一种制备甲酚的方法 【技术领域】
本发明涉及一种制备甲酚的方法。
背景技术
甲酚是苯酚的一甲基衍生物，根据甲基所处的位置不同，甲酚有三种同分异构体，分别为邻、间、对甲酚，都是较为重要的化工产品。邻甲酚在除草剂、有机载体染料和润滑油分子量添加剂的合成得到应用。间、对甲酚混合物主要用于制备磷酸酯类、酚醛树脂和溶剂，而高纯度的对甲酚可用于制备抗氧剂2，6-二丁基-对甲酚，国外采用邻甲酚为原料生产受阻酚抗氧剂4，4-硫代双(6-叔丁基甲酚)，商品名为Ethanox736，主要在天然及合成橡胶、聚烯烃塑料、胶粘剂、石油润滑油等与炭黑有协同作用。汽巴-嘉基生产的抗氧剂Rngnox245也采用邻甲酚为原料。
在二十世纪五十年代以前，甲酚的主要来源是从煤炼焦副产物煤焦油和原油精炼碱渣中回收。在五十年代以后，主要的化学方法有以下四种：苯酚烷基化法，甲苯磺化法，异丙基甲苯裂解法，氯代甲苯法。这些方法均存在过程复杂、反应温度高、三废量大、对设备污染严重等缺点，并且甲酚收率不高。
沸石分子筛由于其独特的结构及性质，在石油化工、催化、吸附与分离以及化学组装高级材料和分子器件等方面具有很大的潜在应用价值。60年代，分子筛在催化裂化中的引入，极大的提高了石油产品的产率且降低了污染与能耗。70年代，ZSM-5和其他的一些具有可调变孔分布和高热稳定性分子筛的发现，导致了新的择型和酸催化反应的发现。80年代，意大利的Taramasso(USP4 410 510)等发现四价钛取代进入纯硅ZSM-5沸石骨架得到的钛硅沸石TS-1具有特殊的催化氧化性能。TS-1可作为催化剂烷烃的部分氧化、烯烃地环氧化、醇类的氧化以及环己酮的氨氧化等有机催化反应过程，同时，所用的催化剂是过氧化氢，对环境无污染。
【发明内容】
本发明的目的是可克服现有技术的不足而提供一种甲酚的制备方法。
本发明的方法是用钛硅分子筛TS-1作为催化剂，以甲醇作为溶剂，用双氧水作为氧化剂，氧化甲苯制甲酚的方法。
本发明的方法依次包括如下步骤：
(1)甲苯、钛硅分子筛TS-1、过氧化氢溶液和甲醇混合均匀，于40-60℃下搅拌反应；
(2)从反应液中提取甲酚。
本发明中所用的钛硅分子筛TS-1中的钛与硅的摩尔比为0.005-0.1∶1。
本发明中所提供的钛硅分子筛TS-1催化剂的用量为0.01-1.0g/100ml。
本发明中所用的过氧化氢溶液的浓度为5-70wt％。
本发明中所用甲苯和过氧化氢的摩尔比为1∶1.0-3.0。
本发明中所用甲苯和甲醇的摩尔比为1∶1.0-5.0。
本发明的特点是用钛硅分子筛TS-1为催化剂，有利于与溶液分离；所用的溶剂是甲醇，有利于回收重复利用；所用的氧化剂是过氧化氢溶液，对环境无污染。本发明与传统的甲苯磺化法、苯酚烷基化法、异丙基甲苯裂解法相比，具有如下几个优点：(1)反应一步完成，过程简单；(2)产品甲酚的选择性很高(大于99％)；(3)过氧化氢转化为水，与传统的用硫酸、盐酸做氧化剂相比，对环境无污染；(4)溶剂甲醇可以回收，重复利用；(5)催化剂钛硅分子筛可以与溶液分离。因而是一种经济、环境友好的合成方法。
【具体实施方式】
下面通过实施例对本发明作进一步说明
实施例1
甲酚的合成：将10克甲苯、0.2克钛硅分子筛和15克30％的过氧化氢溶液和50ml甲醇混合均匀，于50℃下反应三小时，用气相色谱分析反应液，甲苯的转化率为11％，甲酚选择性为100％，其中邻甲酚的选择性为73％；间甲酚的选择性为13％，对甲酚的选择性为14％。
实施例2
按照实施例1的方法和步骤，但改变过氧化氢的浓度，过氧化氢的浓度为50％，甲苯转化率为14.2％，甲酚选择性为100％，其中邻甲酚的的选择性为71％，间甲酚的选择性为16％，对甲酚的选择性为13％。
实施例3-5
按照实施例1的方法与步骤，但改变分子筛中钛的用量，前体溶胶中各组分的摩尔配比分别为：
(3)0.005Ti∶SiO2
(4)0.010Ti∶SiO2
(5)0.015Ti∶SiO2
(3)甲苯转化率为4.5％，甲酚选择性为100％；(4)甲苯转化率为6.3％，甲酚选择性为100％；(5)甲苯转化率为8.7％，甲酚选择性为100％。