Низкотемпературное окислительное хлорирование и хлорнидринирование алкениларенов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ
Нагиева, Тамара Ибрагим кызы
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Баку
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.13
КОД ВАК РФ
|
||
|
АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РГ6 ОД им. акад. Ю. Г. МАМЕДАЛИЕВА
На правах рукописи
НАГИЕВА ТАМАРА ИБРАГИМ кызы
УДК 547. 538. 141 : 66. 094. 403 (043. 3)
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ХЛОРИРОВАНИЕ И ХЛОРГИДРИНИРОВАНИЕ АЛКЕНИЛАРЕНОВ
Специальность 02.00.13 — Нефтехимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Баку — 19!).'!
Работа выполнена в Азербайджанской государственной нефтяной
доктор химических наук, профессор Н. П. МУСТАФЛЕВ, доктор химических наук, профессор Ч. Д. ЧАЛЛБИЕВ.
Ведущее предприятие — Бакинский государственный университет им. М. Э. РАСУЛ-ЗАДЕ.
заседании специализированного совета Д 004.15.01 в Институте нефтехимических процсссоз им. Ю. Г. Мамедалиева АН Азербайджанской Республики по адресу: 370025, Баку, ул. Тельнова- 30.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института нефтехимических процессов им. Ю. Г. Мамедалиева АН Азербайджанской Республики.
Защита состоится
1994 г. в
часоиг на
Автореферат разослан « »
1993 г.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук
Ф. X. АЛИЕВА.
ОЩАЛ ХАРАК'ЖРИСТККА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. ллор- и гидроксихлорсодержащие эти-нилбензолоп находят в-ирокое применение в различных отраслях про-мдилешюсти в качестве ценных полупродуктов для производства полимерных материалов, красителей, лекарственных препаратов, поверхностно-активных и душистых веществ, отвердителей смол. , пластификаторов, смазочных масел, ядохш.сжатов и т. д. Однако, известш-.е способы синтеза этих соединении обладают 'низкой се-лективносгь.з, '¡то с около!лческой точки зрения мало элективно. Основн;ггл методами их производства являются прямое хлорирование и пшохлорлроькше соответствую:^ алкениларенов. Оба эти метода приводят к образованию абгаэной соляной кислоты, не находящей кихта ¡//цированного применения. В связи с этим разработка повмх способов синтеза этих соединении путем окислительного хлорирования и хлохэгидринпровашя ллкешларенов является актуально]".
Цель работы. Целью диссертации является изучение процессов окислительного хлор-гр-лзалия и хлоргидришровшшл алкстгтларенов в с:'":тс>.'е ¡'¡СТ-П^-О , , количественного и качественного описания маршрутов | еакций.
Научная новизна. Комплексна,:!! иссдедовашями реакции телыюго хлоришвання и хлоргцщядаирования алкениларенов п :•• теме НС1-П-,0., , В)гявлен1! осионн:;з Ч'.чкторм, алияюкрю на вико;; оснош!"х продуктов реа1щиП. Кинетические исследования систе:,щ адекватно опнешают предлошяшп механизм образования продуктов реакции взаимодействии стирола с перекись?.) водорода в присутствии соляной кислоты.
Практическая ценность. Й1зр".ботан метод получения дклоридов к х.чоргпдринов окислительнкм хлорированием и хлоргидринирова-нием алкениларенов, использукцмй в качестве хлорирующего агента - соляную кислоту, являкщейся многотоннажным отходом хлор-органических производств. Разработанная система" обладает высокой селективность)-,, и »как следствие высокой экологической безопасностью.
Апробация роботы и публикации. Основные.результаты работы долояенк на XII: Республиканской научно-техпичоско». конференции аспирантов ВУо-ов Азербайджана / Баку, 1991,-г./, Республика»-
. ской научно-технической конференции молодых ученых аспирантов и студентов / Балсу, 1991 г,/, Республиканской научной конференции " Исследования в области разработки 'научных основ исг.ользо-■ вания втор1чных материальных росурсов химической, неЛтс. ."■.;)Чес.-'кой и нефтеперерабатывающей промышленности" / Баку, 1'ЧЯ /, У Всесоюзной научной конференции " Современное состоятся к перспективы развтг-тия теоретических основ производства хлороргаич-ческих продуктов" / Баку, 1991 г./, .
