Катализатор для этерификации и дегидратации спиртов Советский патент 1983 года по МПК B01J31/02 C07C67/08 C07B5/00 

00

М Изобретение относится к области катализаторов катионообменногр типа, в частности, к области катализаторов для этерификации и дегидратации спир тов . , . .. Известен катализатор для этврификации и дегидратации спиртов, представляющий 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 являетря дорогостоящим и тpyдoe вc м хик9 че;ск:и продуктом, так как метод его получения многостадийный и требует использования органических мономеров, синтеза на их .основе полимера и обработ ку его с-.целью введения су чьфогруппы Целью изобретения является расширение ассортимента катализаторов,обладаюцих повышенной активностью. Указанная цель достигается применением :лигносуль,фокирлотвюбю,ей фррму пы где п 2рОСО-1400рО, в качестве катализатора для этерификации и дегидратации спиртов, ЛигносульфокислРты описанной формулы образуются в процессе варки древесины и ранее в качестве катализа торов не использовались . цриме.нение лигно.сульфокисуют в качестве катализаторов этерификации и дегидратации спиртов позволяет расширить ассортимент катализаторов, при этом активность их вьпие, чем 1игавестного КУ-2. Для получения 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 постоянного веса при . Катализатор из щелоков варок даевесины воднр-спиртовым раствором Sdj получают в виде сухого остатка при отгонке спирта из щелока, посяедующем упаривании щелока на водяной бане и высушивании измельченно1 остатка до постоянврго веса при 110°С. По 1Учвнныв лигносульфоновые представляют собой зерна Tei но-коричневого цвета размером 0,21,0 мм (в зависимости от измельчения), 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 растворителя.х. . ; ., . . 1)Лученные лигносульфокислоты применяют в к ачест ве кат ал из аторов в реакции эте рификации и дегидратации cnHpi TOB в условиях, принятых для осуществле:ния 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 настоящего катализатора - лигносульфокислоты (лек) (8,3% ОТ: веса уксусной кислоты) . Реакционную смесь нагревают 2,5 ч, отделяя вьщеляющумся воду. Затем смесь охлаждают, катализатор отфильтровывают, фильтрат сушат сульфатом магния. Растворитель и непрореагировавший спирт отгоняют, а Рстатой. перегоняют. Выход этилацетата составляет 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 масляной бане и отгоняют циклогексен при. 80-85° С до полного выкипания 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 для перегонки с водянь м паром помещают 50 г (0,2€ моль) терпингидрата, 80 мл воды и 0,5 настоящего катализатора ЛСК tl% от веса терпингидрата). Перегбнку ведут 4 ч и продукты обрабатывают обычными метрдами. Выход ci -терпииерла составляет 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 .

Количество катализатора, % от веса исходного ве ества

Выход дукта, % реакции, ч

Применение лиг«осульф6кислотдл оОцей Формуле г p-f-f Wa,«« где n 200DO-140000, в качестве катализатора для этерификацин и дегидгратацииспиртов.

ЭФерификацйя уксусной кислоты этиловым

Известный 104,82,5 КУ-2-8чС

Лигносуль8,35,02,5 фокислота

Деги атация циклог ксанола

30

эр3,12,0

Дех дратация терпингидрата Как следует из таблицы, применени лигносульфокислот в качестве катализатора позволяет достигнуть повьваенных выходов продзрктов реакции и расширить ассортимент катализаторов.

4,8

62 70

0,8 Лигносульфокислоты являются компонент ом отходов целлкшоэир-бумажяоЛ промышленности, поэфок их стоимость невысока. Кроме того, использование г отходов служит охране окружающей среды.