PL242415B1 - Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora - Google Patents

Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora Download PDF

Info

Publication number
PL242415B1
PL242415B1 PL434550A PL43455020A PL242415B1 PL 242415 B1 PL242415 B1 PL 242415B1 PL 434550 A PL434550 A PL 434550A PL 43455020 A PL43455020 A PL 43455020A PL 242415 B1 PL242415 B1 PL 242415B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
alpha
pinene
catalyst
mol
isomerization
Prior art date
Application number
PL434550A
Other languages
English (en)
Other versions
PL434550A1 (pl
Inventor
Agnieszka Wróblewska
Piotr Miądlicki
Zuzanna Szeremeta
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
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 Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL434550A priority Critical patent/PL242415B1/pl
Publication of PL434550A1 publication Critical patent/PL434550A1/pl
Publication of PL242415B1 publication Critical patent/PL242415B1/pl

Links

Landscapes

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

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób izomeryzacji alfa-pinenu, w obecności wermikulitu jako katalizatora, pod ciśnieniem atmosferycznym, który to sposób charakteryzuje się tym, że stosuje się wermikulit, który przemywa się roztworami kwasu siarkowego (VI) oraz kwasu chlorowodorowego o następujących stężeniach: 0,01, 0,1, 0,5, 1 oraz 2 mol/dm3, a następnie odsącza się go i suszy w temperaturze 100°C przez 24h, przy czym tak zmodyfikowany wermikulit stosuje się w ilości 1,0 do 10% wagowych w mieszaninie reakcyjnej, a proces izomeryzacji prowadzi się w temperaturze 120-160°C i w czasie od 5 do 120 minut. Proces izomeryzacji prowadzi się stosując intensywność mieszania 350 obr/min. Do reaktora wprowadza się w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora, otrzymywanego w wyniku przemywania naturalnego wermikulitu roztworami kwasu siarkowego (VI) i chlorowodorowego, w wyniku której otrzymuje się jako produkty główne, takie cenne związki jak: kamfen i limonen oraz tricyklen, p-cymen czy alfa-terpinen.
Z opisu patentowego US 2 385 711 znane jest wykorzystanie haloizytu lub minerałów i skał zawierających haloizyt do izomeryzacji alfa-pinenu do kamfenu. Zastosowanie takich katalizatorów pozwoliło uzyskać czysty kamfen w stosunkowo krótkim czasie. Haloizyt przed użyciem w reakcji izomeryzacji był mielony do ziaren wielkości 100-200 mesh, przemywany rozcieńczonym roztworem kwasu octowego, następnie wodą destylowaną, a następnie ogrzewany przez 1 h w temperaturze 250°C. Jedna część tak przygotowanego katalizatora była dodawana do 25 części świeżo destylowanego alfapinenu i cała mieszanina była ogrzewana do temperatury 150°C. Po 10 minutach ogrzewania pod chłodnicą zwrotną temperatura mieszaniny reakcyjnej wzrastała do 170°C. Próbki do analiz były pobierane po 10, 20 i 60 minutach. Dla tych czasów reakcji otrzymano odpowiednie wydajności kamfenu: 60%, 55% i 50%, przy konwersji alfa-pinenu sięgającej 90%.
W opisie patentowym PL 230167 ujawniono sposób izomeryzacji alfa-pinenu do kamfenu i limonenu, w którym jako katalizator zastosowano katalizator Ti-SBA-15 otrzymany metodą bezpośrednią według przepisu F. Berube i współpracowników (F. Berube, A. Khadhraoui, M.T. Janicke, F. Kleitz, S. Kaliaguine, Optimizing Silica Synthesis for the Preparation of Mesoporous Ti-SBA-15 Epoxidation Catalysts, Ind. Eng. Chem. Res. 49 (2010) 6977-6985) i zawierający 2,8% wag. Ti. Izomeryzację prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym, a ilość katalizatora Ti-SBA-15 zmieniano w zakresie 5-15% wag. (w odniesieniu do masy mieszaniny reakcyjnej). Proces izomeryzacji prowadzono w temperaturze 80-140°C, w czasie od 5 do 48 h oraz stosując intensywność mieszania 400 obr/min. Do reaktora wprowadzano najpierw alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 421032 opisano zastosowanie katalizatorów Ti-SBA-15 otrzymanych według przepisu F. Berube i współpracowników (F. Berube, A. Khadhraoui, M.T. Janicke, F. Kleitz, S. Kaliaguine, Optimizing Silica Synthesis for the Preparation of Mesoporous Ti-SBA-15 Epoxidation Catalysts, Ind. Eng. Chem. Res. 49 (2010) 6977-6985) i zawierających odpowiednio: 0,6, 0,8, 1,1 i 2,5% wag. tytanu w procesie izomeryzacji alfa-pinenu. W procesie tym otrzymywano cenne produkty, takie jak: kamfen, limonen, terpinolen, p-cymen, alfa-terpinen i gamma-terpinen, alfa-felandren oraz kamfolenal, przy konwersji alfa-pinenu sięgającej 100% mol. Proces izomeryzacji prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym, w temperaturze 20-200°C, w czasie od 15 minut do 48 godzin, stosując intensywność mieszania 400 obr/min., a ilości katalizatorów w mieszaninie reakcyjnej zmieniały się w zakresie 0,5 do 20% wag. