Катализатор для конденсации масляного альдегида в бутилбутират

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для конденсации масляного альдегида в бутилбутират. Цель - повышение активности катализатора. Состав катализатора, мас.%:бутилат алюминия 22,65-24,29

ALCL 3 1,94-4,67

ZNO 0,63-6,11 и бутилбутират до 100. Этот катализатор в указанном процессе обеспечивает производительность по бутилбутирату до 350 моль/моль против 175 моль/моль при конверсии альдегида до 86,78% и времени процесса до 165 мин против 1260 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (?9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4609007/31-04 (22) 25.11.88 (46) 07.08,90. Бюл. №- 29 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.И.Черняк, Ю,B.Савицкий, А.В.Романюк и Ю.А.Паздерский (53) 66,097.3(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 945984, кл. 12о 11, опублик ° 1956.

Патент ФРГ ¹- 958471, кл. 12о 11, опублик. 1957, Патент Германии № 733884, кл. 12о t1, опублик ° 1943.

Изобретение относится к, получению катализаторов для конденсации масляного альдегида по реакции Тищенко в бутилбутират, применяемъ?й как растворитель лакокрасочных материалов и клеев, как ароматическая отдушка.

Целью изобретения является повышение удельной активности катализатора за счет содержания в качестве соединения цинка оксида цинка при o??ределенном содержании компонентов, Пример 1. Катализатор получают в условиях, не допускающих доступа влаги к реагентам, следующим образом .

Алюминиевую стружку (27 r) растворяют при нагревании в стехиометрическом количестве абсолютного н-бутанола (246 г). В качестве промотора используют бутилат алюминия (3 г). По окончании реакции расплав бутилата алюминия отделяют декантацией от нераствощ) В 01 J 31/04, В 07 J 23/06, С 07 С 67/44

2 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ИА 3ИНОГО АЛЬДЕГИДА В БУТИЛБУТИРАТ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для конденсации масляного альдегида в бутилбутират. Цель - повышение активности катализатора, Состав катализатора, мас,%: бутилат алюминия

22,65-24,29; А1С1з 1,94-4,67; ZnO

0,63-6,11 и бутилбутират до 100. Этот катализатор в указанном процессе обеспечивает производительность по бутилбутирату до 350 моль/моль против

175 моль/моль, при конверсии альдегида до 86,78% и времени процесса до

165 мин против 1260 мин, 1 табл.

I римых примесей, В герметически закрывающемся стеклянном реакторе, снаб= женном магнитной мешалкой, смешивают

24,26 мас.% бутилата алюминия и

72,80 мас.% бутилбутирата и перемешивают магнитной мешалкой. К суслензии постепенно при перемешивании добавляют 1,94 мас.% хлорида алюминия и перемешивают при 40 С 24 ч. К полученной суспензии добавляют 1,00 мас.% оксида цинка и перемешивают при 40 С

24 ч. Приготовленный таким образом катализатор можно использовать сразу или хранить. В последнем случае суспензию катализатора перед применением следует активизировать перемешиванием при 40 С в течение 1020 ч.

Полученный катализатор испытывают следующим образом.

1583163

В реактор с теплообменной рубашкой, снабженной термометром, датчи-ком для контроля концентрации масляного альдегида, капельными воронками для дозирования катализатора и альдегида, и магнитным перемешиванием, после продувки сухим аргоном вливают 10 мл альдегида, включают охлажцение и при перемешивании начинают добавлять катализатор и альдегид с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси находилась в пределах 10-30 С. После ввода всего количества альдегида катализатор 15 продолжают прикапывать до достижения концентрации масляного альдегида

-10/. Всего эа 50 мин добавляют

44,2 r масляного альдегида и 2,9 г катализатора. Реакционную смесь пере- 20 мешивают еще 60 мин и затем анализируют. Содержание отдельных компонентоВ составляет, мас./:. масляный альдеГид 6,86, бутанол О, 13, бутилбутират 91,27, твердый катализатор 1,74. 25

Удельная активность катализатора составляет 199 моль превращенного в бутилбутират масляного альдегида на

1 моль бутилата алюминия,,время процесса конденсации 110 мин, 30

Пример 2. Катализатор состава;, мас.l; бутилат алюминия 24,29, хлорид алюминия 2,86, оксид цинка

1,03,бутилбутират 71,82, готовят по примеру 1.

3 5

Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 41,30 г масляного альдегида и 2,05 г катализатора, Через 106 мин получают реакционную смесь состава, мас,/: масляный альде- 40 гид 4,00, бутанол О, 10, бутилбути.рат 94,57, твердый катализатор 1,33.

Удельная активность — 272 моль/моль.

II p и м е р 3. Катализатор состава, мас.X: бутилат алюминия 23,85, 4 хлорид алюминия 4,67, оксид цинка

0,96 бутилбутират 70,52, готовят по примеру 1, Катализа"гор испытывают, как в примере 1, смешивая 38,25 г масляного альдегида и 2,00 r катализатора. Че50 реэ 100 мин получают реакционную смесь состава, мас, : масляный альдегид 4,81, бутанол 0,10, бутилбутират 93,63, твердый катализатор 1,46.

Удельная активность 246 моль/моль.

Пример 4. Катализатор состава, мас,l: бутилат алюминия 23,96, хлорид алюминия 3,63, оксид цинка

О, 63, бутилбутират 71, 78, готовят по примеру 1, Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 40,15 r масляного альдегида и 1,75 r катализатора. Через 165 мин получают реакционную смесь состава, мас.%; масляный альдегид 8,20, бутанол 0,12, бутилбутират 90,50, твердый катализатор 1,18.

