HWAHAK KONGHAK, Vol.24, No.1, 9-18, February, 1986
화우자사이트형 제올라이트 촉매에서 톨루엔의 측쇄알킬화 반응-양이온 교환효과-
Side-Chain Alkylation of Toluene over Faujasite Type Zeolites-Effect of Exchanged Cation-
초록
고정상 촉매 반응기를 이용하여 화우자사이트형 제올라이트상에서 톨루엔의 메탄올에 의한 알킬화 반응을 행하였다.
알칼리 금속으로 치환된 제올라이트 중 Li, Na 등이 치환된 제올라이트에서는 자일렌이 생성되었고, K, Rb, Cs 등이 치환된 제올라이트에서는 측쇄알킬화반응이 선택적으로 일어나 스타이렌, 에틸벤젠 등이 생성되었다. 제올라이트 X가 Y보다 측쇄알킬화반응에 더 높은 선택성을 나타내었다.
KX 제올라이트의 경우, 측쇄알킬화반응에 대한 활성은 K+의 이온교환도의 증가 및 pyridine의 전흡착에 의해 증가하였다. 또한 두 개의 양 이온이 교환된 KLiX에서는, K+와 Li+의 이온교환비에 따라 측쇄알킬화반응은 매우 민감한 영향을 받음을 알 수 있었다.
붕소가 첨가된 KBX, RbBX, CsBX에서는 측쇄알킬화반응의 선택도, 스타이렌의 수율, ST / （ST+EB）비가 현저하게 증가하였다.
이러한 결과를 제올라이트의 산-염기적 성질 및 구조적 측면에서 논의하였다.
알칼리 금속으로 치환된 제올라이트 중 Li, Na 등이 치환된 제올라이트에서는 자일렌이 생성되었고, K, Rb, Cs 등이 치환된 제올라이트에서는 측쇄알킬화반응이 선택적으로 일어나 스타이렌, 에틸벤젠 등이 생성되었다. 제올라이트 X가 Y보다 측쇄알킬화반응에 더 높은 선택성을 나타내었다.
KX 제올라이트의 경우, 측쇄알킬화반응에 대한 활성은 K+의 이온교환도의 증가 및 pyridine의 전흡착에 의해 증가하였다. 또한 두 개의 양 이온이 교환된 KLiX에서는, K+와 Li+의 이온교환비에 따라 측쇄알킬화반응은 매우 민감한 영향을 받음을 알 수 있었다.
붕소가 첨가된 KBX, RbBX, CsBX에서는 측쇄알킬화반응의 선택도, 스타이렌의 수율, ST / （ST+EB）비가 현저하게 증가하였다.
이러한 결과를 제올라이트의 산-염기적 성질 및 구조적 측면에서 논의하였다.
Alkylation of toluene with methanol over alkali metal-exchanged zeolite was carried out in a conventional fixed bed reactor.
It was found that over Li, Na-exchanged zeolites, benzene ring alkylation occurred, while over, K, Rb, Cs-exchanged zeolites, side-chain alkylation did selectively and that X-zeolites were more active than Y-zeolites in the side-chain alkylation of toluene.
The activity of side-chain alkylation over KX-zeolites increased with the extent of ion-exchange and the preadsorption of pyridine, respectively. For the two ion-exchanged zeolites such as KLiX, the activity was tensitively affected by the ratio, Li（K+Li）.
It was also found that the presence of boron led to increase the selectivity for the side-chain alkylation, the yield of styrene and ratio of STl（ST+EB） remarkably.
These results were discussed with respect to the acid-base property and the structure of zeolite.
It was found that over Li, Na-exchanged zeolites, benzene ring alkylation occurred, while over, K, Rb, Cs-exchanged zeolites, side-chain alkylation did selectively and that X-zeolites were more active than Y-zeolites in the side-chain alkylation of toluene.
The activity of side-chain alkylation over KX-zeolites increased with the extent of ion-exchange and the preadsorption of pyridine, respectively. For the two ion-exchanged zeolites such as KLiX, the activity was tensitively affected by the ratio, Li（K+Li）.
It was also found that the presence of boron led to increase the selectivity for the side-chain alkylation, the yield of styrene and ratio of STl（ST+EB） remarkably.
These results were discussed with respect to the acid-base property and the structure of zeolite.