По результатам выполненных исследов£ший опубликовано тезисы докладов,. одна статья и получено авторское свидетельство СССР.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах иашногисного текста, включает 10 таблиц к 13 рисунков, состоит из введения, шести глав, выводов, списка цитируемой литературы из 147' наименовании,
В первой главе представлен литературны;": обзор'по окислению хлористого водорода процессов окислительного хлорирования ароматических углеводородов к олеинов и окислительное хлоргидри-нирование олефиновых углеводородов. Критический анализ нмекхце-гося библиографического, материала позволил сформулировать цель исследования.
•Во второй главе описаны -методики проведения' экспериментов и методики составления материального баланса, анализа и идентификации продуктов реакции, а также статистические характеристики экспериментов.
' В третьей главе приведены результата исследовшшя по окислительному хлорированию стирола, Ы.-метил- и о— этилстиролоь. Представлены результаты влияния основных параметров на иссло-. дуемы ¡1 процесс.
В четвертой главе приводятся экспериментальные данные окислительного хлоргидрлнлрования стирола , ос-,.:ет:-'л- и ос-зтил-• стиролов. Подставлены результаты по оптимизации выхода ''енил-хлорэтанолов по плану ьиого^акторного эксперимента. —пятой главе—приведены результата кинетических исследованы.' окислительного хлорирования и хлоргидринирования стирола.
В шестой главе . посвященное оосуедению результатов эксисри-' ментальных данных, дана сравнительная оценка реакционно;, способности алкениларенов. Обсуждаются некоторые вопросы ьсханиз-ма окислительного хлорирования и хлоргидрлнироаання стирола.
СОДЕРЖАНШ РАБОТЫ
Методическая часть
Эксперименты проводились в л<идкой ^азе на установке с реактором с.чеи'ения периодического действия, снабхенном устройством дозировки жидких реагентов.
Качественная и количественная интерпретации результатов экспериментов осуществлялась штодаьм ПЬхромотогра^-ии, ИК- и ПМР- спектроскопа и аналитическим путем.
В качества сырья для процессов окислительного хлорирования и хлоргидринирования попользовали промышленные и реактивные алкениларены. В качестве хлорирующего агента исползсвалн соляную кислоту - промышленные отходы хлорорганического производства, а окислителя - перекись водорода,
I. Низкотемпературное окислительное хлорирование алкёниларенов.
При изучении особенностей низкотемпературного окисления водных растворов-хлористого водорода переписью водорода били рассмотрены две возмо.-йные области практического'использования этого процесса,- вытекающие из обща л схеш: .
I
нее + нгог
М* +-НгО
нос? + м
Реализация I или II' маршрутов в значительной степени зависит от текущих концентраций хлористого водорода и перекиси водорода. В случае соблюдения неравенства реакционной ызеси практически реализуется I маршрут» а прй С^с>>Сна. '
реализуется II ыаршрут. Реализация того или иного вариантов да условиях окислительного хлорирования алкениларенов приводит к получению преимущественно дихлоридов или хлоргидринов.
Настоящие исследования посвящены нахождению области селектив-
- с -
ного протекания изучаема: процессов. Ь иссладований ¡пучено влияние тсшсратц.:.:, вольного соотножнля исходных реагентов, скорости их подачи на выход основных продуктов проциСсои окислительного хлорлрова;ц:я и хлоргидркнкроваыш а.|;к<.:;;;ларенов.' Процесс окислительного хлорирования стирола исследован в интервале температур 10- Ю°0', при мольном соотношении стирол гНС^П^Ор равном 0,5:3:1, скорость подач:! перекиси водорода 0,коль/ч., концентрации растворов соляной кислоты -об: '>, перекиси водорода -- 29-30,;. ,
Анализ температурной зависимости выхода 1-лчнил-1, ¡¿-дихлорэтана рис.1, показывает, что она имеет 'экстремальный характер. Максимум выхода приходится на температуру 20°С и равен 70 масс.?;.' Уменьшение вкхода с ростом температуры связано с интенсификацией распада перекиси водорода под влиянием кислотного катализа. '
Рис. I. Зависимость выхода продолов реакции окислительного хлорирования стирола .от тешера-.туры.
