×
17.04.2019
219.017.1556

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНИРОВАННЫХ ПАРАФИНОВ НА ОСНОВЕ ВЫСШИХ АЛЬФА-ОЛЕФИНОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения галогенированных парафинов, включающий проведение электролиза высших α-олефинов фракций C-C и выше в присутствии водного раствора галогеноводородной кислоты (соляной или бромистоводородной) и ее соответствующей соли (натриевой или калиевой). Процесс ведут в бездиафрагменном электролизере с использованием графитового или платинового, или титанового, или окисно-рутениево-титанового, или стеклоуглеродного катода и графитового или платинового, или окисно-рутениево-титанового, или стеклоуглеродного анода при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м. При этом мольном соотношении кислота:соль:олефин=(2÷14,2):(0÷3,5):1. Технический результат - получение хлоропарафинов с содержанием в них хлора 21-50%, 2 з.п. ф-лы, 4 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области химии органических соединений, конкретно к способу получения галогенопарафинов С16-28 и выше, которые находят применение в качестве вторичных пластификаторов полимерных материалов, замедлителей горения, модифицирующих добавок к полиолефинам и синтетическим каучукам с целью существенного повышения механических и эксплуатационных свойств композиций, увеличения морозостойкости, предела прочности при разрыве, снижения горючести.

Наиболее известным промышленным способом получения высших хлоропарафинов является классическое хлорирование их элементным хлором в присутствии некоторых добавок, как правило, инициаторов радикальных процессов. Такие процессы реализованы на ЗАО «Химпром» (Чувашия, Новочебоксарск), ЗАО «Каустик» (Башкирия, Стерлитамак), ЗАО «Химпром» (Волгоград). Недостатками этих процессов являются необходимость использования чрезвычайно токсичного и взрывоопасного, трудного для хранения и использования, коррозионно- и химически активного, и, следовательно, экологически опасного, газообразного хлора. В качестве добавок используют дорогостоящие и трудно отделяемые из-за их плохой растворимости в воде реагенты, такие как дицетилпероксидикарбонат (0,1-0,3 мас.% от количества α-олефинов) [Заявка на патент РФ 2003109898, опубл. 2004.10.20], азо-бисизобутиронитрил или дицетилпероксидикарбонат в хлорорганическом растворителе [Заявка на патент РФ 2003109894, опубл. 2004.10.20].

В некоторых случаях хлорирование проводят в две стадии: присоединительное хлорирование при температуре 35-55°С и заместительное хлорирование при температуре 40-105°С [Заявка на патент РФ 2003109897, опубл. 2004.10.20].

Известен способ горячего заместительного хлорирования олефинов элементным хлором при высоких температурах до 500-550°С в течение очень короткого контакта в течение 1 секунды с последующим быстрым охлаждением с целью получения продуктов типа CH2Cl-CR=CH2. Предпочтительно реагируют пропилен и изобутилен [Patent GB 968931, опубл. 1964.09.09]. Побочные продукты - дихлорированные олефины.

Среди других процессов хлорирования олефинов известен способ жидкофазного хлорирования бутадиена путем проведения реакции при кипении реакционной смеси в среде хлористого этила, содержащего 6-9 мас.% продуктов хлорирования бутадиена. Процесс проводят либо без катализаторов, либо с применением в качестве катализатора азотсодержащих соединений [Патент РФ 2125036, опубл. 1999.01.20]. Катализатор готовят добавлением триалкиламина, растворенного в хлористом этиле, к продуктам хлорирования бутадиена предварительно или же непосредственно в процессе осуществления реакции.

Описано и реализовано во многих зарубежных странах производство хлоропрена на основе бутадиена или ацетилена классическим хлорированием элементным хлором [M.Lynch, Chemico-Biological Interactions 135-136 (2001) 155-167]. Недостатками его являются двухстадийность (хлорирование, а затем дегидрохлорирование), использование токсичного и коррозионно- и химически активного хлора.

