JPH06116189A - Production of 2,3,6-trimethylphenol - Google Patents
Production of 2,3,6-trimethylphenolInfo
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- JPH06116189A JPH06116189A JP4264733A JP26473392A JPH06116189A JP H06116189 A JPH06116189 A JP H06116189A JP 4264733 A JP4264733 A JP 4264733A JP 26473392 A JP26473392 A JP 26473392A JP H06116189 A JPH06116189 A JP H06116189A
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビタミンEの原料であ
る2,3,6−トリメチルハイドロキノンの合成中間体
として有用な2,3,6−トリメチルフェノールの製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing 2,3,6-trimethylphenol useful as a synthetic intermediate for 2,3,6-trimethylhydroquinone which is a raw material for vitamin E.
【0002】[0002]
【従来の技術】これまで、2,3,6−トリメチルフェ
ノールの製造方法としては、メタクレゾールとメタノー
ル、2,6−キシレノールとメタノール、2,4,6−
トリメチルフェノールを原料とする方法が知られてい
る。メタクレゾールとメタノールを原料とする方法とし
ては、たとえば、特公昭52−46929号公報、特開
昭50−76033号公報、特開昭56−110637
号公報、特公昭51−11101号公報、特公昭52−
12692号公報等が知られている。2. Description of the Related Art Up to now, as a method for producing 2,3,6-trimethylphenol, metacresol and methanol, 2,6-xylenol and methanol, 2,4,6-
A method using trimethylphenol as a raw material is known. As a method of using meta-cresol and methanol as raw materials, for example, JP-B-52-46929, JP-A-50-76033, and JP-A-56-110637.
JP-B, JP-B-51-11101, JP-B-52-
Japanese Patent No. 12692 is known.
【0003】しかしながら、これらの方法によると触媒
組成と反応条件の影響の為、フェノール類副生物が多
く、メタノールの分解反応が激しく、2,3,6−トリ
メチルフェノールの製造として有利な方法とは言えな
い。However, according to these methods, due to the influence of the catalyst composition and the reaction conditions, there are many phenol by-products and the decomposition reaction of methanol is vigorous, so that it is an advantageous method for producing 2,3,6-trimethylphenol. I can not say.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フェ
ノール類副生物の生成が少なくかつメタノールの分解が
少ない2,3,6−トリメチルフェノールの製造方法を
提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing 2,3,6-trimethylphenol which produces less phenol by-products and less decomposes methanol. is there.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、副生物の
生成が少なくかつメタノールの分解が少ない2,3,6
−トリメチルフェノールの製造方法を開発するために鋭
意研究を重ねた結果、鉄または鉄とバナジウムの酸化物
を含有する触媒の存在下、気相接触反応を行う際、メタ
クレゾールに対してある特定量のメタノールを反応さ
せ、さらにある特定量の水蒸気を添加して実施すること
が望ましいことを見いだし、本発明をなすに至った。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have found that the generation of by-products is small and the decomposition of methanol is small.
-As a result of intensive studies to develop a method for producing trimethylphenol, when a gas-phase catalytic reaction is carried out in the presence of a catalyst containing iron or an oxide of iron and vanadium, a certain amount with respect to metacresol. It was found that it is desirable to carry out the reaction with the above methanol and to add a specific amount of steam, and the present invention has been accomplished.
【0006】即ち、本発明の方法は、メタクレゾールと
メタノールとを、鉄または鉄とバナジウムの酸化物を含
有する触媒の存在下、気相接触反応させる際、反応系中
に前記メタクレゾール1モルに対し2〜20モルのメタ
ノールおよび0.5〜16モルの水蒸気を存在させるこ
とを特徴とする2,3,6−トリメチルフェノールの製
造方法である。That is, according to the method of the present invention, when the metacresol and methanol are subjected to a gas phase catalytic reaction in the presence of a catalyst containing iron or an oxide of iron and vanadium, 1 mol of the metacresol is added to the reaction system. On the other hand, 2 to 20 mol of methanol and 0.5 to 16 mol of water vapor are allowed to be present to produce 2,3,6-trimethylphenol.
【0007】バナジウムおよび鉄には種々の原子価の酸
化物があるが、どの原子価の酸化物を用いてもよい。バ
ナジウムの場合、たとえば、V2 O5 ,V2 O4 ,V2
O3,VOなどがよく、また鉄の場合は、Fe2 O3 ,
Fe3 O4 ,FeOなどがよい。触媒は種々の調製法で
つくることができる。バナジウム源としては、その酸化
物,アンモニウム塩,塩化物,オキシ塩化物等、また鉄
源としては、その酸化物,硝酸塩,塩化物,硫酸塩,シ
ュウ酸塩等を用い、混合法、含浸法、沈澱法等の任意の
方法で調製することができる。There are various valence oxides of vanadium and iron, but any valence oxide may be used. In the case of vanadium, for example, V 2 O 5 , V 2 O 4 , V 2
O 3 , VO, etc. are good, and in the case of iron, Fe 2 O 3 ,
Fe 3 O 4 and FeO are preferable. The catalyst can be made by various preparation methods. As a vanadium source, its oxide, ammonium salt, chloride, oxychloride, etc., and as an iron source, its oxide, nitrate, chloride, sulfate, oxalate, etc. It can be prepared by any method such as a precipitation method.