Мольное соотношение стирол:Ш1: 1, продолшгель- . ность опита - Л часа, скорость подачи перекиси водорода 0,29 моль/час.
I - 1-^енил-1,2-дихлорэтан; </ 2~-.шенилхлорэтанолы; 3-с^-хлор-
----- 5 эгилбензол; 4- I-(монохлор .уе пил)-
10 20 ¡0 40, ¿ "С -I,¿-дихлорэтан; о- дикеры и
триигры стирола
¡Дольное соотношение соляной кислоты к перекиси водорода варьировали от 1'до Л молей при температур. ?0°С и при '>нксирован-ном количестве перекиси водорода. Как следует на графической зависимости рис.2, состава продуктов хторпулз.-шпя от соотношения исходных реагентов, с увеличением кратности соляной кпелотц до '' коле?: реуко'унелгчивиотся вьзеод 1-^еш1л-[, 2-дихлорэтана -от да до 72 '. При этом наблкщазтея уменшенте количества образуются .Ьенилхлорэтанолов от 36/ до 6%.
й ЬО ■
ЦО
"Ч..
{:?.. /.•'/
; Ш, мги/хям
Рис.2. Зависимость выхода-, продуктов реакции окислительного хлорировании стирола от количества соляной кислоты.
Температура - 20°С, продолжительность опыта - 3 часа, скорость подачи перекиси водорода 0,29 г.оль/час.
1- 1-фенил-1,2-дихлорэтан;
2- фенилхлорзтанолы;
3- с^-хлорэтилбензол; 4- I--;,:онохлор]енил-1,2- дихлорэтан ;и-димеры и триывры стирола
При изучении зависимости выхода продуктов реакции от количества перекиси водорода.*установлено что. увеличение количества перекиси водорода от 0,21> гс 1 г теп существенно не влияет на
выход '--да
резко увеличивается. = 0,5:1:1 выход ,;,ен1-
;тыо
- спи лхлорэтано.-
НрИ КО.МЬНС:.! I клог;э?ано:;ол
¡оотноиешш стирол:Н31 :Н.-
^ 60
Я 40 ъ
¿0
Рис.3.' Влияние количества перекиси лтчоода на выход продуктов озшсли-
.тельного хлорирования стирола.
Температура -20°С; продолжительность опыта - 3 часа, скорость подачи перекиси водорода 0,29 моль/час I- стирол; 2- 1-4<еш1Л-1,2--<'025 дихлорэтан; 3- фенилхлор-
этанолц.
НС£'. НД
¿ависш^с луь
продуктов реака» длительного хлорирований стирола от скорости подачи перекиси водорода, Колыме соотношение стирол: . :НС1:Н202=0,5:3:1, продол-жктельность' опыта -20°С. ' I- 1-фенил-1,2-Д1-5хяорэтан;
2- ^е^илхлорэт.юлы.-
3- со-хлорэтилоензоя;4-ДИ-^ ^ меры и тримеры стирола
Из приведенного рисунка ^ видно что, с увеличением скорости подачи перекиси водорода выход 1-.|«нил-1,2-дихлорэтана увеличивается и при скорост'/ подачи перекиси водорода 0,29 моль/час ■ составляет 70^. ■
Полученные закономерности процесса окислительного хлорирования, стирола, сохраняются для других алкениларенов. Ннзкотешера-турное окислительное хлорирование ос-метил- и ос-зтилстиролов при условиях -Спи.» Сн.Ог/в реакционной смеси приводит, в основ ном к образованию дихлорутлеводородов. Процесс окислительного хлорирования ос-метил- и ос-этилсуиролов исследован в интервале температур 10-40°С, 'при мольном соотношении реагируххцих ' компонентов ос.-кет и л- ос-этил стироль: :11СХ:Н^02=0,5: (I * 4) : : (0,5 *-I) т скорости подачи перекиси водорода 0,29 моль/час, продолжительности опытов 3 часа..