Известен промышленный процесс в реакторе с пузырьковой колонкой хлорирования этилена элементным хлором [J.A.Orejas, Chemical Engineering Science 54 (1999) 5299-5309; Chemical Engineering Science 56 (2001) 513-522]. Характеризуется всеми недостатками, описанными выше для процессов с участием хлора.

Известен метод получения хлороалканов присоединением хлора к С-С двойным и тройным связям реакцией олефина в газовой или жидкой фазе с элементным хлором при освещении смеси ультрафиолетовым светом, имеющим длину волны >=280 нм. [Patent EP 1189856, опубл. 2002.03.27. Abstract of corresponding document: US 2002125122].

Известны способы получения бромированных органических соединений, полезных в качестве замедлителей горения, взаимодействием ненасыщенных соединений с бромом в инертном растворителе [Patent TW 434204, опубл. 2001.05.16] или в присутствии раствора неорганической соли в воде или органическом растворителе [Patent JP 56008331, опубл. 1981.01.28].

Недостатками всех вышеописанных процессов являются необходимость использования чрезвычайно токсичных и взрывоопасных, трудных для хранения и использования, коррозионно- и химически- активных и соответственно экологически опасных хлора и брома.

Электрохимическое галогенирование олефинов имеет определенные преимущества. Оно использует в качестве источника галогенирующего агента галогениды металлов, а не элементные галогены. Известны некоторые примеры электрохимического галогенирования. Так, описан процесс окисления и галогенирования углеводородов, который осуществляется в ячейке, содержащей селективную мембрану, которая разделяет пространство ячейки на анолит и католит, снабженной пористым анодом и пористым катодом. Анолит и католит содержат соответственно смесь электролита и ненасыщенного углеводорода и смесь электролита и генерируемого in situ галогена или кислорода. Процесс идет при комнатной или повышенных температуре и давлении. Галогенированный или окисленный углеводород извлекаются, а электролит, ненасыщенный углеводород, газообразные галоген или кислород повторно запускаются в ячейку [Patent CA 1292273, опубл. 1991.11.19, Patent US 4731168, опубл. 1988.03.15].

Заявлен другой вариант электрохимического процесса для галогенирования соединений in situ. В этом процессе безводный галогеноводород подается в анодный отсек электрохимической ячейки, где и происходит галогенирование посредством окисления на аноде галогенида [Заявка WO 9800580, опубл. 1998-01-08, Abstract of WO 9800580]. Продукт сливается со дна электролизера, то есть его плотность должна быть больше плотности электролита.

Описан электрохимический процесс электролиза водного раствора галогенида щелочного металла для получения галогенированных углеводородов [Patent US 4834847, опубл. 1989.05.30]. Ячейка снабжена диафрагмой и анодом и катодом, деполяризующими газы. В качестве побочного продукта образуется щелочь в катодном пространстве.

Предложен процесс получения галогенированных углеводородов, который включает реакцию углеводорода или галогенированного сырья с раствором переносчика галогена [Patent US 4376019, опубл. 1983.03.08]. Галогенирование осуществляется в ячейке с тремя отсеками, снабженной ионно-обменными мембранами или диафрагмой и мембраной, путем электролиза неводного раствора переносчика галогена, в роли которого выступают галоидные соли металлов переменной валентности, в которых металл имеет более высокую валентность, особенно хлорид меди или хлорид железа. После истощения - расходования переносчика следует стадия его регенерации электролизом раствора в присутствии галогенид-ионов.

Описан способ электролитического хлорирования бутадиена электролизом неводных растворов хлоридов кобальта и железа [Patent JP 57-161076, опубл. 1982.10.04]. Из-за низкой растворимости хлоридов в неводных растворителях необходимо одновременное присутствие нескольких различных по природе хлоридов. Электролизер разделен диафрагмой, и процесс хлорирования протекает в анодной области.

Известен электролитический синтез галогенорганических соединений на аноде сложного состава, представляющего газодиффузный электрод из углерода и тетрафтороэтилена, покрытый катализатором из благородных металлов [Patent JP 04-006290, опубл. 1992.01.10]. Используется только для газообразных субстратов.

