Каталитический синтез метилен-бис-алкилфенолов в присутствии арилсульфокислот с промежуточным образованием и превращением алкилфеноксиацеталей

• Автор: Ойоо Даниэль Оканга
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 92 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Получение и применение метиленбисалкилфенолов

литературный обзор.

1.1. Каталитический синтез высших алкилфенолов и метиленбисалкилфенолов на их основе.

1.2. Особенности реакционной способности формальдегида

с протонодонорными реагентами

1.3. Применение метиленбисалкилфенолов в производстве химических продуктов

Глава 2. Реакционная способность алкилфенолов различного строения в каталитическом синтезе метиленбисалкилфенолов .
2.1. Исходные алкилфенолы и реагенты, их свойства, методики эксперимента и анализа состава продуктов синтеза.
2.2. Кинетика взаимодействия алкилфенолов различного строения с формальдегидом в гомогенных условиях .
Глава 3. Изучение ассоциатов алкилфенолов и формальдегида,
растворимых в углеводородах.
3.1. Образование ассоциатов, их состав и строение, спектральные характеристики
3.2. Превращение ассоциатов алкилфеноксиацеталей с АФ
в метиленбисАФ.
Глава 4. Получение метиленбисалкилфенолов каталитическим
превращением ассоциатов алкилфеноксиацеталей и
алкилфенолов в углеводородной среде.
4.1. Кинетика превращения ассоциатов алкилфеноксиацеталей и алкилфенолов в присутствии сульфокатионитов катализаторов в проточном реакторе.
4.2. Разработка условий синтеза МБАФ каталитическим превращением ассоциатов алкилфеноксиацеталей и алкилфенолов в углеводородной среде.
Глава 5. Получение и свойства нефтехимических продуктов на основе
метиленбисалкилфенолов различного состава и строения
5.1. Синтез и свойства многофункциональных присадок на основе смесей метиленбисалкилфенолов и алкилфенолов
5.1.1. Синтез и свойства кальциевых солей МБАФ, полученных па основе пизононилфенолов и смеси
о и пзтор.С6С8алкилфенолов.
5.1.2. Синтез и свойства сульфокислот МБАФ и их солей на основе пизононилфенолов и смеси о и Г1
втор.ССалкилфенолов
5.2. Синтез и свойства этоксилатов МБАФ, полученных на основе пизононилфенолов и смеси о и пвтор.ССалкил фенолов.
Выводы
Список литературы


Цель работы Изучить закономерности катализируемого арилсульфокислотами синтеза МБАФ с промежуточным образованием и превращением ассоциатов АФ и СН, а также разработать более совершенный метод указанного синтеза с применением твердых арилсульфокислот сульфокатионитов. МБАФ из ассоциатов АФ и СН в присутствии твердых арилсульфокислот сульфокатионитов получение химических продуктов на основе МБАФ различного строения и состава, изучение их эксплуатационных свойств. Научная новизна Установлено, что особенностью взаимодействия АФ с СН в смешанной неполярнополярной среде углеводороды или СС Н является промежуточное образование ассоциатов алкилфеноксиацеталей АФАЦ с АФ. Эти ассоциагы при нагревании претерпевают 2х стадийные превращения с выделением Н при I 5С в алкилфеноксигидроксибензиловый спирт, при г 0С в МБАФ, которые резко ускоряются в присутствии Кт арилсульфокислот. В этом случае I стадия завершается при С с эндотермическим эффектом, II при С с экзотермическим эффектом. Эффективные константы скорости к этих реакций увеличиваются в несколько раз при их осуществлении в проточном реакторе по сравнению с реактором смешения и при использовании Кт полимерных арилсульфокислот макропористого катионита КУ превышают в 3,54,7 раза величину к, достигаемую с гомогенным Кт птолуолсульфокислогой ТСК в тех же условиях. КУ меньше в 1,1, раза, чем с ТСК. Это объяснено вовлечением в каталитический процесс дополнительного числа сульфогрупл КУ, труднодоступных для контакта с реагентами при их хаотической диффузии в реакторе смешения. Согласно кинетике превращения ассоциатов АФАЦ и АФ в растворе 1,4диоксана наименее активен к введению СН2группы в ароматическое ядро отрет. С6пС1фенол, а его изомер, птрет. Почти с той же скоростью реагируют птрет. СдСфенолы, активность овтор. СвСфенолов ниже в 29 раз, уменьшаясь с удлинением оалкильного заместителя при некотором увеличении Еа. Аналогичные соотношения реакционной способности различных АФ сохраняются при синтезе МБАФ в углеводородной среде при некотором уменьшении эффективной энергии активации Еа, которое, в данном случае, обусловлено снижением энергетического барьера для генерирования промежуточного СЬБалкилкатиона по сравнению с полярной средой. Практическая ценность Разработан производительный и экологически безопасный метод синтеза МБАФ взаимодействием избытка растворенных в углеводородах АФ с формалином и последующим отделением водного слоя от углеводородного, содержащего ассоциаты АФАЦ и АФ. Эти ассоциаты в растворе углеводородовпревращаются затем при нагревании в целевые продукты в присутствии арилсульфокислот катионитов. Разработана принципиальная технологическая схема поточного безотходного процесса. На основе промышленных АФ пизоС9АФ и смеси о. ССАФ синтезированы целевые продукты, содержащие основного вещества, исходных АФ и 0,10, СНгО. Эти смеси МБАФ и АФ использованы для получения присадок алкилфенолформальдегидного и апкилфенолсульфонатного типов, которые обладают подобными или даже несколько лучшими функциональными свойствами, чем однотипные промышленные присадки к смазочным маслам, а также полиэтоксилаты, эффективно разрушающие водонефтяные эмульсии. Разработанный метод синтеза МБАФ и нефтехимических продуктов на их основе рекомендован для опытнопромышленной проверки. Диссертационная работа выполнена автором в рамках аспирантской подготовки на кафедре технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности Российского государственного университета нефти и газа имени И. М.Губкина. Диссертант выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю, доктору химических наук, профессору В. А.Заворотному и ведущему научному сотруднику кафедры, доктору химических наук, профессору К. Д.Кореневу за постоянное внимание и помощь при выполнении данной работы. Диссертант также благодарен заведующему кафедрой, доктору технических наук, профессору О. П.Лыкову за поддержку и ценные замечания при выолнении работы, а также коллективу кафедры за внимание к работе соискателя и ценные советы при подготовке и оформлении работы.