В результате проведенных исследований определены оптимальные .условия процессов окислительного хлорирования с* -нетилстирола и оС -этилстирола с целью получения дахлоридов: температура 20°0, мольное соотношение ос-метил- оС-этилстиролы:НС1:НсС^= • 0,5:3:1, продолжительность опытов 3 часа. В этих условиях выход 2-фенил-1,2- дихлорпропана и 2-фенил-1,2-дихлорбутана составляет соответственно 46Й и 42/. выход фенилхлорпроланолов и фенилхлорбутанолов не превышает 2(К.
— П
•J
2, Низкотемпературное окислительное хлоргидринирование алкениларенов
Как указано ранее, выход продуктов реакции окислительного хлорирования определяется прекде всего порядком введения реагентов з зону реакции. При исследовании окислительного хлорирования стирола наряду с дихлоридами образуются хлоргидрины стирола, выход которых колеблется от 10 до 2&Л в зависимости от условий проведения процесса; Поэтому целью настоякрга исследований явилось определение условий ведения процесса, обеспечиваниях увеличение внходохлоргидриноз.
Исследования осуществлялись методом математического планирования эксперимента по методу БЬкса-Уилсона,
Поставленная -задача заключалась в определении математической зависимости выхода целевых продуктов- <£енилхлорэтанолов хлор-гидринов от основных параметров в виде регрессионного уравнения и нахождения экстремума наеденного функционала.
В качестве наиболее значимых технологически управляемых переменных были в::браны: температура процесса (г,) , продолжительность эксперимента^) .мольное соотношение HCIiH-jOg (Z}) , мольное соотноташе AJ!:KGI (2ч) .
Уравнение регрессии, адекватно 'описывающее эксперимент, з натуральном масштабе имеет вид: .
-0.0401 гД -564г31- 3.02¿,г * 5,б!чг, +
* гг.61ц, + 55,66 is *2?,5угл -ot46bZ,il-o,»i,bf*z.w-ii24
Оптималыг-л'ц условиями проведения процесса окислительного хлоргидринировгшия стирола являются;
2,- 51,0о°С; 1Ь = 2,5 час; 23 =1,9 моль/моль: 3,49 моль/моль-При реализации эксперимента в этих условиях фенилхлорэтанолы ■ (хлоргидрины) получены с выходом 7.2'. Кривые равного выхода для 'енилхлорэтанолов представлены на рис.5.
Низкотемпературное окислительное хлоргидринирование oi-ме-тил- и о<-этилстиро,1ов при условиях CH0ct» С в реакционной смеси приводит, в основном к образования хлоргидринов. Процесс окислительного хлоргидринирования ot -метил- и ос-отпястчро/ов исследован в интервале температур' 10- 50°С,
Рис.5. Кривые равного выхода.
X, - температура, °С; - время, час; Хь,т ~ мольные соотношения, моль/моль
при мольном соотношении реагирута.5их компонентов оС-метил- ,
ос-этнл стиролыгН^О.^НС 1=0,5 :(0,-3 t :,5) : (0,о * 2),скорости подачи соляной кислоты 0,¡6 моль/час, продолжительности экспериментов 3 часа.
В результате проведенных исследований определены оптимальные условия процессов окислительного хлоргидринировачия ot-метнл-и ос-этилстиролов з системе .соляная кислота-перекись водорода с цвлыо получения хлоргидринов: температура 40°С, мольное соотношение ос-метил- и -этилст1троли:Но09:НС1=0, -5:1:1, продолжительность, опытов 3 часа. В этих условиях выход .^енилхлорпропа-нолое и ^енилхлорбутанолов составляет соответственно -'А:', и 42-;!.
Полученные результаты свидетельствуют о том что, по реакционной способности как по образованию дихлоридов, так и по образованию хлоргидринов в процессах окислительного хлорирования и и хлоргидр:жирования, алкениларены образуют следующий рад: ot-этплстирол < сл-метнлетирол< стирол.
.3. Кинетические закономерности процессов кпдко^азного ояислктельиого хлорт-озатая и хлэргидринпрозшви: стирола
Осукрствяегапж Н'Зг:;: исслздсп.лпш по ниексхк мл-р.луг:'1 -• окнслнтольнш-у хдоцфоьшнго и хлирг:!Дт;:ч;нрцв;лП1П стирала п. яевдил j что, н :iar¡!'0¡:i'oc?:f от лоряг«« шодипя в ptv п;::с::!;у;з зону HOÍ или II. О - haó.':^irvttc:¡ П'-'Яг.г/теоч'йЫ'Н'- : в;-ход и::ч дихло-
рида ИЛИ ХЛ0ГП!Др::!19!1.
