетельство СССР 426991,кл. С 07 С 31/12, 29/14. Бюл.17, 05.05.74 г Известен способ получения насыщенных спиртов пропусканием альдегидов через порошкообразный никель-хромовый катализатор,перемешанный с кусочками постоянного магнита. Процесс ведут при температуре 175 С, давлении 250 атм. Выход спирта на прореагировавший альдегид 100 авторское свидетельство СССР 285690, кл. В 0111/28, С 07 С 29/14. Бюл.32, 23.10.72 г Недостатком способа является проведение процесса при высокой температуре (175 С) и высоком давлении (250 атм). Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения насыщенных спиртов путем гидрирования соответствующих альдегидов на никель-хромовых катализаторах при давлении 1-300 атм и температуре 100-250 С, в растворе пентана или гексана. Выход целевого продукта в расчете на прореагировавший альдегид составляет 70-99 авторское свидетельство СССР 291905, кл. С 07 С 31/02, 29/14. Бюл.18, 15.05.75 г Недостатком известного способа является сложность процесса. Никель-хромовый катализатор предварительно подвергают тепловой обработке в токе инертного газа при 350-600 С в течение 50-88 часов, затем охлаждают со скоростью 15-20 С/час и восстанавливают в токе водорода при температуре 200 С. Кроме того, процесс гидрирования ведут при давлении 1-300 атм и температуре 100-250 С. Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение процесса за счет исключения предварительной высокотемпературной обработки катализатора и снижения температуры процесса гидрирования и расширения ассортимента способов получения насыщенных спиртов С 3-С 4. Поставленная техническая задача достигается предлагаемым способом получения насыщенных спиртов С 3-С 4 путем гидрирования соответствующих альдегидов в присутствии катализатора в растворителе, отличительной особенностью которого является то, что процесс ведут при температуре 15-25 С, в качестве растворителя используют воду, а в качестве катализатора используют катализатор, содержащий,ма.иридий - 5-10 оксид алюминия - 90-95. Отличительным признаком предлагаемого изобретения является использование катализатора/23 при вышеприведенном соотношении компонентов и проведение процесса гидрирования в водной среде при температуре 15-25 С. 2 Использование предлагаемого способа позволяет исключить предварительную высокотемпературную обработку катализатора и снизить температуру процесса гидрирования в 4-10 раз./А 12 О 3 катализаторы готовят по методу Зелинского. Носитель пропитывают раствором соли иридия (26). Затем обрабатывают 40 раствором формальдегида и 50 раствором КОН при 60 С. Затем катализатор промывают дистиллированной водой и высушивают. В некоторых примерах катализатор восстанавливают водородом при 300 С в течение 1 часа. Приготовленные таким образом катализаторы хранятся на воздухе, не теряя своих каталитических свойств. Использование такого катализатора позволяет вести процесс гидрирования в водной среде, атмосферном давлении при температуре 1525 С. Снижение и повышение температуры процесса гидрирования от указанного предела (1525 С) приводит к снижению выхода целевого продукта. Предлагаемый способ был проведен в лабораторных условиях. Ниже приводятся результаты этих испытаний. Пример 1. 95 г А 12 О 3 пропитывают раствором соли иридия(26), содержащего в пересчете на иридий - 5 г иридия. Затем обрабатывают 40 раствором формальдегида и 50 раствором КОН при 60 С. Затем катализатор промывают дистиллированной водой, высушивают и восстанавливают в токе водорода при температуре 300 С в течение 1 часа. В результате получают 5 1 г/А 12 О 3 катализатор. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 5/А 12 О 3, восстановленного водородом при 300 С. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл масляного альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 15 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по бутиловому спирту 99,1. Выход его в расчете на прореагировавший масляный альдегид составляет 99,1. Бутиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 2. Катализатор готовят аналогично примеру 1, за исключением стадии восстановления катализатора при 300 С. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 5/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл масляного альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 20 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по бутиловому спирту 99,0. Выход его в расчете на прореагировавший масляный альдегид составляет 99,0. Бутиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1, за исключением стадии восстановления катализатора при 300 С. 20498 В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 5/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл масляного альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 25 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по бутиловому спирту 98,0. Выход его в расчете на прореагировавший масляный альдегид составляет 98,0. Бутиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 4. 93 г А 12 О 3 пропитывают раствором соли иридия(2 С 16), содержащим в пересчете на иридий 7 г иридия. Затем обрабатывают 40 раствором формальдегида и 50 раствором КОН при 60 С. Затем катализатор промывают дистиллированной водой и высушивают. В результате получают 7/А 12 О 3 катализатор. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 7/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл масляного альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 20 С и атмосферном давлений. Селективность процесса по бутиловому спирту 99,0. Выход его в расчете на прореагировавший масляный альдегид составляет 99,0. Бутиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 5. Катализатор готовят аналогично примеру 4. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 7/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл пропионового альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 20 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по пропиловому спирту 99,0. Выход его в расчете на прореагировавший пропионовый альдегид составляет 99,0. Пропиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 6. 90 г 23 пропитывают раствором соли иридия(26), содержащим в пересчете на иридий 10 г иридия. Затем обрабатывают 40 раствором Катализатор-формальдегида и 50 раствором КОН при 60 С. Затем катализатор промывают дистиллированной водой и высушивают. В результате получают 10/А 2 О 3 катализатор. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 10/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл пропионового альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 15 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по пропиловому спирту 99,0. Выход его в расчете на прореагировавший пропионовый альдегид составляет 99,0. Пропиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 7. Катализатор готовят аналогично примеру 6. В каталитическую реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 10/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл пропионового альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 20 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по про-пиловому спирту 99,0. Выход его в расчете на прореагировавший пропионовый альдегид составляет 99,0. Пропиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. Пример 8. Катализатор готовят аналогично примеру 6. В каталитический реактор объемом 100-150 мл помещают 25 мл воды и 0,2 г катализатора 10/А 12 О 3. Катализатор насыщают водородом в течение часа. Затем в реактор вносят 0,2 мл пропионового альдегида и 5 мл воды. Гидрирование проводят при 25 С и атмосферном давлении. Селективность процесса по пропиловому спирту 98,0. Выход его в расчете на прореагировавший пропионовый альдегид составляет 98,0. Пропиловый спирт выделяют путем однократной перегонки. В таблице приведены сравнительные данные,полученные при использовании известного и предлагаемого способов. Температура Время термо- Температура Давление предварит,обработки процесса процесса термокатализагидрирогидрирообработки тора, час вания, С вания, атм катализатора,С Известный способ 500 72 140 1 420 350 Гидрируемое Выход соединение насыщенного спирта,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения насыщенных спиртов С 3-С 4 путем гидрирования соответствующих альдегидов в присутствии катализатора,в растворителе, Пропионовый альдегид отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 15-25 С, в качестве растворителя используют воду, а в качестве катализатора катализатор, содержащий, мас. иридий 5-10 оксид алюминия - 90-95.