RU2057109C1 - Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols - Google Patents

Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols Download PDF

Info

Publication number
RU2057109C1
RU2057109C1 RU92009009A RU92009009A RU2057109C1 RU 2057109 C1 RU2057109 C1 RU 2057109C1 RU 92009009 A RU92009009 A RU 92009009A RU 92009009 A RU92009009 A RU 92009009A RU 2057109 C1 RU2057109 C1 RU 2057109C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
catalysts
iron
phenol
manganese
Prior art date
Application number
RU92009009A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92009009A (en
Inventor
Н.С. Коцаренко
В.П. Шмачкова
И.Н. Поповская
Т.В. Замулина
Original Assignee
Институт катализа СО РАН
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 Институт катализа СО РАН filed Critical Институт катализа СО РАН
Priority to RU92009009A priority Critical patent/RU2057109C1/en
Publication of RU92009009A publication Critical patent/RU92009009A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057109C1 publication Critical patent/RU2057109C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: 2,6- dimethylsubstituted phenol are prepared by vapor phase orthomethylation of phenol, ortho-, metha-or paracresol with methanol under counterflow conditions in the presence of oxide iron-vanadium manganese catalysts which are molded with binder or applied on widely porous silica gel, then activated at 200-400 C and calcined to give catalysts with iron-vanadium-manganese atomic ratio of (0.5-1):(1-0.5): (0.05-0.5) containing more than 30 wt% active component. The catalyst has large pores having radius of more than 15 nm and pore size of 0.5-1.5 cm3/g. EFFECT: more efficient preparation process. 2 tbl

Description

Изобретение относится к процессу каталитического метилирования фенолов, имеющих два атома водорода в ортоположении, с образованием 2,6-диметилпроизводных фенолов в присутствии железованадиймарганцевых оксидных катализаторов. The invention relates to a process for the catalytic methylation of phenols having two ortho hydrogen atoms with the formation of 2,6-dimethyl derivatives of phenols in the presence of iron-vanadium manganese oxide catalysts.

Метилпроизводные фенолов являются очень ценными веществами и имеют обширную область применения в органическом и неорганическом синтезе. Они используются в качестве антиоксидантов и стабилизаторов горюче-смазочных материалов, различных жиров, синтетического каучука, а также в качестве исходных веществ в синтезе неионогенных поверхностно-активных веществ, конструкционных материалов, средств защиты растений, лекарственных препаратов, витамина Е и т.п. Methyl derivatives of phenols are very valuable substances and have a wide range of applications in organic and inorganic synthesis. They are used as antioxidants and stabilizers of fuels and lubricants, various fats, synthetic rubber, as well as starting materials in the synthesis of nonionic surfactants, structural materials, plant protection products, medicines, vitamin E, etc.

В настоящее время основным методом получения метилпроизводных фенолов является каталитическое метилирование фенола в жидкой и паровой фазе [1] В процессе метилирования образуется метиловый эфир и различные изомерные метилфенолы. В качестве катализаторов используются различные кислоты, соли, индивидуальные оксиды и оксидные композиции. Показано, что условия алкилирования и состав образующихся продуктов существенно зависят от применяемых катализаторов. Из опубликованной патентной литературы следует, что наиболее эффективными в реакции метилирования фенолов в ортоположении являются катализаторы на основе оксидов железа и ванадия [2, 3] Предложено метилировать фенолы, содержащие по крайней мере один атом водорода в ортоположении, в присутствии оксидных катализаторов, содержащих железо и ванадий, а также добавки третьего компонента [2] Установлены интервалы составов катализаторов и реакционной смеси, при которых осуществляется в основном метилирование бензольного кольца в ортоположение. Селективность по сумме моно- и диметилфенола на этих катализаторах составляет 97-98% однако селективность образования 2,6-диметилфенолов не превышает 83%
Целью изобретения является разработка более эффективного способа получения 2,6-диметилпроизводных фенолов.
Currently, the main method for producing methyl derivatives of phenols is the catalytic methylation of phenol in the liquid and vapor phases [1] In the process of methylation, methyl ether and various isomeric methyl phenols are formed. As the catalysts, various acids, salts, individual oxides and oxide compositions are used. It was shown that the conditions of alkylation and the composition of the products formed substantially depend on the catalysts used. It follows from the published patent literature that the catalysts based on iron and vanadium oxides are the most effective in the ortho methylation reaction of phenols [2, 3]. It is proposed to methylate phenols containing at least one hydrogen atom in the ortho position in the presence of oxide catalysts containing iron and vanadium, as well as additives of the third component [2] The ranges of the compositions of the catalysts and the reaction mixture were established, at which methylation of the benzene ring in ortho . The selectivity by the sum of mono- and dimethylphenol on these catalysts is 97-98%; however, the selectivity for the formation of 2,6-dimethylphenols does not exceed 83%
The aim of the invention is to develop a more efficient method for producing 2,6-dimethyl derivatives of phenols.