Все вышеописанные методы синтеза галогенированных парафинов основаны на использовании либо ядовитых элементных хлора и брома, часто с применением катализаторов, органических растворителей и высоких температур, либо электролитическом разложении галогенидов в конструкционно сложных многосекционных электролизерах, часто с применением дорогостоящих электродов сложной конструкции, иногда модифицированных катализаторами и полимерами, в электролитах сложного состава, иногда в органических растворителях, нередко с применением дорогих солей переходных металлов - кобальта, железа или меди, используемых в качестве источника хлорирующего агента, то есть в больших количествах. Усложнение состава электролита приводит к сложностям выделения и очистки продуктов, увеличивает количество хлорсодержащих, токсичных, коррозионно-активных отходов. В большинстве случаев процессы разработаны только для получения хлорированных углеводородов. Основным недостатком практически всех вышеописанных способов является использование только низших олефинов в качестве субстратов.

Проблема разработки эффективного способа галогенирования, в первую очередь хлорирования технических высших альфа-олефинов, получаемых из фракций углеводородного сырья заводской маркировки C16-18, C20-26, С28 и выше при переработке нефти, в настоящее время в нашей стране является критической в связи с накоплением огромного количества этих альфа-олефинов, отличающихся низкой реакционной способностью, и, вследствие этого, трудностью вовлечения их в традиционные реакции функционализации двойных связей.

Известен способ синтеза дихлорэтана и этиленхлоргидрина., заключающийся в электролизе смеси соляной кислоты и хлорида натрия в двухсекционном электролизере, разделенном диафрагмой и снабженном платиновым или графитовым анодом [М.А.Калинин, В.В.Стендер, Электролитическое окисление и хлорирование этилена, Журн. приклад. химии, 1946, т.19, №10-11, С.1045-1058] при пропускании через электролит газообразного этилена.

Недостатками его можно назвать следующие: использование диафрагменного электролизера, что усложняет процесс и удорожает его, повышает расход электроэнергии за счет больших напряжений на ячейке; невозможность хлорирования высших альфа-олефинов в данных технических условиях, рассчитанных на газообразные исходные соединения и продукты; процесс касается только хлорирования и не затрагивает бромирования олефинов; результатом хлорирования является смесь хлорсодержащих продуктов; невозможность заместительного хлорирования, а следовательно, варьирования состава целевого продукта по содержанию в нем хлора, то есть получения полихлорированных продуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения дихлорэтана путем электролиза этилена в присутствии 12-36%-ного водного раствора соляной кислоты и соответствующей соли никеля, кобальта, железа в бездиафрагменном электролизере при температуре 45-70°С и анодной плотности тока 0.4-1.0 А/см2. Недостатками его можно назвать следующие: использование токсичных солей переходных металлов (Ni, Co, Fe) либо их сплавов, невозможность хлорирования высших альфа-олефинов в данных технических условиях, рассчитанных на газообразные исходные соединения; процесс касается только хлорирования и не затрагивает бромирования олефинов; результатом хлорирования является смесь хлорсодержащих продуктов; невозможность заместительного хлорирования, а следовательно, варьирования состава целевого продукта по содержанию в нем хлора, то есть получения целевых полихлорированных продуктов; наличие элементарного хлора в отходящих газах из электролизера.

Задачей изобретения является простой электрохимический способ галогенирования, позволяющий использовать в качестве исходных соединений технические фракции разнообразных альфа-олефинов: С16-18 (ТУ 38.402-69-73-89) С20-26 (ТУ 38.402-69-72-89), С28 и выше (ТУ 38.402-69-71-89), осуществлять хлорирование и бромирование олефинов, получать хлоропарафины с различным содержанием в них хлора (21-50%), и таким образом решать проблему утилизации накопленных альфа-олефинов в полезные продукты.

