JPH0141612B2 - - Google Patents
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- JPH0141612B2 JPH0141612B2 JP55157594A JP15759480A JPH0141612B2 JP H0141612 B2 JPH0141612 B2 JP H0141612B2 JP 55157594 A JP55157594 A JP 55157594A JP 15759480 A JP15759480 A JP 15759480A JP H0141612 B2 JPH0141612 B2 JP H0141612B2
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- catalyst
- oxide
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- manganese
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明はフエノール性化合物をアルコール類に
より選択的にオルトアルキル化する方法に関す
る。さらに詳しくは、酸化マンガンを主成分とす
る触媒を高温熱処理を加えて焼結させた後に使用
して、前記反応を好成績でかつ長時間安定に実施
させる方法に関する。
従来、オルトアルキル化フエノールの中でもと
りわけ2,6―キシレノールは耐熱性樹脂として
広範な用途を持つポリフエニレンオキサイドの原
料となるため、その製造法については多くの研究
がなされている。
フエノール性化合物のオルトアルキル化方法と
して、既に工業化されているものに、アルミナな
どの固体酸を触媒として気相でフエノール性化合
物とアルコール類とを反応させる方法があるが、
この方法はフエノール性化合物のアルキル化され
る位置に選択性がなく、オルト位以外に、メタ
位、パラ位にもかなりの程度アルキル化が起り、
オルトアルキル化体を分離するには複雑な分離、
精製工程を必要とする。
また、他の工業的方法として、酸化マグネシウ
ム触媒を使用する方法も実施されているが、元
来、この触媒系は反応活性が低く、反応温度が
475℃以上、実用上は500℃以上の高温でなけれ
ば、反応が十分進行しないのみならず、触媒の寿
命も短く極く短時間の使用毎に触媒再生の操作を
しなければ十分な時間の使用に耐えない、などの
欠点を有している。
これ等種々の問題点を解決するために幾つかの
酸化マンガン系触媒が提案されている。酸化マン
ガン系触媒についてはその焼成条件によつても触
媒性能に差が認められ、特公昭51−11101号公報
からマンガン酸化物は400〜1500℃で焼成するの
が好適で、特に950℃以上で焼成したものは活性
が高く四三酸化マンガンの形態をとつていること
が知られている。また特公昭55−30493号公報に
は、600℃以上1000℃以下の温度で焼成した酸化
セリウムと酸化マンガンとからなる触媒が更に優
れたものであることを記載している。
本願出願人の一人は、既に昭和52年12月13日に
特許出願した『フエノール化合物の選択的オルト
アルキル化法』(特開昭54−81231号)において、
酸化マンガンと酸化ケイ素とに、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび
酸化バリウムの中から選ばれた一種以上を添加し
て成り、焼成温度300〜900℃である触媒を開示し
た。
さらに、昭和53年12月1日に特許出願した『オ
ルトアルキル化フエノール類の製造方法』(特開
昭55−76830号)において、酸化マンガンと酸化
ケイ素からなる触媒組成物あるいはこれらにアル
カリ土類金属酸化物の中から選ばれた一種以上を
含有させた触媒組成物を、アルカリ金属の一種以
上の化合物により修飾した酸化マンガン含有触媒
で、焼成時の温度500℃、処理時間10時間の触媒
を開示した。
これ等酸化マンガン系触媒はオルトメチル化選
択性に優れ、反応性も高く、活性持続性も比較的
良好ではあるが、メタノールの有効利用率がやや
低いという問題点がある。
本発明者らは、酸化マンガン系触媒の優れた性
質を維持しつつアルコール類の無用な分解の少な
い触媒につき検討を進めた結果酸化マンガン系触
媒に高温熱処理を加え実質的に焼結化させた触媒
が極めて良好な性質を示すことを見い出し、更に
完成され本発明に到達した。
すなわち、本発明は、オルト位に少なくとも1
