Un método de preparación de un monoyodo benceno que comprende un paso de transyodación de unreactivo que incluye benceno y al menos un multiyodo-benceno seleccionado del grupo que consiste endiyodo-benceno y triyodo-benceno con zeolita HY o HBeta que tiene una relación molar de silicio respecto aaluminio (Si/Al) de 5 a 100 como catalizador,

en donde el reactivo comprende benceno y multiyodo-bencenoen una relación molar de 3:1 a 25:1 y el paso de transyodación se lleva a cabo de 120 a 250ºC y de 101,325kPa (1 atm) a 1013,25 kPa (10 atm).

Método de preparación de monoyodo-benceno mediante transyodación

Antecedentes de la invención

(a) Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de preparar monoyodo-benceno con una reacción de transyodación, y más específicamente a un método de preparar monoyodo-benceno usando multiyodo-benceno de un subproducto producido en oxi-yodación.

(b) Descripción de la técnica relacionada

Una reacción de oxi-yodación que sintetiza yodobenceno empezando a partir de benceno y yodo se lleva a cabo lentamente, y por tanto habitualmente es en fase líquida en presencia de un agente oxidante tal como ácido nítrico, ácido acético, peróxido de hidrógeno o sulfuro de plata.

La reacción de oxi-yodación se ha descrito en el documento JP S58-077830 A, el documento US 453392, Journal of the American Chemical Society, Vol. 39, página 437, 1917, etc.

En la reacción de oxi-yodación, también se han sugerido otros agentes oxidantes incluyendo ácido yódico (HIO3) , trióxido de azufre (SO3) y peróxido de hidrógeno (H2O2) , pero ninguno de estos ha demostrado ser más eficaz que el ácido nítrico.

Se divulga la reacción de yodación usando halogenuros metálicos como catalizadores en lugar de un agente oxidante en el Bulletin of Chemical Society of Japan, Vol. 47, página 147, 1974. En el documento JP S57-077631 A, el benceno se yoda directamente en fase gaseosa usando zeolita de tipo 13X.

El documento JP S59-219241 A sugiere que se produjo un compuesto de yodobenceno a partir de benceno usando un catalizador de zeolita muy ácido que tiene una relación molar de silicio respecto a aluminio (Si/Al) de más de 10 con oxi-yodación en una atmósfera de oxígeno.

Los documentos EP0181790B y EP0183579B divulgan métodos para la síntesis de yodobenceno por yodación oxidativa en fase gaseosa empezando a partir de benceno, yodo y oxígeno en presencia de aire u otro gas que contiene oxígeno con un catalizador de zeolita. El documento EP0181790B divulga catalizadores de zeolita de tipo ZSM-5 y de tipo ZSM-11 que se han intercambiado con cationes divalentes o trivalentes antes de su uso. El documento EP0183579B sugiere zeolita de tipo X o de tipo Y en forma no ácida para prevenir la inactivación del catalizador, y la zeolita de tipo X o de tipo Y se tiene que usar en una forma en la que se intercambia con cationes monovalentes, divalentes o trivalentes, y en particular un metal alcalino o un metal de las tierras raras. En los métodos de los documentos EP0181790B y EP0183579B, se produce monoyodo-benceno (MIB) con selectividad mayor del 90% y solo se producen cantidades claramente menores de compuestos de diyodo-benceno (DIB) como subproductos.

Como se ha indicado anteriormente, en los métodos convencionales, un compuesto aromático yodado se sintetiza selectivamente con oxi-yodación. Como se muestra en los esquemas de reacción 1 a 3, sin embrago, la oxiyodación produce varios compuestos aromáticos yodados y compuestos aromáticos yodados no deseados como subproductos.

[Esquema de reacción 1]

2C6H6 + I2 + O2 º 2C6H5I + H2O

[Esquema de reacción 2]

2C6H5I + I2 + O2 ºººº6H4I2 + H2O

[Esquema de reacción 3]

2C6H5I2 +I2 + O2 ºººº6H3I3 + H2O

Debido a que el yodo es muy caro, los subproductos de compuestos aromáticos yodados se producen desventajosamente. Por tanto, se requiere que los subproductos que contienen yodo, excepto MIB y p-DIB, se conviertan a MIB y p-DIB con transyodación.

El método de transyodación de compuestos aromáticos yodados se ha divulgado en los documentos US 4.792.641, US 4.806.698, US 4808759B y US 4822929. El documento US 4.792.641 divulga un método de transyodación de compuestos aromáticos, particularmente DIB en una fase gaseosa a 275~500ºC con un catalizador de zeolita no ácida de tipo X que se intercambia con un metal alcalino o metal alcalinotérreo antes de su uso. El documento US

4.806.698 divulga un método de transyodación de compuestos aromáticos, particularmente yodonaftaleno, en fase líquida a 180~250ºC con zeolita ácida de un tipo X, tipo Y o tipo L. Los métodos tienen una desventaja de inactivación seria del catalizador, porque el yodonaftaleno solo se usa sin un agente diluyente tal como benceno naftaleno.