Технический результат заявленного изобретения заключается в возможности селективного радикального галогенирования альфа-олефинов с контролируемым содержанием галогена (хлора) в целевых продуктах в условиях бездиафрагменного электролиза. Заявленный технический результат достигается за счет предлагаемого способа получения галогенопарафинов, заключающегося в том, что раствор галогеноводородной кислоты, ее соответствующей соли и олефина подвергают электролизу в бездиафрагменном электролизере, причем для электролиза используют графитовый или платиновый, или титановый, или окисно-рутениево-титановый (ОРТА), или стеклоуглеродный катод и графитовый или платиновый, или ОРТА, или стеклоуглеродный анод, в качестве галогеноводородной кислоты используют HCl или HBr, в качестве ее соответствующей соли - соли натрия или калия, в качестве олефина - высшие α-олефины фракций С1628 и выше, взятые в мольном соотношении кислота:соль:олефин=(2÷14,2):(0÷3,5):1, и процесс ведут при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м2 (0,01-0,14 А/см2).

Отличительными признаками способа являются осуществление процесса галогенирования путем электролиза раствора кислоты (HCl, HBr), соответствующей соли галогенида натрия или калия, и альфа-олефина фракций C16-C28 и выше, взятых в вышеуказанном соотношении при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м2 (0,01-0,14 А/см2), с использованием графитового, или платинового, или титанового, или ОРТА или стеклоуглеродного катода и графитового или платинового, или ОРТА или стеклоуглеродного анода, или в любом их сочетании, причем это сочетание не влияет на достижение технического результата.

Предложенная совокупность признаков позволяет получить галогенопарафины с высокими выходами по току и веществу, избегая использования элементных галогенов, получать продукты с различным содержанием в них галогенов, использовать альфа-олефины с различным числом углеродных атомов, упростить процесс.

Упрощение процесса достигается за счет проведения процесса в сравнительно простых условиях в очень простой конструкции электролизера в виде стакана, в котором подвешиваются электроды из доступных материалов, в том числе и дешевых, а также за счет очень легкого выделения продукта декантацией углеводородной фракции, нерастворимой в водном электролите. Нет необходимости использовать соединения переходных металлов (дороги, токсичны), брать избыток олефина (как 3-5% в прототипе) и улавливать газообразный ядовитый хлор.

Предложенная совокупность признаков является новой и для получения галогенопарафинов не применялась. Возможность получения в зависимости от необходимости продуктов с различным содержанием галогена из одной фракции олефина никогда не рассматривалась.

Преимущества предлагаемого способа обеспечиваются проведением процесса электролиза в электролите вышеприведенного состава в бездиафрагменном электролизере при соответствующих условиях. При этом на катоде и аноде протекают следующие реакции - выделение водорода на катоде и радикалов галогена (целевая реакция генерации галогенирующего агента) на аноде:

Воздействие на олефин анодно генерируемого радикального хлора(галогена) приводит к селективному хлорированию олефина в хлоро(галогено)парафин. Радикальный характер процесса позволяет проводить его не только до стадии присоединения по двойной связи (что характерно для некаталитического хлорирования элементным хлором), но и до стадии заместительного хлорирования, увеличивая содержание хлора в продукте при увеличении длительности реакции до 50.5%.

Указанный интервал изменения соотношения реагентов является оптимальным. Он определяется, во-первых, требованиями стехиометрии процесса, во-вторых, необходимостью иметь рабочий электролит достаточной электропроводности, в третьих, необходимостью наличия кислоты в растворе для избежания защелачивания электролита.

Интервал температур, при которых проводится электролиз (20-90°С), также оптимален, поскольку при более низких температурах требуются определенные меры для охлаждения и понижается электропроводность, снижается выход по току, а использование более высоких температур осложняет реализацию способа, требуя принятия специальных мер, предотвращающих испарение из электролита. Интервал изменения рабочих плотностей тока определяется сложным химизмом протекающих при электролизе реакций и устанавливается экспериментально для достижения максимальной производительности процесса.

Во всех нижеприведенных примерах электролиз проводят в электролизере без разделения катодного и анодного пространств с использованием графитового или платинового, или титанового, или ОРТА, или стеклоуглеродного катода с рабочей площадью поверхности 20-150 см2 и графитового или платинового, или ОРТА, или стеклоуглеродного анода с рабочей площадью поверхности 20-150 см2.