個以上の水素原子を有するフエノール性化合物と
アルコール類とを、触媒の存在下に気相接触反応
させて該フエノール性化合物のオルトアルキル化
物を製造するに当つて、酸化マンガンならびに、
a 酸化ケイ素および酸化錫からなる群より選ば
れた少なくとも1種の成分、および/または
b 酸化カルシウムおよび酸化カリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種の成分
を含有する触媒に1000゜〜1500℃の範囲の熱処理
を加えて焼結させた後、反応に使用することを特
徴とするフエノール性化合物の高選択的オルトア
ルキル化方法である。
本発明において使用されるフエノール性化合物
とは、少なくとも1個の水素原子をオルト位にも
つフエノール性化合物で一般式(1)
(式中、R1,R2,R3,およびR4は、水素、ま
たはメチル、エチル、n―プロピル、iso―プロ
ピル、n―ブチル、iso―ブチル、tert―ブチル
の脂肪族炭化水素基を示す。)
で表わされる。たとえば、フエノール、オルト
―・メターまたはパラーのクレゾール類、2,3
―・2,4―・2,5―・3,4―または3,5
―キシレノール類、トリメチルフエノール類、テ
トラメチルフエノール類、n―またはiso―のプ
ロピルフエノール類、n―・iso―またはtert―
のブチルフエノール類があげられ、また異種のア
ルキル基が2個以上ベンゼン核に付加したフエノ
ール化合物も本発明に適用できる。
本発明に使用されるアルコール類とは、炭素原
子数1〜4の低級飽和脂肪族アルコールであり、
たとえば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、iso―プロピルアルコール、n―プロピルア
ルコール、n―ブチルアルコール、iso―ブチル
アルコール、tert―ブチルアルコールである。
本発明の方法に使用される触媒は酸化マンガン
を主成分とするもので、さらに次のa)および/
またはb)のを含有するものである。
a 酸化ケイ素および酸化錫からなる群より選ば
れた少なくとも1種の成分、
b 酸化カルシウムおよび酸化カリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種の成分、
これら酸化マンガンに含有される成分の添加効
果を一律に特定することには無理な点もあるが、
a)成分は、アルコール類の有効利用率を高め、
オルトアルキル化選択率を高める効果があり、そ
の含有量はマンガンとの原子比でケイ素の場合
100:0.01〜20好ましくは100:0.05〜10の範囲、
他の族元素の場合100:0.1〜50好ましくは
100:0.3〜30の範囲である。
b)成分中の酸化カルシウムは、触媒性能発現
の安定性、成型性ならびに機械的強度を高める効
果がある。その含有量はマンガンとの原子比で
100:0.01〜30好ましくは100:0.05〜20の範囲で
あり、一方酸化カリウムは、アルコール類の無用
な分解を抑制することにより触媒表面への炭化水
素類の堆積速度を減少させ、触媒再生サイクルの
長期化、触媒の長寿命化をはかる効果があり、そ
の含有量はマンガンとの原子比で100:10-4〜5
好ましくは100:10-3〜1の範囲である。
本発明の方法に用いられる各種金属類酸化物の
原料としてはそれぞれの金属の水酸化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩、各種鉱酸塩類、有機酸塩類、場
合によつては硫化物、水素化物などが使用でき
る。
触媒の製造法としては上記各種の原料を混合、
少量の水を添加し、ニーダー、ミキサーなどで充
分混練、乾燥させる方法、各種原料を水溶液化
し、これに塩基性成分などを加えることにより不
溶性の沈澱として共沈させる方法、または一部の
成分の混合を別途浸漬、混練などの手法をとるな
ど各種の方法が可能である。得られた触媒組成物
は通常200℃以下の温度で乾燥し、必要に応じ、
PVA、結晶性セルロースなど適当な添加剤、成
形助剤を添加し、押出し成型、圧縮成型、振動成
型、転動成型などの方法で成型され、必要によつ
ては予備焼成される。
このようにして成型された触媒組成物は高温熱
処理すなわち1000〜1500℃の温度範囲下で処理さ
れる。1000℃未満の温度では焼結が進まないた
め、反応に供しても本発明の改良効果が認められ
ず、また1500℃を越える温度では焼結化が極度に
進行するため活性の低下が生じ好ましくない。高
温熱処理の時間は3〜96時間の範囲とすることが
