PL216294B1 - Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym - Google Patents

Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym

Info

Publication number
PL216294B1
PL216294B1 PL394782A PL39478211A PL216294B1 PL 216294 B1 PL216294 B1 PL 216294B1 PL 394782 A PL394782 A PL 394782A PL 39478211 A PL39478211 A PL 39478211A PL 216294 B1 PL216294 B1 PL 216294B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
alcohol
carried out
hydrogen peroxide
titanium
Prior art date
Application number
PL394782A
Other languages
English (en)
Other versions
PL394782A1 (pl
Inventor
Agnieszka Wróblewska
Edyta Makuch
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL394782A priority Critical patent/PL216294B1/pl
Publication of PL394782A1 publication Critical patent/PL394782A1/pl
Publication of PL216294B1 publication Critical patent/PL216294B1/pl

Links

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym takich jak: glicydol, a także 2-metyloglicydol, 2,3-epoksybutan-1-ol i 1,2epoksybutan-3-ol.
Znany jest z polskich zgłoszeń patentowych P. 381 141, P. 388 615, P. 385 401, P. 386 388, P. 386 389, P. 381 142, P. 381 143 sposób otrzymywania glicydolu, 2-metyloglicydolu, 2,3epoksybutan-1-olu i 1,2-epoksybutan-3-olu w wyniku epoksydacji alkoholu allilowego, alkoholu metallilowego, alkoholu krotylowego i 1-buten-3-olu za pomocą 30% nadtlenku wodoru w obecności takich katalizatorów tytanowo-silikalitowych jak: TS-1, TS-2, Ti-Beta, Ti-MCM-41, Ti-MCM48 i Ti-MWW. Badania na tych katalizatorach prowadzono albo w warunkach ciśnieniowych (autoklaw), albo w warunkach ciśnienia atmosferycznego (aparatura szklana). Jako rozpuszczalnik stosowano metanol. W warunkach procesu ciśnieniowego badania prowadzono dla następujących parametrów technologicznych.: temperatura 20-120°C, stosunek molowy związek allilowy/nadtlenek wodoru 1:1-4:1 lub 5:1, stężenie metanolu (rozpuszczalnik) 5-90% wag., stężenie katalizatora 0,1-5% wag., czas reakcji 15 min-300 min i szybkość mieszania 200-400 obr/min. W zgłoszeniach patentowych: P 388 615, P 390 811, P 390 812, P 392 691, P 384 318, P 390 553, P 390 554, P 361 119, P 389 568 opisano procesu prowadzony pod ciśnieniem atmosferycznym dla następujących parametrów technologicznych: temperatura 0-60°C, stosunek molowy związek allilowy/nadtlenek wodoru 0,5:1- 5:1, stężenie metanolu (rozpuszczalnik) 5-90% wag., stężenie katalizatora 0,1-5% wag., czas reakcji 5 min - 300 min i szybkość mieszania 0-1000 obr/min.
Katalizator Ti-SBA-1 należy do najnowszych katalizatorów tytanowo-silikalitowych. Jest otrzymywany w kwaśnym środowisku, w obecności trójblokowego, biodegradowalnego polimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu - Pluronika 123 jako templatu. Katalizator Ti-SBA-15 należy do mezoporowatych katalizatorów tytanowo-silikalitowych. Szczególne zainteresowanie tym katalizatorem jest związane z dużą trwałością jego struktury, gdyż charakteryzuje się on dużą odpornością: na działanie wody w podwyższonej temperaturze i na wymywanie tytanu związanego w jego strukturze. Do tej pory katalizator Ti-SBA-15 nie był stosowany w procesie epoksydacji alkoholu allilowego, alkoholu metallilowego, alkoholu krotylowego i 1-buten-3-olu za pomocą 30-proc. nadtlenku wodoru.
Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym według wynalazku polegający na epoksydacji alkoholu allilowego, alkoholu metallilowego, alkoholu krotylowego i 1-buten-3-olu za pomocą 30-proc. nadtlenku wodoru w obecności katalizatora tytanowosilikalitowego charakteryzuje się tym, że jako katalizator tytanowo-silikalitowy stosuje się katalizator TiSBA-15. Proces epoksydacji alkoholu allilowego, alkoholu metallilowego, alkoholu krotylowego i 1-buten-3-olu według wynalazku prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym, w szklanej fiolce 3 o pojemności 12 cm3 zaopatrzonej w gumową septę (uszczelkę), w której znajduje się igła w celu odpowietrzenia układu reakcyjnego. Proces prowadzi się w temperaturze 20-60°C, stosując stężenie katalizatora Ti-SBA-15 w mieszaninie reakcyjnej od 0 do 4,0% wag. Czas prowadzenia procesu wynosi od 5 do 240 minut, przy szybkości mieszania od 100 do 500 obrotów na minutę oraz przy stosunku molowym alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru 1:1-5:1. Korzystnie proces prowadzi się w obecności polarnych rozpuszczalników. Jako polarne rozpuszczalniki stosuje się alkohol metylowy, alkohol etylowy w takiej ilości, aby ich stężenie w mieszaninie reakcyjnej wynosiło od 20% wag. do 90% wag.. Proces można także prowadzić bez rozpuszczalnika w środowisku wodnym, przy czym woda jest wprowadzana z 30-proc. nadtlenkiem wodoru do środowiska reakcyjnego, a także powstaje w trakcie procesu. Nie jest dodatkowo wprowadzana do środowiska reakcyjnego tak jak alkohol metylowy i alkohol etylowy. Wszystkie surowce wprowadza się do reaktora od razu i po uzyskaniu odpowiedniej temperatury łaźni olejowej reaktor montuje się w łapie wytrząsarki i zanurza w łaźni olejowej.
Zaletą proponowanego sposobu epoksydacji jest możliwość zmniejszenia kosztów procesu związanych z koniecznością częstej zmiany używanego katalizatora na nowy (nietrwałość struktury katalizatora, wymywanie tytanu ze struktury). Pozwala on też dłużej używać stosowaną partię katalizatora bez konieczności dość szybkiej jej regeneracji przez powierzchniowe nanoszenie tytanu. Dodatkową zaletą stosowanego katalizatora jest to, że stosowany w jego syntezie templat - Pluronik 123 (kopolimer tlenku etylenu i propylenu) jest biodegradowalny. Do syntezy katalizatorów tytanowosilikalitowych starszej generacji: TS-1, TS-2, Ti-Beta, Ti-MCM-41, Ti-MCM-48 i Ti-MWW jako templaty stosowano związki amoniowe bądź aminy, stąd proces kalcynacji katalizatorów był bardzo uciążliwy pod względem zapachu.
PL 216 294 B1
Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przekładach wykonania.
P r z y k ł a d I
Do szklanej fiolki wprowadzono 0,152 g katalizatora Ti-SBA-15, 1,000 g alkoholu allilowego, 1,988 g alkoholu metylowego i 1,924 g nadtlenku wodoru o stężeniu 30% wag. Łaźnię olejową ogrzano do temperatury reakcji. Po osiągnięciu przez nią odpowiedniej temperatury, fiolkę z mieszaniną reakcyjną umieszczano w łapie wytrząsarki zanurzano w łaźni olejowej. Epoksydowanie prowadzono w temperaturze 30°C w ciągu 2h, stosując szybkość mieszania 500 obr./min. Stosunek molowy alkohol allilowy do nadtlenku wodoru wynosił 1:1, stężenie metanolu 40% wag., a stężenie katalizatora Ti-SBA-15 3% wag. W powyższych warunkach technologicznych selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do przereagowanego alkoholu allilowego wynosiła 36% mol, konwersja alkoholu allilowego 70% mol, a konwersja nadtlenku wodoru 97% mol. Po zakończeniu procesu metodą chromatografii gazowej oznaczono stężenie nieprzereagowanego alkoholu allilowego i produktów procesu (głównie glicydolu), przy czym stężenie powstającej w procesie gliceryny oznaczano metodą nadjodanową, przez miareczkowanie potencjometryczne. Stężenie nieprzereagowanego nadtlenku wodoru oznaczano przez miareczkowanie metodą jodometryczną.
P r z y k ł a d II
Do szklanej fiolki wprowadzono 0,132 g katalizatora Ti-SBA-15, 0,998 g alkoholu allilowego, 1,303 g alkoholu etylowego, 1,966 g 30-proc. nadtlenku wodoru. Epoksydowanie prowadzono tak samo jak w przykładzie I. Stosunek molowy alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru wynosił 1:1, stężenie katalizatora 3% wag. a etanolu 40% wag. Proces prowadzono w temperaturze 60°C, w czasie 2h i z szybkością mieszania 500 obr/min. Selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do zużytego alkoholu allilowego wynosiła 32% mol, konwersja alkoholu allilowego 77% mol a nadtlenku wodoru 97% mol. Oznaczenia analityczne wykonywano tak samo jak w przykładzie I.