В результате проведенной работы установлено, что высокоселективное метилирование фенола, о-, м- и п-крезола с селективностью образования 2,6-диметилпроизводных до 85-97% можно осуществить на железованадиймарганцевых оксидных катализаторах, содержащих компоненты в пределах атомных соотношений Fe: V:Mn (0,5-1):(1-0,5):(0-0,5). Катализаторы должны быть в кристаллическом состоянии и иметь после прокаливания в температурном интервале 500-800оС крупные поры с радиусом более 15 нм и объемом 0,5-1,5 см3/г. Кроме того, для сокращения периода разработки, характерной для катализаторов этого типа, и повышения селективности катализаторы перед началом реакции необходимо активировать обработкой веществами-восстановителями, такими как водород, метанол и т.д. при температурах 200-400оС.As a result of the work, it was found that highly selective methylation of phenol, o-, m- and p-cresol with a selectivity of formation of 2,6-dimethyl derivatives up to 85-97% can be carried out on iron-vanadium manganese oxide catalysts containing components within the atomic ratios of Fe: V: Mn (0.5-1) :( 1-0.5) :( 0-0.5). The catalysts should be in the crystalline state and having after calcination in the temperature range of 500-800 C. large pores with radius greater than 15 nm and a volume of 0.5-1.5 cm 3 / g. In addition, in order to shorten the development period characteristic of catalysts of this type and increase selectivity, the catalysts must be activated by treatment with reducing agents, such as hydrogen, methanol, etc., before starting the reaction. at temperatures of 200-400 about C.

Для приготовления железованадиймарганцевых оксидных катализаторов можно использовать любые растворимые соли этих элементов, предпочтительно нитраты железа и марганца и оксалат ванадия. Катализаторы получают из раствора солей исходных компонентов в соответствующих мольных соотношениях одним из способов: совместным осаждением с последующими фильтрацией и сушкой, распылительной сушкой раствора солей или суспензии, полученной из этого раствора при повышенных рН. Полученный порошок либо пластифицируют со связующим с последующей грануляцией пасты методом экструзии через фильеру заданной формы и размера, либо из него готовят таблетки также определенного размера. Полученные гранулы или таблетки катализатора сушат и прокаливают в температурном интервале 500-800оС.Any soluble salts of these elements, preferably iron and manganese nitrates and vanadium oxalate, can be used to prepare the iron-vanadium manganese oxide catalysts. Catalysts are obtained from a solution of salts of the starting components in the corresponding molar ratios using one of the methods: co-precipitation followed by filtration and drying, spray drying of a salt solution or suspension obtained from this solution at elevated pH. The resulting powder is either plasticized with a binder followed by granulation of the paste by extrusion through a die of a given shape and size, or tablets of a certain size are also prepared from it. The resulting granules or tablets of the catalyst are dried and calcined in the temperature range 500-800 about C.

Кроме массивных в этом процессе предлагается применять и катализаторы на носителях. Показано, что наиболее эффектив- ным носителем является широкопористый силикагель с радиусом пор 30-4000 нм и их объемом 0,5-1,0 см3/г. Для его приготовления используют аэросил, который сначала пластифицируют, гранулируют, а затем полученные гранулы подвергают термопаровой обработке в автоклаве при температуре 250-350оС. Катализатор готовят пропиткой силикагеля по влагоемкости раствором смеси солей исходных компонентов, взятых в определенном атомном соотношении, с последующей сушкой и прокаливанием.In addition to massive catalysts, it is proposed to use supported catalysts in this process. It was shown that the most effective carrier is broad-pore silica gel with a pore radius of 30-4000 nm and a volume of 0.5-1.0 cm 3 / g. Aerosil is used for its preparation, which is first plasticized, granulated, and then the obtained granules are thermocouple in an autoclave at a temperature of 250-350 о С. and annealing.