必要で、5〜72時間の範囲とすることがより好ま
しい。高温熱処理により実質的に焼結された触媒
の表面積は0.005〜5m2/gの範囲にあることが
好ましく、0.01〜2m2/gより好ましい。また、
バインダー成分として、いわゆる焼結体と呼ばれ
るα―アルミナ、ステアタイト、カーボランダム
などを混成し使用することも可能である。
既述の高温熱処理を加えた酸化マンガンを主成
分とする触媒は、電子顕微鏡で触媒構成粒子を観
察すると、直径数μm程度の球状様粒子および同
サイズの立方体様粒子が認められ、粒子間に焼結
が進行していることがわかる。
このような高温熱処理を加えることによる触媒
の焼結化の顕著な効果として、アルコール類の無
用な分解を低下させることが挙げられるが、これ
は高温焼結処理が触媒上の好ましくない活性点
(アルキル化反応に有効ではなくアルコール類の
みを分解する点)の割合を減少させ、相対的にア
ルキル化反応に有効な活性点の割合を増加させる
為と考えられる。アルコール類の分解を抑制しよ
うとすると触媒活性が低下しがちであるが、本発
明触媒は、高い活性を維持し、かつ各種第3成分
の添加と相乗した、アルキル基選択性、更には触
媒寿命等の面でも申し分のないものであり、既存
のいずれの触媒よりも小さな原料原単位でフエノ
ール類の選択的アルキル化を可能にする優れた工
業用触媒である。
本発明の方法を実施する場合、フエノール性化
合物とアルコール類の供給比率は、モル比で1:
1ないし1:15が適当で、好ましくは、1:1な
いし1:6である。反応系へのこれら原料の供給
は窒素、炭酸ガスなどの不活性ガスを希釈剤とし
て使用し、反応を円滑に進行させることもでき
る。また、反応中に系内に少量の水を混入させる
と触媒寿命をのばす効果があるばかりでなく原料
アルコールの分解を防ぐ効果もある。
本発明の方法を実施する反応温度は、300〜550
℃、好ましくは、350〜500℃の範囲で、この範囲
より高温側では、オルトアルキル化の選択性が低
下し、各種高沸点物の生成割合が増加する。ま
た、この範囲より低温側では、反応速度が十分上
がらず、通常の反応条件であると反応の転化率が
低く、多量の未反応原料もしくは中間体を循環使
用する必要が生じ実用的でない。
反応系への原料の供給速度は、通常、液空間速
度(LHSV)で0.01〜12hr-1が好ましく、一般に
高温側では液空間速度の大きい側、低温では小さ
い側が適当である。
また、反応圧力は常圧で十分反応が進行する
が、加圧下で実施することもできる。反応の形式
としては、固定床、流動床または移動床のいずれ
でも実施できる。
以下、実施例によつて本発明を説明する。
実施例 1
硝酸マンガン6水塩1000gを40℃に加熱溶解さ
せた後これに水ガラス3号14.5gを純水100mlで
希釈した水溶液を少量づつ滴下した。このケイ素
分を含む硝酸マンガン水溶液を純水で5000mlに希
釈した後、アンモニア水を加え、ケイ素分を含む
水酸化マンガンの沈澱を生成させ、水洗、過を
行ない、180℃で8時間乾燥した。乾燥した沈澱
を破砕し、少量の水を加え十分混練し、直径4.8
mm高さ3.2mmの筒状ペレツトに圧縮成型した。こ
の成型触媒を500℃で15hrs予備焼成し、更に1050
℃で5hrsの高温熱処理を加え焼結させた。この酸
化マンガンと酸化ケイ素の混成焼結触媒はMn:
Siの原子比が100:2で直径数μmの球状様粒子
が認められ、B.E.T.法により測定した表面積は
0.11m2/gであつた。このようにして調製した触
媒を内径21mmのステンレス製反応管に100g充填
して反応床とした。
フエノールとメタノールと水のモル比を1:
5:0.5に調製した反応原料液を、230℃に温度調
節した気化器を通して気化させた後、425℃に内
温を保つた反応管中に、35g/hrの速度で導入
し、フエノールのメタノールによるアルキル化反
応を実施した。
反応生成物はガスクロマトグラフイにより分析
した。
触媒の組成、表面積ならびに反応成績の測定結
果を第1表に示す。なお、メタノール有効利用率
は下式により計算された値である。
メタノール有効利用率(%)
=生成o―クレゾール(mol)+生成2,6―キ
シレノール(mol)×2/反応メタノール(mol)×100
実施例 2
実施例1において、水ガラス3号を用いる事な
く、水酸化マンガンの沈澱乾燥体を得た。次に、
該乾燥体とシユウ酸錫とを適量の水と共にらいか
い混合し、再度180℃下8時間乾燥した。
(Mn:Sn=100:5原子比)これを粉砕して、
