Катализатор для этерификации и дегидратации спиртов

(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюциифЗ) бб. 097. 3(086. 8)56): 1. Полянский Н.Г, Катализ ионитами. Й., "Химия", 1973,: с, 103.ве каде гидГОСУДАРСГВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАН ИЗО 6 РЕТЮИЙ И ОТНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЭО БРЕТЕНИЯИзобретение 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(,13Известный катализатор имеет стати-. ческую обменную емкость (СОЕ) от 1,5 1 О ,до 5,2 мг экв/г.Однако катализатор КУ.является дорогостоящим и трудоемким химическим продуктом, так как.метод его: получения многостадийный и требует иаполь зования оргайических мономеров, син теза на их,основе полимера и обработку его с;целью введения сульфогрупнц.Целью изобретения является расширение ассортимента катализаторов,об-:2 О ладающих повышенной активностью.Указанная цель достигается применением лигносульфокислоты общей форму Ы)25- о --е -- с- /ОзН1-СНгде п=20000-140006, в качестве катализатора для этерификацин и дегидратации спиртов.Лигносульфокнслоты описанной формулы образуются в процессе варки дрЕ- весины и ранее в качестве катализаторов не использовалнсь (.23.Применение лнгносульфокислот в ка-, честве катализаторов этерификации и дегидратации спиртов позволяет расширить ассортимент катализаторов, при этом активность их выше, чем из вестного КУ.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 затеи фильтруют и высушивают до постоянного. веса при 110 С Катализатор из щелоков Я) варок древесины водно-спиртовым раст- . вором БО получают в виде сухого .остатка при отгонке спирта из щелока, поапедующем упаривании щелока на водяной бане и высушивании измельченно-у го остатка до постоянного веса при 1.10 С. ПолУченные лигносульфоновые кислоты представляют собой зерна т емно-коричневого цвета размером 0,21,0 мм (в зависимости от измельчения),с содержанием влаги 5-6 и СОЕ от2,8 до 5,2 мг-экв/г (потенциометрическое титрование). В воде не растворимы, очень слабо растворимы тольков отдельных органических .растворителях.Полученные лигносульфокислоты применяют в качестве катализаторов иреакции этерификации н дегидратацииспиртов в условиях, принятых для осуществления этих реакций в присутствии проьишленного катализатора КучС Физико-химические константы продуктов этих реакций соответствуютлитерахурнам.П р н и е р 1. В колбу с насадкойДина-Старка и обратным холодильникомпомещаот 24 г (0,6 моль) уксуснойкислоты, 55,2 г 1,2 моль) этиловогоспирта, 35 мЛ бензола и 2 г настоящего катализатора - лигносульфокислоты(ЛСК) (8,3 от. веса уксусной кислоты). Реакционную смесь нагревают2,5 ч, отделяя выделяющуюся воду. Затем смесь охлаждают, катализатор отфильтровывают, фильтрат сушат сульфатом магния. Растворитель и непрореагировавший спирт отгоняют, а остатокперегоияют. Выход этилацетата сос.тавляет 37,5 г (71 от теоретического). Т.кип. 77 ОС, п 2 1,3725,а 46 0,9015П р и м е р 2. В колбу помещают20 г 0,2 моль ) циклогексанола и 6 гкатализатора ЛСК (30 от веса циклогексанола), Содержимое колбы нагре,вают 2 ч на масляной бане и отгоняютциклогексен при 80-85 ОС до полноговыкипания реакционной смеси, продукты обрабатывают обычными методами.Получают 11,5 г циклогексена, выход7 Я от теоретического. Т.кип. 85 ОС,и 1,4465, йо 0,8128.П р и и е р 3, В. колбу для перегонки с водяным паром помещают 50 г(0,2 б моль) терпингидрата, 80 мл воды и 0,5 настоящего катализатора ЛСК(1 от веса терпингидрата) . Перегбнку ведут 4 ч и продукты обрабатывают обычными методами. Выход о-терпинеола составляет 22,1 г (55 оттеоретического), Т.кип. 80-85 ОС,по. 1 ф 4827 ( о 0 9230,Результатй иСспыт аний кат ализ атора представлены в таблице. В таблицепредставлены .также результаты, полученные в присутствии известного катализатора КУ,10 1.8709 Времяреакции,ч Выход про.дукта, Ф Катализ атор СОВ катализатора, мг-экв/г ЭтериФикация уксусной .кислоты этиловым спиртом Известный Ю-8 чС 50 10 2,5 4,8 Лигносульфокислота 8,3 5,0 2,5 Дегидратация циклогксанола. Известный КУ-8 чС. 30 4,8 б 2 0,8 Лигносульфокислота 30 31 20 Дегидратация терпингидрата. Заказ 3587/7 Тираж 537 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП фЛатеитф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Количество кат.аализ атора,Ъ от весаисходноговеазства тааааа а аа35Как следует из таблицы, применение . лигносульфокислот в качестве катализатора позволяет достигнуть повышенных выходов продуктов реакции и расширить ассортимент катализаторов.аа. Лигносульфокислоты являются компонентом отходов целлааозно-бумажной промышленности, поэтоэЧ их стоимость невысока. Кроме того, использование ,. отходов служитохране окружавшей среду, .