FR2599275A1 - Catalysts based on clay of the smectite type, process for obtaining them and their application to the acylation of aromatic hydrocarbons - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne de nouveaux catalyseurs à base d'argile du type smectite, leur procédé d'obtention et leur application plus particulière à l'acylation d 'hydrocarbures aromatiques. The present invention relates to new clay-based catalysts of the smectite type, their process for obtaining and their more particular application to the acylation of aromatic hydrocarbons.
On connaît déjà un grand nombre de catalyseurs à base d'argiles. On sait aussi utiliser, en tant que catalyseurs, des argiles de structure feuilletée pontées par des oxydes métalliques. A large number of clay-based catalysts are already known. It is also known to use, as catalysts, clays of laminated structure bridged by metal oxides.
La présente invention vise, en tant que catalyseurs, plus particulièrement adaptés à l'acylation des hydrocarbures aromatiques, des argiles du type smectite présentant une distance basale à l'air et à la température ambiante d'au moins 10 A et des cations de compensation ou des cations échangeables, dont au moins 10 meqjiOOg d'argile sèche sont des cations du type de ceux appartenant à la classe des acides durs selon la classification établie par R.G. Pearson (Journal of the
American Chemical Society, 85, 22, 1963, p. 3533, 3539).The present invention aims, as catalysts, more particularly suitable for the acylation of aromatic hydrocarbons, clays of the smectite type having a basal distance to air and at ambient temperature of at least 10 A and compensating cations or exchangeable cations, of which at least 10 meqjiOOg of dry clay are cations of the type belonging to the class of hard acids according to the classification established by RG Pearson (Journal of the
American Chemical Society, 85, 22, 1963, p. 3533, 3539).
Parmi les cations appartenant à cette classe, on citera avantageusement les cations Al3+ H+, Ce3+, Or4 . Among the cations belonging to this class, the cations Al3 + H +, Ce3 +, Or4 will advantageously be mentioned.
La présente invention couvre également un procédé d'obtention de telles argiles ainsi que leur application en tant que catalyseurs d'acylation d'hydrocarbures aromatiques. The present invention also covers a process for obtaining such clays as well as their application as catalysts for the acylation of aromatic hydrocarbons.
De façon générale, le procédé d'obtention des argiles selon l'invention consiste en la mise en contact d'une argile de départ du type smectique d'origine quelconque avec un sel d'un cation appartenant à la classe des acides durs tels que définis ci-dessus, stade opératoire éventuellement suivi d'une étape de déshydratation. In general, the process for obtaining clays according to the invention consists in bringing a starting clay of the smectic type of any origin into contact with a salt of a cation belonging to the class of hard acids such as defined above, operating stage possibly followed by a dehydration stage.
La description et les exemples qui vont suivre feront mieux ressortir la portée et l'intérêt de la présente invention. The description and examples which follow will better illustrate the scope and the interest of the present invention.
On sait que les minéraux argileux du type smectite, comme la bentonite, la montmorillonite.et la beidellite sont des silicates à structure lamellaire, chaque feuillet de cette structure étant consti'-llé d'un certain empilement de couches tétraédriques et octaédriques. We know that clay minerals of the smectite type, such as bentonite, montmorillonite. And beidellite are silicates with a lamellar structure, each layer of this structure being made up of a certain stack of tetrahedral and octahedral layers.
On sait aussi que,dans le cas particulier des argiles du type smectite spécialement en cause dans la présente invention, les feuillets sont constitués de trois couches, à savoir : une couche octaédrique comprise entre deux couches tétraédriques. De plus, entre les feuillets se trouvent localisées des molécules d'eau. It is also known that, in the particular case of clays of the smectite type specially involved in the present invention, the sheets consist of three layers, namely: an octahedral layer comprised between two tetrahedral layers. In addition, between the sheets are located water molecules.
Les propriétés physiques et chimiques des différents minéraux de ce groupe sont similaires.The physical and chemical properties of the various minerals in this group are similar.