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 423 906 opisano zastosowanie katalizatorów Ti-MCM-41 otrzymanych metodą zol-żel opisaną przez R. Peng’a i współpr. (Rui Peng, Dan Zhao, Nada M. Dimitrijevic, Tijana Rajh, and Ranjit T. Koodali, Room Temperature Synthesis of Ti-MCM-48 and Ti-MCM-41 Mesoporous Materials and Their Performance on Photocatalytic Splitting of Water, J. Phys. Chem. C 116 (1) (2012) 1605-1613) w procesie izomeryzacji alfa-pinenu. Izomeryzację alfa-pinenu prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym, na katalizatorach Ti-MCM-41 zawierających 3 lub 4 lub 5 lub 12% wagowych tytanu, które wprowadzano do mieszaniny reakcyjnej w ilości 2,5 do 12,5% wagowych. Proces izomeryzacji prowadzono w temperaturze 80-180°C, w czasie od 15 minut do 48 godzin, stosując intensywność mieszania 500 obr/min. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 426058 opisano sposób izomeryzacji alfa-pinenu, w obecności haloizytu jako katalizatora, w atmosferze powietrza, pod ciśnieniem atmosferycznym, z intensywnością mieszania 500 obr/minutę, który charakteryzuje się tym, że haloizyt stosuje się w postaci niemodyf ikowanego proszku, w ilości 2,5-15% wagowych w mieszaninie reakcyjnej, przy czym proces izomeryzacji prowadzi się w temperaturze 80-180°C i w czasie od 0,25 h do 48 h. Do reaktora wprowadza się w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 426921 opisano sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności sepiolitu jako katalizatora, pod ciśnieniem atmosferycznym, z intensywnością mieszania 500 obr/minutę, który charakteryzuje się tym, że sepiolit mieli się do postaci proszku i odsiewa na sicie 0,25 mm, a następnie stosuje się go jako katalizator izomeryzacji alfa-pinenu w ilości 2,5-15% wagowych w mieszaninie reakcyjnej. Proces izomeryzacji prowadzi się w temperaturze 100-180°C i w czasie od 15 minut do 24 h. Do reaktora wprowadza się w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 427522 opisano sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności modyfikowanego haloizytu, w atmosferze powietrza i pod ciśnieniem atmosferycznym. Modyfikowany haloizyt przygotowywano w ten sposób, że mielono go do postaci proszku, a później przemywano roztworami kwasu siarkowego o stężeniach 0,05-4M (mol/dm3) w ten sposób, że zawiesinę katalizatora w roztworze do przemywania umieszczano w łaźni wodnej w temperaturze 85°C i mieszano całość przez 3 godziny. Następnie zmodyfikowany haloizyt przesączano i przemywano na filtrze wodą dejonizowaną aż do momentu, gdy w przesączu nie były już wykrywane jony siarczanowe. Później otrzymany katalizator suszono w temperaturze 100°C przez 24 godziny, a następnie usuwano z niego tlenek żelaza za pomocą magnesu neodymowego. Tak otrzymany zmodyfikowany haloizyt stosowano jako katalizator w procesie izomeryzacji α-pinenu. Jego zawartość w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 10% wag. Proces prowadzono w temperaturze 110°C, w czasie 1 h i stosując intensywność mieszania 500 obr/minutę. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator. W wyniku tak prowadzonej izomeryzacji α-pinenu możliwe było uzyskanie wysokiej selektywności kamfenu w stosunkowo krótkim czasie (1 h) oraz w niskich temperaturach (110°C).
W zgłoszeniu patentowym P. 428125 opisano sposób izomeryzacji alfa-pinenu, w obecności klinoptylolitu jako katalizatora. Izomeryzacja była prowadzona pod ciśnieniem atmosferycznym, z intensywnością mieszania 500 obr/minutę, a katalizator miał postać proszku o średnim rozmiarze cząstek wynoszącym 50 mikronów i stosowano go w ilości 2,5-15% wag. w mieszaninie reakcyjnej. Proces izomeryzacji alfa-pinenu prowadzono w temperaturze 80-180°C i w czasie od 15 minut do 24 godzin. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P. 428 872 opisano sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności montmorylonitu jako katalizatora. Izomeryzacja była prowadzona pod ciśnieniem atmosferycznym i z intensywnością mieszania 500 obr/minutę. Montmorylonit przed zastosowaniem w procesie izomeryzacji był ucierany w moździerzu do rozmiaru ziaren <0,25 mm oraz suszony w temperaturze 100°C. Do izomeryzacji stosowano zawartości katalizatora w mieszaninie reakcyjnej wynoszące 2,5-15% wagowych. Proces izomeryzacji prowadzono w temperaturze 80-180°C i w czasie reakcji od 15 minut do 24 godzin. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
W zgłoszeniu patentowym P 430369 został opisany sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności katalizatora, pod ciśnieniem atmosferycznym, w temperaturze 80-180°C, w czasie od 15 minut do 24 godzin, z intensywnością mieszania 500 obr/minutę, który charakteryzował się tym, że jako katalizator stosowano w nim naturalny wermikulit, wysuszony w 100°C przez 24 godziny i wprowadzany do mieszaniny reakcyjnej w ilości 2,5-15% wagowych w stosunku do masy tej mieszaniny. W badaniach stosowano wermikulit o następującym składzie, wyrażonym w % wagowych: Si - 17,4, Fe - 11,7, Mg 11,3, Al - 5,4, Ca - 0,9, K - 0,5, Ti - 0,4, Ni - 0,3, Ag - 0,2, Cr - 0,2, Mn - 0,1, Ba - 0,1, Eu - 0,1, Cu - 0,04, Zn - 0,02 i Zr - 0,01. Do reaktora wprowadzano w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
Nieoczekiwanie okazało się, że wermikulit poddany modyfikacji polegającej na przemywaniu naturalnego wermikulitu roztworami kwasu siarkowego (VI) i chlorowodorowego zwiększył swoją aktywność.
