DE2329812A1 - Verfahren zur selektiven methylierung von phenolen in der orthostellung - Google Patents
Verfahren zur selektiven methylierung von phenolen in der orthostellungInfo
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Description
SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
Osaka, Japan
"Verfahren zur selektiven Methylierung von Phenolen in der
Orthostellung"
Priorität: 12. Juni 1972, Japan, Nr. 58 788/72
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Methylierung
von Phenolen in der Orthosteilung.
Es ist bekannt, daß sich Phenole mit zumindest einem Wasserstoff atom in der Orthostellung in der Dampfphase bei erhöhten
Temperaturen mit Methanol in Gegenwart von Ceroxid und Magnesiumoxid enthaltenden Katalysatoren in der Orthostellung methy·
lieren lassen. Aus der japanischen Patentveroffentlichung
Nr. 29 293/70 geht hervor, daß sich in Gegenwart dieses Zweikomponentenkatalysators
in der Orthostellung methylierte Phenole mit einer Selektivität von mindestens 95 Prozent, bezogen
auf das verbrauchte Phenol, herstellen lassen. Jedoch weist
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dieses bekannte Verfahren verschiedene Nachteile auf:
(1) Der Umsetzungsgrad der Phenole ist nicht ausreichend.
(2) Es findet eine so "beträchtliche Zersetzung von Methanol
statt, daß die Methanolverwertung unzureichend ist.
(3) Bei der Herstellung von 2,6-Dimethylphenolen aus Phenolen
mit zwei Wasserstoffatomen in den Orthostellungen werden nur geringe Ausbeuten erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur" selektiven
Methylierung von Phenolen in der Orthosteilung zu schaffen,
das nicht mit den vorgenannten Nachteilen behaftet ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur selektiven
Methylierung von Phenolen der allgemeinen Formel I
in der R^, Rp, R, und R^, die jeweils gleich oder verschieden
sind, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Koh-
in der ^r-thostellung,
lenstoffatomen bedeuten,/das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man das Phenol in der Dampfphase bei erhöhten Temperaturen in
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Gegenwart eines Ceroxid, Magnesiumoxid und Germaniumoxid oder
Ceroxid, Magnesiumoxid, Germaniumoxid und Zinnoxid enthaltenden
Katalysators mit Methanol umsetzt.
In Tabelle I werden die erfindungsgemäßen Katalysatoren mit be-,
kannten Ceroxid und Magnesiumoxid enthaltenden Katalysatoren
verglichen.
Reaktionsbedingungen:
Druck: Atmosphärendruck Molverhältnis von Phenol zu Methanol =1:6
Gas-Haumgeschwindigkeit: 1000 Std."
Die in Tabelle I verwendeten Ausdrücke sind durch folgende Gleichungen definiert:
Pnenolumsaiz (Prozent)
In der-Umsetzung verbrauchtes Phenol (Mol/Std.)
In die Umsetzung eingespeistes Methanol (Mol/Std.)
o-Cresolausbeute (Prozent)
bei der Umsetzung gebildetes o-Cresol (Mol/Std.) in die Umsetzung eingespeistes Phenol (Mol/Std.)
Methanolverwertung (Prozent)
Bei der Umsetzung gebildetes o-Cresol (Mol/Std.) + bei der Umsetzung gebildetes 2,6-Xylenol (Mol/Std.)
•x 2
Bei der Umsetzung verbrauchtes Methanol (Mol/Std.)
Die Ausbeute an 2,6-Xylenol ist auf die gleiche Weise wie die Ausbeute an o-Cresol definiert.