Реакцию метилирования фенолов проводят в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора. В реактор с внутренним диаметром 1,8 см помещают навеску катализатора, сверху засыпают слой (4-5 см) дробленого кварца с размером частиц 3-5 мм, служащий испарителем реакционной смеси. Катализатор прокаливают в реакторе в потоке азота (1-15 л/с) при температуре 350-550оС в течение 1 ч. Затем его обрабатывают восстановителем (водород, метанол и т.п. ) при температуре от 200 до 400оС в течение 15-45 мин. После завершения активации, не прекращая подачу азота, в реактор подают смесь фенола, метанола и воды. Мольное соотношение между компонентами реакционной смеси изменяется в пределах Ф: М: B 1:(1-10):(1-10). Реакцию проводят при температуре 300-400оС. Продукты реакции собирают в охлаждаемой ловушке и анализируют методом газоадсорбционной хроматографии. Время контакта варьируют изменением скорости подачи реакционной смеси и навески катализатора.The phenol methylation reaction is carried out in a flow reactor with a fixed catalyst bed. A sample of the catalyst is placed in a reactor with an internal diameter of 1.8 cm, a layer (4-5 cm) of crushed quartz with a particle size of 3-5 mm is poured on top, which serves as an evaporator of the reaction mixture. The catalyst was calcined in a reactor in a nitrogen flow (1.15 L / s) at a temperature of 350-550 C for 1 h. It was then treated with a reducing agent (hydrogen, methanol, etc.) at a temperature of 200 to 400 C. within 15-45 minutes After activation is complete, without stopping the supply of nitrogen, a mixture of phenol, methanol and water is fed into the reactor. The molar ratio between the components of the reaction mixture varies within Φ: M: B 1: (1-10) :( 1-10). The reaction is conducted at a temperature of 300-400 C. The reaction products collected in a cold trap and analyzed by gas-solid chromatography. Contact time is varied by changing the feed rate of the reaction mixture and the catalyst sample.

По результатам хроматографического анализа фенольной части и продуктов реакции определяют степень превращения фенола и селективность метилирования. Степень превращения (Х,) определяют как отношение количеств молей прореагировавшего фенола и пропущенного, селективность образования метилированного фенола (S,) определяют как отношение количества молей образовавшегося метилированного фенола и прореагировавшего фенола. According to the results of chromatographic analysis of the phenolic part and reaction products, the degree of phenol conversion and the methylation selectivity are determined. The degree of conversion (X,) is defined as the ratio of the number of moles of reacted phenol to the missing, the selectivity of methylated phenol formation (S,) is defined as the ratio of the number of moles of methylated phenol formed and the reacted phenol.

П р и м е р 1. В реактор, снабженный мешалкой, приливают 1,2 л дистиллированной воды и доводят ее температуру до 70-90оС, после чего при перемешивании растворяют в ней 300 г щавелевой кислоты. Затем к этому раствору добавляют 100 г V2O5, после его растворения раствор охлаждают. К полученному раствору добавляют 444,2 г Fe(NO3)39H2O и 63,1 г Mn(NO3)26H2O. Атомное соотношение компонентов в растворе Fe:V:Mn 1:1:0,2. После растворения солей в этот раствор при интенсивном перемешивании добавляют 12%-ный раствор аммиака до достижения рН 4. Полученную суспензию распыляют на распылительной сушилке. Порошок, прокаленный при 250оС, и связующее помещают в Z-образный смеситель и пластифицируют в течение 0,5 ч. Полученную пасту гранулируют методом экструзии через фильеру диаметром 3 мм. Цилиндрические гранулы размером 3 х 3 мм сушат, а затем прокаливают при 650оС.PRI me R 1. In a reactor equipped with a stirrer, pour 1.2 l of distilled water and bring its temperature to 70-90 about C, after which 300 g of oxalic acid are dissolved in it with stirring. Then, 100 g of V 2 O 5 are added to this solution; after its dissolution, the solution is cooled. To the resulting solution was added 444.2 g of Fe (NO 3 ) 3 9H 2 O and 63.1 g of Mn (NO 3 ) 2 6H 2 O. The atomic ratio of the components in the solution Fe: V: Mn 1: 1: 0.2. After dissolving the salts, a 12% ammonia solution is added to this solution with vigorous stirring until a pH of 4 is reached. The resulting suspension is sprayed on a spray dryer. The powder was calcined at 250 ° C, and the binder is placed in a Z-shaped mixer and kneaded for 0.5 hours. The resulting paste was granulated by extrusion through a die of 3 mm diameter. Cylindrical granules with a size of 3 x 3 mm are dried, and then calcined at 650 about C.

