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JPH0625041A - オルトアルキルフェノールの製造方法 - Google Patents

オルトアルキルフェノールの製造方法

Info

Publication number
JPH0625041A
JPH0625041A JP4182070A JP18207092A JPH0625041A JP H0625041 A JPH0625041 A JP H0625041A JP 4182070 A JP4182070 A JP 4182070A JP 18207092 A JP18207092 A JP 18207092A JP H0625041 A JPH0625041 A JP H0625041A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
reaction
manganese oxide
phenol
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP4182070A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Takiguchi
眞 滝口
Yuriko Fukuhara
由利子 福原
Kinji Yaguchi
金二 矢口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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 Mitsubishi Petrochemical Co Ltd filed Critical Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority to JP4182070A priority Critical patent/JPH0625041A/ja
Publication of JPH0625041A publication Critical patent/JPH0625041A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オルト位に水素原子を有するフェノール類と
低級アルコールとをマンガン酸化物触媒の存在下に反応
させてオルトアルキルフェノールを製造する方法におい
て、長時間に亙り安定した運転のもとで、高選択率かつ
高転化率で目的物を得る。 【構成】 マンガン酸化物触媒を、0.1〜20容量%
の還元性ガスが存在する雰囲気下に、1000〜150
0℃の温度で焼成した後、反応に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フェノール類とアルコ
ール類とからオルトアルキルフェノールを製造する方法
に関するものである。オルトクレゾール、2,6−キシ
レノール等のオルトアルキルフェノールは、酸化防止
剤、消毒剤、防腐剤として、また、農薬、医薬、フェノ
ール樹脂、可塑剤等の原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】フェノールとメタノールとを金属酸化物
触媒の存在下に気相接触反応させてオルト位メチル化フ
ェノールを製造する方法は公知であり、工業的に実施さ
れている。金属酸化物触媒としては、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ク
ロム、酸化亜鉛などが使用できる。しかしながら、酸化
マグネシウムは、オルト位選択率は高いものの、活性が
低く、高温で反応を行うと触媒寿命が短くなる。また、
酸化アルミニウムは、活性は高いものの、選択率が低く
副生物が多い。酸化鉄は、活性は高いが、選択率が低
く、また、活性低下が大きいので触媒寿命が短い。
【0003】一方、マンガン系触媒は、活性及び選択性
がともに高く、種々の提案がある。(特公昭51−11
101号、特開昭54−32425号、同54−812
31号、同55−30494号、同55−76830
号、同57−53422号、同57−81425〜7
号、同57−85332号、同60−34923号、同
60−218345号公報等)。しかしながら、触媒の
機械的強度が不十分であり、反応や再生操作によって粉
化し、反応系がつまることがあった。圧壊強度の優れた
触媒として、特開昭57−81425号公報には、酸化
マンガンに酸化ケイ素、アルカリ金属等と、特定の結晶
型の酸化アルミニウムとの混成触媒を使用する選択的ア
ルキル化方法が記載されている。また、特開昭57−9
4247号公報には、触媒の粉化による欠点を解決する
ものとして、触媒を外殻で覆い、触媒と外殻との間に空
隙を形成させた内包型触媒が記載されている。
【0004】特開昭55−143921号公報には、酸
化マンガン含有触媒を還元性ガスにより前処理して用い
る方法が記載されている。この方法では、100〜80
0℃という比較的低い温度で処理されているが、これは
該公報に記載されているように、通常の空気中または窒
素などの雰囲気下で焼成されたとき、触媒表面上に存在
すると考えられる反応性に富んだ酸素種を取り去ること
を目的としている為である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マン
ガン酸化物触媒を用いる方法において、優れた触媒強度
を有する触媒によって、長時間高選択率かつ高転化率で
オルトアルキルフェノールを製造する方法を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、オルト位に水