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Katalysator | CeO2-MgO-GeO2 | 450 | CeO2-MgO | 450 | CeO2-MgO-GeO2-SnO2 | 450 | CeO2-MgO | 450 |
' (Gewichtsverhalt- ! " nis) |
(1:0.7:0,1) | 92 | (1:0,7) | 80 | (1:0.5:0.1:0,2) | 92 | (1:0,5) | 79 |
Reaktionstempera tur (0O) |
425 | 17 | 425 | 58 | .425 | 16 | 425 | 54 |
Phenolumsatz | 87 | 71 | 52 | 19 | 87 | 72 | 49 | 18 |
o-Cresolausbeute | 24 | 45 | 40 | 33 | 22 ' | 36 | 35 | 26 |
2,6-Xylenolausbeute | 57 | 10 | 63 | 10 | ||||
Methanolverwertung / q/ \ ν /O J |
55 | 43 | 50 | 40 |
Aus Tabelle I geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren,
die die drei Bestandteile Ceroxid, Magnesiumoxid und
Germaniumoxid oder die vier Bestandteile Ceroxid, Magnesiumoxid, Germaniumoxid und Zinnoxid enthalten, im Vergleich mit den bekannten,
die zwei Bestandteile Ceroxid und Magnesiumoxid enthaltenden Katalysatoren folgende Vorteile aufweisen:
(1) Der Phenolumsatz wird um 10 bis 4-0 Prozent gesteigert.
(2) Die Methanolverwertung wird um 10 bis 12 Prozent gesteigert.
(3) Die Ausbeute an Dimethylphenolderivaten wird um etwa 50
Prozent gesteigert.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt also erhebliche Vorteile bei der Synthese von wertvollen Phenolderivaten, insbesondere
bei der Synthese von 2,6-Dimethylphenolderivaten.
Beispiele für Phenole, die sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
in Orthostellung methylieren lassen, sind Phenol, o-Cresol,
m-Cresol, p-Cresol, Xylenole (ausgenommen 2,6-Xylenol),
verschiedene Äthylphenole, Propylphenole, Buty!phenole sowie
Gemische dieser Verbindungen, zum Beispiel ein Gemisch aus Phenol und o-Cresol. Beispiele für nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte orthomethylierte Produkte sind o-Cresol,
2,6-Xylenol, 2,5,6-Trimethylphenol und 2-Methyl-4-tert.-butylphenol.
Siese Verbindungen sind wichtige Zwischenprodukte zur
Herstellung von Kunstharzen, Arzneimitteln und Stabilisatoren.
Das Verhältnis der einzelnen Bestandteile in den erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren hängt vom gewünschten Reaktions-
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produkt ab. Mit folgenden Mischungsverhältnissen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen: Magnesiumoxid zu Ceroxid
0,1 bis 2:1, vorzugsweise 0,5 bis 1:1, Germaniumoxid zu Ceroxid 0,01 bis 2:1, vorzugsweise 0,5 bis 1:1 und Zinnoxid zu
Ceroxid 0,01 bis 2:1, vorzugsweise 0,05 bis 1:1.
Die Katalysatoren können nach üblichen Verfahren zur Herstellung von Metalloxidkatalysatoren hergestellt werden. Ein besonders
homogenes Oxidgemisch, das sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, erhält man durch gemeinsame Ausfällung
eines Hydroxidgemisches und anschließende Calcinierung bei Temperaturen von 500 bis 8000C. Die erfindungsgemäß verwendeten
Katalysatoren können nach üblichen Verfahren zusammen mit inaktiven Trägerstoffen zu Tabletten verarbeitet oder auf inerte
Trägerstoffe, wie calciniertes Aluminiumoxid, Diatomeenerde
Kaolin oder Graphit, aufgebracht werden.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können durch Zusatz von weiteren Metalloxiden modifiziert werden. Auch bei Anwesenheit
von Oxiden von Cerhomologen, zum Beispiel seltene Erdmetalle,wie
Lanthan oder Neodym, wird die Wirksamkeit der Katalysatoren nicht wesentlich beeinflußt. Werden jedoch anstelle von Ceroxid
Oxiden
Gemische von/seltener Erdmetalle verwendet, so sollen diese
Gemische von/seltener Erdmetalle verwendet, so sollen diese
mindestens 30 Gewichtsprozent Ceroxid enthalten.
