PL196901B1 - Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene - Google Patents

Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene

Info

Publication number
PL196901B1
PL196901B1 PL350700A PL35070001A PL196901B1 PL 196901 B1 PL196901 B1 PL 196901B1 PL 350700 A PL350700 A PL 350700A PL 35070001 A PL35070001 A PL 35070001A PL 196901 B1 PL196901 B1 PL 196901B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zeolite
naphthalene
catalyst
isomers
ions
Prior art date
Application number
PL350700A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL350700A1 (en
Inventor
Robert Brzozowski
Wincenty Skupiński
Stefan Szarlik
Original Assignee
Inst Chemii Przemyslowej Im Pr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Przemyslowej Im Pr filed Critical Inst Chemii Przemyslowej Im Pr
Priority to PL350700A priority Critical patent/PL196901B1/en
Publication of PL350700A1 publication Critical patent/PL350700A1/en
Publication of PL196901B1 publication Critical patent/PL196901B1/en

Links

Abstract

Sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu czynnikiem alkilującym C1-C4, przy użyciu katalizatora zeolitowego, znamienny tym, że reakcję w kierunku uzyskania izomerów posiadających podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym prowadzi się przy zastosowaniu katalizatora zeolitowego szerokoporowatego, zawierającego oprócz jonów wodoru jony metali.A method of selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene with a C1-C4 alkylating agent, using a zeolite catalyst characterized in that the reaction is towards isomers having substituents on the same naphthalene ring are carried out using a broad porosity zeolite catalyst containing metal ions in addition to hydrogen ions.

Description

(21) Numer zgłoszenia: 350700 (51) Int.Cl. (21) Filing Number: 350700 (51) Int.Cl.

C07C 15/24 (2006.01) C07C 2/54 (2006.01)C07C 15/24 (2006.01) C07C 2/54 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 15.11.2001 (54) Sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu (73) Uprawniony z patentu:Patent Office of the Republic of Poland (22) Date of application: November 15, 2001 (54) Method of selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene (73) Patent holder:

Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. Ignacego Mościckiego,Warszawa,PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:Industrial Chemistry Research Institute Prof. Ignacego Mościckiego, Warszawa, PL (43) Application was announced:

19.05.2003 BUP 10/03 (72) Twórca(y) wynalazku:May 19, 2003 BUP 10/03 (72) Inventor (s):

Robert Brzozowski,Brwinów,PL Wincenty Skupiński,Warszawa,PL Stefan Szarlik,Warszawa,PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:Robert Brzozowski, Brwinów, PL Wincenty Skupiński, Warsaw, PL Stefan Szarlik, Warsaw, PL (45) The grant of the patent was announced:

29.02.2008 WUP 02/08 (74) Pełnomocnik:29.02.2008 WUP 02/08 (74) Representative:

Anna Królikowska,Anna Królikowska,

Instytut Chemii Przemysłowej, im. Prof. I. Mościckiego (57) 1. Sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu czynnikiem alkilującym C1-C4, przy użyciu katalizatora zeolitowego, znamienny tym, że reakcję w kierunku uzyskania izomerów posiadających podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym prowadzi się przy zastosowaniu katalizatora zeolitowego szerokoporowatego, zawierającego oprócz jonów wodoru jony metali.Industrial Chemistry Research Institute, Prof. I. Mościcki (57) 1. The method of selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene with a C1-C4 alkylating agent, using a zeolite catalyst, characterized in that the reaction towards obtaining isomers having substituents on the same naphthalene ring is carried out using a broad porous zeolite catalyst containing metal ions in addition to hydrogen ions.

PL 196 901 B1PL 196 901 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu prowadzący do otrzymania mieszaniny dialkilonaftalenów (DAN) o wysokiej zawartości izomerów z dwoma podstawnikami alkilowymi przy tym samym pierś cieniu naftalenowym.The present invention relates to a process for the selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene to obtain a high isomeric dialkylnaphthalene (DAN) mixture with two alkyl substituents on the same naphthalene ring.

W wyniku podstawienia dwóch grup alkilowych do pierś cieni naftalenowych przez reakcję alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu otrzymuje się mieszaninę izomerów dialkilonaftalenu, w których podstawniki alkilowe mogą znajdować się w różnych położeniach przy tym samym pierścieniu lub przy różnych pierścieniach naftalenu.Substitution of two alkyl groups on naphthalene rings by an alkylation reaction of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene results in a mixture of dialkyl naphthalene isomers in which the alkyl substituents may be in different positions on the same ring or on different naphthalene rings.