4 г катализатора загружают в реактор, сверху слоя катализатора насыпают слой кварца (4-5 см), используемый в качестве испарителя реакционной смеси. Перед испытанием активности катализатор прокаливают в реакторе при 400оС в потоке азота, затем температуру снижают до 375оС и, не прекращая подачу азота, в реактор подают жидкую смесь фенола (Ф), метанола (М), воды (В) в мольном соотношении 1: 5:3. Объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1410 ч-1. Продукты реакции собирают в ловушке и анализируют методом газовой хроматографии.4 g of catalyst are loaded into the reactor, a layer of quartz (4-5 cm) used as an evaporator of the reaction mixture is poured on top of the catalyst layer. Before testing, the catalyst activity is calcined in the reactor at 400 ° C under a nitrogen stream, then the temperature was lowered to 375 ° C and, without stopping the supply of nitrogen to the reactor a liquid mixture of phenol (P), methanol (M), water (B) in a molar 1: 5: 3 ratio. The volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture is 1410 h -1 . The reaction products are collected in a trap and analyzed by gas chromatography.

Особенностью железованадиймарганцевых катализаторов является их разработка в течение первого часа в реакционной среде. Содержание 2,6-ксиленола в продуктах реакции через 30 мин составляет 64-65 мол. A feature of iron-vanadium manganese catalysts is their development during the first hour in the reaction medium. The content of 2,6-xylene in the reaction products after 30 minutes is 64-65 mol.

В табл. 1-3 приведены результаты стационарной активности катализаторов. In the table. 1-3 show the results of the stationary activity of the catalysts.

П р и м е р 2. В реактор, снабженный мешалкой, приливают 2,6 л воды, нагревают до 60оС и растворяют в ней 41,8 г NH4VO3. В другом сосуде готовят раствор солей железа и марганца, для этого в 100 мл дистиллированной воды растворяют 144,3 г Fe(NO3)39H2O и 14,7 г Mn(NO3)26H2O. В реактор с раствором NH4VO3 приливают раствор солей железа и маpганца, полученную суспензию упаривают до пастообразного состояния и гранулируют пасту методом экструзии, размер гранул 3 х 3 мм. Гpанулы сушат и прокаливают аналогично примеру 1. Атомное соотношение компонентов в полученном катализаторе Fe:V:Mn 1:1:0,14.PRI me R 2. In a reactor equipped with a stirrer, pour 2.6 liters of water, heated to 60 about C and dissolve in it 41.8 g of NH 4 VO 3 . In another vessel, a solution of iron and manganese salts is prepared; for this, 144.3 g of Fe (NO 3 ) 3 9H 2 O and 14.7 g of Mn (NO 3 ) 2 6H 2 O are dissolved in 100 ml of distilled water. In a reactor with a solution NH 4 VO 3 is poured with a solution of salts of iron and manganese, the resulting suspension is evaporated to a pasty state and the paste is granulated by extrusion, granule size 3 x 3 mm. The granules are dried and calcined analogously to example 1. The atomic ratio of the components in the resulting catalyst Fe: V: Mn 1: 1: 0.14.

Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1070 ч-1.The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 1070 h -1 .