Во время электролиза раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки либо циркуляционным насосом. Строение полученных продуктов-галогенопарафинов доказано методами ЯМР-спектроскопии, элементного анализа, масс-спектрометрии, а также сопоставлением их физических характеристик с литературными данными из каталогов.

Пример 1

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 30 мл (35.7 г или 362 ммоль) 37% соляной кислоты и 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. По окончании электролиза электролит расслаивался на два слоя, органическая часть декантируют и промывают водой. Следы воды удаляют в вакууме водоструйного насоса. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Физико-химические показатели хлоропарафина приведены в таблице 1 (в столбце I). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 66.60; Н 11.60; Cl 21.80. По данным ЯМР (1Н, 13С), ИК-спектроскопии в продукте отсутствуют двойные связи, то есть это насыщенный хлоропарафин.

Пример 2

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 14.1 г (143 ммоль) 37% соляной кислоты и 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 65.60; Н 11.20; Cl 23.20.

Пример 3

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 9.4 г (95 ммоль) 37% соляной кислоты, 2.8 г (48 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и титановый катод. Электролиз проводят при 30° при анодной плотности тока 200 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 65.60; Н 11.20; Cl 23.20.

Пример 4

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 8.2 г (83 ммоль) 37% соляной кислоты, 4.18 г (71 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют стеклоуглеродный анод и титановый катод. Электролиз проводят при 50° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3.8 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для С17Н34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 64.16; Н 10.17; С1 25.67.

Пример 5

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 8.2 г (83 ммоль) 37% соляной кислоты, 5.57 г (95 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и титановый катод. Электролиз проводят при 60° при анодной плотности тока 200 А/м2. Через электролит пропускают 4 Ф электричества в пересчете на олефин C17H34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для С17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 66.12; Н 11.10; С1 22.78.

Пример 6

Условия эксперимента и выделения продукта аналогичны примеру 1, но электролиз проводят при температуре 90°С.

Пример 7е

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют ОРТА (окисно-рутениевый-титановый) анод и стеклоуглеродный катод. Для достижения такого же, как в примере 1 содержания хлора, в продукте необходимо пропустить 3.2 Ф электричества.

Пример 8

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют графитовые анод и катод. Для достижения такого же, как в примере 1 содержания хлора в продукте, необходимо пропустить 3.2 Ф электричества.

Пример 9

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 18.0 г (182 ммоль) 37% соляной кислоты, 5.0 г (85 ммоль) NaCl, добавлением 5 г (21 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 500 А/м2. Через электролит пропускают увеличивающееся количество электричества, значения которого в пересчете на олефин С17Н34 приведены в таблице 2. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 100%, но содержание хлора в нем зависит от количества пропущенного электричества. Найденное количество хлора в продукте в каждом случае приведено в таблице 2.

Пример 10

Рабочий раствор общим объемом 80 мл готовят смешением 35.7 г (362 ммоль) 37% соляной кислоты, 17 г (290 ммоль) NaCl, добавлением 19.8 г (83 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и ОРТА катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 1000 А/м2. Через электролит пропускают увеличивающееся количество электричества, значения которого в пересчете на олефин С17Н34 приведены в таблице 3. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 100%, но содержание хлора в нем зависит от количества пропущенного электричества. Найденное количество хлора в продукте в каждом случае приведено в таблице 3. Физико-химические показатели хлоропарафина с содержанием хлора 48-50% приведены в таблице 1 (в столбце II). Дальнейшее пропускание электричества не приводит к увеличению содержания хлора в продукте.

Пример 11

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют фракции олефинов С2026 (31 ммоль). Выход хлоропарафина 12.2 г (100%). Рассчитано для С23Н46Cl2, %: С 70.23; Н 11.70; Cl 18.07. Найдено, %: С 66.12; Н 11.10; Cl 18.40. nD20 1.469.