C'est ainsi que dans le cas, par exemple, des montmorillonites, il a été montré que leur composition chimique est intermédiaire entre celle de la pyrophyllite /Si401 A12(0H), / et de talc /si4010Mg3(OH)2 ?. En effet, dans la couche octaédrique, il y a eu substitution d'atomes d'aluminium par du magnésium. La répartition de ces substitutions est totalement désordonnée. Il est du reste à noter que les atomes d'aluminium peuvent aussi être remplacés par des atomes de petite dimension tels que, par exemple, des atomes de fer, de chrome, de zinc, de molybdène... De plus, dans les couches tétraédriques, le 4+ 3+
Si peut être remplacé partiellement par de I'Al
Sur le plan structural, on peut dire que la montmorillonite est très proche de la pyrophyllite.Or dans la structure de cette dernière, on constate la superposition de couches formées chacune d'un plan d'ions Al3+ entouré de plans d'atomes d'oxygène et de groupements oxhydryles, l'ensemble étant compris entre deux couches de tétraèdres SiO4. La couche octaédrique centrale peut être considérée comme une couche de gibbsite Al2(OH)6 dans laquelle deux des trois groupes (OH) externes sont remplacés par les atomes d'oxygène situés à le pointe des tétraèdres Si-O du réseau pseudo-hexagonal Si4010. Thus in the case, for example, of montmorillonites, it has been shown that their chemical composition is intermediate between that of pyrophyllite / Si401 A12 (0H), / and talc / si4010Mg3 (OH) 2 ?. Indeed, in the octahedral layer, there was substitution of aluminum atoms by magnesium. The distribution of these substitutions is completely disorderly. It should also be noted that the aluminum atoms can also be replaced by small atoms such as, for example, iron, chromium, zinc, molybdenum atoms ... In addition, in the layers tetrahedral, the 4+ 3+
If can be partially replaced by I'Al
On the structural level, we can say that montmorillonite is very close to pyrophyllite.Or in the structure of the latter, we see the superposition of layers each formed of an Al3 + ion plane surrounded by planes of atoms oxygen and oxhydryl groups, the whole being between two layers of SiO4 tetrahedra. The central octahedral layer can be considered as a layer of gibbsite Al2 (OH) 6 in which two of the three external (OH) groups are replaced by the oxygen atoms located at the tip of the Si-O tetrahedra of the pseudo-hexagonal network Si4010 .
Une telle structure qui est feuilletée est alors couramment caractérisée par l'espacement interfoliaire, c'est-à-dire la distance qui sépare deux feuillets, ou bien par la distance basale, laquelle représente la somme de l'espacement interfoliaire et de l'épaisseur d'un feuillet. La valeur de ces espacements dépend de la nature des cations localisés entre les feuillets et de la quantité d'eau adsorbée par le minéral, laquelle teneur en eau dépend à son tour également de la nature du cation interfoliaire. Cette eau se place entre les feuillets et l'épaisseur d'une couche est de l'ordre de 3 A. Such a structure which is laminated is then commonly characterized by the interfoliar spacing, that is to say the distance which separates two sheets, or else by the basal distance, which represents the sum of the interfoliar spacing and the thickness of a sheet. The value of these spacings depends on the nature of the cations located between the sheets and on the quantity of water adsorbed by the mineral, which water content in turn also depends on the nature of the interfoliar cation. This water is placed between the sheets and the thickness of a layer is of the order of 3 A.
Pour ce qui est de la présence des cations localisés entre les feuillets, ceux-ci peuvent résulter d'opérations de substitutions et ces dernières peuvent-faire apparaitre un déficit de charges positives puisque la valence de l'atome remplaçant est plus faible que celle de l'atome remplacé. As for the presence of the cations located between the sheets, these can result from operations of substitutions and these last ones can make appear a deficit of positive charges since the valence of the replacing atom is weaker than that of the atom replaced.