„ ;30jf:0;:::^0'iM. ' о/с;:: •--:•' m о-:;с c?:;'Oo¡ ¡'.".■.'.•••■VVO хдо^тюваиия i':::': л,о,: .•;.-.-/точнт;, комплекс H-OQ-H
Й-0:
?-."rei:<H.r .;•• .•'.-•н,;ос7п ¡жскредслеичг. и.!ок«#р?в х.-10].гидг-:шой Г.и: а ';<"!■ ^зевание- которых декада:ю II Р,
i':" ]' v - а:;;1.и-: с,
<'■■■■„''.:'■'! о""j'.t ль того хлорнгованип ю т "ггrt;:.: i ¡ i; :ozj гс:: г л стирола Ci'C.b;:?.; м-''í-li. -,.!, , оораг'оиачне , ,/"0':.<т.и.::'0 бо:.ь;!чх ко-
..j: у ул-.) о:/, ¡ул hjothh i '".'¡¡ ::O¡-ÍI¡:'::OÜ;I
'-i"'". v.i.-. i i. Ü'<;I отлп:>Г23Т 1 ■'■. •• Í.-IÍ-.I;.-
o''.' :'|;г.:::'!:';0Л:Л'-<'.: üi". и:.- ' гидр,-!. :■•>. с-еч1 i:v>;';:<;-
изомер является'основным продуктом.
Исходя из экспериментальных и имекм(ихся датературных данных, совокупность элементарных стадий, выранав.(ря оОразование продук' тов реакции при взаимодействии стирола с пер-екноью водорода в . присутствии солянок кислоты по предполагаемо;, схеме модно представить следуыра: образом:
I на • + н,оа -ь— е, -
2. г, + на 1г
' з. г, ной * ко и. гг н,о • + '«х, • 5. нее--**— н1 се~ 6. С4 + нс1 С6н5сн-си, + 2у
. 8. 2ч , . г5 + ¿6 ь. ¿5 * сбн3снсе-сн.се + нее.
ю. ^сн=снг + аг'Г6н5 сна- енл н. ноее н* • г? . «. с6н5сн-ск + г, -т-ь*— г,- + /¿о а + мо С6н5снон-сн,се + и* 1</. ¿, + С сн = с//,. —гс/4- - с«-си, '+ нее НьО
15. СЛ сн-сн: нее £ ^ сн, се
СНОУ
я. &н3сн=ен, + нос1 . стеной-сн.се
■ /,. снг + 4аст *ис( *& а
^^С^снсе- сц он + нее * /А о .П.СьНэСНОИ-ШС г, + СГ
^ .+ сг лл— С6н5сисе-ся, се * м
■ го. С^н5сн-сн, + /Г -¿^ г3 я-г9 + се'нзсна-сн^
•где,?£- (¿=1 «■ ■') проме.'лутощше соедььеш-я
Совместное решение полученных уравнений дает, следующие выражения для скоростей образования 1-феиилт1,¿-дихлорэтана ^дихлорид) , 'Ьенилхлорэтанолов (хлоргндринов,) и ос-хлор-этилбензола: '
¿Ц-о-ит] ь1н<хНсЦ
а1
^ >■ К»[нее] + г3 + к1ч[а] ЬоСвнт)
. /с5 [нее]
сИ
В связи с теп что, в начальном периоде протекания взаимодействия стирола с перекисью водорода в кислой среде количества НОС I и СГ2 практически равны нулю , то полученные уравнения скоростей образования 1~,|>енил-1,2-дихлорэтана, фе-нилхлорзтанолов и с*-:хлорэтилбензола примут Следующий вид:
сЩ-ф-аад 0 ■
(И
с(СфХ?] _ -К, ^ сИ ' • к1ч[сшх>*3 *Кг.[НС[]
ь [нес]
В случае, когда медленной стадией является стадия 2, то уравнения скоростей (1) примут следукщдй вид: (процесс окислительного хлорирования)
¿Ш _ К, ^ [на]1 [НА] _ к Гнсер[№]
(И ~ /С 14 [стирок] ~ ^ [сукроя]
В случае, когда медленной стадией является стадия, то
равнения скоростей (I) прицут следующий вид: (процесс окислительного хлоргидринирования).
