Катализатор для этерификации и дегидратации спиртов
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..