以降実施例1と同様にして圧縮成型、予備焼成
し、更に1000℃で14時間の熱処理を加えてMn―
Sn系高温熱処理触媒を製造した。実施例1と同
一条件でフエノールのメタノールによるアルキル
化反応を実施し、第1表に示す結果を得た。
実施例 3
実施例1において、シリカを含む水酸化マンガ
ンの沈澱を形成させた後、水酸化カルシウム粉末
を投入し、充分良く混合した後、水洗、過し、
180℃で8時間乾燥した。(Mn:Si:Ca=100:
2:1原子比)。これを粉砕し、実施例1と同様
にして筒状ペレツト化し、予備焼成し、更に1190
℃で4時間の熱処理を加えて、Mn―Si―Ca系高
温熱処理触媒を製造した。実施例1と同一条件で
フエノールのメタノールによるアルキル化反応を
実施し、第1表に示す結果を得た。
実施例 4
実施例3に記載したMn―Si―Ca系筒状ペレツ
トを、0.01N水酸化カリウム液中に浸漬して、カ
リウムによつて修飾を加えた触媒とし、500℃下
15時間、次いで1050℃下5時間焼成した。
(Mn:Si:Ca:K=100:2:0.001原子比)実施
例1と同一条件でフエノールのメタノールによる
アルキル化反応を行ない、第1表に示した結果を
得た。
比較例 1〜4
実施例1〜4において、500℃で15時間の熱処
理だけを行なつた系を触媒とし、実施例1と同様
にして、フエノールのアルキル化反応を実施し
た。結果を第2表に示した。
The present invention relates to a method for selectively orthoalkylating phenolic compounds with alcohols. More specifically, the present invention relates to a method of carrying out the reaction with good results and stably for a long period of time by using a catalyst containing manganese oxide as a main component after being sintered by high-temperature heat treatment. Conventionally, among ortho-alkylated phenols, 2,6-xylenol in particular serves as a raw material for polyphenylene oxide, which has a wide range of uses as a heat-resistant resin, and therefore, much research has been conducted on its production method. As a method for ortho-alkylating phenolic compounds, one that has already been industrialized is a method in which a phenolic compound and alcohol are reacted in the gas phase using a solid acid such as alumina as a catalyst.
This method has no selectivity for the alkylated position of the phenolic compound, and alkylation occurs to a considerable extent not only at the ortho position but also at the meta and para positions.
Complex separation to separate ortho-alkylated products;
Requires purification process. In addition, as another industrial method, a method using a magnesium oxide catalyst has been implemented, but this catalyst system originally has low reaction activity and the reaction temperature is low.