■ = к,Ш][НЛ]
db
Порченные кинетические уравнения удовлетво]тельно описывают экспериментальные данные.
Как следует из. рис. 6,7 в процессах окислительного хлорирования и хлоргидринирования стирола начальная скорость образования 1-<!;енил-1,2-дпхлорэтана равна нулю . Скорость ле образования фенилхлороталолов при окисли те льнотя хлорировании стирола имеет второй порядок по HCl, первый порядок по Н^Ор, а по стиролу отрицательный первый порядок. Скорость образования се -хлорзтилбензола при окислительном хлорировании стирола имеет первый порядок по HCl и нулевые порядки по Н^Ор и стиролу, ' _
В процессах окислительного хлоргидринирования стирола скорости образования фенилхлорэтанолов имеют первые порядки по iiCI и НпО-., п нулевой порядок по стиролу.
Таким образш, полученные результата позволяют считать прел долинную схему механизма взаимодействия стирола с переюгсыа водорода в кисло!; среде пр.'шоморппм.
Скорости обр-гионняля фегемх.ррэ'гаиолои и <* -хл Ji'WriMOefoo&i в процессе 01!:ил;ггсл1люг0 хяарпроважи стирола и присутствен перекиси водорода и соляной кислоты, охыьмаж». слодукы;::: образом:
1 1 V CtJ~
in- (OlupU Curs
1 £т '
cj'-OIX'-cti» 0'.;р-.'...0Г..1,'1ИЯ . енг.-ггл^'Щ".-. . ;■ -v, ^ ■>.• nuji'o "/.> j[i I -i ел: j.«" л;:-::-I .-. х--.
- Г5 -
),5 (2 4 03
\
Рис.6. Кинетические кривые процесса низкоте!4пературного окислительного хлорирования стирола пр! температуре ,с5°С Польное соотношение стирол: :НС1:Н202=0,5:3:1, скорость подачи перекиси водорода 0,29 моль/час.
I- стирол; 2- 1-фенил-1,2--дихлорэтан; 3- феннлхлорэта-иолы; -хлорэтилбензол
Т.гсч
Рис.7. Кинетичестше кривые процесса окислительного хлор-гидришгрсвггая стирола при . температуре ¿0°С. Мольное соотношение ситро л: :Нр02:НС1=0,5:1:1, скорость подачи соляной кислоты • 0,16 моль/час
I- стирол; 2- 1-фенил-1,2--дихлорэтан; 3- фенилхлор-этанолц. ■'
выводы
1. Впервые осуществлено систематические исследования процессов низкотемпературного окислительного хлорирования и хлоргид-ринирования алкениларенов. Показано,, что при превращении стиро-.ла в системе ^С^-НСЯ, наряду. 1-фенил-1,2-дихлорэтаном, образуются фенилхяорэтанолы" стирола. Количественный выход'1-фенил--1,2-дихлорэтана наблюдается при добавлении перекиси водорода
к смеси стирол-соляная кислота. Максимальный выход 1-фенил-1,2-дихлорэтана составляет 73».
2. Установлено, что в условиях, когда соблюдается неравенство Сн0>>Снсг в реакционной смеси, преимущественно протекает
окислительное хлоргидринироваше алкениларенов. Методом математического планирования экстремального эксперимента выведено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс окислительного хлоргидринирования стирола:
У =.72*61 - 0,972/,' - 1,133 Хг' ' - 3,013 # - 4,513Ку
При атом максимальны!: выход фешлхлорэтанодов составляет 73;!.
3. Установлен ряд активностей алкениларенов в условиях окислительного хлорирования: ос-этилстирол < ос-метилстирол <
< стирол
4. Выведены кинетические уравнения, адекватно списывающие протекающие реакции в дая системе. Установлено что, при окислительном хлорировании., стирола лимитирующей стадией процесса является образование прош5куточного комплекса с участием НС1 и 11;рг.