Jako katalizatory w reakcji alkilacji stosuje się substancje typu kwasów Broensteda (HF, H2SO4) lub Lewisa jak AlCl3 lub BF3, oraz kompleksy jak np. BF3-H3PO4. W ich obecności otrzymuje się produkt o składzie kinetycznym lub też zbliżony do składu w równowadze termodynamicznej. Produkt kinetyczny lub termodynamiczny otrzymuje się także w przypadku zastosowania stałych katalizatorów alkilacji, nie posiadających jednorodnej budowy krystalicznej, takich jak np. glinokrzemiany amorficzne.As catalysts in the alkylation reaction, substances of the Broensted acid (HF, H2SO4) or Lewis acid type, such as AlCl3 or BF3, and complexes, such as, for example, BF3-H3PO4, are used. In their presence, a product is obtained with a kinetic composition or similar to the composition in thermodynamic equilibrium. A kinetic or thermodynamic product is also obtained when using solid alkylation catalysts which do not have a homogeneous crystal structure, such as, for example, amorphous aluminosilicates.

Znane są również sposoby prowadzenia reakcji alkilacji naftalenu przez zastosowanie katalizatorów zeolitowych o charakterze kwasowym, czyli glinokrzemianów o określonej budowie krystalicznej, posiadających zdefiniowane puste kanały i komory wewnątrz kryształu zeolitu. Oprócz katalizowania reakcji alkilacji, dzięki obecności na powierzchni centrów kwasowych, wykazują one efekt selektywności kształtu, który w uproszczeniu polega na tym, że w wyniku występujących w stosunku do substratów, kompleksów pośrednich lub produktów reakcji przeszkód sterycznych, związanych z budową porów katalizatora zeolitowego, otrzymuje się produkt często znacznie odbiegający swym składem od składu charakterystycznego dla produktu kinetycznego lub termodynamicznego.There are also known methods of carrying out the naphthalene alkylation reaction by using zeolite catalysts of an acidic nature, i.e. aluminosilicates with a specific crystal structure, having defined voids and chambers inside the zeolite crystal. In addition to catalyzing the alkylation reactions, thanks to the presence of acidic centers on the surface, they show the effect of shape selectivity, which, in simplified terms, consists in the fact that as a result of steric obstacles in relation to the reactants, intermediate complexes or reaction products, related to the pore structure of the zeolite catalyst the composition of the product often differs significantly from the composition characteristic of a kinetic or thermodynamic product.

Z porównania rozmiarów przestrzennych czą steczek dialkilonaftalenów z rozmiarami przestrzennymi porów niektórych zeolitów wynika, że niektóre izomery mogą powstawać w reakcji alkilacji naftalenu wewnątrz porów, natomiast powstawanie innych jest wręcz wykluczone. Jak wynika z danych literaturowych, efekt selektywności kształtu w stosunku do dialkilonaftalenów może przejawiać się wysoką β-selektywnością, tzn. wysoką zawartością 2-izomeru w produkcie monoalkilacji oraz izomerów 2,6- i 2,7- w mieszaninie dialkilonaftalenów, a także wyższą selektywnością reakcji do izomeru 2,6- niż do izomeru 2,7-dialkilonaftalenu.The comparison of the spatial dimensions of the dialkylnaphthalenes with the spatial dimensions of the pores of some zeolites shows that some isomers may be formed in the reaction of naphthalene alkylation inside the pores, while the formation of others is even excluded. As shown in the literature, the effect of shape selectivity in relation to dialkyl naphthalenes may be manifested by high β-selectivity, i.e. high content of 2-isomer in the monoalkylation product and 2,6- and 2,7- isomers in the mixture of dialkylnaphthalenes, as well as higher selectivity reaction to the 2,6- isomer than to the 2,7-dialkylnaphthalene isomer.

W literaturze patentowej opisane są sposoby otrzymywania mieszaniny dialkilonaftalenów o wysokiej zawartości izomeru 2,6-DAN, tj. o stosunku molowym izomerów 2,6-/2,7-DAN większym od 1. Zagadnienia tego dotyczą opisy patentowe WO 90/03961, WO 91/05751, DE 3703291. Z przedstawionych w tych opisach sposobów wynika, że dzięki zastosowaniu w reakcji alkilacji naftalenu lub alkilonaftalenu zeolitu wykazującego zjawisko selektywności kształtu w stosunku do izomerów dialkilonaftalenu uzyskuje się produkt o wysokiej zawartości izomerów β,β, a ponadto o wysokiej zawartości izomeru 2,6 w stosunku do izomeru 2,7. Wynika to z przeszkód sterycznych występujących wewnątrz porów zeolitu w stosunku do innych rozbudowanych przestrzennie izomerów. Opisane sposoby prowadziły do otrzymania maksymalnie dużej wydajności izomerów dialkilonaftalenów, w których podstawniki alkilowe są położone przy różnych pierścieniach naftalenu z przewagą izomeru 2,6- nad izomerem 2,7-dialkilonaftalenu.The patent literature describes methods of obtaining a mixture of dialkylnaphthalenes with a high content of 2,6-DAN isomer, i.e. with a molar ratio of 2,6- / 2,7-DAN isomers greater than 1. These issues are covered in WO 90/03961, WO 91/05751, DE 3703291. The methods described in these descriptions show that the use of a zeolite in the alkylation reaction of naphthalene or alkyl naphthalene showing the phenomenon of shape selectivity in relation to dialkyl naphthalene isomers produces a product with a high content of β, β isomers and, moreover, with a high content of isomer of 2.6 to the isomer of 2.7. This is due to steric obstacles inside the zeolite pores in relation to other spatially expanded isomers. The described methods lead to the maximum yield of dialkylnaphthalene isomers in which the alkyl substituents are located on different naphthalene rings with a predominance of the 2,6-isomer over the 2,7-dialkylnaphthalene isomer.