素原子を有するフェノール類と低級アルコールとをマン
ガン酸化物触媒の存在下に反応させてオルトアルキルフ
ェノールを製造する方法において、マンガン酸化物触媒
を、0.1〜20容量%の還元性ガスが存在する雰囲気
下に、1000〜1500℃の温度で焼成した後、反応
に用いることを特徴とするオルトアルキルフェノールの
製造方法である。本発明で用いられるフェノール類は、
オルト位に1個または2個の水素原子を有するフェノー
ル化合物で、下記一般式で示される。
【0007】
【化1】
【0008】(式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、そ
れぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜10のアル
キル基、または置換基を有していてもよい芳香族炭化水
素基である。)このような化合物の具体例としては、フ
ェノール、クレゾール類、キシレノール類、トリメチル
フェノール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール
類、フェニルフェノール類、ナフチルフェノール類、ヒ
ドロキノンなどが挙げられる。低級アルコールとして
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−
プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、t−
ブタノール、ペンタノール、ヘキサノールなどが挙げら
れる。
【0009】本発明の方法において使用されるマンガン
酸化物触媒は、マンガン酸化物を含む触媒である。具体
的には、一酸化マンガン、三二酸化マンガン、二酸化マ
ンガン、四三酸化マンガン等のマンガン酸化物からなる
触媒を挙げることができる。更に、これらの触媒は、ア
ルミナ、シリカ等の担体、水ガラス、ホウ酸、リン酸、
粘土系成分等の粘結材、活性炭などが含まれていてもよ
い。
【0010】本発明の方法では、上記のマンガン酸化物
触媒を、還元性ガスの存在下で、1000〜1500℃
の温度で焼成して用いる。還元性ガスの存在下とは、還
元性ガスが存在する雰囲気を意味する。還元性ガスと
は、水素、一酸化炭素、アンモニア、メタノール、エタ
ノール、メタン、エタン、プロパン、ブタン等、または
これらの混合物が挙げられる。これらの中でも、焼成温
度が高いため、水素、一酸化炭素、およびこれらの混合
物が好ましい。これらの還元性ガスは、二酸化炭素、窒
素、水蒸気等で希釈して用いることもできるし、また、
酸素が共存していてもよい。酸素が存在することが好ま
しい場合もある。還元性ガスの濃度としては、0.1〜
20容量%程度、好ましくは1〜10容量%の範囲であ
る。0.1容量%未満であると反応後の触媒強度が低下
し、また20容量%を越えると反応活性が低下する。
【0011】触媒の焼成は、1000〜1500℃、好
ましくは1100〜1400℃で行う。焼成時間は、焼
成温度によって異なるが、通常1〜30時間程度であ
る。焼成温度が高いときにはより短時間で、また焼成温
度が低いときにはより長時間が必要となる。
【0012】オルトアルキルフェノールの製造は、フェ
ノール類と低級アルコールとを、前記の触媒の存在下
に、300〜500℃の温度で、反応させることにより
行われる。フェノール類と低級アルコールとのモル比
は、1:1〜1:10、好ましくは、1:3〜1:7の
範囲である。原料の供給速度は、液空間速度で0.1〜
5hr-1程度が好ましく、一般に反応温度が高いところで
は液空間速度は大きく、また反応温度の低い側では液空
間速度は小さくすることが好ましい。
【0013】また、反応系に水を共存させることも可能
である。この際の、フェノール類に対する水のモル比
は、5モル倍程度までが好ましい。反応圧力は、減圧、
常圧、加圧のいずれでも可能であるが、通常1〜10kg
/cm2G程度である。反応は、液相でも気相でも可能であ
るが、反応圧力の点から気相の方が反応が容易である。
反応の形式は、固定床、流動床、移動床のいずれでも可
能である。反応に供された触媒は、適宜酸素含有ガスと
300〜700℃で接触させることにより、再生するこ
とができる。反応生成物は、ガス成分を除去した後、常
法により分離回収する。比較的沸点の低い物質が目的成
分である場合は、蒸留により分離し、低い留分を回収す
る。また、沸点の高い物質が目的成分である場合は、晶
析等の手段が有効である。
【0014】
【発明の効果】本発明の方法によれば、長時間、高選択
率かつ高転化率でオルトアルキルフェノール類を製造す
ることができる。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 実施例1 (触媒の調製)平均粒子径が50μmの電解二酸化マン
ガンを1000℃で加熱処理して得たマンガン酸化物1
00部に、アビセル(旭化成社製)5部及び少量の水を
加えて混練したものを、回転円盤型転動造粒機に入れ
て、噴霧状の水を振りかけながら1mm程度の粒状物と
した。この粒状物に、噴霧状の水を振りかけながら、同
時に前記混練物を振りかけて、雪だるま式に直径4.5
mmの球状物とした。この球状物を80〜120℃で乾
燥させた後、こう鉢に入れて焼成炉で徐々に加熱し、2
50℃から600℃まで特にゆるやかに昇温するように
加熱し、1250℃まで昇温させ、この温度で、一酸化
炭素4%、水素3%,二酸化炭素4%,酸素1%、残り
は窒素と水蒸気からなる雰囲気で3時間保持し、粒子径
が4.5mmのマンガン酸化物からなる触媒を得た。