If the temperature is not higher than 475℃ (in practice, 500℃ or higher), not only will the reaction not proceed sufficiently, but the life of the catalyst will be short, and unless the catalyst is regenerated after every short use, it will not last for a sufficient amount of time. It has drawbacks such as being unusable. Several manganese oxide catalysts have been proposed to solve these various problems. Regarding manganese oxide-based catalysts, differences in catalytic performance are recognized depending on the firing conditions, and according to Japanese Patent Publication No. 11101/1983, it is preferable to fire manganese oxides at temperatures of 400 to 1500°C, especially at temperatures above 950°C. It is known that the calcined product is highly active and takes the form of trimanganese tetroxide. Furthermore, Japanese Patent Publication No. 55-30493 describes that a catalyst composed of cerium oxide and manganese oxide calcined at a temperature of 600°C or higher and 1000°C or lower is even more excellent. One of the applicants of this application has already applied for a patent on December 13, 1972 for "Selective ortho-alkylation method of phenol compounds" (Japanese Patent Application Laid-open No. 81231-1973).
A catalyst is disclosed in which one or more selected from magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide is added to manganese oxide and silicon oxide, and the firing temperature is 300 to 900°C. Furthermore, in ``Method for producing ortho-alkylated phenols'' (Japanese Unexamined Patent Publication No. 76830/1983), for which a patent application was filed on December 1, 1971, a catalyst composition consisting of manganese oxide and silicon oxide, or an alkaline earth A manganese oxide-containing catalyst obtained by modifying a catalyst composition containing one or more selected from metal oxides with one or more compounds of alkali metals. Disclosed. Although these manganese oxide catalysts have excellent orthomethylation selectivity, high reactivity, and relatively good persistence of activity, they have a problem that the effective utilization rate of methanol is rather low. The present inventors conducted research into a catalyst that would reduce the unnecessary decomposition of alcohols while maintaining the excellent properties of the manganese oxide catalyst, and as a result, they applied high-temperature heat treatment to the manganese oxide catalyst to essentially sinter it. It was discovered that the catalyst exhibits extremely good properties, and the present invention was further completed. That is, the present invention provides at least one ortho position.
In producing an orthoalkylated product of the phenolic compound by subjecting a phenolic compound having 1 or more hydrogen atoms and an alcohol to a gas phase catalytic reaction in the presence of a catalyst, manganese oxide, a silicon oxide and A catalyst containing at least one component selected from the group consisting of tin oxide and/or b) at least one component selected from the group consisting of calcium oxide and potassium oxide is subjected to heat treatment in the range of 1000° to 1500°C. This is a method for highly selective orthoalkylation of phenolic compounds, which is characterized in that the phenolic compounds are added and sintered, and then used in the reaction. The phenolic compound used in the present invention is a phenolic compound having at least one hydrogen atom in the ortho position, and is represented by the general formula (1). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are hydrogen or aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, and tert-butyl. ). For example, phenolic, ortho-metal or para-cresols, 2,3
--・2,4-・2,5-・3,4- or 3,5
-xylenol, trimethylphenol, tetramethylphenol, n- or iso-propylphenol, n-/iso- or tert-
Examples include butylphenols, and phenol compounds in which two or more different alkyl groups are added to a benzene nucleus can also be applied to the present invention. The alcohols used in the present invention are lower saturated aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms,
For example, methyl alcohol, ethyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, tert-butyl alcohol. The catalyst used in the method of the present invention is mainly composed of manganese oxide, and further includes the following a) and/or
or b). a At least one component selected from the group consisting of silicon oxide and tin oxide, b At least one component selected from the group consisting of calcium oxide and potassium oxide, and the effect of adding these components contained in manganese oxide. Although there are some points that are impossible to uniformly identify,
a) Ingredients increase the effective utilization rate of alcohol,
It has the effect of increasing the ortho-alkylation selectivity, and its content is higher than that of silicon in terms of atomic ratio with manganese.