Folgende Reaktionsbedingungen werden im erfindungsgemäßen Verfahren
angewendet:
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Reaktionstemperatur: 300 bis 5000C, vorzugsweise
350 bis 450°C
Druck: 0,5 bis 20 Atmosphären (absolut),
vorzugsweise 1 bis 10 Atirosphären (absolut)
Molverhältnis von eingespeistem Methanol zu
eingespeistem Phenol: 1 - 15:1» vorzugsweise 2 bis 10
eingespeistem Phenol: 1 - 15:1» vorzugsweise 2 bis 10
Gas-Raumge schwindig- „."I
keit: 100 bis 2000 Std. (°°c, 1 "at,füli-
körperfreie Kolonne), vorzugsweise
200 bis 1000 Std."1
Es können beliebige Pestbett- oder Wirbelbettreaktoren verwendet werden. Im allgemeinen sind jedoch die weniger aufwendigen
Festbettreaktoren ausreichend.
Die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren verändern sich im Laufe der Zeit nur geringfügig und können daher sehr lange
verwendet werden* Katalysatoren, deren Aktivität nach mehrmonatigem
Betrieb abgenommen hat, können durch Durchleiten eines LuftStroms, der höchstens 20 Prozent Sauerstoff enthält, regeneriert
werden.
Das nach der Umsetzung erhaltene Phenolgemisch wird zur Entfernung
von ,Methanol und Wasser destilliert und anschließend nach
einem üblichen Verfahren gereinigt, so daß man das gewünschte Produkt in hoher Reinheit erhält. Da nicht in Orthostellung
methylierte Nebenprodukte nur in geringen Ausbeuten erhalten werden, ist die Reinigung sehr einfach. Dies stellt einen wei-
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teren Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es relativ leicht, Phenole mit zwei Wasserstoffatomen in den Orthostellungen zu
o-Dimethylverbindungen umzusetzen. Jst nur die Herstellung der
o-Dimethylverbindung beabsichtigt, so wird dies leicht erreicht,
indem man die als Zwischenprodukt entstandene o-Monomethylverbindung
aus dem Reaktionsprodukt abtrennt und in den Reaktor, zusammen mit den Phenolen, zurückführt. Infolgedessen erhöhen
sich dabei die Ausbeuten am gewünschten Endprodukt.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
•2,2 g Germaniumchlorid (GeCl1. )» 116,9 g Ammoniumcernitrat
4 UM^(NOO2. 6H2O)
Ce(NO ).2NH.N0,. 2HoO un<* 152,7 g Magnesiumnrtfr-fftr\
werden in 1,5 Liter Wasser gelöst. Diese Lösung wird bei
500C unter Rühren mit 7OO cm einer 28prozentigen, wäßrigen Ammoniaklösung
vermischt. Der erhaltene Hydroxidniederschlag wird abfiltriert, gewaschen, bei 1200C getrocknet und anschließend
3 Stunden bei 6000C an der Luft calciniert. Das erhaltene Oxidgemisch
wird pulverisiert, mit 2 g Graphit als Gleitmittel vermischt und zu zylinderförmigen Katalysatorstücken von 57 g Gewicht,
5*mm Durchmesser und 5 nun Höhe verformt.
20 cm des auf diese Weise hergestellten Katalysators werden
in ein Quarzreaktionsrohr von 18 mm innerem Durchmesser eingefüllt und von außen in einem Elektroofen erhitzt. Anschließend
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wird eine Lösung von Phenol in Methanol mit einem Molverhältnis von Phenol zu Methanol von 1:6 nach Durchlaufen eines Vorerhitzers
in das Reaktionsrohr mit einer Geschwindigkeit von 36,5 g
-1 pro Stunde (Gas-Raumgeschwindigkeit : 1000 Std. ) eingespeist.
Die Reaktionsprodukte werden in einer Trockeneis-Acetonfalle gesammelt und gaschromatographisch analysiert. Umsatz und Ausbeuten
werden auf die vorstehend beschriebene Weise berechnet. Die Ergebnisse sind in Tablle II zusammengestellt.
