JPS599530B2 - オルトアルキル化フェノ−ル類の製造法 - Google Patents

オルトアルキル化フェノ−ル類の製造法

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JPS599530B2
JPS599530B2 JP53147764A JP14776478A JPS599530B2 JP S599530 B2 JPS599530 B2 JP S599530B2 JP 53147764 A JP53147764 A JP 53147764A JP 14776478 A JP14776478 A JP 14776478A JP S599530 B2 JPS599530 B2 JP S599530B2
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catalyst
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phenols
ortho
manganese oxide
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元夫 川又
一史 大島
光雄 小野房
昭英 工藤
誠 小谷
武 津田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/11Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
    • C07C37/16Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms by condensation involving hydroxy groups of phenols or alcohols or the ether or mineral ester group derived therefrom

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカリ金属の1種または2種以上の化合物
により修飾した酸化マンガン含有触媒を用い、フェノー
ル類のオルト位を選択的にアルキル化し、少なくとも1
個以上のオルトアルキル基を有するアルキルフェノール
類の製造に関するものである。
従来から、オルトアルキル化フェノール類、とくに、2
・6−ジメチルフェノールは、有用なプラステイクスで
あるポリフェニレンエーテルの原料となるためその製造
法についても数多くの研究がなされている。
フェノール類のオルトアルキル化方法としては、既に酸
化アルミニウム、酸化マグネシウムなどを触媒として使
用し、フェノール類とアルコール類とを気相接触反応さ
せる方法が公知であるが、これらの方法にはそれぞれ、
オルトアルキル化フェノール類の選択性が悪い、反応の
温度活性が低い、などの問題点がある。
これらの問題点を解決するために、酸化マグネシウムに
各種の成分を添加した触媒系、あるいは酸化鉄、酸化ク
ロムまたは酸化マンガンなどを主成分としそれに他成分
を加えた種々の触媒系などが開示されている。
本発明者らは、酸化マンガンを主成分とした触媒系につ
いて詳細な検討を行ない、既にフェノール類の選択的オ
ルトアルキル化に有効である触媒を提示してきた。
その後、さらに研究を進めた結果、アルカリ金属の1種
または2種以上の化合物により修飾した酸化マンガン含
有触は、触媒表面への酸素含有炭化水素種の堆積を抑止
し、触媒再生サイクルを数倍にのばす効果があり、ひい
ては触媒寿命ものばすことを見出し、本発明の方法に到
達したものである。本発明において使用されるフェノー
ル類とは、少なくとも1個の水素原子をオルト位に有す
るフェノール化合物であり、一般式(I)(式中、R1
、R2、R3およびR4は、水素原子、炭素原子数1〜
4の飽和炭化水素基、または非置換もしくは置換フエニ
ル・ナフチルなどの芳香族炭化水素基を示す。
)で表わされる。
例えば、フエノール、o−・mまたはp−のクレゾール
類、2・3−・2・43・4−または3・5−のキシレ
ノール類、トリメチルフエノール類、テトラメチルフエ
ノール、各種のエチルフエノール類、n−・IsO−ま
たはTert−のブチルフエノール類、フエニルフエノ
ール類、ナフチルフエノール類などが本発明に使用でき
、また異種の官能基が芳香族環に1個以上置換したフエ
ノール化合物も使用できる。本発明に使用されるアルコ
ール類とは、炭素原子数1〜4の低級飽和脂肪族アルコ
ールであり、例えばメタノール、エタノール、n−プロ
パノール、IsO−プロパノール、n−ブタノール、I
sO−ブタノール、Tert−ブタノールなどである。
本発明で用いる触媒は、酸化マンガンと酸化ケイ素から
成る触媒組成物あるいはこれらにアルカリ土類金属酸化
物の中から選ばれた1種または2種以上を含有させた触
媒組成物を、アルカリ金属の1種または2種以上の化合
物により修飾した酸化マンガン含有触媒であり、その原
子組成はMnに対する、Si、アルカリ土類金属類およ
びアルカリ金属類がMn:Si:アルカリ土類金属類:
アルカリ金属類の比で表わして、100:0.01〜2
0:O〜30:10−5〜5が適当であり、好ましくは
100:0.05〜10:0.01〜20:104〜1
の範囲である。この場合、アルカリ金属の割合を上記範
囲より増加させるとオルト位選択性および温度活性が低
下し、さらには反応生成物中にフエノール性水酸基とア
ルコール類との反応によるエーテル類が多量に生成して
くる。本発明におけるアルカリ金属の役割は、反応時の
アルコールの不用な分解を抑制することであり、それに
より触媒表面への炭化水素類の堆積速度を減少させ、触
媒再生サイクルの長期化および触媒の長寿命化をはかる
ことである。本発明に用いられる酸化マンガン含有触媒
のマンガン、ケイ素、アルカリ土類金属およびアルカリ
金属の原料としてはそれぞれの金属の水酸化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩、各種鉱酸塩類および有機酸塩類などが
使用できる。