Удельная активность 299 моль/моль.

Пример 5. Катализатор состава, мас. : бутилат алюминия 23,31, хлорид алюминия 3,54, оксид цинка

3,38, бутилбутират 69,77, готовят по примеру 1.

Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 39,3 г масляного альдегида и t,50 r катализатора. Через 160 мин получают реакционную смесь состава, мас.% . масляный альдегид 8,69, бутанол 0,11, бутилбутират 90,09, твердый катализатор 1,1 1.

Удельная активность 350 моль/моль.

Пример 6. Катализатор состава, мас.Х: бутилат алюминия 22,65, хлорид алюминия 3,44, оксид цинка

6,11, бутилбутират 67,80, готовят по примеру 1.

Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 49,65 г масляного альдегида и 2,50 г катализатора. Через 157 мин получают реакционную ,массу состава, мас.%: масляный альдегид 3,07, бутанол 0,10, бутилбутират 95,29, твердый катализатор 1,54.

Удельная активность 290 моль/моль.

Пример 7 (сравнительный).

Катализатор состава, мас, .: бутилат алюминия 20,32, хлорид алюминия

0,70, оксид цинка 0,78, бутилбутират 78,20, готовят по примеру 1.

Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 37,70 г масляного альдегида и 8,70 г катализатора.

Через 160 мин получают реакционную массу состава> мас. : масляный альдегид 3,49, бутанол 0,11, бутилбутират 92,31, твердый катализатор

4, 09. Удельная активность 70 моль/моль.

Пример 8 (сравнительный) .

Катализатор состава, мас. .: бутилат алюминия 23,66, хлорид алюминия 5,43, оксид цинка 0,94, бутилбутират 69,97, готовят по примеру 1, Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 42,60 r масляного альдегида и 4,00 r катализатора.

Через 156 мин получают реакционную

Содержание компонентов, мас.Х> в составе катализатора

Пример

Время процесса, -мин

Удельная активКонверсия альдегида, Х

Хл орид цинка ность моль/моль

1 24,26

2 24,29

3 23,85

4 23,96

5 23,31

6 22,64

7 20,32

8 23,66

9 24,08

10 22>80

1>94

1,00 72,80

199

92,69

95,80

110

272

2,86

4>67

3,63

3>54

3,44

0;70

1,03

71>82

106

246

94,94 100

91,44 . 165

0,96

0 63

70,52

71,78

299

350 91,07

290 96,78

70 95,70

160

69,77 67,80

3,38

157.

6>11

0,78 78,20

160

150

5,43

69>97

72,07

66,96

70>60

7,76

0,94

165

3,65

103 87,29

0,20

3,46

6,78

Суспензия неустойчива, непригодна

Суспензия загустевает, непригодна

175

12 62, 73

6 18

30 90

0 19

1260

158 массу состава, ма,, : масляный альдегид 84,33, бутанол О, 11, бутилбутират 12,98, твердый катализатор

2,58. Удельная активность 12 моль/моль, Пример 9 (сравнительный).

Катализатор состава, мас.Ж: бутилат алюминия 24,08, хлорид алюминия

3,65, оксид цинка 0,20, бутилбутират 72,07, готовят по примеру 1, Катализатор испытывают, как в примере 1, смешивая 40, 1О г масляного альдегида и 4,80 г катализатора, Через 165 мин получают реакционную массу состава, мас.Х: масляный альдегид 11,35, бутанол 0,11, бутилбутират 85,55, твердый катализатор 2,99 °

Удельная активность 103 моль/моль.

II р и м е р 10 (сравнительный), Катализатор состава, мас,X бутилат алюминия 22,80, хлорид алюминия 3,46, оксид цинка 6, 78, бутилбутират 66,96, готовят по примеру 1.

Суспензия катализатора неустойчива и поэтому нетехнологична и малопригодна в качестве катализатора конденсации.

Пример 11 (сравнительный).

Катализатор состава, мас ° 7: бутилат алюминия 26, 12, хлорид алюминия 2,30, оксид цинка 0,98, бутилбутират 70,60, готовят по примеру 1.

Суспензия, катализатора загустевает. При попытке разогрева суспензии

0 выше 40 С активность катализатора резко снижается.

Пример 12 (известный) . В 40 г бутилбутирата вводят 0,2 r хлора, после чего туда добавляют 10 r алюБутилат Хлорид Оксид Вутилалюминия алюминия цинка бутират

11 26, 12 2,30 0,98

3163 6 миниевой крошки, 0,3 r хлорной ртути, 0,3 г йода. Реакционную смесь доводят до кипения и по каплям добавляют абсолютный бутанол - всего 74 r. Продолжительность добавки 5-20 ч. После е охлаждения реакционной массы до 40 С добавляют 8 r безводного хлорида цинка. Полученный катализатор имеет

1О следующии состав мас

Бутилат алюминия 62,73

Хлорид алюминия 0,19

Хлорид цинка 6,18

Бутилбутират 30,90

Катализатор испытывают как в примере 1 °

Удельная активность этого катализатора 175 моль превращенного в бутилбутират масляного альдегида на

2О 1 моль бутилата алюминия, время процесса конденсации 21 ч.

Результаты испытания катализаторов представлены в таблице, 25 Формула изобретения

Катализатор для конденсации масляного альд гида в бутилбутират, включающий бутилат алюминия, хлорид алюминия, соединение цинка и бутилбутират, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной активности катализатора, в качестве соединения цинка он содержит оксид цинка при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Бутилат алюминия 22,65-24,:29

Хлорид алюминия 1 ° 94-4,67

Оксид цинка 0,63-6,11

Бутилбутират Остальное