100:0.01~20 preferably 100:0.05~10 range,
For other group elements 100: 0.1-50 preferably
100: range from 0.3 to 30. Calcium oxide in component b) has the effect of increasing the stability of catalyst performance, moldability, and mechanical strength. Its content is expressed in atomic ratio with manganese.
100:0.01-30 preferably in the range of 100:0.05-20, while potassium oxide reduces the deposition rate of hydrocarbons on the catalyst surface by suppressing unnecessary decomposition of alcohols, and improves the catalyst regeneration cycle. Its content is 100:10 -4 to 5 in atomic ratio with manganese.
Preferably it is in the range of 100:10 -3 to 1. Raw materials for various metal oxides used in the method of the present invention include hydroxides, halides, carbonates, various mineral acid salts, organic acid salts, and in some cases sulfides and hydrides of the respective metals. can be used. The method for producing the catalyst is to mix the various raw materials listed above,
A method of adding a small amount of water, thoroughly kneading it with a kneader, mixer, etc., and drying it; a method of making various raw materials into an aqueous solution and adding a basic component to this to co-precipitate as an insoluble precipitate; or a method of co-precipitating some of the components. Various methods are possible for mixing, such as separate methods such as immersion and kneading. The obtained catalyst composition is usually dried at a temperature of 200°C or less, and if necessary,
Appropriate additives and molding aids such as PVA and crystalline cellulose are added, and the material is molded by methods such as extrusion molding, compression molding, vibration molding, and rolling molding, and is pre-baked if necessary. The catalyst composition thus formed is subjected to high temperature heat treatment, that is, in a temperature range of 1000 to 1500°C. At temperatures below 1000°C, sintering does not proceed, so the improvement effect of the present invention is not observed even when subjected to reaction, and at temperatures above 1500°C, sintering progresses to an extreme level, resulting in a decrease in activity, which is preferable. do not have. The time for the high-temperature heat treatment needs to be in the range of 3 to 96 hours, and more preferably in the range of 5 to 72 hours. The surface area of the catalyst substantially sintered by high temperature heat treatment is preferably in the range of 0.005 to 5 m 2 /g, more preferably 0.01 to 2 m 2 /g. Also,
As a binder component, it is also possible to use a mixture of so-called sintered bodies such as α-alumina, steatite, and carborundum. When the constituent particles of the catalyst, which is mainly composed of manganese oxide and subjected to the high-temperature heat treatment described above, are observed using an electron microscope, spherical-like particles with a diameter of several μm and cubic-like particles of the same size are observed, and there are gaps between the particles. It can be seen that sintering is progressing. A notable effect of sintering the catalyst by applying such high-temperature heat treatment is that it reduces unnecessary decomposition of alcohols, but this is because high-temperature sintering reduces undesirable active sites on the catalyst ( This is thought to be because the ratio of active sites that are not effective for alkylation reactions and only decompose alcohols is decreased, and the ratio of active sites that are effective for alkylation reactions is relatively increased. Catalytic activity tends to decrease when trying to suppress the decomposition of alcohols, but the catalyst of the present invention maintains high activity and, in synergy with the addition of various third components, improves alkyl group selectivity and catalyst life. It is an excellent industrial catalyst that enables selective alkylation of phenols with a smaller unit of raw material than any existing catalyst. When carrying out the method of the present invention, the molar ratio of the phenolic compound and alcohol is 1:
A suitable ratio is 1 to 1:15, preferably 1:1 to 1:6. These raw materials can be supplied to the reaction system using an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide as a diluent to allow the reaction to proceed smoothly. Furthermore, mixing a small amount of water into the system during the reaction not only has the effect of extending the life of the catalyst, but also has the effect of preventing the decomposition of the raw material alcohol. The reaction temperature for carrying out the method of the present invention is 300-550
