Озонолітичний синтез бензойної кислоти для виробництва протимікробних та фунгіцидних препаратів

Abstract

Вивчена кінетика окиснення толуолу та проміжних продуктів – бензилового спирту та бензальдегіду, озоновмісними газами в оцтовій кислоті. Показано, що озон взаємодіє з толуолом переважно по ароматичному кільцю. Виявлено ланцюговий шлях розкладання озону, оцінено величину константи швидкості реакції озону з пероксидними радикалами. Бензиловий спирт реагує з озоном, в основному за метилольною групою з утворенням бензойної кислоти. Витрачається бензиловий спирт неланцюговим шляхом. Проміжним продуктом є бензальдегід, який однаково атакується озоном по ароматичному кільцю та карбонільній групі. Витрачається бензальдегід за радикально-ланцюговим механізмом. Вивчена кінетика окиснення толуолу озоновмісними газами в присутності каталізаторів – металів змінної валентності. Показано, що селективність каталітичного окиснення толуолу по метильній групі в першому наближенні залежить від окислювально-відновного потенціалу пари Мп+1/Мп+ і максимальна в присутності солей кобальту. При окисненні озонокисневою сумішшю вихід бензойної кислоти становить 72%. Введення калій броміду при окисненні толуолу озоновмісними газами в присутності ацетату кобальту викликає різке збільшення швидкості та селективності окиснення толуолу. Вихід бензойної кислоти при окисненні озонокисневою сумішшю досягає 91%.

The kinetics of oxidation of toluene and intermediate products – benzyl alcohol and benzaldehyde by ozone-containing gases in acetic acid was studied. It is shown that ozone interacts with toluene mainly through the aromatic ring. The chain path of ozone decomposition was revealed, the value of the reaction rate constant of ozone with peroxide radicals was estimated. Benzyl alcohol reacts with ozone, mainly at the methylol group, to form benzoic acid. Benzyl alcohol is consumed in a non-chain way. The intermediate product is benzaldehyde, which is equally attacked by ozone on the aromatic ring and the carbonyl group. Benzaldehyde is consumed by the radical-chain mechanism. The kinetics of toluene oxidation by ozone-containing gases in the presence of catalysts - metals of variable valence were studied. It is shown that the selectivity of the catalytic oxidation of toluene on the methyl group in the first approximation depends on the redox potential of the Mn+1/Mn+ pair and is maximal in the presence of cobalt salts. When oxidized with an ozone-oxygen mixture, the yield of benzoic acid is 72%. The introduction of potassium bromide during the oxidation of toluene with ozone-containing gases in the presence of cobalt acetate causes a sharp increase in the rate and selectivity of toluene oxidation. The yield of benzoic acid during oxidation with an ozone-oxygen mixture reaches 91%.