П р и м е р 3. Раствор оксалата ванадила, азотнокислого железа (III) и азотнокислого марганца (II) (Fe: V:Mn 1:1:0,1), приготовленный аналогично примеру 1, распыляют на распылительной сушилке. Полученный порошок таблетируют, размеp таблеток 3 х 3 мм. Термообработка катализатора аналогична примеру 1. Испытание активности аналогично примеру 1, объемная скорость подачи реакционной смеси 1020 ч-1.Example 3. A solution of vanadyl oxalate, iron nitrate (III) and manganese nitrate (II) (Fe: V: Mn 1: 1: 0.1), prepared analogously to example 1, is sprayed on a spray dryer. The resulting powder is tabletted, tablet size 3 x 3 mm. The heat treatment of the catalyst is similar to example 1. The activity test is analogous to example 1, the volumetric feed rate of the reaction mixture is 1020 h -1 .

П р и м е р 4. Катализатор готовят аналогично примеру 3, атомное соотношение компонентов Fe:V:Mn 1:1:0,05. Испытание активности аналогично примеру 1, объемная скорость подачи реакционной смеси 1020 ч-1, мольное соотношение Ф:M:B 1:8:2.PRI me R 4. The catalyst is prepared analogously to example 3, the atomic ratio of the components Fe: V: Mn 1: 1: 0.05. The activity test is analogous to example 1, the volumetric feed rate of the reaction mixture is 1020 h -1 , the molar ratio f: M: B 1: 8: 2.

П р и м е р 5. Катализатор готовят аналогично примеру 3, атомное соотношение Fe: V:Mn 1:1:0,1. Испытание активности аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 350 ч-1, мольное соотношение Ф:M:B 1:8: 2.PRI me R 5. The catalyst is prepared analogously to example 3, the atomic ratio of Fe: V: Mn 1: 1: 0.1. The activity test is analogous to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture is 350 h -1 , the molar ratio Ф: M: B 1: 8: 2.

П р и м е р 6. Катализатор готовят аналогично примеру 5. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи 1060 ч-1, мольное соотношение Ф:М:B 1:5:4.PRI me R 6. The catalyst is prepared analogously to example 5. The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of 1060 h -1 , the molar ratio F: M: B 1: 5: 4.

П р и м е р 7. Катализатор готовят аналогично примеру 3, атомное соотношение Fe: V:Mn 1:1:0,3. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 880 ч-1.PRI me R 7. The catalyst is prepared analogously to example 3, the atomic ratio of Fe: V: Mn 1: 1: 0.3. The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 880 h -1 .

П р и м е р 8. Катализатор готовят аналогично примеру 3 без марганца, атомное соотношение Fe:V 1:1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 830 ч-1.PRI me R 8. The catalyst is prepared analogously to example 3 without manganese, the atomic ratio of Fe: V 1: 1. The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 830 h -1 .

П р и м е р 9. Катализатор готовят аналогично примеру 8, атомное соотношение Fe:V 0,8:1. Испытание активности проводят аналогично примеру 8. PRI me R 9. The catalyst is prepared analogously to example 8, the atomic ratio of Fe: V of 0.8: 1. The activity test is carried out analogously to example 8.

П р и м е р 10. Катализатор готовят аналогично примеру 8, атомное соотношение Fe:V 1,2:1. Испытание активности проводят аналогично примеру 8. PRI me R 10. The catalyst is prepared analogously to example 8, the atomic ratio of Fe: V of 1.2: 1. The activity test is carried out analogously to example 8.

П р и м е р 11. Катализатор готовят аналогично примеру 3 без железа, атомное соотношение V: Mn 1:0,1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 580 ч-1.PRI me R 11. The catalyst is prepared analogously to example 3 without iron, the atomic ratio V: Mn 1: 0.1. The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 580 h -1 .

П р и м е р 12. Катализатор готовят аналогично примеру 11, атомное соотношение V:Mn 1:0,3. Испытание активности проводят аналогично примеру 11. PRI me R 12. The catalyst is prepared analogously to example 11, the atomic ratio V: Mn 1: 0,3. The activity test is carried out analogously to example 11.

П р и м е р 13. Катализатор готовят аналогично примеру 1, атомное соотношение Fe:V:Mn 1:0,7:0,3. Катализаторную суспензию сушат до пастообразного состояния, а затем гранулируют методом экструзии, размер гранул 3 х 3 мм. Термообработка гранул аналогична примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 2210 ч-1, мольное соотношение Ф:М:B 1:8:3.PRI me R 13. The catalyst is prepared analogously to example 1, the atomic ratio of Fe: V: Mn 1: 0.7: 0.3. The catalyst suspension is dried to a paste-like state, and then granulated by extrusion, granule size 3 x 3 mm The heat treatment of the granules is similar to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture is 2210 h -1 , the molar ratio F: M: B 1: 8: 3.

