154799. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenol előállítására benzoesav katalitikus oxidációjával
154799 és magnéziumbenzoát jelenlétében. Az eljárás során a rendszerbe 2—10, előnyösen 5—10%, a reakciót szilárd állapotban gyorsító, alkálivagy földalkáli-vegyületekkel bázikussá tett olyan sziliciunjdioxid katalizátort adagolunk, melynek alkáli vagy földalkáli-tiartalmát izzítás útján vízzel és híg savval szemben stabilizáltuk. A katalizátor előkészítését az alábbi módon készíthetjük. A savas jellegű hordozót finom porrá törve (szetacseireagyság 100 /* alatt) 5—15%-os alkálihidroxid-oldattal átitatva lúgossá tesszük. Szárítás után a katalizátort 800—1400 C°-on izzítjuk, miáltal az alkáli-tartalom vízben és híg savakban oldhatatlan formában lesz jelen. Az így készített katalizátorból a benzoesavat tartalmazó oxidálandó elegyhez 2—'10% menynyiséget adagolva, a fenolképződés sebessége — az azonos körülmények között, de a találmány szerinti szilárd katalizátor hozzáadása nélkül végzett kísérlethez képest •— 20—50%kal megnövekedett. Kísérleteket végeztünk arra vonatkozólag is, hogy a találmány szerinti szilárd katalizátor a fenolképződésre milyen hatást fejt ki, ha a fenilbenzoátot benzoesavban oldva, különféle gyorsító anyagok jelenlétében vízgőzzel, oxigén kizárásával hidrolizáljuk. A hidrolízist 230 C°on, 30 g/ó vízgőz adagolása mellett, 250 g benzoesavban oldott 80 g fenilbenzoáttal 4 órán át végeztük. Az olvadékban állandó mennyiségű (0,1 mól) rézbenzoát katalizátort, továbbá különféle fémbenzoátokat (A oszlop) oldottunk fel, valamint a találmány szerinti szilárd katalizátort (B oszlop) szuszpendáltunk benne. A kísérletek eredményeit az alábbi táblázat szemlélteti. Katalizátorok Koncentráció g mól Képződött fenol A ••• B A B g mol 0,123 Mg -0,36 — 0,360 Zn — 0,36 — 0,329 Ca — telített — 0,272 — szilárd — 12 g 0,238 Mg szilárd 0,36 12 g 0,457 10 15 20 25 30 35 40 45 meggyorsuljon» anélkül, hogy közben zavaró jelenségek is fellépnének. A' találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módját közelebbről az alábbi példák szemléltetik. 1. példa: t' °: ' '•'• / . 12,5 g 96%-os sziliciumdioxidot (a maradék főleg A12 0 3 ) tartalmazó kereskedelmi kovasavas katalizátorhordozót 100 ml 10%-os káliumhidroxid oldatban 2 órán át szobahőmérsékleten áztattunk. A folyadék leszívatása után az anyagot szárítottuk, majd 8 órán át 900 C°-on izzítottuk. A kihűlt anyagot 2%-os sósavval mostuk, majd semleges kémhatás eléréséig desztillált vízzel öblítettük. Ezután az anyag összetételét megvizsgáltuk és annak kálium-tartalmát 6,8%hnak találtuk (0,i9 g fém K). Az így készített katalizátor teljes mennyiségét (13,4 g) az alábbi összetételű olvadékhoz kevertük: Ä táblázatból látható, hogy ha a szokványos magnézium-réz homogénfázisú katalizátorkombinációíhoz a találmány szerinti heterogén katalizátort hozzáadjuk, a reakció hatásfoka a csak homogénfázisban elérhető hatásfokot felülmúlja. Ily módon elérhető, hogy az oxidációt kísérő hidrolízises folyamat kielégítő gyorsasággal menjen végbe, és így a fenolképződés 55 60 R5 benzoesav magnéziumbenzoát rézbenzoát 2,00 mól 0,36 mól 0,10 mól Bekeverés után a rendszer hőfokát 230 C°-ra szabályoztuk és 4 órán át 35 l/óra sebességgel levegőt és 30 g/óra sebességgel vízgőzt büborékoltattunk rajta keresztül. A reakció során 0,54 mól fenol képződött, 1,35 mól benzoesav pedig változatlanul visszamardt. A fennmaradó 0,11 mól közbenső termék, kátrány, valamint anyagveszteség volt. 2. példa: Az 1. példának megfelelő összetételű olvadékhoz a hasonló módon elkészített katalizátorból 5 g-ot adagoltunk. Az 1. példában ismertetett reakciófeltételek mellett az oxidációt végrehajtva 0,46 mól fenolt és 1,43 mól benzoesavat nyertünk. A fennmaradó 0,11 mól közbenső termék, kátrány és anyagveszteség volt. 50 3. példa: A reakciót az 1. példában leírt módon, de a találmány szerinti szilárd katalizátor alkalmazása nélkül hajtottuk végre. Ily módon 0,39 mól fenolt és 1,44 mól benzoesavat kaptunk. A fennmaradó 0,17 mól közbenső termék, kátrány, anyagveszteség volt. Szabadalmi igénypont: Eljárás fenol előállítására benzoesav katalitikus oxidációjával olvadékfázisban, 210—2)50 C°-on, atmoszférikus nyomáson, oxigéntartalmú gáz bevezetése útján, oldott állapotban alkalma-1