W polskim zgłoszeniu patentowym nr P-322457 opisano sposób wytwarzania mieszaniny diizopropylonaftalenów o wysokiej zawartości izomeru 2,7-, dzięki zastosowaniu odpowiednich katalizatorów zeolitowych.The Polish patent application no. P-322457 describes a method of producing a mixture of diisopropylnaphthalenes with a high content of the 2,7-isomer, thanks to the use of appropriate zeolite catalysts.

Celem wynalazku było otrzymanie mieszaniny dialkilonaftalenów o wysokiej zawartości izomerów posiadających oba podstawniki alkilowe przy tym samym pierścieniu naftalenowym tj. izomerówThe aim of the invention was to obtain a mixture of dialkylnaphthalenes with a high content of isomers having both alkyl substituents on the same naphthalene ring, i.e. isomers

1,2-, 1,3-, 1,4-, 2,3-DAN.1,2-, 1,3-, 1,4-, 2,3-DAN.

Stwierdzono, że zastosowanie w reakcji alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu katalizatora zeolitowego o odpowiedniej wielkości porów powoduje, że otrzymana mieszanina dialkilonaftalenów zawiera dużą ilość izomerów posiadających oba podstawniki alkilowe przy tym samym pierścieniu naftalenowym.It has been found that the use of a zeolite catalyst with an appropriate pore size in the naphthalene and / or monoalkylnaphthalene alkylation reaction causes the resulting mixture of dialkylnaphthalenes to contain a large number of isomers having both alkyl substituents on the same naphthalene ring.

Zeolity szerokoporowate posiadają kanały lub okna wejściowe do wewnętrznych pustych komór ograniczone przez 12 atomów tlenu (12-O). Ich wymiary są różne dla różnych zeolitów zależnie od wzajemnego ułożenia tetraedrów krzemianowych lub glinianowych tworzących sieć krystaliczną zeolitu, a tym samym od kształtu przekroju okna (np. kołowy lub eliptyczny). Najczęściej stosowanymi zeolitami szerokoporowatymi są fojazyty (zeolit X i Y), mordenity, zeolit beta, zeolit L, zeolit ZSM-12.Broad porosity zeolites have entry channels or ports to the internal empty chambers limited by 12 oxygen atoms (12-O). Their dimensions vary for different zeolites depending on the mutual arrangement of the silicate or aluminate tetrahedrons forming the zeolite crystal lattice, and thus on the shape of the window cross-section (e.g. circular or elliptical). The most commonly used broad porous zeolites are fojazites (zeolite X and Y), mordenites, beta zeolite, L zeolite, and ZSM-12 zeolite.

PL 196 901 B1PL 196 901 B1

Mordenit posiada sieć prostych kanałów (12-O) o przekroju eliptycznym 0,65X0,70 nm. Zeolit Y posiada układ pustych komór o średnicy około 1,3 nm, do których prowadzą puste, koliste okna o średnicy 0,74 nm. Zeolit beta posiada sieć prostych kanałów (12-O) o średnicy 0,65x0,56 i prostopadłych do nich kanałów (12-O) o średnicy 0,75x0,57 nm biegnących sinusoidalnie. Zeolit L posiada sieć prostych kanałów (12-O) o średnicy 0,71 nm.Mordenite has a network of straight channels (12-O) with an elliptical cross-section of 0.65X0.70 nm. Zeolite Y has an array of hollow chambers about 1.3 nm in diameter, accessed by empty circular windows 0.74 nm in diameter. Beta zeolite has a network of straight channels (12-O) with a diameter of 0.65 x 0.56 and perpendicular channels (12-O) with a diameter of 0.75 x 0.57 nm running sinusoidally. Zeolite L has a network of straight channels (12-O) with a diameter of 0.71 nm.

Wyżej wymienione zeolity szerokoporowate w formie wodorowej wykazują w reakcji alkilacji wysoką β-selektywność i selektywność w kierunku izomerów posiadających podstawniki alkilowe przy różnych pierścieniach naftalenu.The above-mentioned broad porous zeolites in the hydrogen form show high β-selectivity and selectivity towards isomers having alkyl substituents on various naphthalene rings in the alkylation reaction.

Aby katalizator zeolitowy był aktywny w rekcji alkilacji konieczna jest obecność na jego powierzchni centrów kwasowych. W przypadku katalizatora, który wykazywałby selektywność w kierunku izomerów dialkilonaftalenów zawierających podstawniki przy tym samym pierścieniu, konieczne jest przewężenie porów a jednocześnie wysoka kwasowość zeolitu.For a zeolite catalyst to be active in the alkylation reaction, acid centers must be present on its surface. In the case of a catalyst that exhibits selectivity towards dialkylnaphthalene isomers having substituents on the same ring, it is necessary to narrow the pores and at the same time to have a high acidity of the zeolite.