П р и м е р 14. Катализатор готовят пропиткой широкопористого силикагеля раствором солей железа, ванадия и марганца, приготовленного аналогично примеру 1, с атомным соотношением Fe:V:Mn 1,1:1:0,2. Силикагель готовят смешением 1 кг аэросила марки А-175, 2 л воды и 30 г ацетата аммония в Z-образном лопастном смесителе. Массу перемешивают до образования пластичной пасты, затем ее гранулируют методом экструзии через фильеру диаметром 3 мм. Гранулы размером 3 х 3 мм сушат на воздухе сначала при 20оС, а затем при 110оС, после чего автоклавируют в парах воды при 350оС в течение 24 ч. Полученный силикагель имеет поры радиуса 30-4000 нм объемом 1 см3/г, его удельная поверхность 10 м2/г.PRI me R 14. The catalyst is prepared by impregnation of wide-pore silica gel with a solution of salts of iron, vanadium and manganese, prepared analogously to example 1, with an atomic ratio of Fe: V: Mn 1.1: 1: 0.2. Silica gel is prepared by mixing 1 kg of aerosil grade A-175, 2 l of water and 30 g of ammonium acetate in a Z-shaped paddle mixer. The mass is mixed until a plastic paste is formed, then it is granulated by extrusion through a die with a diameter of 3 mm. Granules of size 3 x 3 mm was air dried first at 20 ° C and then at 110 ° C, and then autoclaved in water vapor at 350 ° C for 24 h. The silica gel has a pore volume of 30-4000 nm radius 1 cm 3 / g, its specific surface area is 10 m 2 / g.

Прокаленный при 200-300оС силикагель двукратно пропитывают по влагоемкости раствором солей железа, ванадия и марганца, приготовленного аналогично примеру 1, с промежуточной сушкой гранул при 110оС. Содержание SiO2 в катализаторе 73 мас. Термообработка гранул аналогична примеру 1. Испытание активности аналогично примеру 1, объемная скорость азотно-паровой смеси 530 ч-1.Calcined at 200-300 C. silica doubly impregnated by incipient wetness with a solution of iron salts, vanadium and manganese, prepared analogously to Example 1, with intermediate drying the pellets at 110 ° C. The content of SiO 2 in the catalyst is 73 wt. The heat treatment of the granules is similar to example 1. The activity test is analogous to example 1, the space velocity of the nitrogen-vapor mixture is 530 h -1 .

П р и м е р 15. Катализатор готовят аналогично примеру 14, температура автоклавирования силикагеля 250оС. Соотношение компонентов в пропиточном растворе Fe:V:Mn 1,4:1,0:0,2. Содержание SiO2 в катализаторе 72 мас. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 580 ч-1.PRI me R 15. The catalyst is prepared analogously to example 14, the autoclaving temperature of silica gel 250 about C. The ratio of the components in the impregnating solution of Fe: V: Mn 1.4: 1.0: 0.2. The content of SiO 2 in the catalyst 72 wt. The activity test is carried out analogously to example 1, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 580 h -1 .

П р и м е р 16. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1. Перед подачей реакционной смеси катализатор активируют: продувают водородом в течение 30 мин при температуре 250оС, затем температуру повышают до 375оС и проводят реакцию. Активность катализатора уже через 30 мин приближается к стационарному значению: Х30 98,4% Sкс30 75,4%
П р и м е р 17. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1. Активацию катализатора проводят парами метанола в течение 30 мин при 350оС. Х30 97,3% S

Figure 00000001
91,3%
П р и м е р 18. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, вместо фенола используется о-крезол (о-Кр), соотношение о-Кр:M:B 1:5:3. Объемная скорость подачи азотно-паровoй смеси 1250 ч-1.EXAMPLE Example 16. The catalyst is prepared analogously to Example 1: Test of activity was carried out analogously to Example 1. Before feeding the reaction mixture, the catalyst is activated: sparged with hydrogen for 30 minutes at a temperature of 250 ° C, then the temperature was raised to 375 ° C and reacted . The activity of the catalyst in 30 minutes approaches the stationary value: X 30 98.4% S x30 75.4%
PRI me R 17. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 1. Activation of the catalyst is carried out in pairs of methanol for 30 min at 350 about C. X 30 97.3% S
Figure 00000001
91.3%
PRI me R 18. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 1, instead of phenol, o-cresol (o-Cr) is used, the ratio of o-Cr: M: B 1: 5: 3. The volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture is 1250 h -1 .

