由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法技术

本发明专利技术的主要目的在于提供一种由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法。所述的方法包括以下步骤：甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂条件下，于120～220℃温度下在水相中发生反应，得含苯酚或烷基苯酚。所要解决的技术问题是提出一种无需额外通入氢气的、中低温常压反应的水相反应体系，克服了现有技术中由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚时只能通过负载型的金属催化剂在高温高压氢气气氛中的高沸点有机溶剂相中才能反应的缺陷；本发明专利技术的技术方案反应条件温和，催化剂成本低廉，且分离提纯方便，反应的转化率高，对于烷基苯酚的选择性好，从而更加适于实用。

Preparation of phenol or alkylphenol from METHOXYPHENOL compounds

【技术实现步骤摘要】
由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法
本专利技术涉及生物质高值化利用的
，特别是涉及一种由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法。
技术介绍
随着石油煤炭等非可再生能源的快速消耗，以及全球经济快速发展对能源和化工产品的需求不断增长，迫切需要寻找以可再生能源为原料的替代产品。木质素是一种广泛存在于植物体中的无定形的芳香性高聚物。作为陆地上第二丰富的天然高分子，它是一种储量极为丰富的可再生能源。然而，长期以来木质素却是造纸和生物精炼等产业的副产品，缺乏高价值应用。目前的研究发现，木质素在高温以及催化剂的作用下可以选择性的降解，得到富含甲氧基苯酚类化合物的混合物。当前甲氧基酚类化合物的转化研究主要集中在将其制备为环己醇类及环烷烃类化合物，而很少有将其选择性地脱除甲氧基以制备(烷基)苯酚的报道。现有技术中，关于将木质素降解的甲氧基酚类化合物进行选择性脱除甲氧基以制备(烷基)苯酚的研究，其主要是利用负载型的金属催化剂，在高温高压条件下反应。截至目前的报道，上述反应存在以下几方面共同的问题：一是反应温度较高，反应均发生在240℃以上，有时候甚至高达450℃才能发生反应；二是该反应几乎全部需要在H2气氛条件下才能发生，而且反应时的压力较大，有时候反应压力甚至高达65bar才能发生反应；三是该反应几乎均以高沸点的烷烃作为反应溶剂，对产物的分离提纯造成了困难；四是该反应的催化剂体系均采用负载型的金属催化剂，如，MoN-A、Mo/C、NiMo/Al2O3、α-MoC1-x/AC、MoWBOx/AC、MoN/SBA15、MoCx/C、Re/ZrO2、WP/SiO2、Au/TiO2、Ce0.6Zr0.4O2、CoFe@NC等，其所采用的催化体系的反应条件苛刻，催化剂昂贵且制备复杂，且所制备的产品的产率较低，而且产物分离提纯困难等问题。另外，这一反应在生产烷基苯酚的同时，还会生成部分甲醇副产物，而现有技术中关于副产物甲醇的分离与利用却很少有研究涉及。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法，所要解决的技术问题是提出一种无需额外通入氢气的、中低温常压反应的水相反应体系，克服了现有技术中由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚时只能通过负载型的金属催化剂在高温高压氢气气氛中的高沸点有机溶剂相中才能反应的缺陷；本专利技术的技术方案反应条件温和，催化剂成本低廉，产物分离提纯方便,反应的转化率高，对于烷基苯酚的选择性好，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种苯酚或烷基苯酚的制备方法，其包括以下步骤：甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂条件下，于120～220℃温度下在水相中发生反应，得苯酚或烷基苯酚。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的方法，其中所述的甲氧基苯酚类化合物的结构式如下：其中，R1为-H或-OCH3中的至少一种；4位取代基R2为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7中的至少一种。优选的，前述的方法，其中所述的-C3H7为正丙基。优选的，前述的方法，其中所述的甲氧基苯酚类化合物为由木质素解聚获得的含酚生物油。优选的，前述的方法，其中所述的木质素选自松木，桉木或杨木中的至少一种；所述的含酚生物油由木质素原位催化降解制得。优选的，前述的方法，其中所述的甲氧基苯酚类化合物选自2-甲氧基苯酚、2-甲氧基4-正丙基苯酚、2-甲氧基-4-乙基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、2,6-二甲氧基-4-丙基苯酚、2,6-二甲氧基-4-乙基苯酚或2,6-二甲氧基-4-甲基苯酚的至少一种。