Катализатор для этерификации и дегидратации спиртов

Катализатор для этерификации и дегидратации спиртов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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

СОЮЗ ССВЕТСКИХ

4ВВЮЯФ СПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ: OGOP

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТШИЙ И OTHPblTlO (2 1) 32 9 304 3 /23-04 (22) 25;..02, 81: (46) 23.05.83. Бюл. В 1 9

: (72) Д.А .,Писаненко, Ю.И.Смирнов-Замков, О. Б. Иедощак и С .Ф. Примаков (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) бб ° 097.3(088.8) (56): 1. Полянский Н.Г. Катализ ионитами. Й., "Химия", 1973,: с. 103. 2 ° Примаков: С.Ф. и,-др. ДелигниФикация древесины водйо.- спиртовыми растворами .SO .-"Õèóÿ древесины", 1979, Р б, .с.. 39-42-.,.SU„„10 А уд) В 01 J 31/02; С 07 С 67/О8

С 07 В 5/00 (54) КАТАЛИЗАТОР ДУЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ .И

ДЕГИДРАТАДИИ СПИРТОВ (57) применение лигносуль4окислоты абцей Формулы где п=20000-140000, в качестве ка.:тализатора для этери@икации и дегидратации сниртов;

1018709

Изобретение относится к области катализаторов катионообменного типа, в частности, к области катализаторов для этерификации и дегидратации спиртов.

Известен катализатор для этерификации и дегидратации спиртов, представляющий собой сульФированный полимер КУ-2 (.1 J.

Известный катализатор имеет стати-. ческую обменную емкость (COg) от 1,5 1О ,до 5,2 мг экв/r.

Однако катализатор КУ-2.является дооогостоящим и трудоемким химическим продуктом, так как.метод его: получения многостадийный и требует исполь- 15 зования оргайических мономеров, син теза на их,основе полимера и обработку его с.целью введения сульфогрупны.

Целью изобретения является расширение ассортимента катализаторов,об-:2п ладающих повышенной активностью.

Указанная цель достигается приме-. нением лигносульфокислоты общей форму7Щ

I — о — O -h — q — с—

593M

-СН3 где n=20000-140006, в качестве катализатора для этерификацин и дегидратации спиртов.

Лигносульфокнслоты описанной формулы образуются в процессе варки дрЕвесины и ранее в качестве катализаторов не использовалнсь f23.:

Применение лигносульфокислот в ка-. честве катализаторов этерификации и дегидратации спиртов позволяет рас.ширить ассортимент катализаторов, при этом активность их выше, чем из- 4О вестного КУ-2. для получения катализатора на основе лигносульфокислот твердые. промышленные лигносульфонаты измельчают и обрабатывают равным объемом 45 концентрированной серной кислоты при перемешивании и комнатной темнературе в течение 1,5-2 ч, а затем фильтруют и высушивают до постоянного веса при 110 C.. Катализатор из щелоков $Q варок древесины водно-спиртовым раст- . вором БО получают в виде сухого .остатка при отгонке спирта из щелока, последующем упаривании щелока на водяной бане и высушивании измельченно-у го остатка до постоянного веса при

1.10 С. ПолУченные лигносульфоновые кислоты:представляют собой зерна темно-коричневого цвета размером 0,21,0 MM (в зависимости от измельчения), с содержанием влаги 5-6% и COE от

2,8 до 5,2 мг-экв/г (потенциометрическое титрование). В воде не растворимы, очень слабо растворимыя только в отдельных органических .растворителях.

Полученные лигносульфокислоты применяют в качестве катализаторов в реакции этерификации и дегидратации спиртов в условиях, принятых для осуществления этих реакций в присутствии проьишленного катализатора Ку-28чС« Физико-.химические константы продуктов этих реакций соответствуют литерахурным.

П р н м е р 1. В колбу с насадкой

Дина-Старка и обратным холодильником псмеидают 24 г (0,6 моль) уксусной кислоты, 55,2 r (",2 моль) этилового спирта, 35 мЛ бензола и 2 r настоящего катализатора — лигносульфокислоты (ЛСК) (8,33 ст. веса уксусной кислоты). Реакционную смесь нагревают

2,5 ч, отделяя выделяющуюся воду. Затем смесь охлаждают, катализатор отфильтровывают, фильтрат сушат сульфатом магния. Растворитель и непрореагировавший спирт отгоняют, а остаток перегоияют. Выход этилацетата сос.тавляет. 37,5 г (71% от теоретическог< ) . 7. кип. 77ОС, п24 1 3725, а 46 0,9015.

Пример 2. В колбу помещают

20 г (0,2 моль ) циклогексанола и 6 r катализатора ЛСК (30Ъ от веса циклогексанола). Содержимое колбы нагре,вают 2 ч на масляной бане и отгоняют циклогексен при 80-85О С до полного выкипания реакционной смеси, продукты обрабатывают обычными методами.

Получают 11,5 r циклогексена, выход

7Я от теоретического. T.êèï. 85 С, и 1 4465 d 20 0,8128.

Пример 3. В. колбу для перегонки с водяным паром помещают 50 г (0,2б моль) терпингидрата, 80 мл воды и 0,5 настоящего катализатора ЛСК (1Ъ от веса терпингидрата) . Перегбнку ведут 4 ч и продукты обрабатывают обычными методами. Выход оС-терпинеола составляет 22,1 r (55Ъ от теоретического). Т.кип. 80-85 С, ЛАЛО 1 4827 д,20 0,9230.

Результатй испытаний кат ализ атора представлены в таблице. В таблице представлены .также результаты, полученные в присутствии известного катализатора КУ-2.

10 1-8709

Время реакции, ч

Выход про.дукта, Ф

Катализ атор

СОВ катализатора, мг-экв/г

Этерификация уксусной .кислоты этиловым спиртом

Из ве от ный

KY-2-8чС

10

2,5

4,8

Лигносульфокислота ..

8-,3

5,0 2,5

Дегидратация циклог зксанола.

Из вест ный

КУ- 2-8чС.

4,8 б2

0,8

Лигносульфокислота

303120

Дех идратация терпингидрата.Известный

КУ-2-.8чС

4 0

4,8

Лигносуль- фокислота

4,0

3,1

Составитель В. Нутова

Редактор П.Коссей ТехредС.Ингунова Корректор А.Ильин «1 Ю Фю . Заказ 3587/7 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/S

Ф

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Количество кат.ализ атора, -Ъ от веса исходного вешества

«

Как следует из таблицы, применение лигносульфокислот в качестве катализатора позволяет достигнуть повышенных выходов проектов реакции и расширить ассортимент катализаторов.

ЯФ . Лигносульфокислоты являются компонентом отходов целлащозно-бумажной промышленности, поэтик их стоимость невысока. Кроме того, использование отходов служитохране окружавшей среду..