В табл. 1 приведены стационарные характеристики активности катализаторов из примеров 1-18. In the table. 1 shows the stationary characteristics of the activity of the catalysts of examples 1-18.

П р и м е р 19. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, вместо фенола используют м-крезол (м-Кр), соотношение компонентов в реакционной смеси м-Кр:M:B 1:5:3, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1330 ч-1.PRI me R 19. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 1, instead of phenol, m-cresol (m-Cr) is used, the ratio of components in the reaction mixture is m-Cr: M: B 1: 5: 3 the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 1330 h -1 .

П р и м е р 20. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 19, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1570 ч-1.PRI me R 20. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 19, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 1570 h -1 .

П р и м е р 21. Катализатор готовят аналогично примеру 1, испытание активности проводят аналогично примеру 19, соотношение компонентов в реакционной смеси м-Кр: M: B 1:8:3, объемная скорость подачи реакционной смеси 1600 ч-1.PRI me R 21. The catalyst is prepared analogously to example 1, the activity test is carried out analogously to example 19, the ratio of components in the reaction mixture m-Cr: M: B 1: 8: 3, the volumetric feed rate of the reaction mixture is 1600 h -1 .

Результаты примеров 19-21 приведены в табл. 2. The results of examples 19-21 are shown in table. 2.

П р и м е р 22. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 1, вместо фенола используется п-крезол (п-Кр), соотношение компонентов п-Кр:M:B 1:5:3, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1370 ч-1.PRI me R 22. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 1, instead of phenol, p-cresol (p-Cr) is used, the ratio of components is p-Cr: M: B 1: 5: 3, space velocity filing a nitrogen-vapor mixture of 1370 h -1 .

П р и м е р 23. Катализатор готовят аналогично примеру 1. Испытание активности проводят аналогично примеру 22, объемная скорость подачи азотно-паровой смеси 1660 ч-1.PRI me R 23. The catalyst is prepared analogously to example 1. The activity test is carried out analogously to example 22, the volumetric feed rate of the nitrogen-vapor mixture of 1660 h -1 .

Результаты примеров 22 и 23 приведены в табл. 3. The results of examples 22 and 23 are shown in table. 3.

Как видно из приведенных результатов, предложенный способ метилирования фенолов, имеющих атомы водорода в ортоположении, в присутствии крупнопористых железованадиймарганцевых катализаторов повышает активность и селективность по 2,6-метилпроизводным фенолов по сравнению с известными способами. Кроме того, предложенная предварительная активация катализаторов в присутствии веществ-восстановителей значительно снижает период разработки подобных катализаторов. As can be seen from the above results, the proposed method for the methylation of phenols having hydrogen atoms in the ortho position in the presence of large-pore iron-vanadium manganese catalysts increases the activity and selectivity of the 2,6-methyl derivatives of phenols in comparison with known methods. In addition, the proposed preliminary activation of the catalysts in the presence of reducing agents significantly reduces the development period of such catalysts.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,6-ДИМЕТИЛЗАМЕЩЕННЫХ ФЕНОЛОВ парофазным ортометилированием фенолов в присутствии оксидных железованадиймарганцевых катализаторов, отличающийся тем, что в качестве катализаторов используют предварительно активированные при 200 - 400oС в среде восстановителя массивные или нанесенные на широкопористый силикагель железованадиевые или железованадиймарганцевые катализаторы с содержанием активного компонента не менее 30 мас. %, атомное соотношение металлов Fe и V составляет 0,5 - 1 : 1 - 0,5 или Fe : V : Mn 0,5 - 1 : 1 - 0,5 : 0,05 - 0,5, при этом катализатор имеет крупные поры радиусом более 15 нм с объемом пор 0,5 - 1,5 см3/г.METHOD FOR PRODUCING 2,6-DIMETHYL SUBSTITUTED PHENOLS by vapor-phase orthomethylation of phenols in the presence of oxide iron-manganese manganese catalysts, characterized in that the catalysts use massive catalysts pre-activated at a temperature of 200-400 ° C in a reducing agent, or iron-yellow catalysts with broad porous silica gel not less than 30 wt. %, the atomic ratio of Fe and V metals is 0.5 - 1: 1 - 0.5 or Fe: V: Mn 0.5 - 1: 1 - 0.5: 0.05 - 0.5, while the catalyst has large pores with a radius of more than 15 nm with a pore volume of 0.5 - 1.5 cm 3 / g.
RU92009009A 1992-11-27 1992-11-27 Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols RU2057109C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009009A RU2057109C1 (en) 1992-11-27 1992-11-27 Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009009A RU2057109C1 (en) 1992-11-27 1992-11-27 Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92009009A RU92009009A (en) 1996-03-10
RU2057109C1 true RU2057109C1 (en) 1996-03-27