Beispiele 2 bis 7
Gemäß Beispiel 1 werden Katalysatoren hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Mengen von Germaniumchlorid und Magnesiumnitrat
so verändert werden, daß GeO /CeO -Verhältnisse von 0,06 bis 0,6 : 1 und MgO/CeO - Verhältnisse von 0,5 bis0,7:1 erreicht werden.
Die Aktivität dieser Katalysatoren wird gemäß Beispiel 1 untersucht. In Tabelle II sind die Zusammensetzung der Katalysatoren
und die Ergebnisse der Umsetzungen aufgeführt.
Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator, der CeO2* La2°3* Nd2°3'
MgO und GeO2 im Gewichtverhältnis 0,8:0,1:0,1:0,7:0,1 enthält,
hergestellt und aif seine Aktivität untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle II wiedergegeben.
Beispiel 9
Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator, der CeO2, La5O,* Pr2O^,
O,. Sm0O,, MgO und GeO0 im Gewichtsverhältnis 0,5:0,24:0,06;
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0,18:0,02:0,5:0,1 enthält, hergestellt und gemäß Beispiel 1 auf seine Aktivität untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle
II wiedergegeben.
5,2 g Zinntetrachlorid (SnCl^), 8,6 g Germaniumchlorid (GeCl^),
116,9 g Ammoniumcernitrat Ce(NO3)^NH4NO .2H2O und 101,8 g
Magnesiumnitrat Mg(NO,)2·6H2O werden in 1,5 Liter Wasser gelöst.
Aus dieser Lösung wird gemäß Beispiel 1 ein Katalysator hergestellt. Die Katalysatorzusammensetzung und die unter Verwendung
dieses Katalysators erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.
Beispiele 11 bis 16
Durch Veränderung der Mengen an Zinntetrachlorid, Germaniumchlorid
und Magnesiumnitrat werden gemäß Beispiel 1 Katalysatoren mit einem SnOp/CeOp-Gewichtsverhältnis von 0,1 bis 0,4:1,
einem GeOp/CeOp-Gewichtsverhältnis von 0,06 bis 0,3:1 und einem
MgO/CeOp-Gewichtsverhältnis von 0,5 bis 0,7:1 hergestellt. Diese
Katalysatoren werden gemäß Beispiel 1 auf ihre Reaktionsfähigkeit untersucht. Die Zusammensetzungen der Katalysatoren
und die "bei der Umsetzung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
III wiedergegeben.
Beispiel 17 Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator, der CeO2, La5O , Nd5O ,
MgO, GeO2 und SnO2 im Gewichtsverhältnis 0,8:0,1:0,1:0,5:0,1:
0,2 enthält, hergestellt. Dieser Katalysator wird gemäß Beispiel 1 auf seine Reaktionsfähigkeit untersucht. Die Untersu-
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chungsergebnisse sind in Tabelle ϊϊϊ wiedergegeben.
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Tabelle II
Methylierung "von Phenol
Methylierung "von Phenol
+) o-Methylierungsselektivität, % Menge des gebildeten o-Cresols (Mol/Std.) +
Menge dos gebildeten 2,6-Xylenols (Mol/Std.)
~ Menge des bei der Umsetzung verbrauchten
Phenols (Mol/Std.)
~ Menge des bei der Umsetzung verbrauchten
Phenols (Mol/Std.)