P r z y k ł a d III
Do szklanej fiolki jak w przykładzie I wprowadzono 0,061 g katalizatora Ti-SBA-15, 1,003 g alkoholu metallilowego, 0,205 g alkoholu metylowego, 0,799 g 30-proc. nadtlenku wodoru. Epoksydowanie prowadzono tak samo jak w przykładzie I. Badania prowadzono w temperaturze 20°C w ciągu 180 min i stosując szybkość mieszania 500 obr./min. Stosunek molowy alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru wynosił 2:1, stężenie katalizatora Ti-SBA-15 3% wag. a metanolu 10% wag. Zastosowanie wymienionych parametrów technologicznych pozwala uzyskać selektywność przemiany do
2- metyloglicydolu w odniesieniu do przereagowanego alkoholu metallilowego 54% mol, konwersję alkoholu allilowego 40% mol i nadtlenku wodoru 98% mol. Oznaczenia analityczne wykonywano tak samo jak w przykładzie I, przy czym powstającą w procesie 2-metyloglicerynę oznaczano chromatograficznie a nie metodą nadjodanową.
P r z y k ł a d IV
Do szklanej fiolki jak w przykładzie I wprowadzono 0,095 g katalizatora Ti-SBA-15, 1,012 g alkoholu krotylowego, 0,881 g alkoholu metylowego, 0,336 g 30-proc. nadtlenku wodoru. Epoksydowanie prowadzono tak samo jak w przykładzie I. Badania prowadzono w temperaturze 20°C w ciągu 120 min i stosując szybkość mieszania 500 obr./min. Stosunek molowy alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru wynosił 5:1, stężenie katalizatora Ti-SBA-15 3% wag. a metanolu 40% wag. Zastosowanie wymienionych parametrów technologicznych pozwala uzyskać selektywność przemiany do 2,3epoksybutan-1-olu w odniesieniu do przereagowanego alkoholu krotylowego 1% mol, konwersję alkoholu krotylowego 19% mol i nadtlenku wodoru 97% mol. Oznaczenia analityczne produktów wykonywano metodą chromatografii gazowej, natomiast nieprzereagowany nadtlenek wodoru oznaczano przez miareczkowanie metodą jodometryczną tak, jak w przykładzie I.
P r z y k ł a d V
Do szklanej fiolki jak w przykładzie I wprowadzono 0,169 g katalizatora Ti-SBA-15, 0,503 g 1-buen-3-olu, 1,920 g alkoholu metylowego, 0,781 g 30-proc. nadtlenku wodoru. Epoksydowanie prowadzono tak samo jak w przykładzie I. Badania prowadzono w temperaturze 60°C w ciągu 120 min i stosując szybkość mieszania 500 obr./min. Stosunek molowy alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru wynosił 1:1, stężenie katalizatora Ti-SBA-15 5% wag. a metanolu 60% wag. Zastosowanie wymienionych parametrów technologicznych pozwala uzyskać selektywność przemiany do 1,2-epoksybutan3- olu w odniesieniu do przereagowanego 1-buten-3-olu 99% mol, konwersję 1-buten-3-olu 41% mol i nadtlenku wodoru 99% mol. Oznaczenia analityczne produktów wykonywano metodą chromatografii gazowej, natomiast nieprzereagowany nadtlenek wodoru oznaczano przez miareczkowanie metodą jodometryczną tak, jak w przykładzie I.
PL 216 294 B1
P r z y k ł a d VI
Do szklanej fiolki wprowadzono 0,014 g katalizatora Ti-SBA-15, 1,015 g alkoholu allilowego,
1,952 g 30-proc. nadtlenku wodoru. Epoksydowanie prowadzono tak samo jak w przykładzie I, przy czym środowiskiem reakcji była woda wprowadzona z 30-proc. nadtlenkiem wodoru i tworząca się w procesie w trakcie przebiegu reakcji. Stosunek molowy alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru wynosił 1:1, stężenie katalizatora 3% wag. Proces prowadzono w temperaturze 20°C, w czasie 2h i z szybkością mieszania 500 obr/min. Selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do zużytego alkoholu allilowego wynosiła 41% mol, konwersja alkoholu allilowego 60% mol a nadtlenku wodoru 84% mol. Oznaczenia analityczne wykonywano tak samo jak w przykładzie I.