W sposobie według wynalazku zastosowano katalizator zeolitowy szerokoporowaty, którego średnica okien wejściowych została przewężona przez obecność w nich jonów metali.In the process according to the invention, a wide porous zeolite catalyst was used, the diameter of the entrance windows was narrowed by the presence of metal ions in them.

Zastąpienie jonów wodorowych obecnych na powierzchni zeolitu wewnątrz kanałów lub okien wejściowych jonami metali jedno- lub dwuwartościowych powoduje zmniejszenie efektywnej średnicy kanału nawet o 0,2 nm.Replacing the hydrogen ions present on the zeolite surface inside the entrance channels or windows with ions of monovalent or divalent metals reduces the effective diameter of the channel by up to 0.2 nm.

Sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu czynnikiem alkilującym C1-C4, przy użyciu katalizatora zeolitowego, według wynalazku polega na tym, że reakcję w kierunku uzyskania izomerów posiadających podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym prowadzi się przy zastosowaniu katalizatora zeolitowego szerokoporowatego, zawierającego oprócz jonów wodoru jony metali.The method of selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene with a C1-C4 alkylating agent using a zeolite catalyst, according to the invention, consists in that the reaction towards obtaining isomers having substituents on the same naphthalene ring is carried out using a broad porous zeolite catalyst containing in addition to hydrogen ions metal ions.

Korzystnie jest stosować jako katalizator zeolit typu fojazytu lub mordenitu zawierający oprócz jonów wodoru jony metali.Preferably, a zeolite of the fotosite or mordenite type containing metal ions in addition to hydrogen ions is used as catalyst.

Korzystnie jest także jako katalizatory stosować zeolit typu beta lub typu L lub zeolit Y w formie wapniowo-lantanowcowej, zawierające oprócz jonów wodoru jony metali.It is also preferred to use beta-type or L-type zeolite or Y-zeolite in the calcium-lanthanide form as catalysts, containing metal ions in addition to hydrogen ions.

W celu wprowadzenia do zeolitu jonów metali można zastosować metodę wymiany jonowej i taki katalizator korzystnie jest zastosować do reakcji alkilacji.An ion exchange method can be used to introduce metal ions into the zeolite, and such a catalyst is preferably used for the alkylation reaction.

Obecność wewnątrz porów zeolitu metali jednowartościowych, alkalicznych jest korzystna pod warunkiem, że jednocześnie obecne są jony wodorowe. Jony metali alkalicznych dezaktywują bowiem centra kwasowe zeolitu.The presence of monovalent, alkali metals inside the pores of the zeolite is beneficial as long as the hydrogen ions are present simultaneously. The alkali metal ions deactivate the zeolite acid centers.

Wymiana jonów sodu obecnych w zeolicie na metale co najmniej dwuwartościowe powoduje, że wbudowują się one na powierzchni w sieć krystaliczną zeolitu, a obok nich powstają grupy hydroksylowe będące centrami kwasowymi typu Broensteda. Przykładami takich metali są Ca, Mg, Cd, Zn, Fe, Co, Ni, Mn, lantanowce, a także inne metale.The exchange of sodium ions present in zeolite with metals at least divalent causes that they are incorporated on the surface into the zeolite crystal lattice, and next to them, hydroxyl groups are formed, which are acid centers of the Broensted type. Examples of such metals are Ca, Mg, Cd, Zn, Fe, Co, Ni, Mn, lanthanides and also other metals.

Katalizator stosowany w sposobie według wynalazku można otrzymać znanymi metodami wymiany jonowej, przez przemywanie zeolitu roztworem wodnym soli metalu. Np. zeolit w formie sodowej lub wodorowej można poddać działaniu soli metalu takich jak np. azotany, halogenki, sole organiczne. Najlepiej jest dokonać wymiany jonowej za pomocą wodnych roztworów chlorków lub azotanów.The catalyst used in the process of the invention can be obtained by conventional ion exchange methods by washing the zeolite with an aqueous solution of the metal salt. For example, zeolite in sodium or hydrogen form can be treated with metal salts such as, for example, nitrates, halides, organic salts. It is best to ion exchange with aqueous solutions of chlorides or nitrates.

Wymianę jonów metali na jony wodoru można przeprowadzić znanymi metodami przez przemycie zeolitu roztworami kwasów mineralnych lub roztworami chlorku lub azotanu amonowego, a następnie termiczny rozkład jonów amoniowych powstałych na powierzchni zeolitu do jonów wodorowych i amoniaku.The exchange of metal ions into hydrogen ions can be carried out by known methods by washing the zeolite with solutions of mineral acids or solutions of ammonium chloride or nitrate, and then thermal decomposition of ammonium ions formed on the surface of the zeolite to hydrogen ions and ammonia.