L'excès de charges négatives qui en résulte est compensé par l'adsorption de cations dits "cations compensateurs" qui se-trouvent le plus souvent localisés à la surface du feuillet car ils sont, en général, trop gros pour pénétrer à l'intérieur. On les appelle aussi "cations échangeables" car, en solution, ils peuvent être facilement échangés par d'autres cations. The excess negative charges which results therefrom are compensated by the adsorption of so-called "compensating cations" which are most often located on the surface of the sheet because they are, in general, too large to penetrate inside. . They are also called "exchangeable cations" because, in solution, they can be easily exchanged by other cations.
Il est à préciser que, pour une montmorillonite, la distribution des substitutions est totalement désordonnée. Il s'ensuit que la répartition des charges qui en résulte est faite au hasard et, par suite, la distribution des cations compensateurs est aussi totalement désordonnée. It should be noted that, for a montmorillonite, the distribution of substitutions is completely disordered. It follows that the distribution of the charges which results from it is made at random and, consequently, the distribution of the compensating cations is also completely disorderly.
Il se trouve alors que les cations échangeables jouent un rôle très important dans le comportement des smectites. Leur présence, ajoutée au caractère bidimensionnel des argiles, permet d'augmenter la distance entre les feuillets, selon la taille du cation introduit et son degré d'hydratation. C'est le phénomène de "gonflement" caractéristique des smectites, dites aussi "argiles gonflantes" augmentant ainsi l'espacement interfoliaire. It turns out that exchangeable cations play a very important role in the behavior of smectites. Their presence, added to the two-dimensional character of the clays, makes it possible to increase the distance between the sheets, according to the size of the cation introduced and its degree of hydration. It is the phenomenon of "swelling" characteristic of smectites, also called "swelling clays" thus increasing the interfoliar spacing.
Le phénomène de gonflement des argiles est utilement employé pour introduire des ponts ou piliers entre les feuillets par l'intermédiaire de complexes métalliques. Ces piliers maintiennent alors les feuillets écartés. La synthèse d'argiles pontées est du reste décrite dans de nombreux brevets et publications. On citera, par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 4.176.090, 4.248.739, l'articule de Lahav et al. (Clays and Clay Minerals, 26, 107 (1978)), les demandes de brevet européen n" 13 & 055 et 73.718. The swelling phenomenon of clays is usefully used to introduce bridges or pillars between the sheets by means of metal complexes. These pillars then keep the sheets apart. The synthesis of bridged clays is moreover described in numerous patents and publications. Mention will be made, for example, of patents of the United States of America Nos. 4,176,090, 4,248,739, the article by Lahav et al. (Clays and Clay Minerals, 26, 107 (1978)), European patent applications Nos. 13 & 055 and 73,718.
Or, on constate, comme le montre le tableau 1 ci-après, dans le cas de l'application de la montmorillonite en tant que catalyseurs d'acylation d'hydrocarbures aromatiques, que dans les argiles pontées et non échangées (voir par exemple les expérimentations nO 14 et 20), la teneur en cations est difficile à évaluer car, après leur préparation par des procédés connus, en particulier après l'étape de calcination, des protons sont engendrés. Ceux-ci migrent dans la couche octaédrique de l'argile et ne sont alors que partiellement accessibles aux réactifs. Le fait que les catalyseurs soient faiblement actifs dans la catalyse en cause montre qu'une partie des protons peut néanmoins participer à la réaction. Cette migration des protons justifie alors l'étape de restitution de la capacité d'échange que l'on doit réaliser dans les argiles pontées pour introduire d'autres cations. La présente invention couvrant aussi bien les argiles pontées que les argiles naturelles, une telle restitution pourra s'effectuer en traitant une argile pontée, par exemple, par du carbonate de K+ et/ou Na+, tel que cela a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.271.043. However, it can be seen, as shown in Table 1 below, in the case of the application of montmorillonite as catalysts for the acylation of aromatic hydrocarbons, that in bridged and non-exchanged clays (see for example the Experiments Nos. 14 and 20), the cation content is difficult to assess because, after their preparation by known methods, in particular after the calcination step, protons are generated. These migrate into the octahedral layer of clay and are then only partially accessible to the reagents. The fact that the catalysts are weakly active in the catalysis in question shows that part of the protons can nevertheless participate in the reaction. This migration of protons then justifies the step of restoring the exchange capacity which must be carried out in bridged clays to introduce other cations. As the present invention covers both bridged clays and natural clays, such a restitution can be carried out by treating a clay bridged, for example, with K + and / or Na + carbonate, as described in the patent of United States of America No. 4.271.043.