【0016】(アルキル化反応)上記で得られた触媒6
6mlを、SUS−304製反応管に充填し、反応温
度:390℃、反応圧力:2kg/cm2 、LHSV:0.
5hr-1の条件下に、メタノール:フェノール:水(モル
比)=6:1:0.5の混合物を供給して反応を行っ
た。20時間後のフェノール転化率は94%、フェノー
ル選択率は98%であった。この反応後の触媒の破壊強
度は5.0kg/cm2であった。更に、生成する2,6−キ
シレノールとo−クレゾールのモル比を2に保つように
反応温度を上昇させながら更に反応を続けた。200時
間後、フェノール選択率は98%であった。この反応後
の触媒の破壊強度は5.0kg/cm2であり、殆ど強度は低
下していなかった。
【0017】この触媒を空気/窒素=1/20の混合ガ
スで、500℃にて再生し、同様にして200時間反応
させた。この反応/再生操作を5回繰り返した後、上記
反応条件で20時間反応させたところ、フェノール転化
率は94%、フェノール選択率は96%であった。。こ
のときの触媒の破壊強度は4.8kg/cm2であり、殆ど強
度は低下していなかった。
【0018】比較例1 (触媒の調製)実施例1と同様にして造粒した球状物を
80〜120℃で乾燥させた後、こう鉢に入れてガス焼
成炉で徐々に加熱し、250℃から600℃まで特にゆ
るやかに昇温するように加熱し、1250℃まで昇温さ
せ、この温度で、二酸化炭素4%、酸素10%、残りは
窒素と水蒸気からなる雰囲気で、3時間保持し、粒子径
が4.5mmのマンガン酸化物からなる触媒を得た。
【0019】(アルキル化反応)上記で得られた触媒6
6mlを、SUS−304製反応管に充填し、実施例1
と同様に反応を行った。20時間後のフェノール転化率
は94%、フェノール選択率は98%であった。この反
応後の触媒の破壊強度は0.2kg/cm2であり、強度は極
めて低かった。更に、生成する2,6−キシレノールと
o−クレゾールのモル比を2に保つように反応温度を上
昇させながら更に反応を続けた。200時間後、フェノ
ール選択率は98%であった。この反応後の触媒の破壊
強度は0.1kg/cm2であり、強度は極めて低かった。こ
の触媒を空気/窒素=1/20の混合ガスで、500℃
にて再生し、同様にして200時間反応させた。この反
応/再生操作を5回繰り返した後、上記反応条件で20
時間反応させたところ、フェノール転化率は94%、フ
ェノール選択率は96%であった。このときの触媒の破
壊強度は0kg/cm2であり、強度は殆ど測定できなかっ
た。
【0020】比較例2 (触媒の調製)実施例1と同様にして造粒した球状物を
80〜120℃で乾燥させた後、こう鉢に入れてガス焼
成炉で徐々に加熱し、250℃から600℃まで特にゆ
るやかに昇温するように加熱し、900℃まで昇温さ
せ、この温度で、一酸化炭素4%、水素3%,二酸化炭
素4%,酸素1%、残りは窒素と水蒸気からなる雰囲気
で、3時間保持し、粒子径が4.5mmのマンガン酸化
物からなる触媒を得た。
【0021】(アルキル化反応)上記で得られた触媒6
6mlを、SUS−304製反応管に充填し、実施例1
と同様に反応を行った。20時間後のフェノール転化率
は94%であったが、その時のフェノール選択率は98
%であった。このときの触媒の破壊強度は測定できなか
った。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オルト位に水素原子を有するフェノール
    類と低級アルコールとをマンガン酸化物触媒の存在下に
    反応させてオルトアルキルフェノールを製造する方法に
    おいて、マンガン酸化物触媒を、0.1〜20容量%の
    還元性ガスが存在する雰囲気下に、1000〜1500
    ℃の温度で焼成した後、反応に用いることを特徴とする
    オルトアルキルフェノールの製造方法。
JP4182070A 1992-07-09 1992-07-09 オルトアルキルフェノールの製造方法 Pending JPH0625041A (ja)

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JP4182070A JPH0625041A (ja) 1992-07-09 1992-07-09 オルトアルキルフェノールの製造方法

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JP (1) JPH0625041A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6617476B2 (en) 1999-12-15 2003-09-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing aromatic ring alkylated phenols
US7183883B2 (en) 2004-07-30 2007-02-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. RF circuit component and RF circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6617476B2 (en) 1999-12-15 2003-09-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing aromatic ring alkylated phenols
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