Wymianę jonową można przeprowadzić jednokrotnie lub też powtórzyć ją kilkakrotnie w celu uzyskania wyższego stopnia wymiany.The ion exchange can be carried out once or it can be repeated several times in order to obtain a higher degree of exchange.

W sposobie według wynalazku korzystnie jest zastosować zeolit, w którym wewnątrz porów obecne są jony kilku metali, co można uzyskać za pomocą przemycia roztworami kilku metali.In the process according to the invention, it is advantageous to use a zeolite in which several metal ions are present inside the pores, which can be achieved by washing with solutions of several metals.

Przed dokonaniem wymiany jonowej zeolit można poddać obróbce polegającej na dealuminowaniu znanym sposobem np. przez obróbkę hydrotermiczną i/lub kwasami mineralnymi.Prior to ion exchange, the zeolite may be dealuminated in a known manner, e.g. by hydrothermal treatment and / or with mineral acids.

Proces alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu według wynalazku może być prowadzony w dowolnym reaktorze stosowanym w procesach alkilacji, zarówno ze stałym jak i ruchomym złożem katalizatora. Wykorzystany może być także reaktor destylacji katalitycznej.The naphthalene and / or monoalkyl naphthalene alkylation process according to the invention can be carried out in any reactor used in the alkylation processes, both with fixed and moving bed catalysts. A catalytic distillation reactor may also be used.

W procesie według wynalazku alkilacja naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu prowadzona jest w typowych warunkach alkilacji. Temperatura prowadzenia procesu może mieścić się w przedziale od 80 do około 600°C. Najczęściej reakcję alkilacji prowadzi się w przedziale od 150 do 480°C.In the process of the invention, the alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene is carried out under conventional alkylation conditions. The process temperature may range from 80 to about 600 ° C. Most often, the alkylation reaction is carried out in the range of 150 to 480 ° C.

PL 196 901 B1PL 196 901 B1

Zmieniając temperaturę reakcji można zmieniać zawartość poszczególnych izomerów w produkcie. Stwierdzono, że alkilat otrzymany w niższej temperaturze zawiera najwięcej izomeru 1,4, natomiast produkt otrzymany w wyższej temperaturze jest wzbogacony w izomer 2,3. W przypadku wystąpienia przeszkód sterycznych, wynikających z bezpośredniego sąsiedztwa dwóch dużych podstawników (np. izopropylowych) produkt jest wzbogacony w izomer 1,3.By changing the reaction temperature, the content of the individual isomers in the product can be changed. It was found that the alkylate obtained at the lower temperature contained the most of the 1,4-isomer, while the product obtained at the higher temperature was enriched in the 2,3-isomer. In the case of steric obstacles resulting from the immediate vicinity of two large substituents (e.g. isopropyl), the product is enriched in the 1,3 isomer.

Proces alkilacji według wynalazku można prowadzić pod ciśnieniem w granicach od atmosferycznego do 10 MPa. Korzystne jest podniesienie ciśnienia w celu zapewnienia obecności w reaktorze fazy ciekłej lub nadkrytycznej.The alkylation process according to the invention can be carried out at pressures ranging from atmospheric to 10 MPa. It is preferable to pressurize to ensure that a liquid or supercritical phase is present in the reactor.

Izomery dialkilonaftalenów posiadające podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenu, po wydzieleniu z mieszaniny poreakcyjnej za pomocą znanych metod, jak np. destylacja czy krystalizacja, służą do produkcji nowych tworzyw sztucznych. Można je utlenić do odpowiednich kwasów naftalenodikarboksylowych, a te z kolei są stosowane jako surowce wyjściowe w syntezie chemicznej, np. do produkcji nowych żywic poliestrowych o bardzo cennych właściwościach. Dialkilonaftaleny takie jak np. diizopropylonaftaleny lub di-sec-butylonaftaleny utlenia się do odpowiednich wodoronadtlenków i dalej przetwarza do dihydroksynaftalenów, znajdujących również zastosowanie w produkcji nowych żywic poliestrowych.Dialkylnaphthalene isomers having substituents on the same naphthalene ring, after being separated from the reaction mixture by means of known methods, such as distillation or crystallization, are used to produce new plastics. They can be oxidized to the corresponding naphthalene dicarboxylic acids, and these in turn are used as starting materials in chemical synthesis, e.g. for the production of new polyester resins with very valuable properties. Dialkylnaphthalenes such as e.g. diisopropylnaphthalenes or di-sec-butylnaphthalenes are oxidized to the corresponding hydroperoxides and further processed to dihydroxynaphthalenes, also used in the production of new polyester resins.

Wysoka zawartość w mieszaninie izomerów diizopropylonaftalenu posiadających oba podstawniki alkilowe przy tym samym pierścieniu naftalenowym jest korzystna również w przypadku stosowania jej jako rozpuszczalnika w poligrafii, ze względu na niską zawartość niepożądanych izomerów o wysokiej temperaturze krzepnię cia.The high content of the mixture of diisopropyl naphthalene isomers having both alkyl substituents on the same naphthalene ring is also advantageous when used as a solvent in printing, due to the low content of undesirable high pour point isomers.