On assiste alors à une extraction des protons de la couche octaédrique et au remplacement de ceux-ci par Na et/ou K ces derniers occupent alors l'espace interfoliaire. Na+ et/ou K peuvent ensuite être échangés comme dans le cas de l'argile de départ.We then witness an extraction of the protons from the octahedral layer and their replacement by Na and / or K, the latter then occupy the interfoliar space. Na + and / or K can then be exchanged as in the case of the starting clay.
En se reportant toujours au tableau 1 ci-après, on constate de façon inattendue que, dans le cas des expérimentations N 3 à 10 où les cations échangés sont du type "acides durs" tels que définis ci-dessus, les pourcentages de conversion sont compris entre 70 et 100 % et les rendements en produits acylés varient entre 25 et 80 %. Still referring to Table 1 below, it is unexpectedly found that, in the case of experiments N 3 to 10 where the cations exchanged are of the "hard acid" type as defined above, the conversion percentages are between 70 and 100% and the yields of acylated products vary between 25 and 80%.
Par contre, dans le cas des expérimentations n 11 à 13 où les cations échangés sont du type "acides mous" ou intermédiaires, les pourcentages de conversion sont compris entre 20 et 40 % e les rendements en produits acylés varient entre O et 15 %. On the other hand, in the case of experiments n 11 to 13 where the cations exchanged are of the "soft acids" or intermediate type, the conversion percentages are between 20 and 40% e the yields of acylated products vary between 0 and 15%.
On remarquera aussi que la température de la réaction joue un rôle important. Dans l'expérimentation n 7, on constate que le rendement est nul à la température de reflux du solvant (benzène). It will also be noted that the temperature of the reaction plays an important role. In Experiment No. 7, it is found that the yield is zero at the reflux temperature of the solvent (benzene).
De même, le taux d'échange de cations est primordial. La teneur en cations doit être au moins égale à 10 meq/100g d'argile sèche pour que la réaction ait lieu (voir exp6rimentation n 15). Likewise, the cation exchange rate is essential. The cation content must be at least equal to 10 meq / 100g of dry clay for the reaction to take place (see experiment No. 15).
Ainsi les résultats figurant au tableau 1 ci-après montrent que les argiles naturelles ou les argiles pontées ont le même comportement vis-à-vis des cations. En effet, on constate que parmi les cations échangés, seuls Al3+, H+, Ce3+,
Zr2+4+ sont actifs, alors que Fe2+/Fe3+ est peu actif et Zn2+,
Cu2+ sont inactifs.Thus the results appearing in table 1 below show that the natural clays or the bridged clays have the same behavior with respect to cations. Indeed, we note that among the cations exchanged, only Al3 +, H +, Ce3 +,
Zr2 + 4 + are active, while Fe2 + / Fe3 + is not very active and Zn2 +,
Cu2 + are inactive.
La présente invention couvre donc les argiles du plemier type. The present invention therefore covers clays of the plemier type.