【0008】触媒中、鉄とバナジウムの両者を含む場合
のバナジウム1原子に対して鉄原子は9〜1/9の範囲
が好ましい。また、触媒はアルミナ,シリカ,シリカ・
アルミナ,けい藻土等の適当な担体と共に用いることが
できるし、担体なしで用いることもできる。供給原料中
のメタクレゾールに対するメタノールのモル比は2〜2
0の間が適している。特に好ましくは3〜12の間がよ
い。メタクレゾールに対するメタノールのモル比は小さ
くなるとメタクレゾールの反応率が低くなる。又大きく
なるとメタノールの分解が進行することにより、副生ガ
スの発生が極端に増える。When the catalyst contains both iron and vanadium, the iron atom is preferably in the range of 9 to 1/9 with respect to 1 atom of vanadium. The catalyst is alumina, silica, silica.
It can be used with a suitable carrier such as alumina or diatomaceous earth, or can be used without a carrier. The molar ratio of methanol to meta-cresol in the feedstock is 2 to 2
A value between 0 is suitable. Particularly preferably, it is between 3 and 12. When the molar ratio of methanol to metacresol becomes small, the reaction rate of metacresol becomes low. Further, when it becomes large, the decomposition of methanol proceeds, and the generation of by-product gas extremely increases.
【0009】供給原料中のメタクレゾールに対する水蒸
気のモル比は0.5〜16の間が適している。とくに好
ましくは3〜16の間がよい。メタクレゾールに対する
水蒸気のモル比は小さくなるとメタノールの分圧が増
大、分解が進行することにより、副生ガスの発生が増え
る。また炭素質沈着による触媒活性の経時劣化速度も大
となる。水蒸気のモル比が大きくなるとメタクレゾール
分圧を低下させ、2,3,6−トリメチルフェノールの
空時収率を下げるのみならず、反応器容量が大きくなる
などのマイナスの点が生じてくる。A suitable molar ratio of water vapor to meta-cresol in the feed is between 0.5 and 16. Particularly preferably, it is between 3 and 16. When the molar ratio of water vapor to meta-cresol becomes small, the partial pressure of methanol increases and the decomposition proceeds, so that the generation of by-product gas increases. In addition, the rate of deterioration of catalyst activity over time due to carbonaceous deposition also becomes large. When the molar ratio of water vapor becomes large, not only the partial pressure of meta-cresol is lowered and the space-time yield of 2,3,6-trimethylphenol is lowered, but also a negative point such as an increase in reactor capacity occurs.
【0010】反応温度は250〜550℃、好ましくは
300〜400℃の範囲である。250℃以下ではメタ
クレゾールの反応率が低く、550℃以上ではオルト位
置以外をメチル化された化合物が多く副生し、またメタ
ノールの無益な分解も多く起こるようになる。本発明の
触媒を使用すれば、酸化マグネシウム・酸化鉄系または
酸化マンガン系の触媒を使用する従来公知の方法に比し
て、300〜400℃というかなりの低温度で反応が可
能になる。The reaction temperature is in the range of 250 to 550 ° C, preferably 300 to 400 ° C. At 250 ° C or lower, the reaction rate of metacresol is low, and at 550 ° C or higher, many compounds methylated except for the ortho position are produced as by-products, and many useless decompositions of methanol also occur. The use of the catalyst of the present invention enables the reaction at a considerably low temperature of 300 to 400 ° C., as compared with the conventionally known method using a magnesium oxide / iron oxide-based or manganese oxide-based catalyst.
【0011】反応圧力は常圧、減圧、加圧下いずれも可
能である。ガスと触媒の接触時間は、0.5〜50秒、
好ましくは1〜20秒が適している。本発明の方法にお
いて、メタクレゾール,メタノールの原料、添加する水
蒸気以外に、窒素、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メ
タンなどが共存してもよいが、共存は必須ではない。The reaction pressure may be normal pressure, reduced pressure, or increased pressure. The contact time between the gas and the catalyst is 0.5 to 50 seconds,
Preferably 1 to 20 seconds is suitable. In the method of the present invention, nitrogen, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane and the like may coexist in addition to metacresol, a raw material for methanol, and steam to be added, but coexistence is not essential.