χ 100
3eispiel Nr, | » | CeO2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | VJl | 6 | 7 | 0,8 | / | N 8 | f | zusätzlich \ | 1 η* η. τ |
9 | 0,5 | 9 | < | /"'zusätzlich . \ | 0 | 06 18 J |
I | • | N> | |
Katalysator | 1 | . 1 | 1 | ■ 1 | 1 | 1 | 0,7 f | La<5 | k Nd2O3 0,1/ | 8 | Ia2Ü3 | 0, 0, |
02/ | I | |||||||||||||
zusammen | MgO | 0,7 | • - | 2 | 0,5/ | Pr2Ü3 Nd2O3 |
0, | ||||||||||||||||||||
setzung | Ge O2 | 0,03 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,9 | 80,, | 0,1 \ | ^ Sm203 | j | |||||||||||||||
(Gewichts verhältnis) |
0,06 | ο,ι | 0,3 | 0,6 | Or1 | 0,1 | 87,. | 6 | 8Ο/7 | ||||||||||||||||||
■4250c | 38,6 | 25, | 1 | 87.7 | |||||||||||||||||||||||
U) ο |
Phenol- ' | .45O0C | 87,0 | 80,6 | 87,0 | 82,6 | 84 ,1 | 87,. 1 | 88,8 | '26,5 · | |||||||||||||||||
U) OO |
Umsatz,% | f4250C | 33V 6 | 89,7 | 92,4 | 88,. 6 | 92,8 | .90,1 | 94,0 | 20, | 6 | ||||||||||||||||
00 NJ |
o-Cresol- | 29,4 | 23,7 | 15,1 | 19,1 | 21,8 | 27,3 | 50, | 1 | 22,7 | |||||||||||||||||
•Ν» | ausbeute,% | 145O0C | 36,3 | T | • | 49,4 | |||||||||||||||||||||
U) | f425°C | 4,2 | 21,3 | 16,7 | 12,9 | 11,8 | 19,1 | 19,1 | 62, | 7 | |||||||||||||||||
3ί | 2,6-Xylenol | 45,9 | 56,7 | 62,3 | 59,9 | 59,8 | 53,5 | 93, | 5 | 60,1 | |||||||||||||||||
ausbeute,% | 45O0C | 47,5 | 94,1 | ||||||||||||||||||||||||
f425°C | 99,5 | 64,9 | 71,2 | 70,1 | 75,2 | 67,3 | 69,6 | 94, | ,9 | ||||||||||||||||||
o-Methylie- | 95,0 | 93,0 | 93,8 | 93f9 | 93,7 | 91,0 | 46. | 94,4 | |||||||||||||||||||
rungsselek- | 145O0C | 96,3 | 40,7 | ||||||||||||||||||||||||
jtivität#% | 4250C | 48,3 | 96,2 | 95,3 | 93,7 | 93,8 | 94,9 | 94,4 | . 36: | ||||||||||||||||||
Methanol- | 65,0 | 55,1 | 43,0 | 59,0 | 41,0 | 51,5 | 33,· 7 | ||||||||||||||||||||
verwertung. | .45O0C | 37,6 | |||||||||||||||||||||||||
38,3 | 45,0 | 34,8 | 43,5 | 35,2 | 42,9 | ||||||||||||||||||||||
Tabelle.III · Methylierung -von ;Phenol
O (D OD OD
Beispiel | MgO | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 ." | 17 | 81,2 . 89,0 |
KÄtalysator- zusammeηsetzung (Gewichtsverhältnis) |
GeO2 | 1 0.5 |
1 0,5 |
1 0,7 |
1 0,7 |
1 0,7 |
1 0,5 |
1 0,5 |
0,8 /zusätzlich \ °'5 [ La2O5 0,1 ] |
31,7 |
I SnO2 | 0,1 | 0fl | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,06 | 0,3 | o,i ν · ■ ι üti \ Nd2Oj 0,1/ |
22,7 | |
'4250C .45O0C |
0,1 | 0,2 | O1I | 0,2 | 0,4 | 0»? | 0,2 | 0,2 | 45,3 | |
Phenolumsatz | 4250C | 76,3 82,4 |
86,7 91,7 |
83,2 ,89,5 |
82,0 88,9 |
76,4 84*7 |
78Y5 89,0 |
81,4 86,7 |
• 61,. 5 | |
o-Cresolausbeute | 45O0C | 24,4 | 22,4 | 24,0 | 23,2 | 25,1 | 35,3 ' | 15,8 | 94,8 ^ 94,6 ^ to |
|
(*) * · |
(4250C | 21,2 | 16,0 | 19,9 | 19,3 | 21,4 | 26,0 | 11,5 | ||