Tableau 1 : Réaction d'acylation catalysée par montmorillonites échangées
Expérimen- Cation Teneur Solvant Acide Couversion Rendement tation N echangé (meq/100g argile) aromatique CH3(CH2)n-2COOH (% acide disparu en produits acylés (conditions n = apres 48h) (o + m + ) a et b) 1 Montmor@@llonite de départ toluènea 12 20 0 2 " " " o-xylène 16 42 12 3 Al3+ 65 toluènea 12 94 60 4 Al3+ 65 o-xylènea 8 90 55 5 Al3+ 65 m-xlyènea 16 90 80 6 Al3+ 65 p-xylènea 8 90 50 7 Al3+ 65 benzèneb 8 90 26 8 Ce3+ 70 toluènea 12 100 25 9 Zr4+ 65 toluènea 12 90 30 10 H+ toluèneh 12 73 50 11 Fe2++Fe3+ 70 toluènea 8 40 15 12 Fe2+Fe3+ 70 toluènea 12 20 12 13 Cu2+ 65 toluènea 12 20 0 a) réaction en ballon, sous pression atmosphérique et à la température de reflus du solvant aromatique (toluène : 110,6 C ; o-xylène ; 143-145 C ; m-xylène ; 138-139 C ; p-xylène : 135 c) b) réaction en autoclave à la pression de vapeur du solvant à 160 C c) %acide disparu : % acide adsorbé dans l'argile + % acide transformé en produits acylés 2) Montmorillonites pontées - Réaction de l'acylation du toluène par l'acide laurique (n=12C)
Expérimen- Agent de Cation Teneur Conversion Rendement tation N pontage échangé (meq/100g argile) (% acide disparu en produits acylés après 48h) (o + m + p) 14 Al2O3 néant non déterminable 17 10 15 Al2O3 Ce3+ 6 20 0 16 Al2O3 Ce3+ 46 80 30 17 Al2O3 H+ 10 20 10 18 Al2O3 H+ 40 70 35 19 Al2O3 Zn2+ 50 5 0 20 ZrO2 néant non détenminable 83 21 21 ZrO2 Ce3+ 65 90 30
L'intérêt et la portée de l'invention ressortiront encore plus clairement de la description et des exemples qui vont suivre.Table 1: Acylation reaction catalyzed by exchanged montmorillonites
Experiment- Cation Content Solvent Acid Covering Yield tation N exchanged (meq / 100g clay) aromatic CH3 (CH2) n-2COOH (% acid disappeared in acylated products (conditions n = after 48h) (o + m +) a and b) 1 Montmor @@ starting llonite toluènea 12 20 0 2 """o-xylene 16 42 12 3 Al3 + 65 toluènea 12 94 60 4 Al3 + 65 o-xylènea 8 90 55 5 Al3 + 65 m-xlyènea 16 90 80 6 Al3 + 65 p- xylenea 8 90 50 7 Al3 + 65 benzeneb 8 90 26 8 Ce3 + 70 toluene a 12 100 25 9 Zr4 + 65 toluene a 12 90 30 10 H + tolueneh 12 73 50 11 Fe2 ++ Fe3 + 70 toluene a 8 40 15 12 Fe2 + Fe3 + 70 tolueneea 12 20 12 13 Cu2 + 65 toluene a 12 20 0 a) reaction in a balloon, under atmospheric pressure and at the reflux temperature of the aromatic solvent (toluene: 110.6 C; o-xylene; 143-145 C; m-xylene; 138-139 C ; p-xylene: 135 c) b) reaction in an autoclave at the vapor pressure of the solvent at 160 C c)% disappeared acid:% acid adsorbed in clay +% acid transformed into acylated products 2) Bridged Montmorillonites - Reaction of toluen acylation e by lauric acid (n = 12C)
Experimentation - Cation Agent Content Conversion Yield N exchanging bridging exchanged (meq / 100g clay) (% acid disappeared in acylated products after 48h) (o + m + p) 14 Al2O3 nil not determinable 17 10 15 Al2O3 Ce3 + 6 20 0 16 Al2O3 Ce3 + 46 80 30 17 Al2O3 H + 10 20 10 18 Al2O3 H + 40 70 35 19 Al2O3 Zn2 + 50 5 0 20 ZrO2 none non-determinable 83 21 21 ZrO2 Ce3 + 65 90 30
The interest and the scope of the invention will emerge even more clearly from the description and examples which follow.
A) Technique d'échange de cations dans l'argile
75 g de montmorillonite sont dispersés dans un litre de solution 0,5 N d'un sel du cation à introduire tel que nitrate, chlorure, sulfate. On agite pendant 24 heures.A) Cation exchange technique in clay
75 g of montmorillonite are dispersed in a liter of 0.5N solution of a salt of the cation to be introduced such as nitrate, chloride, sulfate. The mixture is stirred for 24 hours.
