SU1018709A1

SU1018709A1 - Catalyst for etherification and dehydration of alcohols

Info

Publication number: SU1018709A1
Application number: SU813293043A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Антонович Писаненко; Юрий Иванович Смирнов-Замков; Ольга Борисовна Недощак; Семен Филиппович Примаков
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1983-05-23

Abstract

Применение лиг«осульф6кислотдл оОцей Формуле г p-f-f Wa,«« где n 200DO-140000, в качестве катализатора дл этерификацин и дегидгратацииспиртов .The use of leagues "osulf6 acid for oCoey Formula g p-f-f Wa," "where n 200DO-140,000, as a catalyst for esterificacin and dehydration of alcohol.

Description

0000

М Изобретение относитс к области катализаторов катионообменногр типа, в частности, к области катализаторов дл этерификации и дегидратации спир тов . , . .. Известен катализатор дл этврификации и дегидратации спиртов, представл ющий собой сульфированный поли мер ку-2 Си. : . : ; Известный катализатор имеет статИ ческую обменную емкость (бОЕ) рт 1,5 до 5,2 MF экв/г. Однако катализатор КУ-2 вл етр дорогосто щим и тpyдoe вc м хик9 че;ск:и продуктом, так как метод его получени многостадийный и требует использовани органических мономеров, синтеза на их .основе полимера и обработ ку его с-.целью введени су чьфогруппы Целью изобретени вл етс расширение ассортимента катализаторов,обладаюцих повышенной активностью. Указанна цель достигаетс применением :лигносуль,фокирлотвюбю,ей фррму пы где п 2рОСО-1400рО, в качестве катализатора дл этерификации и дегидратации спиртов, ЛигносульфокислРты описанной формулы образуютс в процессе варки древесины и ранее в качестве катализа торов не использовались . цриме.нение лигно.сульфокисуют в качестве катализаторов этерификации и дегидратации спиртов позвол ет расширить ассортимент катализаторов, при этом активность их вьпие, чем 1игавестного КУ-2. Дл получени катализатора на основе лигнасульфркислот твердые, промышленные лигносульфонаты измельчают и об1 абатыва|от равным объемом крнцентрированной серной кислрты при перемешивании и комнатной температуре в течение.1,5-2 ч, а затем фильтруют и высушивают до посто нного веса при . Катализатор из щелоков варок даевесины воднр-спиртовым раствором Sdj получают в виде сухого остатка при отгонке спирта из щелока, пос едующем упаривании щелока на вод ной бане и высушивании измельченно1 остатка до посто нврго веса при 110°С. По 1Учвнныв лигносульфоновые представл ют собой зерна Tei но-коричневого цвета размером 0,21 ,0 мм (в зависимости от измельчени ), с содержанием влаги 5-6% и СОЕ от 2,8 до 5,2 мг-экв/г (потенциометрическое титррвание). В воде не растворкма , очень слабо растворикы только в отдельных ррганичесЯсих растворител .х. . ; ., . . 1)Лученные лигносульфокислоты примен ют в к ачест ве кат ал из аторов в реакции эте рификации и дегидратации cnHpi TOB в услови х, прин тых дл осуществле:ни этих реакций в присутствии про№Н11ленного катализатора КУ-28чС« Физико-химические константы продуктов этих реакций соответствуют литературным. П р и м е р 1. В колбу с насадкой Дина-Старка и обратным холодильником пвмевДают 2,4 г (0,6 моль) уксусной кислоты, 55,2 r.tl,2 моль) этилового спирта, 35 мл бензола и 2 г насто щего катализатора - лигносульфокислоты (лек) (8,3% ОТ: веса уксусной кислоты ) . Реакционную смесь нагревают 2,5 ч, отдел вьщел ющумс воду. Затем смесь охлаждают, катализатор отфильтровывают , фильтрат сушат сульфатом магни . Растворитель и непрореагировавший спирт отгон ют, а Рстатой. перегон ют. Выход этилацетата составл ет 37,5 г (7.1% от теоретическогоЛ .Т. кип. 77°С, 20 1,3725, а Q,9015. П р И м е р 2. Б колбу помещают 20 г (0,2 моль ) циклогёксанола и б г катализатора лек (30% от веса циклогёксанола ) . Содержимое колбы нагревают 2ч на масл ной бане и отгон ют циклогексен при. 80-85° С до полного выкипани реакционной смеси, продукты обрабатывают обычными методами. Получают 11,5 г циклогексена, выход 70% от теоретического. Т.кип, 85°С, п| 1,4465, аД° 0,8128. П р и мер 3. В.колбу дл перегонки с вод нь м паром помещают 50 г (0,2€ моль) терпингидрата, 80 мл воды и 0,5 насто щего катализатора ЛСК tl% от веса терпингидрата). Перегбнку ведут 4 ч и продукты обрабатывают обычными метрдами. Выход ci -терпииерла составл ет 22,1 г (55% от теоретического), т.кип. 80-85 С, « 1,4827,d 20 0,9230. 2J iftoe,, u - v,3iju. Результаты испытаний катализатора представлены в таблице. В таблице представлены .также результаты, полученные в присутствии известного катаизатора . The invention relates to the field of catalysts of the cation-exchange type, in particular, to the field of catalysts for the esterification and dehydration of alcohols. , A known catalyst for the etching and dehydration of alcohols, which is a sulfated polymer-2C. :. :; The known catalyst has a static exchange capacity (BOE) of 1.5 to 5.2 MF eq / g. However, the KU-2 catalyst is expensive and difficult to mix; it is also a product, since the method of its preparation is multistage and requires the use of organic monomers, synthesis on their basis of the polymer and its treatment with the purpose of introducing a dry group. The aim of the invention is to expand the range of catalysts that have increased activity. This goal is achieved by using: lignosul, foksyrtyubyu, her pryrmu where n 2pCO-1400rO, as a catalyst for the esterification and dehydration of alcohols, Lignosulphonic acid of the described formula are formed in the process of cooking wood and previously as catalysts were not used. In addition, ligno sulphonic acid as catalysts for the esterification and dehydration of alcohols allows you to expand the range of catalysts, and their activity is higher than that of KU-2. To obtain a catalyst based on lignasulfuric acid, solid, industrial lignosulfonates are crushed and filled with an equal volume of concentrated sulfuric acid with stirring at room temperature for 1.5-2-2 hours, and then filtered and dried to constant weight at. The catalyst from the cooking liquors of daevesini with a water-alcohol solution Sdj is obtained as a dry residue by distilling off alcohol from liquor, after evaporation of the liquor on a water bath and drying the ground 1 to a constant weight at 110 ° C. The 1 lignosulfone portions are Tei no-brown grains of 0.21.0 mm in size (depending on the size reduction), with a moisture content of 5-6% and СОЕ from 2.8 to 5.2 mEq / g (potentiometric titration). Not dissolved in water, very slightly dissolved in only separate solvent solutions. . ; .,. . 1) Radiated lignosulfonic acids are applied to the acid quality of the ators in the esterification and dehydration reaction of cnHpi TOB under the conditions adopted for these reactions in the presence of the catalyst of KU-28chS Physical and chemical constants of these products. reactions correspond to the literature. PRI me R 1. In a flask with a Dean-Stark nozzle and a pvmev reflux condenser, 2.4 g (0.6 mol) of acetic acid, 55.2 r.tl, 2 mol) of ethanol, 35 ml of benzene and 2 are added. g of the present catalyst is lignosulfonic acid (lek) (8.3% FR: weight of acetic acid). The reaction mixture is heated for 2.5 hours, and the water section is separated. Then the mixture is cooled, the catalyst is filtered off, the filtrate is dried with magnesium sulfate. The solvent and unreacted alcohol are distilled off, and Pstatoi. distilled. The yield of ethyl acetate is 37.5 g (7.1% of the theoretical L.T. boiling point 77 ° C, 20 1.3725, and Q, 9015. EXAMPLE 2. The flask is placed 20 g (0.2 mol a) cyclohexanol and b g of catalyst lek (30% by weight of cyclohexanol). The contents of the flask are heated for 2 hours in an oil bath and cyclohexene is distilled at 80-85 ° C until the reaction mixture is boiled away, the products are processed by conventional methods. cyclohexene, yield 70% of theoretical. T. b.p., 85 ° C, p | 1.4465, AD ° 0.8128. P r and measures 3. C. flask with 50 g of water for distillation with steam and steam, (0, 2 € mole) terpingidrata, 80 ml of water and 0.5 of this catalyst LSC tl% by weight of terpinehydrate). A peregbnka lead 4 hours and the products are treated with ordinary metrdami. The yield of the ci-terpiyl is 22.1 g (55% of the theoretical), b.p. 80-85 C, "1.4827, d 20 0.9230. 2J iftoe ,, u - v, 3iju. The test results of the catalyst are presented in the table. The table presents the results as well. The results obtained in the presence of a known catalyst.