2,6-Xylenolausbeute | 145O0C | 50,1 | 60,9 | 56,1 | 5549 | 46,9 | 41,1 | 60,2 | ||
(%) | j4250C 14500C |
58,0 | 72,4 | 67,2 | 66,4 | 58,3 | 60,9 | 69,1 | ||
o-Methylierungs- selektivität 1%) |
97,5 96,1 |
96,0 96,4 |
96,3 97^2 |
96,5 96,4 |
94,2 94,2 |
97,3. 97,6 |
93,4 93,0 |
• Methanolverwertung j 4250C I45O0C |
39,5 32,1 |
50,3 36,3 |
40,1 32,8 |
38,4 31,6 |
38,6 32,5 |
55,0 37,3 |
43,2 35,6 |
50,2 39,9 |
o-Methylierungsselektivität (%)
Menge des gebildeten ■©-Cresols" (Mol/Std. )+
Menge des gebildeten 2,6-Xylenols (Mol/Std)
Menge des gebildeten 2,6-Xylenols (Mol/Std)
Menge des bei der Umsetzung verbrauchten
Phenols (Mol/Std.)
Phenols (Mol/Std.)
χ 100
NJ ι CO S NJ '
Beispiel 18
Unter Verwendung eines CeOp-MgO-GeC^-Katalysators mit einem Gewichtsverhältnis
von CeO2:MgO:GeO2 von 1:0,7:0,1, der gemäß
Beispiel 3 hergestellt ist, wird m-Cresol methyliert. Die Reaktionsbedingungen
und die erhaltenen Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt:
Verwendeter Katalysator (Volumen) Molverhältnis der eingespeisten
20 cm'
Ausgangsprodukte | Methanol/m-Cresol = 6:1 |
Reaktionstemperatur | 4500C |
Gas-Raumgeschwindigkeit | 1000 Std."1 |
m-Cresolumsatζ | 100,0 % |
2,3-Xylenolausbeute | 3,5 % |
2,5-Xylenolausbeute | 6,6 % |
2,3,6-Trimethylphenolausbeute | 81,9 % |
o-Methylierungsselektivität | 92,0 % |
Me thano1verwertung | 33,7 % |
Unter Verwendung eines CeO2-MgO-GeO2-SnO -Katalysators mit
einem Gewichtsverhältnis von CeO2 :MgO :GeO2 :SnO2 von 1:0,5:0,1:
0,2, der gemäß Beispiel 11 hergestellt ist, wird m-Cresol-mit
Methanol methyliert. Die Reaktionsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind im folgenden zusammengestellt:
.3
Verwendeter Katalysator (Volumen)
Molverhältnis der eingespeisten Ausgang sprodukte
Reaktionstemperatur
20 cm'
Methanol/m-Cresol = 6:1
4500C
309882/1375
Gas-Raumgeschwindigkeit
in-Cre solumsat ζ 2,3-Xylenolausbeute
2,5~xylenolausbeute 2,3, 6-Trimethylphenolausbeute
o-Methylierungsselektivität Methanolverwertung
Std. 98,4
1,9 11,1 78,9 93,4 50,6
-1
Unter Verwendung eines gemäß Beispiel 3 hergestellten 2
MgO-GeOp-Katalysators mit einem Gewichtsverhältnis von CeO :
MgO:GeO2 von 1:0,7:0,1 wird p-tert.-Butylphenol mit Methanol
methyliert. Die Reaktionsbedingungen und die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt:
Verwendeter Katalysator (Volumen)
Molverhältnis der eingespeisten Ausgangsprodukte
Reaktionstemperatur
Gas-Raumge schwind igke it Butylphenolumsatz 2-Methyl-4-tert.-butylphenolausbeute
2,6-Dimethyl-4-tert.-butylphenolausbeute o-Methylierungsselektivität
Methanolverwertung
20 cm
Methanol/p-tert. Buty!phenol =
-1 Std.