On décante, l'argile est lavée ensuite successivement trois fois avec un litre d'eau distillée. A chaque lavage, on laisse agiter pendant 3 heures dans l'eau avant de filtrer. A la fin des lavages, l'argile est essorée, séchée à l'air chaud (40 C) pendant 12 heures puis broyée.Decanted, the clay is then washed successively three times with one liter of distilled water. Each wash is allowed to stir for 3 hours in water before filtering. At the end of the washes, the clay is wrung, dried in hot air (40 C) for 12 hours and then ground.
B) Technique d'intercalation des argiles
Au lieu d'être un cation, on intercale un polyhydroxycation qui est ensuite déshydraté par calcination pour conduire à un oxyde stable qui maintient écartés les feuillets de l'argile. Parmi les polyoxycations, ceux obtenus par hydrolyse des sels d'aluminium ou de zirconium sont les plus adaptés (cf demande de brevet français n 85.15993 du 28 Octobre 1985).B) Clay intercalation technique
Instead of being a cation, a polyhydroxycation is inserted which is then dehydrated by calcination to yield a stable oxide which keeps the layers of clay apart. Among the polyoxycations, those obtained by hydrolysis of aluminum or zirconium salts are the most suitable (see French patent application No. 85.15993 of October 28, 1985).
Le tableau 2 ci-dessous caractérise les distances basales des argiles obtenues par les deux techniques ci-dessus. Table 2 below characterizes the basal distances of the clays obtained by the two techniques above.
Tableau 2
Distance basale des différentesargiles par RX
Montmorillonites échangées d001 (A) (humidité
relative 15%)
naturelle 14,7 H+ 10,0
Al+++ 15,4
Ce+++ 16,7 Zr 14,0
Fe 11,7
Cu++ 12,5
Montmorillonites intercalées d001
(Al2O3) 17,7
(ZrO2) 18
Les mesures étaient faites avec un diffractomètre
CGR Teta 60 dans les conditions suivantes : anticathode Cul 40 KV, 20 mA, vitesse de balayage 20/mn.Table 2
Basal distance of different clays by RX
Montmorillonites exchanged d001 (A) (humidity
relative 15%)
natural 14.7 H + 10.0
Al +++ 15.4
Ce +++ 16.7 Zr 14.0
Fe 11.7
Cu ++ 12.5
Montmorillonites intercalated d001
(Al2O3) 17.7
(ZrO2) 18
The measurements were made with a diffractometer
CGR Teta 60 under the following conditions: Cul 40 KV anticathode, 20 mA, scanning speed 20 / min.
C) Mise en oeuvre de la réaction d'acylation
L'argile est déshydratée soit par calcination à 1500C sous faible courant d'air, soit portée au reflux azéotropique dans le solvant aromatique utilisé pour être acylé.C) Implementation of the acylation reaction
The clay is dehydrated either by calcination at 1500C under a weak stream of air, or brought to azeotropic reflux in the aromatic solvent used to be acylated.
La réaction se fait soit sous pression atmosphérique si la température d'ébullition du solvant est supérieure à 100 C, soit en autoclave sous la pression de vapeur du solvant à une température supérieure à la température d'ébullition du solvant. The reaction is carried out either at atmospheric pressure if the boiling temperature of the solvent is greater than 100 ° C., or in an autoclave under the vapor pressure of the solvent at a temperature greater than the boiling temperature of the solvent.
Pour 2 grammes d'argile hydratée, on utilise de 2 à 2,5 mmoles d'acide carboxylique et 40 cm3 de solvant aromatique. For 2 grams of hydrated clay, 2 to 2.5 mmol of carboxylic acid and 40 cm3 of aromatic solvent are used.
A la fin de la réaction, on filtre l'argile, on rince trois fois avec 20 cm3 de solvant aromatique et on évapore sous vide. Le produit brut est pratiquement pur. At the end of the reaction, the clay is filtered, rinsed three times with 20 cm 3 of aromatic solvent and evaporated under vacuum. The raw product is practically pure.