C, preferably in the range of 350 to 500 C. At higher temperatures than this range, the selectivity of orthoalkylation decreases and the proportion of various high boiling point products increases. Further, at lower temperatures than this range, the reaction rate does not increase sufficiently, and under normal reaction conditions, the conversion rate of the reaction is low, making it necessary to recycle a large amount of unreacted raw materials or intermediates, which is impractical. The feed rate of raw materials to the reaction system is usually preferably 0.01 to 12 hr -1 in terms of liquid hourly space velocity (LHSV), and generally it is appropriate that the liquid hourly space velocity is high at high temperatures and low at low temperatures. Further, although the reaction proceeds sufficiently at normal pressure, it can also be carried out under increased pressure. The reaction may be carried out in a fixed bed, fluidized bed or moving bed. The present invention will be explained below with reference to Examples. Example 1 After heating and dissolving 1000 g of manganese nitrate hexahydrate at 40°C, an aqueous solution prepared by diluting 14.5 g of Water Glass No. 3 with 100 ml of pure water was added dropwise little by little. This silicon-containing manganese nitrate aqueous solution was diluted to 5,000 ml with pure water, and then ammonia water was added to form a silicon-containing manganese hydroxide precipitate, which was washed with water, filtered, and dried at 180°C for 8 hours. Crush the dried precipitate, add a small amount of water and mix thoroughly to make a powder with a diameter of 4.8
It was compression molded into a cylindrical pellet with a height of 3.2 mm. This shaped catalyst was pre-calcined at 500℃ for 15hrs, and further heated to 1050℃.
It was sintered by applying high temperature heat treatment at ℃ for 5 hours. This mixed sintered catalyst of manganese oxide and silicon oxide has Mn:
Spherical-like particles with a Si atomic ratio of 100:2 and a diameter of several μm were observed, and the surface area measured by the BET method was
It was 0.11m 2 /g. 100 g of the catalyst thus prepared was packed into a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 21 mm to form a reaction bed. The molar ratio of phenol, methanol and water is 1:
The reaction raw material solution prepared at 5:0.5 was vaporized through a vaporizer whose temperature was adjusted to 230°C, and then introduced at a rate of 35 g/hr into a reaction tube whose internal temperature was maintained at 425°C. The alkylation reaction was carried out by The reaction products were analyzed by gas chromatography. Table 1 shows the composition, surface area, and reaction results of the catalyst. Note that the methanol effective utilization rate is a value calculated using the following formula. Methanol effective utilization rate (%) = Produced o-cresol (mol) + Produced 2,6-xylenol (mol) x 2 / Reacted methanol (mol) x 100 Example 2 In Example 1, water glass No. 3 was used. A precipitated dry body of manganese hydroxide was obtained. next,
The dried product and tin oxalate were mixed together with an appropriate amount of water and dried again at 180° C. for 8 hours. (Mn:Sn=100:5 atomic ratio) Pulverize this,
Thereafter, compression molding and preliminary firing were carried out in the same manner as in Example 1, followed by heat treatment at 1000°C for 14 hours to obtain Mn-
A Sn-based high-temperature heat-treated catalyst was manufactured. An alkylation reaction of phenol with methanol was carried out under the same conditions as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained. Example 3 In Example 1, after forming a precipitate of manganese hydroxide containing silica, calcium hydroxide powder was added, thoroughly mixed, washed with water, filtered,
It was dried at 180°C for 8 hours. (Mn:Si:Ca=100:
2:1 atomic ratio). This was crushed, made into cylindrical pellets in the same manner as in Example 1, pre-calcined, and further
A Mn--Si--Ca-based high-temperature heat-treated catalyst was produced by heat treatment at ℃ for 4 hours. An alkylation reaction of phenol with methanol was carried out under the same conditions as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained. Example 4 The Mn-Si-Ca cylindrical pellet described in Example 3 was immersed in a 0.01N potassium hydroxide solution to prepare a catalyst modified with potassium, and heated at 500°C.
It was fired for 15 hours and then for 5 hours at 1050°C.
