一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用与流程

allin2025-12-31  17


本发明涉及烷基化催化邻域,具体涉及一种由凹凸棒土为原料,酸化处理后负载硝酸镧制备镧改性凹凸棒土催化剂,该催化剂用于合成2,6-二叔丁基苯酚(简称2,6-酚),2,6-酚的选择性高。


背景技术:

1、叔丁基酚型化合物是一类用途广泛的物质,可用作塑料、橡胶、建材等行业的抗氧剂和光稳定剂等。

2、2,6-酚是合成3,5-二叔丁基-4-羟基型类抗氧剂、光稳定剂的重要中间体。

3、2,6-酚的工业化生产一般采用苯酚为原料,以液体酸、固体酸、离子交换树脂、分子筛等作为催化剂通过与异丁烯烷基化反应来实现,反应式如下:

4、

5、因为苯酚中的酚羟基是邻、对位定位基,若以苯酚为原料,当邻位已上了一个叔丁基之后,由于空间位阻关系,第二个叔丁基在一般情况下,只能上到酚羟基的对位上,即生成2,4-二叔丁基苯酚(简称2,4-酚)。因此使用需要选择性较高催化剂,在一定压力下进行反应,可使2,4-酚的生成率下降,从而使2,6-酚的收率提高。

6、专利(jp 6150,934、jp 60218,346)以苯酚或2-叔丁基苯酚为原料进行叔丁基化反应合成了2,6-酚,主要是用新制备的活性较高的酚铝盐催化剂来进行。例如,将0.2ga1条或al片加入到30g的苯酚中,加热到160℃,生成新鲜的三苯氧基铝催化剂,可以合成2,6-酚。

7、专利(czech 166,080)在压力釜中,加入40g苯酚、0.4g粒状铝、0.2g三苯氧基铝,加热至150℃并保温3h,然后再加入84g异丁烯于压力釜中,在130℃下反应3h,冷却后用1.33ml盐酸进行处理,然后将水合铝盐分离开,而在有机相中,2,6-酚为77%,其余为2-叔丁基苯酚与2,4-苯酚等。

8、为了提高反应的选择性和收率,各国学者做了大量的工作。试验表明,反应中催化剂的选择、温度的变化、反应物含量的不同、反应时间等对选择性和收率均有明显的影响。据文献报道(nethappl 7708,797),当40g苯酚与0.7g铝反应后,再加入62g的混合物(含2-叔丁基酚96.7%、苯酚2.4%、2,6-酚0.9%),用155g的丁烯处理,得到225g的烷基酚,其中2,6-酚为61.5%。

9、专利(jp 6150,934)报道,当用酚铝盐作催化剂,将异丁烯在120℃的温度与16kg/m2压力下反应,产物中2,6-酚的含量为86.2%。

10、当用20gγ-铝粉和5g三乙基铝催化,苯酚和异丁烯在150℃反应1h,粗品产物中2,6-dbp的含量为86.1%(jp 59130,823)。当用三苯(2-叔丁基)氧基铝作催化剂时,2-叔丁基苯酚可在10~30℃与异丁烯反应,可得2,6-酚含量为87.8%的粗品产物(ger.de 3,941,472)。

11、以上专利存在使用烷基氧基铝催化剂,制备方法复杂,2,6-酚的选择性最高只有87.8%,副产品多。


技术实现思路

1、针对上述技术的不足,本发明的目的是提供一种以成本低廉的凹凸棒土为原料,酸化处理后,负载稀土金属镧活性组分制备镧改性凹凸棒土催化剂,该催化剂用于催化苯酚与异丁烯反应合成2,6-二叔丁基苯酚(简称2,6-酚),2,6-酚的选择性高,催化剂制备方便。

2、为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,包括催化剂,所述催化剂为硝酸镧改性的凹凸棒土催化剂,用于催化异丁烯和苯酚反应合成2,6-酚。

4、优选的,根据权利要求1所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于,所述催化剂制备方法为:

5、s1、凹凸棒土酸化,酸活化处理采用常规的无机酸溶液在常压、一定温度下进行搅拌酸化处理,过滤,用水洗涤滤饼至中性(ph=6-7);

6、s2、用硝酸镧溶液对s1中的酸化凹凸棒土加热搅拌,进行稀土镧金属改性,再过滤、烘干、粉碎得到稀土金属镧改性凹凸棒土催化剂。

7、优选的,所述s1对凹凸棒土进行酸化处理的无机酸为:硫酸、盐酸;所述溶液酸浓度为1mol/l~2mol/l,所述温度为70℃~90℃,所述搅拌时间1h~2h。

8、优选的,所述s2中硝酸镧溶液质量浓度为1%~8%。

9、优选的,所述s2硝酸镧溶液改性酸化凹凸棒土的加热搅拌温度为70℃~90℃,搅拌时间1~2h。

10、优选的,所述s2的烘干温度为200℃~250℃,烘干时间12~24h。

11、优选的,所述异丁烯和苯酚反应制备2,6酚反应过程,异丁烯:苯酚摩尔比为2.01:1~5:1。

12、优选的,所述异丁烯和苯酚反应制备2,6酚反应过程,镧改性凹凸棒土催化剂用量为4%~10%(以苯酚质量计)。

13、优选的,所述反应温度在100℃~150℃、反应压力1mpa~3mpa、反应时间2~4h。



技术特征:

1.一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,包括催化剂,所述催化剂为硝酸镧改性的凹凸棒土催化剂,用于催化异丁烯和苯酚反应合成2,6-酚。

2.根据权利要求1所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于,所述催化剂制备方法为:

3.根据权利要求2所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于,所述s1对凹凸棒土进行酸化处理的无机酸为:硫酸、盐酸;所述溶液酸浓度为1mol/l~2mol/l,所述温度为70℃~90℃,所述搅拌时间1h~2h。

4.根据权利要求2所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于,所述s2中硝酸镧溶液质量浓度为1%~8%。

5.根据权利要求2所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于:所述s2硝酸镧溶液改性酸化凹凸棒土的加热搅拌温度为70℃~90℃,搅拌时间1~2h。

6.根据权利要求2所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于:所述s2的烘干温度为200℃~250℃,烘干时间12~24h。

7.根据权利要求1所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于:所述异丁烯和苯酚反应制备2,6酚反应过程,异丁烯:苯酚摩尔比为2.01:1~5:1。

8.根据权利要求7所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于:所述异丁烯和苯酚反应制备2,6酚反应过程,镧改性凹凸棒土催化剂用量为4%~10%(以苯酚质量计)。

9.根据权利要求7所述一种以凹凸棒土为原料制备2,6-酚催化剂的方法与应用,其特征在于:所述反应温度在100℃~150℃、反应压力1mpa~3mpa、反应时间2~4h。


技术总结
本发明公开了一种以凹凸棒土为原料制备2,6‑酚催化剂的方法与应用,涉及烷基化催化邻域,用于催化异丁烯与苯酚烷基化反应,得到高选择性的2,6‑二叔丁基苯酚(简称2,6‑酚)。反应条件为:压力1MPa~3MPa,反应温度100~150℃,反应时间2~4h,异丁烯:苯酚摩尔比2.01:1~5:1,镧改性凹凸棒土催化剂用量为4~10%(以苯酚质量计),苯酚转化率大于99%,2,6‑酚选择性高达92.1%。本催化剂制备过程简单,具有很高的催化活性及2,6‑酚选择性。

技术研发人员:张健雄,储巍巍,熊畅,徐志华
受保护的技术使用者:江苏飞亚化学工业集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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