Poniższe przykłady ilustrują sposób według wynalazku otrzymywania mieszaniny dialkilonaftalenów o wysokiej zawartości izomerów z dwoma podstawnikami przy tym samym pierścieniu naftalenowym.The following examples illustrate the process of the invention to prepare a high isomeric dialkylnaphthalene mixture with two substituents on the same naphthalene ring.

P r z y k ł a d I. Zeolit Y o module krzemowym 6 i zawartoś ci sodu jako Na2O 12,3%, otrzymano w wyniku 1-krotnej wymiany jonowej wyjś ciowego zeolitu w formie sodowej 1N roztworem chlorku amonowego w temperaturze 80°C w czasie 6 godzin. Zeolit po odsączeniu wysuszono i wyprażono w przepływie powietrza w temperaturze 550°C w ciągu 3 godzin. Do metalowego reaktora ci ś nieniowego nasypano 5 g tak otrzymanego katalizatora i po ustaleniu się w reaktorze temperatury 200°C rozpoczęto dozowanie mieszaniny naftalenu z propylenem o stosunku molowym 1,5/1 z szybkością 9 g/g kat./godz. W reaktorze utrzymywano ciś nienie 3 MPa.Example I. Y-zeolite with a silicon modulus 6 and sodium content as Na2O 12.3%, obtained by 1-time ion exchange of the starting zeolite in the sodium form with 1N ammonium chloride solution at 80 ° C for 6 hours . After filtration, the zeolite was dried and calcined in flowing air at 550 ° C for 3 hours. 5 g of the catalyst thus obtained were poured into the metal pressure reactor, and after the temperature of the reactor stabilized at 200 ° C, dosing of the naphthalene-propylene mixture with a molar ratio of 1.5 / 1 was started at a rate of 9 g / g cat / hour. The pressure in the reactor was kept at 3 MPa.

Po 1 godzinie pobrano ciekłą próbkę i poddano ją analizie chromatograficznej. Otrzymana w wyniku alkilacji mieszanina diizopropylonaftalenów zawierała 12,6% 1,3-DIPN i 31,4% 1,4-DIPN a sumaryczna zawartość izomerów posiadają cych oba podstawniki przy tym samym pierś cieniu naftalenowym wynosiła 44,8%.After 1 hour, a liquid sample was taken and subjected to chromatographic analysis. The mixture of diisopropylnaphthalenes obtained by the alkylation contained 12.6% 1,3-DIPN and 31.4% 1,4-DIPN, and the total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 44.8%.

Mieszanina diizopropylonaftalenów otrzymana w tych samych warunkach w obecności glinokrzemianu amorficznego zawierała tylko 14,5% izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym.A mixture of diisopropylnaphthalenes prepared under the same conditions in the presence of an amorphous aluminosilicate contained only 14.5% of isomers having both substituents on the same naphthalene ring.

P r z y k ł a d II. Zeolit Y w formie wapniowo-lantanowcowej otrzymano z zeolitu NaY o module krzemowym 5. Wymianę jonową zeolitu wykonano najpierw przemywając go wodnym roztworem chlorku wapnia (stęż. 20 g/l) w temperaturze 80°C w ciągu 6 godzin. Następnie zeolit przemyto 2% roztworem (w przeliczeniu na lantan) mieszaniny uwodnionych azotanów amonowo-lantanowcowych, która zawierała (w przeliczeniu na tlenki) 25% La2O3, 6% CeO2, 13% Pr6On i 30% Nd2O3. Wymianę jonową prowadzono w temperaturze 80°C w ciągu 6 godzin i powtórzono ją trzykrotnie. Zeolit po odsączeniu wysuszono i wyprażono. Otrzymany zeolit zawierał sodu jako Na2O 2,1%, wapnia (CaO) 2,2% i metali ziem rzadkich (Ln2O3) 4,9% wagowych.P r z x l a d II. Zeolite Y in the calcium-lanthanide form was obtained from NaY zeolite with silicon module 5. The zeolite was ion exchanged first by washing it with an aqueous solution of calcium chloride (conc. 20 g / l) at the temperature of 80 ° C for 6 hours. The zeolite was then washed with a 2% solution (calculated as lanthanum) of a hydrated ammonium lanthanide nitrate mixture which contained (calculated as oxides) 25% La2O3, 6% CeO2, 13% Pr6On and 30% Nd2O3. Ion exchange was carried out at 80 ° C for 6 hours and it was repeated three times. After filtration, the zeolite was dried and calcined. The obtained zeolite contained sodium as Na2O 2.1%, calcium (CaO) 2.2% and rare earth metals (Ln2O3) 4.9% by weight.