L'argile est recyclable après déshydratation soit par reflux azéotropique, soit par calcination. Le tableau 1 ci-dessus illustre les taux de conversions et rendements obtenus avec les argiles selon l'invention, et le tableau 3 ci-après illustre, dans le cas de la montmorillonite échangée par Al3+, l'influence de la longueur de la chaîne de l'acide sur la réactivité dans l'acylation du toluène.The clay is recyclable after dehydration either by azeotropic reflux or by calcination. Table 1 above illustrates the conversion rates and yields obtained with the clays according to the invention, and Table 3 below illustrates, in the case of montmorillonite exchanged by Al3 +, the influence of the length of the chain acid on reactivity in the acylation of toluene.
Tableau 3
Réactivité de la montmorillonite échangée par Al3+ par rapport à la longueur des acides carboxyliques
Toluène + CH3(CH2)n-2COOH Rendement après 48 heures
Acide acétique n = 3 Trace
Acide protonique n = 4 12 %
Acide caproique n = 6 28 %
Acide octanolque n = 8 45 %
Aciue laurique n =12 60 %
Acide palmitique n =16 80 t
Avantages du procédé
L'argile est très bon marché.Table 3
Reactivity of the montmorillonite exchanged by Al3 + with respect to the length of the carboxylic acids
Toluene + CH3 (CH2) n-2COOH Yield after 48 hours
Acetic acid n = 3 Trace
Protonic acid n = 4 12%
Caproic acid n = 6 28%
Octanolic acid n = 8 45%
Lauric acid n = 12 60%
Palmitic acid n = 16 80 t
Advantages of the process
Clay is very cheap.
Le stockage ne pose pratiquement pas de problème par rapport aux catalyseurs classiques (AlCl3, BF3, HF...) dont le dégagement de vapeur acide cause des problèmes de corrosion. Storage poses practically no problem compared to conventional catalysts (AlCl3, BF3, HF, etc.) whose release of acid vapor causes corrosion problems.
L'avantage réside également dans la simplicité de la méthode et la récupération directe du catalyseur. The advantage also lies in the simplicity of the method and the direct recovery of the catalyst.
D) Selectivité de la rection par rapport aux différents isomères
L'analyse des différents isomères se fait par chromatographie en phase vapeur avec un système à injection de type "en ligne" et une colonne capillaire de type CP Wax.D) Selectivity of the rection with respect to the different isomers
The analysis of the various isomers is carried out by vapor phase chromatography with an injection system of the "in-line" type and a capillary column of the CP Wax type.
Le tableau 4 ci-après illustre cette sélectivité. Table 4 below illustrates this selectivity.
Tableau 4
Réaction % isomères
RCOOH + toluène Acide
+ Catalyseur ortho méta para CH3CH2COOH propionique 3 13 84 CH3 (CH2)4 COOH caproïque 3 10 87
CH3(CH2)6 COOH octanolque 5 9 86
CH3(CH2)10COOH laurique 5 11 84 CH3(CH2)@ COOH palmitique 5 10 85
Conclusion : la longueur des acides n'influence pas le pourcentage d'isomères. Table 4
% Isomer reaction
RCOOH + toluene Acid
+ Ortho meta catalyst for propionic CH3CH2COOH 3 13 84 CH3 (CH2) 4 Caproic COOH 3 10 87
CH3 (CH2) 6 COOH octanolque 5 9 86
CH3 (CH2) 10COOH lauric 5 11 84 CH3 (CH2) @ COOH palmitic 5 10 85
Conclusion: the length of the acids does not influence the percentage of isomers.
Tableau 5
Cations ortho méta para
H+ ................ 6 6 88
Al3+ ....................Table 5
Ortho meta para cations
H + ................ 6 6 88
Al3 + ....................
5 11 84 Ce3+ .................... 4 12 84
Conclusion : la nature des cations échangés dans l'argile n'a pas beaucoup d'influence sur le pourcentage d'isomères. 5 11 84 Ce3 + .................... 4 12 84
Conclusion: the nature of the cations exchanged in the clay does not have much influence on the percentage of isomers.
Claims (4)
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