Family

ID=20132784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92009009A RU2057109C1 (en) 1992-11-27 1992-11-27 Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057109C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109954499A (en) * 2019-04-01 2019-07-02 埃得新材料有限公司 A kind of phenol ortho-methylation catalyst and the method using catalyst production ortho-methylated phenol

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Харлампович Г.Д. и Чуркин Ю.В. Фенолы. М.: Химия, 1974, с.231-261. 2. Патент США N 3855318, кл. C 07C 37/16, опубл. 1974. 3. Патент США N 4471149, кл. C 07C 37/16, опубл. 1984. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109954499A (en) * 2019-04-01 2019-07-02 埃得新材料有限公司 A kind of phenol ortho-methylation catalyst and the method using catalyst production ortho-methylated phenol
CN109954499B (en) * 2019-04-01 2023-09-26 顾卓昳 Phenol ortho-methylation catalyst and method for producing ortho-methylated phenol by using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khder et al. Surface characterization and catalytic activity of sulfated tin oxide catalyst
US3972836A (en) Preparation of ortho-alkylated phenols
US3974229A (en) Preparation of ortho-alkylated phenols
CN101289358B (en) Method for synthesizing linear alkylbenzene
KR102154370B1 (en) Pre calcination additives for mixed metal oxide ammoxidation catalysts
CN108187728B (en) A kind of preparation method and applications forming ZSM-5 molecular sieve catalyst
Kumbhar Modified Mg–Al hydrotalcite: a highly active heterogeneous base catalyst for cyanoethylation of alcohols
JPH01288339A (en) Solid-acid catalyst and its production
US4227023A (en) Process for the selective ortho-alkylation of phenolic compounds
KR100193030B1 (en) Process for preparing catalysts used for production of methacrolein and methacrylic acid
BR0113310B1 (en) catalyst composition for the manufacture of acrylonitrile, and process for converting an olefin.
US7208438B2 (en) Catalyst and method for the alkylation of hydroxyaromatic compounds
Kirumakki et al. A facile O-alkylation of 2-naphthol over zeolites Hβ, HY, and HZSM5 using dimethyl carbonate and methanol
CN104926580A (en) Method for preparing ethylbenzene and styrene through toluene and methanol side chain alkylation
CN103058805A (en) Method for synthesizing amine and imine
US4749674A (en) Catalyst for the non-oxidative dehydrogenation of alkylbenzene to alkenylbenzene
RU2057109C1 (en) Process for preparing 2,6-dimethyl substituted phenols
US4208537A (en) Process for the selective ortho-alkylation of phenolic compounds
Chada et al. Preparation and characterization of lanthanum phosphate catalysts for O-methylation of phenol to anisole in gas phase
Hutchings et al. Selective oxidation of n-butane to maleic anhydride with vanadium phosphorus catalysts prepared by comminution in the presence of dispersants
US4361709A (en) Process for the production of o-alkylated phenols
RU2285691C1 (en) Method for liquid-phase catalytic alkylation of aromatic amines
CN109926055B (en) Preparation method and application of catalyst for preparing alpha-phenylethyl alcohol by acetophenone hydrogenation
Yadav et al. Friedel‐crafts alkylation of diphenyl oxide with 1‐decene over sulfated zirconia as catalyst
RU2050345C1 (en) Method for production of 2-methyl-1-naphthol