Sposób izomeryzacji alfa-pinenu, według wynalazku, w obecności wermikulitu jako katalizatora, pod ciśnieniem atmosferycznym, charakteryzuje się tym, że stosuje się wermikulit, który przemywa się roztworami kwasu siarkowego (VI) oraz kwasu chlorowodorowego o następujących stężeniach: 0,01, 0,1,0,5, 1 oraz 2 mol/dm3, a następnie odsącza się go i suszy w temperaturze 100°C przez 24 h, przy czym tak zmodyfikowany wermikulit stosuje się w ilości 1,0 do 10% wagowych w mieszaninie reakcyjnej, a proces izomeryzacji prowadzi się w temperaturze 120-160°C i w czasie od 5 do 120 minut. Proces izomeryzacji prowadzi się stosując intensywność mieszania 350 obr/min. Do reaktora wprowadza się w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
Dzięki przeprowadzonym kwasowym modyfikacjom wermikulitu otrzymano katalizatory, które są aktywne w niższej temperaturze (o 40°C), ich zawartość w mieszaninie reakcyjnej może być mniejsza o 2,5% wag., a czas reakcji jest skrócony o 50 min (próbka wermikulitu modyfikowana roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,5 mol/dm3) oraz o 40 min (próbka wermikulitu modyfikowana roztworem kwasu chlorowodorowym o stężeniu 1 mol/dm3). Dzięki użyciu tego porowatego materiału pochodzenia naturalnego możliwe jest otrzymanie w odpowiednich warunkach selektywności przemiany do kamfenu sięgającej 62% mol. Inne cenne produkty tego procesu to: limonen, terpinolen, p-cymen, alfa-terpinen i gamma-terpinen oraz tricyklen.
Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymywanie w nim w wysokich selektywności kamfenu (do 62%) oraz wysokich konwersji α-pinenu (około 100%) już dla bardzo krótkiego czasu reakcji wynoszącego 10 minut (6-krotne skrócenie czasu reakcji w stosunku do wermikulitu naturalnego). W procesie izomeryzacji alfa-pinenu stosuje się reaktory szklane, które są tańsze niż wykonane np. ze stali nierdzewnej, a sama izomeryzacja jest prowadzona pod ciśnieniem atmosferycznym i nie wymaga użyc ia aparatury ciśnieniowej, np. autoklawów. Ponadto katalizator do prowadzenia procesu izomeryzacji alfapinenu jest pochodzenia naturalnego i jest on jest stosunkowo tanim i łatwo dostępnym materiałem porowatym.
Sposób według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania. Przy czym w przykładzie 1 przedstawiono sposób modyfikacji wermikulitu naturalnego przez przemywanie roztworami kwasu siarkowego (VI) i solnego.
Przykład 1
Przed modyfikacją wermikulitu przygotowano roztwory kwasu siarkowego (VI) oraz kwasu chlorowodorowego o następujących stężeniach: 0,01,0,1,0,5, 1 oraz 2 mol/dm3. Najpierw przeprowadzono modyfikację wermikulitu z wykorzystaniem roztworu kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,01 mol/dm 3. W tym celu przygotowano naważkę naturalnego wermikulitu w reaktorze szklanym o pojemności 250 cm3, a później wprowadzono do reaktora roztwór kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,01 mol/dm3 (na 1 g wermikulitu dodano 15 cm3 roztworu kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,01 mol/dm3). Reaktor umieszczono w łaźni olejowej i włączono mieszanie z intensywnością 220 rpm. Modyfikacja była prowadzona w temperaturze 80°C przez 4 h. Później zmodyfikowany wermikulit odsączono na lejku Buchnera pod zmniejszonym ciśnieniem, w celu oddzielenia roztworu od modyfikowanego materiału i przemyto go wodą destylowaną. Następnie otrzymaną próbkę modyfikowanego wermikulitu suszono w 100°C przez 24 h. Dla wszystkich pozostałych roztworów kwasów, proces modyfikacji naturalnego wermikulitu został wykonany analogicznie. Otrzymane próbki zastosowano później w procesie izomeryzacji α-pinenu.
Przykład 2
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 3,109 g alfa-pinenu oraz 0,156 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,01 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 140°C, przy zawartości katalizatora 5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 51% mol, limonenu 20% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 9% mol.
‘ Przykład 3
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 3,043 g alfa-pinenu oraz 0,152 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 2 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 140°C, przy zawartości katalizatora 5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosilokasnami, 30 m x
0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 46% mol, limonenu 1% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 14% mol.
Przykład 4
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 2,942 g alfa-pinenu oraz 0,153 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem chlorowodorowego o stężeniu 0,01 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 160°C, przy zawartości katalizatora 5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 91% mol, limonenu 21% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 67% mol.
Przykład 5
