Катализатор для алкилирования фенола олефинами и способ его получения Советский патент 1980 года по МПК B01J37/00 B01J31/10 

1

Изобретение относится к катализатору для алкилирования фенола олефинами и к способу его получения и может быт использовано при получении о-алкилфено лов.

О-Алкилфенолы широко применяют в производстве поверхнбстно-активнь : веществ (ПАВ); водные детергенты, получаемые на их основе, обладают высокой биоразлагаемостью.

Известны различные катализаторы, применяемые для алкилирования фенола олефинами, например окислы молибдена, марганца, магния, иерия.

Однако выход о-алкилфенолов на указанных катализаторах сравнительно низок, .что говорит о недостаточной акт«в- ности катализаторов в описанном процессе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому э(|)фекту является катализатор для алКи- лироваиия фенола олефинами на основе с:ульфи))овапног о дивинил-бе нлол-(;тиропь-

ного сополимера КУ-2. Известный катализатор получают путем сульфохлорирова- НИН дивинил- ензол-стирольного сополиме ра с последующим омылением сульфохло- ридных групп.

При алкилировании фенола олефинами в присутствии -известного катализатора - катионита КУ-2 выход о-алкилфенолов недостаточно высок (40-65%).

С целью псдаышения активности катализатора для алкилирования фенола олефинами предложен настоящий катализатор и способ его получения.

Согласно изобретению катализатор для алкилирования фенола олефинами на основе сульфированного дивинил-йензол-стирольного сополимера дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.% алюминий 0,42-3,00, сульфированный дивинил-бензол-стирольный сополимер остальное.

Способ получения предлагаемого катализатора заключается в обработке

сульфированного дивинил-бензол- ;тирольнего сополимера 1-Iva i-ным раствором хлористого алюминия при 20-35С в присутствии 1О-12 вес.% соляной кислоты.

Отличительными признаками изобретения яа|1яются дополнительное содержание в катализаторе алюминия, соотношение компонентов и обработка сульфированного дивйнил-бензол-стирольного сополтлера 1-15%-ным раствором хлористого алюминия при 20-35°С в присутствии 10-12 вес.%. соляной кислоты.

Катализатор согласно изобретению позволяет при алкилировании фенола оле финами достигнуть выхода о-алкилфенолов до 71,2-81,03%.

Обработка сульфированного дивинил- -бензол-стирольного сополимера 1-15%- йШл раствором хлористого Алюминияпри 20-35 с в присутствии 1О-12 вес.% НС1 позволяет осуществить перевод КУ-2 в Н-форму и частично заменить водород алюминием.

Данные дифференциально-термическо- го анализа показывают ffo на термо- Грамме известного катализатора алюминиевой соли сополимера проявляются два эффекта: удаление растворителя и деструкция матрицы.

Эффект, вызванный превращением сульфогруппы, отсутствует, что объясняется подавлением процесса десульфирования при переходе от Н-нормы к А - форме катионита.

Примеры 1-5 . 10О мл сульфированного дивинш1-бёнзол- ;тирольного сополимера заливают 100 мл предварительно приготовленного раствора, содержащего 1-15% 10-12% НС& при 20-35 С. Раствор через 10 ч сливают и полученную соль промывают дистиллированной водой при комнатной температуре до исчезновения ионов хлора в промывной воде, затем высушивают при 100-120 С в токе азота. Содержание алюминия в полученной соли колеблется от 0,42 до 3 вес. % в зависимости от содержания хлористого алюминия в исходном растворе.

В таблице приведены условия попуче- ния катализатора и полученные результаты (номера образцов соответствуют номерам примеров).

Температура С Содержание в ИСХОДНОМ растворе, вес.% Содержание НС1, аес.% Содержание алюминия в катализаСтатистическая обменная емкость по ОД н, раствору К1«,ОИ, мг.экв/г.,

13еличина, равная Отношению индекса высоты пика ДТГА (дифференциальной термогравиметрической кривой) к навеске вещества (-), 1,0 1О,6 5,0 0,810,О 10,012,0 12,0 Пример 6. Алкилирование фено ла диизобутиленом проводят в пробочном реакторе при 12О С, молярном соотношении фенола и дииэо6ут;шена 1:0,75, скорости подачи сырья О,5 ч в присутствии предложенного катализатора, содержагцего 0,42 вес.% алюминия (образец 1). Полученные алкилфенолы имеют состав, вес.%: Пара- .14,15 Орто-81,13 Ди- . ,4,72 Конверсия диизобутилена 91,8%, выход о-октилфенола 74,45 вес.% от теории. Пример 7. Алкилирова ние фено ла диизобутиленом проводят при 140°С молярном соотношении фенола и дийаобутилена 1:0,75, скорости подачи сырь 0,5 ч в присутствии алюминиевой соли сополимера, содержащей 1,32 вес.% алюминия (образец катализатора 3). Полученные алкилфенолы имеют состав, вес.%: Пара-9,43 Орто-87,13 Ди-3,44 Конверсия диизобутилена 93%, выход о-октилфенола 81,03 вес.% схр теории. Пример 8. Алкилирование фено , ла н-олефиновой фракцией, содержащей 2% октена-1 и 98% децена-1, проводят при 140 С и молярном соотношении фенола и н-олефиновой фрдкции 1:О,5, скорости подачи сырья 0,5 ч-. Содержание алюминия в катализаторе 16 3 вес.% (образец 5). Состав алкилфенолов, вес.%: Пара-13,9 Орто-. 79,8 Ди-.6,3 Конверсия фракции Cg-C,o 89,2%, вы. ход о-алкилфенолов 71,2 вес.% от теории. Применение в качестве катализатора алюминиевой соли сульфированного диви- нил- ензоп-стирольного сополимера в процессе алкилирования фенола олефинами позволяет увеличить содержание о-алкилфенолов до 81 вес.% по сравнению с 4О-65% в прототипе. ормула изобретения 1.Катаг4изатор для алкилирования фенола олефинами на основе сульфированного дивишш- ензоя-стирольного сополимера, о т л и ч ,а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%: алюминий 0,42-3,00, сульфированый дивинил- ензол-ютираль- ный сополимер остальное. 2.Способ получения катализатора по п. 1, отличающийся тем, что, с цепью получения катализатора с повыщённой активностью, сульфированный дивинил-бензол-стирольньгй сополимер обрабатывают 1-15 %.ч1ым раствором хлористого ашоминия при 2 0-35 С в присутствии 10-12 вес.% соляной кис- отьг.