專利名稱：一種制備甲酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備甲酚的方法。
背景技術(shù)：
甲酚是苯酚的一甲基衍生物，根據(jù)甲基所處的位置不同，甲酚有三種同分異構(gòu)體，分別為鄰、間、對甲酚，都是較為重要的化工產(chǎn)品。鄰甲酚在除草劑、有機載體染料和潤滑油分子量添加劑的合成得到應用。間、對甲酚混合物主要用于制備磷酸酯類、酚醛樹脂和溶劑，而高純度的對甲酚可用于制備抗氧劑2，6-二丁基-對甲酚，國外采用鄰甲酚為原料生產(chǎn)受阻酚抗氧劑4，4-硫代雙(6-叔丁基甲酚)，商品名為Ethanox736，主要在天然及合成橡膠、聚烯烴塑料、膠粘劑、石油潤滑油等與炭黑有協(xié)同作用。汽巴-嘉基生產(chǎn)的抗氧劑Rngnox245也采用鄰甲酚為原料。
在二十世紀五十年代以前，甲酚的主要來源是從煤煉焦副產(chǎn)物煤焦油和原油精煉堿渣中回收。在五十年代以后，主要的化學方法有以下四種苯酚烷基化法，甲苯磺化法，異丙基甲苯裂解法，氯代甲苯法。這些方法均存在過程復雜、反應溫度高、三廢量大、對設(shè)備污染嚴重等缺點，并且甲酚收率不高。
沸石分子篩由于其獨特的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，在石油化工、催化、吸附與分離以及化學組裝高級材料和分子器件等方面具有很大的潛在應用價值。60年代，分子篩在催化裂化中的引入，極大的提高了石油產(chǎn)品的產(chǎn)率且降低了污染與能耗。70年代，ZSM-5和其他的一些具有可調(diào)變孔分布和高熱穩(wěn)定性分子篩的發(fā)現(xiàn)，導致了新的擇型和酸催化反應的發(fā)現(xiàn)。80年代，意大利的Taramasso(USP4 410 510)等發(fā)現(xiàn)四價鈦取代進入純硅ZSM-5沸石骨架得到的鈦硅沸石TS-1具有特殊的催化氧化性能。TS-1可作為催化劑烷烴的部分氧化、烯烴的環(huán)氧化、醇類的氧化以及環(huán)己酮的氨氧化等有機催化反應過程，同時，所用的催化劑是過氧化氫，對環(huán)境無污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是可克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種甲酚的制備方法。
本發(fā)明的方法是用鈦硅分子篩TS-1作為催化劑，以甲醇作為溶劑，用雙氧水作為氧化劑，氧化甲苯制甲酚的方法。
本發(fā)明的方法依次包括如下步驟(1)甲苯、鈦硅分子篩TS-1、過氧化氫溶液和甲醇混合均勻，于40-60℃下攪拌反應；(2)從反應液中提取甲酚。
本發(fā)明中所用的鈦硅分子篩TS-1中的鈦與硅的摩爾比為0.005-0.1∶1。
本發(fā)明中所提供的鈦硅分子篩TS-1催化劑的用量為0.01-1.0g/100ml。
本發(fā)明中所用的過氧化氫溶液的濃度為5-70wt％。
本發(fā)明中所用甲苯和過氧化氫的摩爾比為1∶1.0-3.0。
本發(fā)明中所用甲苯和甲醇的摩爾比為1∶1.0-5.0。
本發(fā)明的特點是用鈦硅分子篩TS-1為催化劑，有利于與溶液分離；所用的溶劑是甲醇，有利于回收重復利用；所用的氧化劑是過氧化氫溶液，對環(huán)境無污染。本發(fā)明與傳統(tǒng)的甲苯磺化法、苯酚烷基化法、異丙基甲苯裂解法相比，具有如下幾個優(yōu)點(1)反應一步完成，過程簡單；(2)產(chǎn)品甲酚的選擇性很高(大于99％)；(3)過氧化氫轉(zhuǎn)化為水，與傳統(tǒng)的用硫酸、鹽酸做氧化劑相比，對環(huán)境無污染；(4)溶劑甲醇可以回收，重復利用；(5)催化劑鈦硅分子篩可以與溶液分離。因而是一種經(jīng)濟、環(huán)境友好的合成方法。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例1甲酚的合成將10克甲苯、0.2克鈦硅分子篩和15克30％的過氧化氫溶液和50ml甲醇混合均勻，于50℃下反應三小時，用氣相色譜分析反應液，甲苯的轉(zhuǎn)化率為11％，甲酚選擇性為100％，其中鄰甲酚的選擇性為73％；間甲酚的選擇性為13％，對甲酚的選擇性為14％。
實施例2按照實施例1的方法和步驟，但改變過氧化氫的濃度，過氧化氫的濃度為50％，甲苯轉(zhuǎn)化率為14.2％，甲酚選擇性為100％，其中鄰甲酚的的選擇性為71％，間甲酚的選擇性為16％，對甲酚的選擇性為13％。
實施例3-5按照實施例1的方法與步驟，但改變分子篩中鈦的用量，前體溶膠中各組分的摩爾配比分別為(3)0.005Ti∶SiO2(4)0.010Ti∶SiO2(5)0.015Ti∶SiO2(3)甲苯轉(zhuǎn)化率為4.5％，甲酚選擇性為100％；(4)甲苯轉(zhuǎn)化率為6.3％，甲酚選擇性為100％；(5)甲苯轉(zhuǎn)化率為8.7％，甲酚選擇性為100％。
權(quán)利要求
1.一種甲酚的制備方法，其特征在于該方法依次包括如下步驟(1)甲苯、鈦硅分子篩TS-1、過氧化氫溶液和甲醇混合均勻，于40-60℃下攪拌反應；(1)從反應液中提取甲酚。
2.按照權(quán)利要求書1所述的制備方法，其特征在于鈦硅分子篩TS-1中鈦與硅的摩爾比為0.005-0.1∶1。
3.按照權(quán)利要求書1所述的制備方法，其特征在于鈦硅分子篩TS-1的用量為0.1-1.0g/100ml。
4.按照權(quán)利要求書1所述的制備方法，其特征在于過氧化氫溶液的濃度為5-70wt％。
5.按照權(quán)利要求書1所述的制備方法，其特征在于甲苯與過氧化氫的摩爾比為1∶1.0-3.0。
6.按照權(quán)利要求書1所述的制備方法，其特征在于甲苯和甲醇的摩爾比為1∶1.0-5.0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備甲酚的方法。該方法用鈦硅分子篩作為催化劑，甲醇作為溶劑，用雙氧水為氧化劑，氧化甲苯制甲酚。本發(fā)明改變了用甲苯磺化法制甲酚需用大量酸堿，三廢量大，設(shè)備腐蝕嚴重的問題，方法簡單，對環(huán)境無污染，是一種制備甲酚的簡便、經(jīng)濟、環(huán)境友好的方法。
文檔編號C07C39/00GK1566052SQ0314551
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者彭志光, 趙培慶, 季東, 索繼栓 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所