Alkilację naftalenu propylenem przeprowadzono w reaktorze ciśnieniowym, w warunkach jak w przykł adzie I. Otrzymana w reakcji alkilacji mieszanina diizopropylonaftalenów zawierał a 12,3%Alkylation of naphthalene with propylene was carried out in a pressure reactor, under conditions as in example I. The mixture of diisopropylnaphthalenes obtained in the alkylation reaction contained as much as 12.3%

1,3-DIPN i 44,0% 1,4-DIPN. Sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 56,6%.1,3-DIPN and 44.0% 1,4-DIPN. The total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 56.6%.

P r z y k ł a d III. Alkilację naftalenu propylenem przeprowadzono przy zastosowaniu katalizatora jak w przykładzie II utrzymując temperaturę procesu 250°C. Otrzymana mieszanina diizopropylonaftalenów zawierała 24,5% 1,3-DIPN i 17,5% 1,4-DIPN a sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 42,8%.P r x l a d III. Naphthalene alkylation with propylene was carried out using the catalyst as in Example 2 while maintaining the process temperature at 250 ° C. The obtained mixture of diisopropylnaphthalenes contained 24.5% 1,3-DIPN and 17.5% 1,4-DIPN, and the total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 42.8%.

P r z y k ł a d IV. Alkilację naftalenu propylenem przeprowadzono w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem 3 MPa, przy użyciu jako katalizatora mordenitu o module krzemowym 10 i zawartości sodu 0,3%. Otrzymana mieszanina diizopropylonaftalenów zawierała 15,7% 1,3-DIPN i 22,8% 1,4-DIPN.P r x l a d IV. The alkylation of naphthalene with propylene was carried out at a temperature of 200 ° C, pressure of 3 MPa, using mordenite with a silicon module of 10 and a sodium content of 0.3% as a catalyst. The resulting mixture of diisopropylnaphthalenes contained 15.7% 1,3-DIPN and 22.8% 1,4-DIPN.

PL 196 901 B1PL 196 901 B1

Sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 39%.The total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 39%.

P r z y k ł a d V. Alkilację izopropylonaftalenu (o zawartości 45% 2-izomeru) propylenem przeprowadzono w temperaturze 200°C, pod ciśnieniem 2MPa przy stosunku molowym izopropylonaftalen/propylen = 2/1 w obecności zeolitu Y w formie wapniowo-lantanowcowej jak w przykładzie II. Otrzymano mieszaninę diizopropylonaftalenów która zawierała 27,6% 1,3-DIPN i 24,7% 1,4-DIPN. Sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 52,6%.Example 5 Alkylation of isopropylnaphthalene (with 45% 2-isomer content) with propylene was carried out at a temperature of 200 ° C, under a pressure of 2MPa with a molar ratio of isopropylnaphthalene / propylene = 2/1 in the presence of Y zeolite in the calcium-lanthanide form as in the example II. A mixture of diisopropylnaphthalenes was obtained which contained 27.6% 1,3-DIPN and 24.7% 1,4-DIPN. The total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 52.6%.

P r z y k ł a d VI. Alkilację naftalenu prowadzono stosują c etylen jako czynnik alkilujący, a jako katalizator zeolit NaY jak w przykładzie I. Reakcję prowadzono w temperaturze 270°C, pod ciśnieniem 3 MPa. Otrzymana mieszanina dietylonaftalenów (DEN) zawierała 21,5% 1,3-DEN i 21,9% 1,4-DEN, sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 49,4%.P r x l a d VI. Naphthalene alkylation was carried out using ethylene as the alkylating agent and NaY zeolite as the catalyst as in Example 1. The reaction was carried out at a temperature of 270 ° C and a pressure of 3 MPa. The obtained mixture of diethylnaphthalenes (DEN) contained 21.5% 1,3-DEN and 21.9% 1,4-DEN, the total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 49.4%.

Dla porównania, produkt otrzymany w tych samych warunkach w obecności glinokrzemianu amorficznego zawierał 29% izomerów z podstawnikami przy tym samym pierścieniu.For comparison, the product obtained under the same conditions in the presence of an amorphous aluminosilicate contained 29% of isomers with substituents on the same ring.

P r z y k ł a d VII. Alkilację naftalenu prowadzono stosując metanol jako czynnik alkilujący, jako katalizator zeolit NaY jak w przykładzie I. Reakcję prowadzono w temperaturze 450°C, pod ciśnieniem 3MPa. Otrzymana mieszanina dimetylonaftalenów (DMeN) zawierała 32,1% 1,3-DMeN i 13,8%P r o x l a d VII. Naphthalene alkylation was carried out using methanol as the alkylating agent, NaY zeolite as catalyst as in Example 1. The reaction was carried out at a temperature of 450 ° C, under a pressure of 3MPa. The obtained mixture of dimethylnaphthalenes (DMeN) contained 32.1% 1,3-DMeN and 13.8%

1,4-DMeN. Sumaryczna zawartość izomerów posiadających oba podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym wynosiła 49,3%.1,4-DMeN. The total content of isomers having both substituents on the same naphthalene ring was 49.3%.

Dla porównania, produkt otrzymany w tych samych warunkach w obecności zeolitu ZSM-5 zawierał 22% izomerów z podstawnikami przy tym samym pierścieniu.For comparison, the product obtained under the same conditions in the presence of ZSM-5 zeolite contained 22% of isomers with substituents on the same ring.