(Mn:Si:Ca:K=100:2:0.001 atomic ratio) An alkylation reaction of phenol with methanol was carried out under the same conditions as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained. Comparative Examples 1 to 4 In Examples 1 to 4, the alkylation reaction of phenol was carried out in the same manner as in Example 1 using the system that had been subjected to only heat treatment at 500° C. for 15 hours as a catalyst. The results are shown in Table 2.
【表】
比較例 5〜7
炭酸マンガン2000gに70%硝酸水溶液3を加
え、溶解させた後、0.5の水で希釈した。この
マンガン水溶液にアンモニア水を加え、沈澱を生
成させ、水洗、過を行ない、180℃で8時間乾
燥させた。これを粉砕し、直径4.8m/m、高さ
3.2m/mの筒状ペレツトとし、500℃で5時間焼
成した後、焼成温度を変化させ3種の焼成温度の
異なる触媒()700℃で3時間、)950℃で3
時間、)1150℃で3時間)を調製し、実施例1
と同様の条件で反応を行なつた。
結果を第2表に示した。[Table] Comparative Examples 5 to 7 70% nitric acid aqueous solution 3 was added to 2000 g of manganese carbonate, dissolved, and then diluted with 0.5 g of water. Ammonia water was added to this manganese aqueous solution to form a precipitate, which was washed with water, filtered, and dried at 180°C for 8 hours. This was crushed into pieces with a diameter of 4.8m/m and a height of 4.8m/m.
The pellets were made into cylindrical pellets of 3.2 m/m and fired at 500°C for 5 hours, and then the firing temperature was changed to produce three types of catalysts with different firing temperatures () 700°C for 3 hours, ) 950°C for 3 hours.
Example 1
The reaction was carried out under the same conditions. The results are shown in Table 2.
Claims (1)
有するフエノール性化合物とアルコール類とを、
触媒の存在下に気相接触反応させて該フエノール
性化合物のオルトアルキル化物を製造するに当つ
て、酸化マンガンならびに、 a 酸化ケイ素および酸化錫からなる群より選ば
れた少なくとも1種の成分、および/または b 酸化カルシウムおよび酸化カリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種の成分 を含有する触媒に1000゜〜1500℃の範囲の熱処理
を加えて焼結させた後、反応に使用することを特
徴とするフエノール性化合物の高選択的オルトア
ルキル化方法。 2 熱処理の時間が3〜96時間である特許請求の
範囲第1項記載の方法。[Claims] 1. A phenolic compound having at least one hydrogen atom at the ortho position and an alcohol,
In producing an orthoalkylated product of the phenolic compound by a gas phase catalytic reaction in the presence of a catalyst, manganese oxide and at least one component selected from the group consisting of a silicon oxide and tin oxide, and / or b A catalyst containing at least one component selected from the group consisting of calcium oxide and potassium oxide is heat-treated in the range of 1000° to 1500°C to sinter, and then used in the reaction. A method for highly selective orthoalkylation of phenolic compounds. 2. The method according to claim 1, wherein the heat treatment time is 3 to 96 hours.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55157594A JPS5781426A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Highly selective ortho alkylation of phenol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55157594A JPS5781426A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Highly selective ortho alkylation of phenol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5781426A JPS5781426A (en) | 1982-05-21 |
| JPH0141612B2 true JPH0141612B2 (en) | 1989-09-06 |
Family
ID=15653118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55157594A Granted JPS5781426A (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | Highly selective ortho alkylation of phenol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5781426A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5785332A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-28 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Ortho-alkylation of phenolic compound |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822088B2 (en) * | 1977-12-13 | 1983-05-06 | 三井東圧化学株式会社 | Selective orthoalkylation method for phenolic compounds |
| JPS599530B2 (en) * | 1978-12-01 | 1984-03-03 | 三井東圧化学株式会社 | Method for producing ortho-alkylated phenols |
-
1980
- 1980-11-11 JP JP55157594A patent/JPS5781426A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5781426A (en) | 1982-05-21 |
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