Дифенилолпропан - Верховская З.Н.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 5 показана зависимость выхода дифенилолпропана от концентрации серной кислоты для следующих условий реакции1: температура 20 °С, мольное соотношение фенол : ацетон : серная кислота 2:1: 3,8, время реакции 48 ч. Как видно из графика, для получения хороших выходов дифенилолпропана наиболее благоприятной является 70—78%-ная H2SO4. При концентрации кислоты ниже 60% реакция практически не идет. На практике применяется
Таблица 9. Влияние концентрации кислоты и времени реакции на свойства дифенилолпропана-сырца (20 °С, мольное соотношение фенол: ацетон: кислота = 2:1:3,8)*
Концентрация кислоты, вес. %
Время реакции, ч
Свойства дифенилолпропана-сырца
цвет
т. пл.,
°С
оптическая плої ность раствора S ацетоне**
70,0 70,0 70,0 70,0
72,8 72,8 72,8
75,8 75,8 75,8 75,8
* Дифенил до нейтральной ** Оптнческ
4
8 24 48
4 8 24
4
8 24 48
алпропан-сырец реакции, ую плотность о
Белый То же
»
Желтый
Белый
Светло-желтый Светло-кремовый
Белый
Светло-желтый
Темно-желтый
Коричневый
выделяли из реакционной массы тределяли по методикеї.
151 152 152 135—137
151—152 149—150 146—148
150—151 142—143 139—140 137
фильтрованием
0,018 0,028 0,048 0,110
0,025 0,025 0,097
0,030 0,322 0,220 0,520
и промывали водої
70—76%-ная кислота. Изменение выхода дифенилолпропана для этой области концентраций в зависимости от времени при 20 0C н соотношении фенол : ацетон : кислота=2 : 1 : 3,8 показано на рис. 6. Видно, что с 70%-ной кислотой реакция протекает очень медленно и максимальный выход продукта (40,3%) достигается лишь за 48 ч. При повышении концентрации кислоты до 75,8% реакция в основном заканчивается через 8 ч и максимальный выход дифенилолпропана составляет 68,5%.
Концентрация каслоть/, %
Рис. 5. Зависимость выхода дифенилолпропана от концентрации серной кислоты.
$др\*° реакции., ч
Рис. 6. Зависимость выхода дифенилолпропана при использовании серной кислоты разной концентрации от времени реакции.
Более высокое качество имеет дифенилолпропан-сырец, полученный за короткое время и с использованием менее концентри-1 рованной кислоты (табл. 9). Соответственно эти же образцы имеют значительно лучшее качество и после очистки перекристаллизацией.
По мере протекания реакции выделяющаяся вода разбавляет серную кислоту, что отрицательно сказывается на скорости процесса. Поэтому предложено2 во время реакции добавлять 94%-ную H2SO4 в таком количестве, чтобы поддерживать постоянную концентрацию кислоты 73—74 % .
Реакция конденсации протекает с хорошим выходом при расходе серной кислоты ~4 моль на 1 моль ацетона. Однако для предотвращения затвердевания реакционной массы количество кислоты повышают до 6—7 моль. При большом времени реакции с увеличением количества кислоты качество продукта несколько ухудшается.
Из рис. 6 видно, что каждой концентрации кислоты соответствует свой максимальный выход дифенилолпропана при данных условиях процесса—при 20 °С и мольном соотношении фенол : ацетон : кислота = 2 : 1 : 3,8 для кислоты концентрацией 70, 72,8 и 75,8% он составляет соответственно 40, 52 и 68,5% . Более высокие выходы можно получать, увеличивая температуру реакции или мольное соотношение фенола к ацетону. В табл. 10 приведены полученные автора-Ми данные об изменении выхода и показателей дифенилолпропана в зависимости от температуры при разном времени реакции.
На рис. 7 показаны максимальные выходы дифенилолпропана при разной температуре, полученные при использовании 72,8%-ной кислоты. Видно, что повышение температуры до 400C значительно увеличивает скорость реакции и выход продукта. При дальнейшем повышении температуры до 50 °С выход дифенилолпропана сокращается и возрастает количество побочных продуктов. В последнем случае продукт имеет темно-серый цвет и очень низкую температуру плавлення (120—121 °С), причем его качество остается низким даже
после перекристаллизации, поэтому температура выше 40 °С не рекомендуется .
С увеличением мольного соотношения компонентов при 40 °С не только повышается скорость процесса и увеличивается выход дифенилолпропана, но и значительно, улучшается качество продукта. Так, если при мольном соотношении фенол : ацетон : кислота — 2 : 1 : 6 (температура 40 °С, время реакции 4 ч) продукт получается окрашенным в розовый цвет с температурой плавления, не превышающей 143—• 145 °С (выход 62,7%), то при тех же;
УСЛОВИЯХ, HO При МОЛЬНОМ COOTHO-J
шении 4 : 1 можно получить белый продукт со значительно более*] высокой температурой плавления (152—153 °С); выход его 80,2%.
В качестве промотора при получении дифенилолпропана в среде серной кислоты особенно часто рекомендуется тиогликолевая кислота3""6. Ее значительное ускоряющее действие видно из следующих результатов опытов (72,8%-ная кислота, мольное соотношение фенол : ацетон : кислота =2:1:6, температура 40 °С): .
10 20 30 UO 50 Температура, 0C
Рис. 7. Зависимость выхода дифенилолпропана от температуры.
Время реакции, ч............... 0,5 2,0