й начальниц период реакции скорости образования 1-денкл-Т,2--дихлорэтана равна нули", а скорость образования 'юнилхлорота-нолов и осхлорэтилбензола описываются следук>;гими уравнениями:
3 ' Си и рол
Ч,к -- /о3 1^6^00 у
Показано что, при окислительном хлорировании алкениларенов
лимитирующей стадией процесса является взаимодействие стирола j. промежуточными соединениями: H-0-Q-H . Скорость образована I ■
нпя ¡енилхлорэтанолов при окислительном хлоргидринировакии ■;-};oj;n е начальном периоде реакции имеет следуюйры: вид:
14, ^ ^ ехр (. jmiAmL). Сна. cHl0u
При этом начальные скорости образования 1-.1>енил-1,2-дихлорэтана и ol -хлорэтплбензола равны нулью. Образование 1-фенил--I,¿-дихлорэтана ускоряется с появлением хлора, хлоргидрина стирола в реакционной смеси.
Основное содержание диссертации изложено в следую:^« публикациях:
1. A.C. IÖ57432 СССР, С (Р о 21/24. Способ- совместного получения 1-^енил-1,2-дихлорэтана и Т-4,ёнил-2-хлорэтанола./"у-ганлинский з, ,Нагиева Т.Н., Хасмаиедов А. К, Амиров С.Г.
'1722491. Заяз. 20.07.89. Опуб. 2:..03.90..
2. Нагиева Т.Н., Амиров С.Г., Рзаква С.Л. Кинетика ;ждг.с фазного окислительного хлорирования стирола.// Тез. докл. на У Всесоюзн. научн.-техн. конjj. "Современное состояние и перспективы развития теоретических основ произ. водства хлорорга-нических продуктов" Баку. I99u -С. 37
3. !у<угаллинский Нагиева Т.Н., Хасмададий А.1>. К вопросу утилизации хлористого водорода.// Тез. докл.на Республ. кона, " Исследования в области разработки научных основ йспол-зования вторич. матер, ресурсов химической, нефтехимической
и нефтеперерабатывающей, промышленности". Баку.. 1990.-С.б.
■1. Нагиева Т.!!. Низкотемпературное окислительное хлоргидри-нировадие стирола //Тез. докл. на научно-техн. конф. молодых ученых аспирантов и студентов .Баку. 1991. -С.67.
5. Нагиева'Т.И. Низкотемпературное окислительное хлорирование стирола // Тезисы доклада на ХШ Рзспубл. научно-технич. конф. аспирантов К^-ов Азербайджана . Баку. 1991. - С. 43.
6. Цуганлинский ё. 5. .Нагиева Т.И., Хасмамедов А.Ф. Оптимизация процессов окислительного хлорирования и "хлоргидринирования стирола. / Рук. деп. в АэИШТЛ. Баку. 1990. № 856-А32
АДл2№Ш'Р$Ш>гРЙН АЛЧАГ №1Ш>АТ*РлУ ОКСИдЛЗДРЛЩ!
шржьлм вз ¿донкаш^зд
йлк даро олараг алкениларенларии агчаг текпвратур-- «••*
лэади'ричи хлорлашаси вэ хдорпвдрвилэшм&ск прососдарлк- .. ,тик тэдгигага лэ^ата кечирилмзадар. i4i0jjr.ii еиш-.и.;,,;; кя, 1>р-: муЬитдэ пидрокон пероксидий илтираки ила стиролун опсидла^дирп-чи хлорлаамаси замани ас ас иоасуп кима I- ¡.знал -дихлоззулн
во £енилхлореганал.1зр алынар.. Стиролу« оксядлаидирячь хлорлаи-маси прооойриин огас моЬоуллары олак '1-^онил-1,дяхлозеганан с-" феналхлоротаноляарыв каксикуи цигдаршш (1440 тг/'йан еда» оа-тимал вораиг тапилмкышр. Ккстреиад експвримешябриц як]аза план-лашшрылмави усулу ило стиролун окагддасд^ричн хлорЬя:иилг,„:мс.сг просесинин »сас капсулу ну в -мягдерыни;. просссич паракслг.'.грьнсэн р^азн асылвяыгыни в радо едэд регресса гадш ч^харилмайдир. Бу гвнлик Рсаоиндо хлорпядринлаям» просес;а:вн оятимая ¿араита тапылмышдыр, Оптимал аи.раятдо хлорЬядрянян миг дары. 7о,3 тсжкил е дир. :
дихлоридларии алинмасЪ! истигаыопшда стирол во ощн тэрамолс-ринин актив лик сыраси ыуэ^ан едклмишдяр: стирол > сС-г.;отя;:с! нрсл> >ос'-етилстирол.