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób selektywnej alkilacji naftalenu i/lub monoalkilonaftalenu czynnikiem alkilującym C1-C4, przy użyciu katalizatora zeolitowego, znamienny tym, że reakcję w kierunku uzyskania izomerów posiadających podstawniki przy tym samym pierścieniu naftalenowym prowadzi się przy zastosowaniu katalizatora zeolitowego szerokoporowatego, zawierającego oprócz jonów wodoru jony metali.1. The method of selective alkylation of naphthalene and / or monoalkyl naphthalene with a C1-C4 alkylating agent, using a zeolite catalyst, characterized in that the reaction towards obtaining isomers having substituents on the same naphthalene ring is carried out using a broad porous zeolite catalyst containing ions in addition to hydrogen ions metals. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się zeolit typu fojazytu zawierający oprócz jonów wodoru jony metali.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalyst is a photoite-type zeolite containing metal ions in addition to hydrogen ions. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się zeolit typu mordenitu zawierający oprócz jonów wodoru jony metali.3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalyst is a mordenite type zeolite containing metal ions in addition to hydrogen ions. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się zeolit typu beta zawierający oprócz jonów wodoru jony metali.4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalyst is beta zeolite containing metal ions in addition to hydrogen ions. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się zeolit typu L zawierający oprócz jonów wodoru jony metali.5. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalyst is an L-type zeolite containing metal ions in addition to hydrogen ions. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się zeolit Y w formie wapniowo-lantanowcowej.6. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalyst is Y zeolite in the calcium-lanthanide form. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się przy zastosowaniu katalizatora zeolitowego, w którym jony metalu wprowadzono metodą wymiany jonowej.7. The method according to p. The process of claim 1, wherein the reaction is carried out using a zeolite catalyst in which metal ions have been introduced by ion exchange.
PL350700A 2001-11-15 2001-11-15 Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene PL196901B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL350700A PL196901B1 (en) 2001-11-15 2001-11-15 Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL350700A PL196901B1 (en) 2001-11-15 2001-11-15 Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL350700A1 PL350700A1 (en) 2003-05-19
PL196901B1 true PL196901B1 (en) 2008-02-29

Family

ID=27786405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL350700A PL196901B1 (en) 2001-11-15 2001-11-15 Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL196901B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107266282A (en) * 2017-07-25 2017-10-20 利尔化学股份有限公司 A kind of preparation method of 1,4 dimethylnaphthalene

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107266282A (en) * 2017-07-25 2017-10-20 利尔化学股份有限公司 A kind of preparation method of 1,4 dimethylnaphthalene

Also Published As

Publication number Publication date
PL350700A1 (en) 2003-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2288575B1 (en) Selective catalyst for aromatics conversion
US3849340A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
CN101657256B (en) Modified Y-85 and LZ-210 zeolites
US5240889A (en) Hydrated alkylation catalyst
CS218565B2 (en) Catalyser for selective production of the p-dialkylbenzenes
JP2000511194A (en) Aromatic conversion method and zeolite catalyst useful for this method
US8754278B2 (en) Aromatic alkylation catalyst
US4623530A (en) Crystalline magnesia-silica composites and process for producing same
CA2675204C (en) A catalyst composition and its use thereof in aromatics alkylation
US4721827A (en) Crystalline magnesia-silica composites and process for producing same
CN106660938B (en) The method for producing the diamines and polyamines of diphenylmethane series
US5157180A (en) Alkylation and transalkylation processes
DK169252B1 (en) Process for the preparation of zeolite ZSM-23 and a catalyst containing this zeolite and use of such a catalyst for the conversion of organic compounds
JP3832849B2 (en) Naphthalene alkyl process using mixed H / NH bottom 3 catalyst
EP0400857B1 (en) Process for preparing long chain alkyl aromatic compounds
CA1327611C (en) Process for selective diisopropylation of naphthyl compounds using shape selective acidic crystalline molecular sieve catalysts
US5036033A (en) Alkylation catalyst and processes for preparing
EP0152485B1 (en) Binder-free zeolite catalyst, process for its preparation, and catalytic reaction using same
EP0507761B2 (en) Modified zeolite alkylation catalyst and process employing same
ES2294194T3 (en) PROCEDURE OF PRODUCTION OF PHENYLALCANS USING A COMBINATION OF TWO CATALYSTS.
ITMI991171A1 (en) PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF DIAMINODIPHENYLMETHANE AND ITS HIGHER APPROVALS
PL196901B1 (en) Method of selectively alkylating naphthalene and/or monoalkylnaphthalene
US5026942A (en) Process for selective diisopropylation of naphthyl compounds using shape selective acidic crystalline molecular sieve catalysts
US7982082B1 (en) Process for alkylation of aromatic hydrocarbons using UZM-35
EP0692307A1 (en) Catalytic composition for the preparation of long-chain alkylaromatic compounds

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20091115