CN101348421A - 3,5-二甲基苯酚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3，5－二甲基苯酚的制备方法。该方法将碘甲烷或n－溴丁烷等卤代烃催化剂和3，5，5－三甲基2－环己烯－1－酮预混合，通入管式反应器中，在400－600℃，1－5atm的条件下进行反应，然后经过分离，得到目地产品。该方法能降低催化剂的使用量，并能够明显提高转化率和选择性，反应条件也较为温和，更加适宜工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种3，5-二甲基苯酚的工业化制备方法。
背景技术
3，5-二甲基苯酚又名5-羟基间二甲苯，英文商品名为3，5-xylenol，又称3，5-dimethylphenol，简称MX，是一种重要的精细化工原料及有机合成中间体。其性状为白色针状结晶，呈芳香性气味，熔点64℃，沸点219.5℃，可升华，相对密度为0.9680g/cm3，难溶干水，易溶于醇、醚、氯仿、苯等有机溶剂及苛性碱溶液。MX和硫酰氯反应可以合成杀菌剂4-氯-3，5-二甲基苯酚；MX在钯碳催化剂的条件下，和氢气、氨气反应可以合成高档染料中间体3，5-二甲基苯胺；MX和甲醇在金属氧化物催化剂存在的条件下可以烷基化合成2，3，5-三甲基苯酚，后者可以用来作为维生素E的中间体TMHQ的原料。正是由于3，5-二甲基苯酚的用途广泛，国内外对其的合成展开了广泛的研究。
用工业化制备3，5-二甲基苯酚的方法主要有两条路线，其一是二甲苯经磺化、碱化，然后酸化而获得。但是该方法工艺流程长，收率低，环境污染问题突出，不利于工业化生产。其二是以3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮(异佛尔酮)为原料，在催化剂的作用下高温裂解，制备3，5-二甲基苯酚。该方法工艺简单，属环境友好反应，因此，3，5-二甲基苯酚的工业化合成的研究主要集中在用3，5，5-三甲基环己烯酮为原料的方法。
英国专利GB119783中提出用活性氧化铝Al2O3作为催化剂，在500-550℃的温度下反应，转化率可达90％，但选择性不够理想。
美国专利4086282中，Freddy Wattimena等人提出了用碘甲烷作为催化剂，利用均相气相法裂解3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮的方法。该反应条件为常压反应，如果要达到转化率99％以上，选择性90％以上，催化剂的用量需要大于1.5％，增加了生产成本。
中国专利CN1198430中沃尔夫冈等人提出一种通过在有金属或金属合金催化剂存在下于气相中进行异佛尔酮的催化二甲基化反应制备3，5-二甲基苯酚的方法，但是该方法产物中仍然存在1.5％的3，5，5-三甲基环己烯酮，且收率仅为63％
中国专利CN1583697A中，刘纯山提出了一条液固两相催化剂的方法用3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮裂解制备3，5-二甲基苯酚。其中催化剂包括碘甲烷和三氧化二铝负载氧化铬。尽管转化率为100％，但是选择性仅为92.8％。且反应须在惰性气氛中进行，增加了产品的生产成本，且两相的催化剂不易于控制。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有生产方法中催化剂使用量偏大、产率和选择性不高等缺点而提出的一种改进的用3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮合成3，5-二甲基苯酚的方法。
本发明的技术方案是：在催化剂存在的条件下，3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮在管式反应器中进行裂解生成目地产物，上述反应在400-600℃温度，1-5atm压力的条件下进行。
所述方案用含1-4个碳原子的卤代脂肪族化合物作为催化剂。这些卤代脂肪族化合物包括四氯化碳、溴丙烷、溴丁烷、碘甲烷、碘乙烷等，优选为碘甲烷或n-溴丁烷。催化剂的加入量为3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮用量的0.5％-1.0％之间为佳。催化剂用量过少，影响转化率和选择性；催化剂用量太多，在成本上不合算。
所述方案的反应温度在400-600℃之间为佳，最好控制在450-550℃之间。因为温度低于400℃的话，原料的转化率太低；如果温度高于600℃，反应过程碳化和焦化比较严重，影响产品收率。
相对于之前的专利来说，本专利的发明人发现，如果将该反应在加压的条件下进行反应，可以显著的提高反应的转化率和选择性，同时降低催化剂的用量。该反应较适用的压力范围在1-5atm之间。压力太低，对提高反应的转化率和选择性不明显；压力太高，对设备的要求过于苛刻，不利于工业化生产。
采用本发明的方法制备3，5-二甲基苯酚，催化剂用量能有效减少，产率和选择性能明显提高，反应条件也较为温和，因此更加适宜大规模工业化生产。
具体实施方式
下面的实施例解释了该发明，但并不对该发明的技术方案和在其他方面的应用构成限制。
实施例3，5-二甲基苯酚的制备
实验所使用的反应器为天大北洋化工生产的加压气固相反应实验装置。反应器规格为Ф38×5×720的不锈钢管式反应器。实验所使用的检测仪器为山东滕州金普仪器有限公司提供GC-2010，柱子为OV1701，长度50米。检测条件柱温200℃，检测室240℃，气化室240℃。
将一定量的催化剂和异佛尔酮混合，经计量泵注入气化室气化，然后经反应床反应，反应物冷却后进行回收，再取样分析。反应过程的温度和压力根据需要进行调节。反应结果见下表：
| 实验序号 | 催化剂 | 用量％ | 温度℃ | 压力atm | 空速ml/ml反 | 转化率 | MX选择性％ |
| 应器*h | ％ | ||||||
| 1 | 碘甲烷 | 0.5 | 550 | 常压 | 0.5 | 95 | 80 |
| 2 | 碘甲烷 | 0.5 | 550 | 2 | 0.5 | 100 | 95 |
| 3 | n-溴丁烷 | 0.8 | 550 | 常压 | 0.5 | 88 | 75 |
| 4 | n-溴丁烷 | 0.8 | 550 | 2 | 0.5 | 96 | 89 |
| 5 | 碘甲烷 | 0.5 | 400 | 2 | 0.5 | 78 | 80 |
| 6 | 碘甲烷 | 0.5 | 500 | 2 | 0.5 | 98 | 95 |
| 7 | 碘甲烷 | 0.5 | 600 | 2 | 0.5 | 100 | 85 |
| 8 | 碘甲烷 | 1.0 | 550 | 2 | 0.5 | 100 | 98 |
| 9 | 碘甲烷 | 0.5 | 550 | 5 | 0.5 | 94 | 90 |
| 10 | 碘甲烷 | 0.8 | 550 | 2 | 0.5 | 99 | 95 |
。
Claims (5)
1、一种3，5-二甲基苯酚的制备方法，其特征在于在催化剂存在的条件下，3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮在管式反应器中进行裂解生成目地产物，反应在400-600℃的温度及1-5atm的压力条件下进行。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂为含1-4个碳原子的卤代脂肪族化合物。
3、根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于催化剂为四氯化碳或溴丙烷、溴丁烷、碘甲烷、碘乙烷。
4、根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于催化剂为碘甲烷或n-溴丁烷。
5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂在反应中用量的摩尔量为3，5，5-三甲基2-环己烯-1-酮的0.5％-1.0％。
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2008
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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