КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЛКИЛИРОВАНИЯ ФЕНОЛОВ Советский патент 1972 года по МПК B01J31/08 

Изобретение относится к производству катализаторов для алкилирования фенола олефинами или спиртами.

.Известно применение катионита КУ-2 в Н-форме в качестве катализатора для алкилирования фенолов олефинами или спиртами.

Известный катализатор не обладает достаточной селективностью, на нем получают смесь продуктов разной степени алкилирования (моио-, ДИ-, триалкилфенолы), смеси изомеров с преобладанием орто-, а не пара-изомера.

Известный катализатор не обеспечивает высокий выход целевых продуктов, кроме того, остается значительное количество исходного фенола, что затрудняет дальнейшее разделение веществ.

С целью устранения указанных недостатков, в предложенный катализатор вводят 1 - 25 вес. % фтористого бора. Выходы моно- или диалкилфенолов при использовании КУ-2, модифицированного фтористым бором, составляют 70-95% от теоретического, моноалкилирование фенолов, имеющих свободное пара-положение, дает предпочтительно пара-изомеры (на 95-98%).

Пример 1. 10-20 г сухого катионита КУ-2 в Н-форме, подготовленного обычным способом, с величиной статической объемной емкости (СОЕ) равной 4,0, загружают в стеклянную колонку пли U-образную трубку, через него при комнатной температуре пропускают сухой фтористый бор (сушку производят насыщенным раствором борного ангидрида в

концентрированной HaSO-i) до необходимого привеса. С целью обеспечения равномерности насыщения образец катализатора периодически встряхивают, поэтому набивка колонки не должна быть плотной. Образец катализатора,

содержащий 10,5% ВРз и имеющий СОЕ 4,72, представляет собой сухие гранулы более темного цвета, чем исходный катионит КУ-2, слегка дымит на воздухе. Хранить катализатор желательно в плотно закрытой склянке.

Испытание катализатора описано в примерах 2 и 3.

Пример 2. В нагретую до 70°С смесь 47,0 г (0,5 моль) фенола и 20 г катализатор;; (содержание ВРз 5,6%) подают изобутилен в

течение 2,5 час до привеса 24,72 г, что соответствует молярному соотношению фенола, изобутилена и ВРз 1 :0, 88:0,0082. Температуру реакции поддерживают в пределах 70-80°С, по окончании подачи изобутилена реакционную смесь перемешивают в тех же условиях 15 мин. При охлаждении смесь кристаллизуется.

мывают бензолом. Маточный раствор и промывные воды объединяют, бензол удаляют отгонкой (остатки - в.вакууме водоструйного насоса). Выход «сырого продукта составляет 70,6 г; состав, %: фенола 1,45, 2-грет-бутилфенола 1,10, п-грет-бутнлфенола 93,43. Получают п-грег-бутилфенола 87,9% от теоретического на исходный фенол в расчете на «сырой продукт и 77,5% после отделения от других продуктов реакционной смеси фильтрованием.

Отношение орто-изомеров к пара-изомерам 0,012.

Аналогичным образом протекает алкилирование о-крезола изобутиленом. Отношение орто-изомеров к пара-изомерам составляет 0,03.

Пример 3. В нагретую до 75°С смесь 10,8 г я-крезола и 2,18 г катализатора (с содержанием ВРз 7,7%) пропускают изобутилен со скоростью 3,0 л/час до привеса 14,2 г, что соответствует молярному соотношению я-крезола, изобутилена и ВРз 1 :2,5: 0,25, затем реакционную смесь перемешивают 30 мин при 75-80°С. По охлаждении катализатор отфильтровывают, промывают бензолом, фильтрат и промывные воды объединяют, добавляют 0,5 г сухой соды, отгоняют растворитель и полимеры. Получают 21,15 г «сырого продукта состава, %: 2-Т;Оет-бутил-4-метилфенол 31,4, 2,6дн-трет-бутил-4-метнлфенола 61,3 других соединений 7,3. Выходы моно- и ди-продуктов составляют 40 и 59% от теоретического на исходный п-крезол. При использовании образца

катализатора с содержанием ВРз 10,5% получают 47,15 г алкилата состава, %: 2-грет-бутил-4-метилфенола 20,2, 2,6-ди-грег-бутил-4метилфенола 64,7 и других соединений 15,1. Выходы моно- и ди-продуктов составляют 29 и

69% от теоретического на исходный я-крезол.

Предмет изобретения

Катализатор для алкилирования фенолов олефинами или спиртами на основе катионита КУ-2 в П-форме, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности, в его состав введено 1-25 вес. % фтористого бора.