Пример 12

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют фракции олефинов заводской маркировки C28 и выше с преимущественным содержанием углеводородов С2830 (25 ммоль). Температура электролиза составляет 75°С. Выход хлоропарафина 12.2 г (100%). Рассчитано для С29Н58Cl2, %: С 72.95; Н 12.16; Cl 14.89. Найдено, %: С 70.65; Н 10.95; Cl 18.40. Продукт твердый, т.пл. 72°С.

Пример 13

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 20 г (99 ммоль) 40% бромистоводородной кислоты, 4.0 г (39 ммоль) NaBr, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 30° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход бромопарафина 16.7 г (100%). Рассчитано для C17H34Br2, %: С 51.26; Н 8.54; Br 40.20. Найдено, %: С 51.78; Н 7.35; Br 40.87, nD20 1.4822.

Пример 14

Условия эксперимента и выделения продукта аналогичны примеру 9, но электролиз проводят при анодной плотности тока 1400 А/м2 и через электролит пропускают 3 Ф электричества. Выход хлоропарафина 25.91 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 60.93; Н 10.74; Cl 28.33.

Пример 15

Условия эксперимента, выделения продукта и результат аналогичны примеру 3, но используют хлорид калия.

Пример 16

Условия эксперимента, выделения продукта и результат аналогичны примеру 14, но используют бромид калия.

Таким образом, предлагаемый способ получения галогенопарафинов обладает следующей технико-экономической эффективностью:

1) позволяет получать галогенопарафины с высоким выходом из доступного нетоксичного сырья - галогенида натрия или калия и галогеноводородной кислоты в качестве галогенирующих агентов;

2) выделение продукта очень простое и экономичное - декантацией;

3) позволяет использовать различные галогенирующие агенты - хлориды и бромиды (соли и кислоты);

4) одностадийность, мягкие условия процесса;

5) малоотходность способа, поскольку электролит с избытком галогенида регенерируется при выделении и может быть использован в новом цикле синтеза целевых соединений;

6) способ позволяет получать продукты с различным содержанием хлора в хлоропарафине - от 21 до 50%;

7) упрощение процесса достигается за счет использования электролизера простой конструкции, характеризующегося низким напряжением на нем, и, следовательно, экономичностью, а также большим набором возможных материалов электродов.

На основе предлагаемого способа была создана опытно-экспериментальная установка с рабочим объемом электролизера 5 л с принудительной циркуляцией электролита для электрохимического галогенирования высших технических альфа-олефинов, наработаны опытные партии галогенопарафинов с содержанием хлора 23% и 48% по 2 кг в каждой партии. Технические характеристики продуктов, полученных заявляемым электрохимическиим способом, хорошо совпадают с характеристиками хлоропарафинов, выпускаемых промышленным способом по классической технологии, основанной на газообразном хлоре, на ЗАО «Химпром» в Новочебоксарске (таблица 4).

Таблица 1.
Физико-химические показатели продукта хлорирования альфа-олефинов Cl6-C18 с различным содержанием хлора.
ПоказательТехническая документацияВеличина показателя
I содержание хлора: 21-23%II содержание хлора: 48-50%
1Внешний вид-Бесцвет./св. - желт. жидкостьБесцвет./св. - желт. жидкость
2Плотность, d420, г/см3ГОСТ 3900-470,94771,1346
3Показатель преломления, nD20ГОСТ 18995.2-731,46451,4940
4Вязкость кинематическая при 25°С, сСтГОСТ 33-6616,4178,65
5Температура вспышки в открытом тигле, °СГОСТ 4333-48˜173˜220
6Температура застывания, °СГОСТ 20287-74-18-39
7Йодное числоГОСТ 2070-551,981,02
8Молекулярная масса (криоскопия)Практикум по физич. орг. химии. Н.Исааке. Мир; М. 1972, с.45.347448

Таблица 2.
Характеристики хлоропарафина в зависимости от количества пропущенного электричества (по примеру 9).
Количество электричества, ФnD20%, Cl
11.45713.1
21.46117.2
31.46218.2
4.51.46521.3
101.47632.0
11.51.47733.0
201.48238.5
281.48743.0

