Каталитическое эпоксидирование нонена гидропероксидом изопропилбензола
Введение
Оксиды олефинов относятся к числу важнейших продуктов промышленного органического синтеза. Быстрый рост производства оксидов олефинов стимулируется расширением областей их использования для получения растворителей, поверхностно-активных веществ, пластификаторов, увлажняющих и взрывчатых веществ, антифризов, а также разработкой новых направлений их использования, главным образом, в производстве полиэфиров, полиуретанов, полипропиленоксидов и полипроленгликолей и др. [1-4].Известно несколько способов получения оксидов олефинов, однако практическую ценность имеют хлоргидринный метод [5], эпоксидирование непредельных углеводородов гидропероксидами в присутствии соединений переходных металлов [1, 5], эпоксидирование пероксидом водорода [6-8].
1. J.G. Speight, Chemical and process design handbook, James Speight, The McGraw-Hill Companies, Inc Copyright. 2002. P. 493.
2. Н.А. Воронов, Нефтегазохимия, 3, 22-26 (2022).
3. Lyondell Propylene Oxide/Styrene Monomer (POSM) Plant Ningbo, China. 2010. (http://www.chemicals-technology.com/projects/lyondell).
4. T. Kawabata, H. Koike, J. Yamamoto, S. Yoshida, Sumitomo Kagaku, 1, 9 (2019).
5. V. Russo, R. Tesser, E. Santacesaria, M. Di Serio, Ind. Eng. Chem. Res., 52, 3, 1168-1178 (2013).
6. Ф.С. Голубь, В.А. Болотов, В.Н. Пармон, Катализ в промышленности, 20, 6, 456-472 (2020).
7. Патент US 2012/0142950 A1 (2012).
8. M. Ghanta, D.R. Fahey, D.H. Busch, B. Subramaniam, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 1, 268-277 (2013).
9. К.А. Jorgensen, Chem. Rev., 431-457 (1989).
10. Л.Г. Пинаева, А.С. Носков, Катализ в промышленности, 20, 1, 3-32 (2020).
11. Г.Г. Елиманова, Н.Н. Батыршин, Х.Э. Харлампиди, В.И. Анисимова, Вестник технол. ун-та, 19, 16, 14-16 (2016).
Активными катализаторами эпоксидирования олефинов являются соединения молибдена, ванадия, вольфрама, титана и некоторых других металлов [9-13]. Эти металлы обладают такими свойствами, как наличие высокого положительного заряда, способностью к присоединению электронной пары за счет вакантных электронных орбиталей. Существенной особенностью этих металлов является склонность к образованию комплексов разной степени устойчивости с олефинами и кислородсодержащими соединениями. К числу комплексообразующих соединений, несомненно, относятся и гидропероксиды. Следствием комлексообразования является гетеролитический распад связи О-О.Одним из успешных примеров промышленного применения металлокомплексных катализаторов служит использование молибденсодержащих соединений в процессе эпоксидирования пропилена гидропероксидом этилбензола (Halcon-процесс) [2]. Технология фирмы Halcon International реализована в промышленности в двух вариантах: изобутеновом (PO/TBA) и стирольном (PO/SM). При изобутеновом варианте процесса эпоксидирование осуществляется при избытке пропилена в присутствии гомогенного молибденового катализатора 40-80%-ным раствором гидропероксида изобутана в изобутиловом спирте [14], а в стирольном варианте – 20-30%-м раствором гидропероксида этилбензола в этилбензоле [14].