йлк дэ|а олараг тура мупнтдз стирол;!: пидропок гшроксядлп гаришлыглы тг^'сири заманы баа вера бялгж елементар клрЬ^лсл''пиь чямиьдэн нбаргг механизм схеии» гокл»олу нкушцур. Елзментар мпр-Ьаяэлврин чзм;1 бгтовлукдэ асас реакси^а мапсуллараиин акол? мо.-схейини* акс етдирир. Текли $ олу нм;, ы кеханУзчин докгнлтк* оксперимент ряу иле ' тасдиг едан кинетик тмшжлар чыхарилкгмздр.
СУбут ёдилмишд>ф ки, стиролун оксидлаадиричи хлорлалыа просе-сикин'сурэти пидрокенялоридин Ьидрог.он пероксидлэ ам?лэ ¡.атяр-Д1ди комрлексии ^раьшсн ыэрпалзсннин с/р"ати нлз мур^он ади-лйр.Стиролув оксидлэшдиричи хлорпиДринлашмз просесинин с/р"ати иса стиролу н пидрокен пероксидин пи дрока к хлоридла амэла к-тирди- ' .¿и комплеколэ гаршилыглы га"сири :*эрпзласинин сур"ати клэ то'^ан олу ну р. ; '
Стиролун оксидлаадиричи хлорлаш'асы ва хлорЬидринлазмаси лро-сёслэринин башлангыч аны учуп зсас -реаксита «эпсулларинян гмэлэ кэлмэ сУр"эгл8рп гапалмыадыр.
ïi'.o To.. perntui-L' Oxidising Chlorination and Chlorhj <_ry..i:\dtion of Allconylarenes.
For thu firci, tiuc- tue syftematic investigation of low tea-porature oxidizing cnlorinc-tlcn t^r.d chlorhydryninatiox: of nlkony-larenes r.i.rj ci^rried out. It -.vts ' shown'that diu'irg the comrereion of styrene in H20,-HC1 editor, parallel v/ith 1-phenyl-1,2 dichlor-etha'ne the chlorohydrin of s tyre es axe formed. The quantity method of -l-phsnyl-1,2 dichlorethane is observed when hy dr'ogen peroxide, is udicù to r tyre no -HC1 mixture. The naxinua output of 1-phenyl-1,2 dichlorethojio is
It was found thiit v/hen » Cnct then, cainly chlorhydrynin-ation of alkenylarenec is carrjed out. By method of nrvthenatic planning of extrcnal experiuent regress equation describing the etyreno oxidizing chlorination process.-
The kinetic equations fully describing the proceeding reactions of given system are- dîduccd. It was found that during the styrene oxychlorination the limiting stage of the process is the next intermediate rit h KCl tnd K^O^ participation. During the initial stage of reaction the rate of 1~phenyl-1,2-dichlorethane production is equal to zero and the rate of.phenylchlorethanol and chlorethylbenzol is ilc-Fcrlted by the following equations;
Ko -- (- ...
W,.,* = i.n. 0* <*P (- Mm*/«» ): Cmt : •
It was ehowh that during the alkenyibonzol oxidizing chlor-hydrynination stage of styrene with intercediats coapounds HC1-' H202 interaction is tns Uniting stage of the process. Tile rate, of phonylchloreti:-aiol production in the reaction of oxidizing chlorhydryni;;c.i.ion in. the initial period of reaction is aa follows s
s,«y fo*»P(- ^Adi^y C^Uo,.
The initial rates of T-phenyl-1,2-dichlor8thana production i3 equal to zero. Tne 1-phenyl-l,2-dlchlorethone production increases with CI, styrene chlorohydrin in the reaction nixturo.