Количество катализатора , % от веса исходного ве естваThe amount of catalyst,% by weight of the starting material

Выход дукта, % реакции, чOutput duct,% reaction, h

ЭФерификацй уксусной кислоты этиловым Ethyl Acetic Acid

Известный 104,82,5 КУ-2-8чСThe famous 104,82,5 KU-2-8chS

Лигносуль8 ,35,02,5 фокислотаLignosul8, 35,02,5 phacid

Деги атаци циклог ксанолаDegi ataci cyclo xanol

30thirty

эр3,12,0er3,12,0

Дех дратаци терпингидрата Как следует из таблицы, применени лигносульфокислот в качестве катализатора позвол ет достигнуть повьваенных выходов продзрктов реакции и расширить ассортимент катализаторов.Dehydration of terpine hydrate As follows from the table, the use of lignosulfonic acids as a catalyst allows one to achieve perforated yields of the reaction products and expand the range of catalysts.

4,84.8

62 7062 70

0,8 Лигносульфокислоты вл ютс компонент ом отходов целлкшоэир-бумаж оЛ промышленности, поэфок их стоимость невысока. Кроме того, использование г отходов служит охране окружающей среды.0.8 Lignosulphonic acid is a component of the waste of cellulose paper from the industry, and their cost is low. In addition, the use of r waste serves environmental protection.

Claims

The use of lignosulfonic acid formula

where n = 20000-140000, as a catalyst for the esterification and dehydration of 'alcohols. ·'

§

(L

WITH

ί

1018709