触媒の製造法としては、上記各種の原料を混合、少量の
水を添加し、ニーダ一、ミクサーなどで十分混練、乾燥
させた後、アルカリ金属を少量の水と共に混練させて、
触媒を修飾する方法、また、各種原料を水溶液のかたち
にし、これに塩基性成分を加え、不溶性の沈澱として共
沈させ、それにアルカリ金属を添加し、浸漬処理を行な
い、触媒を修飾するなど、各種の方法が適用可能である
得られた触媒組成物は通常200℃以下の温度で乾燥し
、結晶性セルロース、でんぷん、PVAなどの適当な造
粒添加剤、成形助剤を添加し、押出し成形、圧縮成形、
振動成形、転動成形などの方法で成形、焼成し、反応に
使用する。本発明の方法を実施する場合、フエノール類
とアルコール類の供給モル比率は、1:1ないし1:1
4が適当で、1:1ないし1:8がより好ましい。
原料の反応系への供給に窒素、炭酸ガス、アルゴンなど
の不活性ガスを希釈剤として使用することは、反応を円
滑に進行させる役割がある。また、反応原料中に水を混
入させ、反応を実施させることは触媒寿命を延ばす効果
および反応時のアルコール類の不必要な分解を抑制する
効果がある。本発明の方法では反応温度300〜500
℃、好ましくは320〜470℃の範囲である。通常、
反応温度をこれ以上の高温側にするとフエノール類のオ
ルト位アルキル化の選択性が低下するばかりか、フエノ
ール類の各種重合物、環化した高沸点物の生成割合が増
加し、好ましくない。また、これ以下の低温側では通常
の反応方法では転化率が低く、多量の未反応原料または
、中間体を循環再使用せねばならず、実用的ではない。
反応系への原料供給は、液空間速度(LHSV)で、0
.1〜5が好ましく、一般に反応温度が高い側では空間
速度の大きい側、低温では空間速度の小さい側が適当で
ある。
反応圧力は常圧、加圧、減圧、いずれの場合でも実施で
き、反応形式は固定床、流動床または移動床のいずれも
が可能であるが、固定床方法が一般的である。以下、実
施例によつて本発明を説明する。
実施例 1 硝酸マンガン6水塩1000tを40℃に加熱溶解させ
、これにJIS−3号のケイ酸ソーダ20yを脱イオン
水100ゴで希釈後少量ずつ滴下し、シリカゲルの沈澱
を生成させた。
上記シリカゲルスラリーを含有する硝酸マンガン溶液を
脱イオン水81で希釈後、約10%のアンモニア水を加
え、PH9とし水酸化マンガンとシリカゲルの共沈澱物
を得た。次いで、これに硝酸セシウム0.2tを加え、
十分に撹拌を続けた後、水洗、ろ過し、180℃で10
時間熱風乾燥した。
これを微粉砕化した後、打錠成型機により4.8m/m
φ×3%Lの錠剤に成形した後、500℃で10時間焼
成して酸化マンガン含有触媒を調製した。
この触媒100m1を、内径25%φのステンレス製反
応器に充填し、425℃に加熱後、フエノールとメタノ
ールのモル比1:5に混合した原料を、270℃に保温
した気化器に60V/ Hrで導入、気化させ反応を行
なつた。
反応生成物は、冷却水コンデンサーを通して冷却した後
、ガスクロマトグラフイーにより分析した。
結果は反応開始後5時間の時点で、フエノール転化率1
00%、フエノール基準の0−クレゾール、2・6−キ
シレノールの選択率が、それぞれ2.4%、95.3%
であり、100時間経過した時点においても、フエノー
ル転化率99.7%、フエノール基準の0−クレゾール
、2・6−キシレノールの選択率はそれぞれ5.6%、
92.4%であつた。
実施例2〜6および比較例1 実施例1と同様な方法において、アルカリ金属の種類と
割合を変化させた触媒を調製し、反応を実施し100時
間経過した時点での結果を第1表に示す。
実施例 7 硝酸マンガン6水塩1000yを40℃に加熱溶解させ
、これにJIS−3号のケイ酸ソーダ20tを脱イオン
水100m1で希釈後少量ずつ滴下し、シリカゲルの沈
澱を生成させた。
上記シリカゲルスラリーを含有する硝酸マンガン溶液を
脱イオン水81で希釈後、約10%のアンモニア水を加
え、PH9として水酸化マンガンとシリカゲルの共沈澱
物を得た。次いで、これに水酸化カルシウム5Vと硝酸
ルビジウム0.IVを加え、十分に攪拌を続けた後、水
洗、ろ過し、190℃で10時間熱風乾燥した。
これを実施例1と同様の方法で打錠成形し、500℃で
10時間焼成した後、この触媒100m1を内径25%
φのステンレス製反応器に充填し、420℃に加熱。フ
エノールとメタノールのモル比1:7に混合した原料を
、270℃に保温した気化器に70t/Hrで導入し、
反応を行なつた。結果は反応開始後100時間の時点で
、フエノール転化率99.9%フエノ―ル基準のO−ク
レゾール、2・6−キシレノールの選択率はそれぞれ3
.3%、93.7%であつた。実施例 8 実施例1と同様な方法においてメタノールのかわりにエ
タノールを用いて反応を行なつた。
結果は、フエノール転化率71.4%、0−エチルフエ
ノール、2・6−ジエチルフエノールの選択率はそれぞ
れ28.1%、64.3%であつた。実施例 9実施例
1と同様な方法においてフエノールのかわりにm−クレ
ゾールを用いて反応を行なつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 オルト位に少なくとも1個以上の水素原子を有する
    フェノール類とアルコール類とを触媒の存在下に気相接
    触反応させてオルトアルキル化フェノール類を製造する
    に際し、酸化マンガンと酸化ケイ素から成る触媒組成物
    あるいは酸化マンガンと酸化ケイ素にアルカリ土類金属
    酸化物の中から選ばれた1種または2種以上を含有させ
    た触媒組成物をアルカリ金属の1種または2種以上の化
    合物により修飾した酸化マンガン含有触媒を用い300
    〜500℃の温度範囲で気相接触反応させることを特徴
    とするオルトアルキル化フェノール類の製造法。
JP53147764A 1978-12-01 1978-12-01 オルトアルキル化フェノ−ル類の製造法 Expired JPS599530B2 (ja)

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