优选的，前述的方法，其中所述的雷尼镍催化剂选自Raney-4200、Raney-2400、Raney-2800或Raney-3202中的至少一种。优选的，前述的方法，其中所述的雷尼镍催化剂的骨架孔道中储存有制造过程引入的氢气。优选的，前述的方法，其中反应温度为160～200℃。优选的，前述的方法，其中反应时间为3～8h。借由上述技术方案，本专利技术提出的一种由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法至少具有下列优点：本专利技术提供的由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法，其采用了一种温和高效的甲氧基苯酚类化合物选择性脱甲氧基制备苯酚或烷基苯酚的专用催化体系；雷尼镍催化剂在工业上已经取得了广泛应用，其价格低廉而且稳定高效，易于回收，具有很高的催化活性和选择性。同时，雷尼镍催化剂在制备过程中，产生大量氢气并贮存于催化剂孔道内，可以用于引发本专利技术的初始反应。进一步的，雷尼镍催化剂还广泛应用于醇类的水汽重整制氢反应中，可以有效的将反应产生的副产物“甲醇”转化为氢气，为本专利技术的反应提供氢气来源，使本专利技术的技术方案中无需外加氢气即可顺利进行反应；而且使用绿色清洁的水为溶剂，产物分离方便，整体反应原子利用率高。本专利技术的反应体系对单一甲氧基苯酚类化合物以及木质纤维素类生物质中木质素解聚获得的含酚类生物油同样具有很好的活性。使用本专利技术提供的方法，可实现木质素酚类高效转化制备(烷基)苯酚，且反应条件温和，具有很好的应用前景。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术技术方案中反应的转化率及烷基苯酚的选择性随反应时间的变化。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种由甲氧基苯酚类化合物制备苯酚或烷基苯酚的方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术提出一种苯酚或烷基苯酚的制备方法，其包括以下步骤：甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂条件下，于120～220℃温度下在水相中发生反应，得含苯酚或烷基苯酚的溶液；产物分离。本专利技术公开了一种甲氧基苯酚类化合物选择性催化转化脱除甲氧基以制备烷基苯酚的方法。所述的方法将甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂存在的条件下，于水溶液中加热，使其脱除甲氧基以制备生成烷基苯酚。本专利技术所采用的催化剂为廉价的雷尼镍催化剂，其在工业上具有广泛的应用，避免了现有技术中该反应必须在昂贵的、制备方法复杂的负载型的金属催化剂下才能反应的缺陷，具有很好的成本优势。该反应体系在水溶液中进行，反应条件温和，产物的转化率以及对苯酚或烷基苯酚的选择性高，且分离提纯也很方便。进一步的，本反应体系利用所述反应产生的副产物“甲醇”水汽重整反应生成的氢气作为氢源，无需外加氢气，避免了高压氢气的使用，也提高了反应的经济性。其反应机理说明如下：如上述的反应机理可见，在反应的最初阶段，首先是以储存在雷尼镍催化剂中的氢气作为氢源而促使反应的发生，生成烷基苯酚和甲醇。在水溶液存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯酚或烷基苯酚的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：/n甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂条件下，于120～220℃温度下在水相中发生反应，得苯酚或烷基苯酚。/n

【技术特征摘要】
1.一种苯酚或烷基苯酚的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
甲氧基苯酚类化合物在雷尼镍催化剂条件下，于120～220℃温度下在水相中发生反应，得苯酚或烷基苯酚。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的甲氧基苯酚类化合物的结构式如下：



其中，R1为-H或-OCH3中的至少一种；4位取代基R2为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的-C3H7为正丙基。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的甲氧基苯酚类化合物为由木质素解聚获得的含酚生物油。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的木质素选自松木，桉木或杨木中的至少一种；所述的含酚生物油由木质素原位催化降解制得。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孙卓华，袁同琦，洪思，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11