82.2 % 65,0 %
. 12,2 % 94,0 %
61.3 %
Beispiel 21 Unter Verwendung eines gemäß Beispiel 11 hergestellten CeO
MgO-GeO -SnO -Katalysators mit einem Gewichtsverhältnis von
309882/137 C<
CeO2:MgO:GeO2:SnO2 von 1:0,5:0,1:0,2 wird p-tert.-Butylphenol
mit Methanol methyliert. Die Reaktionsbedingungen und die Ergebnisse
sind im folgenden zusammengestellt :
Verwendeter Katalysator (Volumen)
Molverhältnis der eingespeisten Ausgangsprodukte
Reaktionstemperatur
Gas-Raumgeschwindigkeit
Butylphenolumsatz
2-Methyl-4~tert.-butylphenolausbeute
2,6-Dimöthy 1-4-tert. -butylphenolausbeut e
o-Methylierungsselektivität Methanolverwertung
20 cm
Methanol/p-tert.
buty!phenol =
-1 Std.
81,8 % 68,4- %
10,1 % %,0 % 65,4- %
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Claims (19)
- PatentansprücheR2 fe5 R4 ■ CDin der R^, R2, R3 und R^, die jeweils gleich oder verschiedensind, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 6in der Orthostellung,Kohlenstoffatomen bedeuten,/d adurch gekennzeichnet , daß man das Phenol in der Dampfphase bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart eines Ceroxid, Magnesium-, oxid und Germaniumoxid oder Ceroxid, Magnesiumoxid, Germani-: umoxid und Zinnoxid enthaltenden Katalysators mit Methanol umsetzt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle von Ceroxid ein Oxidgemisch von seltenen Erdmetallen, das zumindest 30 Gewichtsprozent Ceroxid enthält, verwendet .
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von Ceroxid zu Magnesiumoxid von
1:0,1 bis 2, vorzugsweise 1:0,5 bis 1,wählt.309882/1375 - 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von Ceroxid zu Germaniumoxid von 1: 0,01 bis 2, vorzugsweise. 1:0,05 bis 1, wählt.
- 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von Ceroxid zu Zinnoxid von 1 :0,01 bis 2, vorzugsweise 1:0,05 bis 1, wählt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenole der allgemeinen Formel I einsetzt, in der Rx., R , R und R^,» die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
- 7. Verfahren nach'Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenole der allgemeinen Formel I einsetzt, in der Rx., R2, R^ und R , die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom oderdie Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder tert.-Butylgruppe bedeuten.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenol zu 2,6-Xylenol als Hauptprodukt methyliert.
- 9. Verfahren nach Aispruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenol zu einem Gemisch aus o-Cresol und 2,6-Xylenol methyliert.309882/1375
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man m-Cresolzu 2,3,6-Trimethylphenol als Hauptprodukt methyliert.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis von Methanol zu Phenol von 1 :1 Ms 15» vorzugsweise 1:2 bis 10,wählt.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem Temperaturbereich von 300 his 5000C durchführt.
- 13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem Temperaturbereich von 350 bis 4500C durchführt.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Methylierung bei einem Druck von 0,5 "bis 20 at (absolut) durchführt.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Methylierung bei einer Gas-Raumgeschwindigkeit von 100 bis 2000 Std. bei 1 at und O0C in einer füllicörperfreien Kolonne durchführt.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Gas-Raumgeschwindigkeit von 200 bis 1000 Std. durchführt.309882/1375
- 17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ' den Katalysator in einem Pestbett verwendet.
- 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in einem Fließbett verwendet.
- 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phenol mit zwei Wasserstoffatomen in den Orthostellungen methyliert und das als Zwischenprodukt gebildete o-Monome- thylphenol zur Methylierung der zweiten Orthosteilung in die Reaktion zurückführt.309882/1375
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