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Preparation of cumene hydroperoxide

1954; Elsevier BV; Volume: 3; Linguagem: Francês

10.1016/s0009-2509(54)80006-6

1873-4405

J.P. Fortuin, H. I. Waterman,

Inorganic and Organometallic Chemistry

Cumene hydroperoxide has been prepared by liquid phase oxidation of cumene with molecular oxygen. The oxidation rates and yields are given of experiments carried out in a "Pyrex" reactor at 110–130°C. Copper was found to be a catalvst for this oxidation. Experiments carried out in a copper reactor showed an improvement in-reaction rate as well as in yields. At 120°C about 11.0% wt of cumene hydroperoxide was formed in the liquid per hour in a yield of 05%. The kinetics of the reaction of cumene with oxygen have been studied. It is shown that the diffusion of oxygen in the hydrocarbon can influence the rate of reaction. The results indicated a reaction of zero order with respect to oxygen and first order with respect to cumene. The apparent activation energy of the non-catalytic oxidation of cumene was determined at 16 kcal/mole. For the continuous preparation of cumene hydroperoxide a tubular copper reactor has been developed. Evidence has been obtained that in the scaling up of such a reactor the dissipation of the heat of reaction will not be a major problem. L'hydropcroxyde de cumene a été préparé par oxydation du cumène en phase liquide avec de l'oxygène moléculaire. On donne les vitesses d'oxydation et les rendements obtenus dans des essais faits á 110–130°C dans un réacteur en verre Pyrex. Il a été trouvé que le cuivre est un catalyseur pour cette oxydation. Les vitesses de réaction et les rendements obtenus dans un réacteur en cuivre étaient plus grands qu'en verre. A 120°C il s'est formé environ 11.0% en poids d'hydroperoxyde de cumène par heure, le rendement étant de 95%. Une étude a été faite de la réaction du cumène avec l'oxygène. Elle a révélé que la diffusion de l'oxygène dans l'hydrocarbure peut influencer la vitesse de réaction. Les résultats ont indiqué que la réaction est d'ordre zéro par rapport á l'oxygène et d'ordre un par rapport au cumène. L'énergie apparente d'activation de l'oxydation non-catalytique du cumène a été déterminée; sa valeur était de 16 kcal/mole. Pour la préparation continue de l'hydroperoxyde de cumène on a développé un réacteur tubulaire en cuivre et il semble que l'aggrandissement de ce réacteur ne donne pas des difficultés insurmontables en ce qui concerne la dissipation de la chaleur. Kumolhydroperoxyd wurde mittels Oxydation von Kumol mit molekularem Sauerstoff in der Flüssigkeitsphase hergestellt. Die Oxydationsgechwindigkeiten und Ausbeuten von in einem Pyrex-Reaktor bei 110–130°C durchgeführten Versuchen werden erwähnt. Es stellte sich heraus, dass Kupfer diese Oxydation katalytisch beeinflusst. Versuche in einem ICupfcrrcaktor wiesen eine Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit sowie der Ausbeuten auf. Bei 120°C wurde stündlich, mit einer Ausbeute von 05% etwa 11.0 Gew.% Kumolhydroperoxyd in der Flüssigkeit gebildet. Die Kinetik der Reaktion von Kumol mit Sauerstoff wurde untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass die Diffusion von Sauerstoff in den Kohlenwasserstoff die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen kann. Die Ergebnisse zeigten eine Reaktion der nullten Ordnung hinsichtlich des Sauerstoffs und der ersten Ordnung hinsichtlich des Kumols. Die scheinbare Aktivicrungsenergie der nichtkatalytischen Oxydation wurde zu 16 kcal/mol bestimmt. Zum Zwecke der kontinuierlichen Herstellung von Kumolhydroperoxyd wurde ein rohrförmiger Kupferreaktor entwickelt. Es stellte sich heraus, dass bei der Vergrösscrung eines solchen Reaktors die Abfuhr der Reaktionswärme keine besonderen Schwierigkeiten verursamt.