【0012】また本発明の方法に適用できる反応器の型
式は、固定床、移動床、流動床等があげられる。The types of reactors applicable to the method of the present invention include fixed beds, moving beds, fluidized beds and the like.
【0013】[0013]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。実施例中のメタクレゾール転化率、選択率は下
記数式(1)、数式(2)、数式(3)によって定義さ
れる。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The metacresol conversion rate and selectivity in the examples are defined by the following formulas (1), (2), and (3).
【0014】[0014]
【数1】 [Equation 1]
【0015】[0015]
【数2】 [Equation 2]
【0016】(フェノール類とは、2,3−キシレノー
ル、2,5−キシレノール、2,3,6−トリメチルフ
ェノール等をいう。)(Phenol means 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 2,3,6-trimethylphenol, etc.)
【0017】[0017]
【数3】 [Equation 3]
【0018】[0018]
【実施例1】メタクレゾールとメタノールを酸化鉄と酸
化バナジウムをシリカに担持させた触媒を用いて、流動
床反応装置で気相接触反応させた。触媒はメタバナジン
酸アンモニウム(NH4 VO3 )を90℃に加温した純
水に溶かし、充分撹拌しながら硝酸第二鉄(Fe(NO
3 )3 ・9H2 O)および30重量%のSiO2 を含む
シリカゾル(日産化学製スノーテックスN(商標))を
加える。シリカゾルコロイドに均一に分散した微粒懸濁
質のスラリーが得られる。これを並流式の噴霧乾燥器に
て乾燥した。Example 1 A gas phase catalytic reaction was carried out in a fluidized bed reactor using a catalyst in which iron oxide and vanadium oxide were supported on metacresol and methanol on silica. As a catalyst, ammonium metavanadate (NH 4 VO 3 ) was dissolved in pure water heated to 90 ° C., and ferric nitrate (Fe (NO
3) 3 · 9H adding silica sol (manufactured by Nissan Chemical Snowtex N (TM)) containing 2 O) and 30 wt% of SiO 2. A slurry of finely divided suspension material uniformly dispersed in silica sol colloid is obtained. This was dried with a co-current type spray dryer.
【0019】原料スラリーの噴霧化は、通常工業的に用
いられる遠心方式、二流体ノズル方式あるいは高圧ノズ
ル方式のいずれによっても行い得るが、特に遠心方式が
好ましい。粒子径は遠心方式においてはディスクの回転
速度およびスラリーの供給速度を調節することによっ
て、流動床反応装置に用いるに適した10〜150μm
の間に分布させることができる。The atomization of the raw material slurry can be carried out by any of the industrially used centrifugal system, two-fluid nozzle system and high-pressure nozzle system, but the centrifugal system is particularly preferred. The particle size is 10 to 150 μm, which is suitable for use in a fluidized bed reactor, by controlling the rotation speed of the disk and the supply speed of the slurry in the centrifugal system.
Can be distributed between.
【0020】得られた乾燥粉末を、トンネル型キルンを
用い、350℃で2時間予備焼成した後、750℃で3
時間焼成を行った。調製された触媒の鉄とバナジウムと
の原子比は1:1であった。この触媒4.5kgを直径
10cmの流動床反応装置に入れ、モル比でメタクレゾ
ール:メタノール:水蒸気が1:7:16の原料を単位
触媒重量1kgに対する1時間あたりのメタクレゾール
のフィード量が0.07kgとなるように供給して反応
させた。The obtained dry powder was pre-baked at 350 ° C. for 2 hours using a tunnel kiln, and then at 750 ° C. for 3 hours.
Time firing was performed. The prepared catalyst had an atomic ratio of iron to vanadium of 1: 1. 4.5 kg of this catalyst was placed in a fluidized bed reactor having a diameter of 10 cm, and a raw material having a molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 7: 16 was fed at a feed rate of metacresol of 0 per unit catalyst weight of 1 kg. The reaction was carried out by supplying it so that the amount became 0.07 kg.
【0021】反応温度は、320℃、330℃、340
℃、350℃、360℃の5点とした。反応は各々48
時間連続して行った。反応装置から流出するガスを全量
凝縮器に通して凝縮した液をガスクロマトグラフィーで
分析した。The reaction temperature is 320 ° C., 330 ° C., 340
C., 350.degree. C., 360.degree. 48 reactions each
It went on continuously for hours. The total amount of gas flowing out of the reactor was passed through a condenser, and the condensed liquid was analyzed by gas chromatography.
【0022】その結果を表1に示した。The results are shown in Table 1.
【0023】[0023]
【実施例2】実施例1と同様の方法で、原料モル比をメ
タクレゾール:メタノール:水蒸気が1:7:3として
反応を行った。ただし反応温度は、320℃の1点であ
った。その結果を表2に示した。Example 2 In the same manner as in Example 1, the reaction was carried out at a raw material molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 7: 3. However, the reaction temperature was 1 point of 320 ° C. The results are shown in Table 2.