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 2,957 g alfa-pinenu oraz 0,151 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu chlorowodorowego o stężeniu 2 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 160°C, przy zawartości katalizatora 5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosilokasnami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 47% mol, limonenu 71% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 100% mol.
Przykład 6
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 2,969 g alfa-pinenu oraz 0,153 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,5 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 120°C, przy zawartości katalizatora 5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosilokasnami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 54% mol, limonenu 20% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 80% mol.
Przykład 7
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 3,017 g alfa-pinenu oraz 0,030 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,5 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 120°C, przy zawartości katalizatora 1% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 60% mol, limonenu 20% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 26% mol.
Przykład 8
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 2,993 g alfa-pinenu oraz 0,301 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 0,5 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 120°C, przy zawartości katalizatora 10% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 47% mol, limonenu 0% mol, tricyklenu 10 % mol, p-cymenu 8% mol, alfa-terpinenu 10% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 99% mol.
Przykład 9
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 9,800 g alfa-pinenu oraz 0,750 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu chlorowodorowego o stężeniu 1,0 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 120°C, przy zawartości katalizatora 7,5% wag. oraz w czasie reakcji 5 minut.
Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 48% mol, limonenu 28% mol, tricyklenu 2% mol, p-cymenu 1% mol, alfa-terpinenu 4% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 41% mol.
Przykład 10 ‘ ‘
Do reaktora szklanego o pojemości 25 cm3, który był zaopatrzony w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne z funkcją grzania wprowadzano 9,800 g alfa-pinenu oraz 0,750 g katalizatora (wermikulit modyfikowany roztworem kwasu chlorowodorowego o stężeniu 1,0 mol/dm3). Reaktor umieszczano w łapie, a następnie zanurzano w łaźni olejowej i włączano mieszanie. Proces izomeryzacji alfa-pinenu badano w temperaturze 120°C, przy zawartości katalizatora 7,5% wag. oraz w czasie reakcji 120 minut. Po zakończonej syntezie roztwór poreakcyjny oddzielano od katalizatora przez odwirowanie. Analizę jakościową wykonano metodą chromatograficzną GC-MS z wykorzystaniem aparatu ThermoQuest, wyposażonego w detektor Voyager oraz kolumnę DB-5 (wypełniona fenylometylosiloksanami, 30 m x 0.25 mm x 0.5 um). Parametry analizy były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min., temperatura dozownika 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 2,5 min w temp. 50°C, następnie wzrost z szybkością 10°C/min do 300°C. Analiza ilościowa wykonana była chromatografem Thermo Electron FOCUS wyposażonym w detektor FID oraz kolumnę TR FAME (filled with cyanopropylphenyl, 30 m x 0.25 mm x 0.25 um). Parametry pracy chromatografu były następujące: przepływ helu 0,7 ml/min, temperatura dozownika 200°C, temperatura detektora 200°C, temperatura pieca izotermicznie przez 7 min w temp. 60°C, następnie wzrost z szybkością 15°C/min do 240°C. W celu określenia składu mieszanin zastosowano metodą normalizacji wewnętrznej. W badanych warunkach uzyskano następujące wartości selektywności głównych produktów: kamfenu 49% mol, limonenu 9% mol, tricyklenu 7% mol, p-cymenu 4% mol, alfa-terpinenu 8% mol, a konwersja alfa-pinenu osiągnęła wartość 100% mol.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora, pod ciśnieniem atmosferycznym, znamienny tym, że stosuje się wermikulit, który przemywa się roztworami kwasu siarkowego (VI) oraz kwasu chlorowodorowego o następujących stężeniach: 0,01,0,1, 0,5, 1 oraz 2 mol/dm3, a następnie odsącza się go i suszy w temperaturze 100°C przez 24 h, przy czym tak zmodyfikowany wermikulit stosuje się w ilości 1,0 do 10% wagowych w mieszaninie reakcyjnej, a proces izomeryzacji prowadzi się w temperaturze 120-160°C, w czasie od 5 do 120 minut.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces izomeryzacji prowadzi się stosując intensywność mieszania 350 obr/min.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do reaktora wprowadza się w pierwszej kolejności alfa-pinen, a później katalizator.
PL434550A 2020-07-02 2020-07-02 Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora PL242415B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434550A PL242415B1 (pl) 2020-07-02 2020-07-02 Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434550A PL242415B1 (pl) 2020-07-02 2020-07-02 Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL434550A1 PL434550A1 (pl) 2022-01-03
PL242415B1 true PL242415B1 (pl) 2023-02-20