Таблица 3.
Характеристики хлоропарафина в зависимости от количества пропущенного электричества (по примеру 10).
Количество электричества, ФnD20%, Cl
31.47733.0
41.48642.6
4.51.49248.7
101.49450.5

Таблица 4.
Сравнение показателей качества хлорированных парафинов (из альфа-олефинов C16-C18)
ПоказательМарка (ОАО «Химпром»)Хлоропарафины R-Cln no заявляемому способу
ХП-250ХП-470Присоединительное хлорированиеЗаместительное хлорирование
Плотность при 20°С, кг/м3950-102011809501135
Массовая доля хлора (Cl), %24-2945-4924-2645-50
Йодное число-421

1.Способполучениягалогенированныхпарафинов,включающийпроведениеэлектролизаолефиноввприсутствииводногорастворагалогеноводороднойкислотыиеесоответствующейсоливбездиафрагменномэлектролизере,отличающийсятем,чтовкачествеолефиновиспользуютвысшиеα-олефиныфракцийC-Cивыше,взятыевмольномсоотношениикислота:соль:олефин=(2÷14,2):(0÷3,5):1,ипроцессведутпритемпературе20-90°Сианоднойплотноститока100-1400А/м.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтовкачествегалогеноводороднойкислотыиспользуютсолянуюилибромистоводороднуюкислоты,авкачествесолей-ихнатриевуюиликалиевуюсоль.23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтобездиафрагменныйэлектролизерснабженграфитовым,илиплатиновым,илититановым,илиокисно-рутениево-титановым,илистеклоуглероднымкатодомиграфитовым,илиплатиновым,илиокисно-рутениево-титановым,илистеклоуглеродныманодом.3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-6 из 6.
09.06.2019
№219.017.7a94

Способ предпосевной обработки семян подсолнечника

Для повышения масличности семян подсолнечника осуществляют обработку семян подсолнечника регулятором роста растений, в качестве которого используют водный раствор Мелафена в концентрации 1·10-1·10г/л. Такая технология позволит увеличить энергии прорастания и всхожести семян, урожайность и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002354105
Дата охранного документа: 10.05.2009
09.06.2019
№219.017.7a9f

Способ предпосевной обработки семян риса

Способ включает предпосевную обработку семян регулятором роста растений. Для повышения выживаемости растений риса в качестве регулятора роста используют водный раствор Мелафена в концентрации 1·10-1·10 г/л. Такая технология позволит значительно увеличить энергию прорастания и всхожесть семян,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002354106
Дата охранного документа: 10.05.2009
09.06.2019
№219.017.7aca

Способ биологической очистки почвы от нефтяных загрязнений

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке почвы от загрязнения нефтепродуктами. Способ включает обработку загрязненной почвы препаратом Мелафен, в количестве 1*10-1*10 г/кг почвы, стимулирующим метаболизм микроорганизмов, увлажнение почвы, ее рыхление. Обработку осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355488
Дата охранного документа: 20.05.2009
19.06.2019
№219.017.85e7

Способ повышения масличности семян сои

Перед посевом семена сои обрабатывают водным раствором регулятора роста Мелафен. Использование Мелафена в концентрации 1·10-1·10 г/л приводит к увеличению энергии прорастания и всхожести семян, урожайности и содержания масла в семенах урожая. 4 табл.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002390984
Дата охранного документа: 10.06.2010
10.07.2019
№219.017.ae1f

Кислотный фосфорсодержащий комплексообразующий реагент и способ его получения

Настоящее изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к кислотному фосфорсодержащему комплексообразующему реагенту, представляющему интерес для использования в нефтяной промышленности, теплоэнергетике, текстильной промышленности, в производстве минеральных удобрений и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002331650
Дата охранного документа: 20.08.2008
10.07.2019
№219.017.ae22

Кислотный фосфорсодержащий комплексообразующий реагент и способ его получения (варианты)