【0024】[0024]
【実施例3】実施例1と同様の方法で、原料モル比をメ
タクレゾール:メタノール:水蒸気が1:7:10とし
て反応を行った。その結果を表3に示した。Example 3 In the same manner as in Example 1, the reaction was carried out at a raw material molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 7: 10. The results are shown in Table 3.
【0025】[0025]
【実施例4】実施例1と同様の方法で、原料モル比をメ
タクレゾール:メタノール:水蒸気が1:12:3とし
て反応を行った。その結果を表4に示した。Example 4 In the same manner as in Example 1, the reaction was carried out at a raw material molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 12: 3. The results are shown in Table 4.
【0026】[0026]
【実施例5】実施例1と同様の方法で、原料モル比をメ
タクレゾール:メタノール:水蒸気が1:20:3とし
て反応を行った。ただし反応温度は、295℃、310
℃、330℃、350℃、360℃、370℃の6点で
あった。Example 5 In the same manner as in Example 1, the reaction was carried out at a raw material molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 20: 3. However, the reaction temperature is 295 ° C, 310
C., 330.degree. C., 350.degree. C., 360.degree. C., 370.degree.
【0027】その結果を表5に示した。The results are shown in Table 5.
【0028】[0028]
【実施例6】触媒調製時に鉄とバナジウムとの調合比率
を変えて、鉄とバナジウムとの原子比で、1:9、1:
2、1:1、2:1、9:1の5種類の触媒を調製し
た。この触媒10gを直径18mmのパイレックス製固
定床反応装置に入れ、モル比でメタクレゾール:メタノ
ール:水蒸気が1:7:16の原料を単位触媒重量1g
に対する1時間あたりのメタクレゾールのフィード量が
0.07gとなるように供給して反応させた。Example 6 When the catalyst was prepared, the compounding ratio of iron and vanadium was changed so that the atomic ratio of iron and vanadium was 1: 9, 1:
Five kinds of catalysts of 2, 1: 1, 2: 1, and 9: 1 were prepared. 10 g of this catalyst was put into a Pyrex fixed bed reactor having a diameter of 18 mm, and a raw material having a molar ratio of metacresol: methanol: steam of 1: 7: 16 was used as a unit catalyst weight of 1 g.
Was fed and reacted so that the feed amount of meta-cresol per hour was 0.07 g.
【0029】反応温度は、各々310℃、320℃、3
50℃の3点行った。反応は各々48時間連続して行っ
た。反応装置から流出するガスを全量凝縮器に通して凝
縮した液をガスクロマトグラフィーで分析した。その結
果を表6に示した。The reaction temperatures are 310 ° C., 320 ° C., and 3 ° C., respectively.
Three points at 50 ° C. were performed. Each reaction was continuously performed for 48 hours. The total amount of gas flowing out of the reactor was passed through a condenser, and the condensed liquid was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 6.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】[0031]
【表2】 [Table 2]
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】[0033]
【表4】 [Table 4]
【0034】[0034]
【表5】 [Table 5]
【0035】[0035]
【表6】 [Table 6]
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明の方法は、フェノール類副生物の
生成が少なく、且つメタノールの分解が少ない2,3,
6−トリメチルフェノールの製造方法として有用であ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The method of the present invention produces less phenol by-products and less decomposes methanol.
It is useful as a method for producing 6-trimethylphenol.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location // C07B 61/00 300
Claims (1)
たは鉄とバナジウムの酸化物を含有する触媒の存在下、
気相接触反応させる際、反応系中に前記メタクレゾール
1モルに対し2〜20モルのメタノールと共に0.5〜
16モルの水蒸気を存在させることを特徴とする2,
3,6−トリメチルフェノールの製造方法。1. Metacresol and methanol in the presence of a catalyst containing iron or an oxide of iron and vanadium,
When the gas-phase catalytic reaction is carried out, 0.5 to 20 mol of methanol and 2 to 20 mol of methanol are added to the reaction system.
2, characterized by the presence of 16 moles of water vapor
A method for producing 3,6-trimethylphenol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4264733A JPH06116189A (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Production of 2,3,6-trimethylphenol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4264733A JPH06116189A (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Production of 2,3,6-trimethylphenol |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06116189A true JPH06116189A (en) | 1994-04-26 |
Family
ID=17407421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4264733A Withdrawn JPH06116189A (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Production of 2,3,6-trimethylphenol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06116189A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6617476B2 (en) | 1999-12-15 | 2003-09-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing aromatic ring alkylated phenols |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4264733A patent/JPH06116189A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6617476B2 (en) | 1999-12-15 | 2003-09-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing aromatic ring alkylated phenols |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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