Claims (9)

1. Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym polegający na epoksydacji alkoholu allilowego, alkoholu metallilowego, alkoholu krotylowego i 1-buten-3-olu za pomocą 30-proc. nadtlenku wodoru w obecności katalizatora tytanowo-silikalitowego, znamienny tym, że jako katalizator tytanowo-silikalitowy stosuje się katalizator Ti-SBA-15.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 20-60°C.
3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się stosując stężenie katalizatora Ti-SBA-15 w mieszaninie reakcyjnej od 0,5 do 5,0% wag.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w czasie od 15 do 180 minut, przy szybkości mieszania od 500 do 700 obrotów na minutę.
5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się przy stosunku molowym alkoholu allilowego do nadtlenku wodoru 1:1-5:1.
6. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w obecności rozpuszczalnika polarnego.
7. Sposób, według zastrz. 6, znamienny tym, że jako polarny rozpuszczalnik stosuje się alkohol metylowy, alkohol etylowy w takiej ilości, aby jego stężenie w mieszaninie reakcyjnej wynosiło od
20% wag. do 90% wag.
8. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w środowisku wodnym, przy czym woda jest wprowadzana z 30-proc. nadtlenkiem wodoru do środowiska reakcyjnego a także powstaje w trakcie procesu.
9. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że substraty wprowadza się od razu do zamkniętego reaktora, wyposażonego w odpowietrzacz, po czym reaktor umieszcza się w łapie wytrząsarki i zanurza się go w ogrzanej do zadanej temperatury reakcji łaźni olejowej.
PL394782A 2011-05-06 2011-05-06 Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym PL216294B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL394782A PL216294B1 (pl) 2011-05-06 2011-05-06 Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL394782A PL216294B1 (pl) 2011-05-06 2011-05-06 Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL394782A1 PL394782A1 (pl) 2012-11-19
PL216294B1 true PL216294B1 (pl) 2014-03-31

Family

ID=47263896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL394782A PL216294B1 (pl) 2011-05-06 2011-05-06 Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL216294B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL394782A1 (pl) 2012-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11511260B2 (en) Olefin epoxidation catalyst, preparation method therefor, and application thereof
DE3780476T2 (de) Verfahren zur epoxydation von olefinischen verbindungen.
US20020004606A1 (en) Process for the preparation of epoxides from olefins
CN106749385B (zh) 一种腰果酚基含硅缩水甘油醚及其制备方法
CN105536838B (zh) 酸碱双功能化c3n4催化剂和环状碳酸酯的制备方法
BRPI0707608A2 (pt) processo para preparar um catalisador, o catalisador, e um processo para a produÇço de àxido de olefina, 1,2-diol,1,2-diol Éter, ou alcanolamina
CA2655046A1 (en) Direct epoxidation process using improved catalyst composition
KR20010042087A (ko) 에폭시드 제조방법
WO2011119217A1 (en) Process for producing propylene oxide using a pretreated epoxidation catalyst
CN109810091B (zh) 用于环氧烷烃和二氧化碳制备碳酸亚烷基酯的方法
CN100545153C (zh) 用氨基多酸预处理钛或钒沸石催化剂的环氧化方法
CN106517236A (zh) 钛硅分子筛的制备方法
PL216294B1 (pl) Sposób otrzymywania związków epoksydowych na katalizatorze tytanowo-silikalitowym
CN106986351B (zh) 一种钛硅分子筛ts-1的合成方法及其在丙烯环氧化反应中的应用
JP6691220B2 (ja) 過フッ素化ビニルエーテルの部分フッ素化飽和エーテル誘導体への変換
TW201217351A (en) Method for producing epoxy compound
EP2357180A1 (en) Manufacture of epoxyethyl ethers or glycidyl ethers
EP2531496B1 (en) Manufacture of an epoxyethyl carboxylate or glycidyl carboxylate
TWI466875B (zh) Method for making epoxides
DE60223701T2 (de) Verfahren zur direkten epoxidierung mittels eines vorbehandelten titanzeoliths
CN113387822A (zh) 一种聚氧乙烯醚烷基胺阳离子表面活性剂的合成方法
US20120330042A1 (en) Epoxidation process
US8962872B2 (en) Method for preparing epoxides
CN116332195B (zh) 多级孔钛硅分子筛及其制备方法和催化氧化环己烯的方法
JP6970739B2 (ja) チタン含有珪素酸化物の製造方法、エポキシドの製造方法、及びチタン含有珪素酸化物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140506