Изобретение относится к кислотному фосфорсодержащему реагенту, представляющему интерес для использования в нефтяной промышленности, теплоэнергетике, текстильной промышленности, в производстве минеральных удобрений и бытовой химии, и способам его получения. Реагент (условное название АФК-1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002331651
Дата охранного документа: 20.08.2008
Показаны записи 1-10 из 32.
10.07.2013
№216.012.541a

Способ получения функционализированных 3,4,5-триарил-1,2-дифосфациклопентадиенидов натрия

Настоящее изобретение относится к химии элементоорганических соединений, а именно к способу получения функционализированных 3,4,5-триарил-1,2-дифосфациклопентадиенидов натрия общей формулы где Ar=СН, пара-F-СН, пара-Cl-СН, пара-СН-СН, пара-СНО-СН. Предложенный способ включает взаимодействие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487133
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.08.2013
№216.012.60e9

Глубинный реактор для окисления легких углеводородов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частотности к тепло-физико-химической обработке призабойной зоны пласта. Технический результат направлен на получение высокого выхода продукта реакции, возможность контролирования и поддержания постоянной температуры внутри реактора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490441
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.05.2014
№216.012.c15a

Средство, стимулирующее физическую работоспособность

Изобретение относится к новому химическому соединению нижеуказанной структурной формулы и может быть использовано для повышения физической работоспособности (выносливости) в спортивной медицине, а также в экологии труда и спорта. Новое химическое соединение - L-аскорбат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515247
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c292

Способ получения биядерных 3,4,5-триарил-1,2-дифосфациклопентадиенидных комплексов марганца

Изобретение относится к химии элементоорганических соединений, а именно к способу получения биядерных 3,4,5-триарил-1,2-дифосфациклопентадиенидных комплексов марганца общей формулы где Ar=CH, -F-CH, -Cl-CH. Способ включает взаимодействие димера тетракарбонилбромида марганца [MnBr(CO)] с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515559
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.07.2014
№216.012.e46c

Средство защиты от плесени

Изобретение относится к фунгицидам, а именно к средству для защиты объектов от поражения плесенью, и может быть использовано для обеззараживания промышленных, бытовых и сельскохозяйственных объектов. Средство защиты от плесени представляет собой хлорированное растительное (рапсовое, горчичное,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524266
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.12.2014
№216.013.0d9e

Макроциклические алкиламмониевые производные 6-метилурацила, обладающие антихолинэстеразной активностью

Изобретение относится к новым макроциклическим алкиламмониевым производных 6-метилурацила формулы (1). Соединения обладают антихолинэстеразной активностью и могут найти применение для фармакологической коррекции синаптических дефектов, лежащих в основе болезни Альцгеймера, миастении Гравис и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534903
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.1d07

Способ клонального микроразмножения винограда in vitro

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой способ клонального микроразмножения винограда in vitro, включающий микрочеренкование пробирочных растений, высадку их на питательную среду в присутствии ростовых веществ и культивирование, где высадку и культивирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538859
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d65

Способ получения диглицидилового эфира метилфосфоновой кислоты

Изобретение относится к способу получения диглицидилового эфира метилфосфоновой кислоты формулы (I), являющегося действующей основой лекарственного антибластомного препарата «Глицифон». Способ включает переэтерификацию O,O-диалкилметилфосфоната глицидилацетатом путем прибавления каталитических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538953
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.04.2015
№216.013.3770

Способ получения масляных экстрактов растительного сырья

Изобретение относится к способам переработки растительного сырья. Способ получения масляных экстрактов растительного сырья включает обработку сырья экстрагентом, содержащим растительное масло, водно-гликолевую фазу и ПАВ, в роторно-пульсационном аппарате в режиме непрерывной циркуляции при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545680
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.10.2015
№216.013.8569

Средство на основе производного урацила для терапии болезни альцгеймера

Изобретение относится к новому производному урацила - 1,3-бис[5-(-нитробензил-этиламино)пентил-1]-6-метилурацилу, соответствующему структурной формуле, указанной ниже. Соединение предназначено для использования в терапии болезни Альцгеймера. Приведены показатели антихолинэстеразной активности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565756
Дата охранного документа: 20.10.2015
+ добавить свой РИД