Family

ID=80001158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL434550A PL242415B1 (pl) 2020-07-02 2020-07-02 Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL242415B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL434550A1 (pl) 2022-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010355259B2 (en) Catalyst comprising platinum and gold nano - particles and its use for oxidation of glucose and preparation method of such a catalyst
JP4335445B2 (ja) 金属酸化物ゾルを使用した成形体の製造方法、成形体、そのアルケンオキシドを製造する際の使用
TWI547313B (zh) A silver catalyst carrier, a process for its preparation, a silver catalyst made from the carrier and a use thereof
US9808790B2 (en) Processes for the manufacturing of oxidation catalysts
CN108126687B (zh) 钼及钼钒共掺杂纳米氧化硅基催化剂、其制备方法及应用
PL242415B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności wermikulitu jako katalizatora
PL240439B1 (pl) Sposób izomeryzacji geraniolu
CN109999893A (zh) 一种苯加氢制环己基苯用催化剂的制备方法
CN111111780A (zh) 一种松油醇异构化催化剂的制备方法及其应用
CN1184003C (zh) 一种用于合成戊二醛的负载型钨酸催化剂及其制造方法
JP4951235B2 (ja) パラジウム含有担持触媒、およびそれを用いたα,β−不飽和カルボン酸の製造方法
PL237110B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności katalizatora
CN114425387A (zh) 硼氮共掺杂二氧化钛载钯催化剂及其制备方法和应用
PL235725B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu
DE102015222196A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure
PL237700B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności katalizatora
PL235726B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności haloizytu
RU2797946C1 (ru) Способ совместного получения n-пропиланилина и 2-этил-3-метилхинолина
JP5804145B2 (ja) パラジウム含有触媒の製造方法、およびα,β−不飽和カルボン酸の製造方法
JP3637774B2 (ja) 酢酸製造用触媒、該触媒の製造方法、及び該触媒を用いた酢酸の製造方法
PL236553B1 (pl) Sposób izomeryzacji alfa-pinenu w obecności katalizatora
CN101822990A (zh) 一种用于环己烷氧化的负载型纳米金催化剂及其制备方法
CN111013646B (zh) 制备壬醛和壬醛酸或者壬醛和壬醛酸甲酯的方法
JP5084004B2 (ja) パラジウム含有担持触媒及びその製造方法、並びに、α,β−不飽和カルボン酸の製造方法
DE10132500A1 (de) Verfahren und Katalysator zur Herstellung von C2-Oxygenaten aus Synthesegas