El documento US 4808759B divulga un método de transyodación de poliyodobenceno, particularmente DIB, a 250~450ºC en presencia de benceno y oxígeno con zeolitas de tipo X o Y intercambiadas con un metal alcalino o metal de las tierras raras. El documento US 4822929B divulga un método de transyodación de poliyodobenceno, particularmente DIB, con pentacil zeolita intercambiada con cationes de un metal del grupo II, un metal del grupo III o un metal del grupo IV.

En la mayoría de los métodos convencionales, se usan zeolitas de los tipos X, Y, L o ZSM-5 en forma no ácida. Además, las condiciones de reacción tales como la temperatura de reacción y composición de reactivos son diferentes dependiendo del tipo de compuestos aromáticos tal como benceno y naftaleno, pero esto no se ha estudiado suficientemente. En particular, se necesita estudiar adicionalmente un método de aumentar la selectividad del producto y la estabilidad del catalizador.

Compendio de la invención

Para resolver los problemas del método convencional, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de preparación de monoyodo-benceno (MIB) mediante transyodación a partir de multiyodo-bencenos tal como mdiyodo-benceno (m-DIB) , o-diyodo-benceno (o-DIB) , triyodo-benceno (TIB) y similares, que son subproductos de una reacción de oxi-yodación.

Breve descripción de las figuras

Para un entendimiento más completo de la presente invención, y las ventajas de la misma, ahora se hace referencia a la descripción siguiente junto con los dibujos acompañantes, en los que:

La figura 1 es un dibujo esquemático que muestra el proceso de transyodación;

La figura 2 es un gráfico de la selectividad de MIB con el paso del tiempo de transyodación en el método de los ejemplos 5 y 6, y el ejemplo comparativo 5;

La figura 3 es un gráfico de la selectividad de MIB con el paso del tiempo de transyodación en los métodos de los ejemplos 7 y 8, y los ejemplos comparativos 6 y 7; y

La figura 4 es un gráfico de la selectividad de MIB con el paso del tiempo de transyodación en los métodos del ejemplo 7 usando un catalizador nuevo y el ejemplo 9 usando un catalizador reciclado.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Este y otros objetos de la invención se entenderán más completamente a partir de la siguiente descripción de la invención, los dibujos referenciados adjuntos al presente documento y las reivindicaciones adjuntas al presente documento.

Para alcanzar el objeto, la presente invención proporciona un método de preparar un monoyodo-benceno que se prepara a partir de un producto de reacción que incluye benceno y al menos un multiyodo-benceno seleccionado del grupo que consiste en diyodo-benceno y triyodo-benceno con transyodación usando una zeolita HY o Hbeta que tiene una relación molar Si/Al de 5 a 100 como catalizador, en donde el paso de transyodación se lleva a cabo de 120 a 250ºC y de 101, 325 kPa (1 atm) a 1013, 25 kPa (10 atm) .

La presente invención se explicará adicionalmente en más detalle.

Los presentes inventores llevaron a cabo la transyodación en varias condiciones de reacción y por tanto obtuvieron selectividad de MIB sin disminuir la actividad de un catalizador con la adición de benceno a multiyodo-benceno, y usando zeolita de tipo HY, y más preferiblemente un catalizador de zeolita de tipo HY ácido que tiene una relación molar Si/Al de 5 a 100.

Además, mientras que la transyodación se lleva a cabo durante 10 días o más, el catalizador empieza a estar inactivado. El catalizador inactivado se puede recuperar mediante calcinación en presencia de oxígeno o aire.

La transyodación significa el movimiento intramolecular (isomerización) o el movimiento intermolecular de átomos de yodo contenidos en la molécula, y se puede usar para la producción de MIB y p-DIB. MIB y p-DIB se usan como un material de partida... [Seguir leyendo]

1. Un método de preparación de un monoyodo benceno que comprende un paso de transyodación de un

reactivo que incluye benceno y al menos un multiyodo-benceno seleccionado del grupo que consiste en diyodo-benceno y triyodo-benceno con zeolita HY o HBeta que tiene una relación molar de silicio respecto a aluminio (Si/Al) de 5 a 100 como catalizador, en donde el reactivo comprende benceno y multiyodo-benceno en una relación molar de 3:1 a 25:1 y el paso de transyodación se lleva a cabo de 120 a 250ºC y de 101, 325 kPa (1 atm) a 1013, 25 kPa (10 atm) .

2. El método de preparación de un monoyodo-benceno según la reivindicación 1, en donde el multiyodo-benceno es un resto obtenido mediante la eliminación de monoyodo-benceno y p-diyodo-benceno de un producto de reacción de la oxi-yodación de benceno, yodo y oxígeno.

3. El método de preparación de un monoyodo-benceno según la reivindicación 1, en donde el multiyodo-benceno es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en m-diyodo-benceno, o-diyodo-benceno y triyodobenceno.

4. El método de preparación de un monoyodo-benceno según la reivindicación 1, en donde el paso de 20 transyodación se lleva a cabo usando una zeolita HY o HBeta ácida.

5. El método de preparación de un monoyodo-benceno según la reivindicación 1, en donde el método de preparación de un monoyodo-benceno comprende además un paso de reutilizar un catalizador reciclado que se obtiene mediante calcinación del catalizador de 400 a 650ºC en una atmósfera de oxígeno o aire.