AT258258B - Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen

Info

Publication number
AT258258B
AT258258B AT511765A AT511765A AT258258B AT 258258 B AT258258 B AT 258258B AT 511765 A AT511765 A AT 511765A AT 511765 A AT511765 A AT 511765A AT 258258 B AT258258 B AT 258258B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
distillation
solution
added
condensation
polyalcohols
Prior art date
Application number
AT511765A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Leuna Werke Veb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuna Werke Veb filed Critical Leuna Werke Veb
Application granted granted Critical
Publication of AT258258B publication Critical patent/AT258258B/de

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen 
Mehrwertige Alkohole, wie Trimethylolpropan, Dimethylolpropan u. a., gewinnen immer mehr an Bedeutung als Veresterungskomponente zur Herstellung von Alkydharzen, Lacken und plastischen Massen. 



   Das bei der bekannten Kondensation von Aldehyden mit Formaldehyd in Gegenwart von Alkaliund bzw. oder Erdalkalihydroxyden anfallende Reaktionsgemisch enthält neben dem mehrwertigen Alkohol noch Carbonylverbindungen, acetale Ester und andere höhermolekulare Verbindungen, die bei einer Weiterverarbeitung, insbesondere bei der destillativen Reinigung, erheblich stören. Ausserdem entstehen bei der Reaktion im alkalischen Medium grosse Mengen ameisensaurer Salze, die vor einer Destillation des Polyalkohols weitestgehend entfernt werden müssen, da sonst bei der erforderlichen hohen Destillationstemperatur durch diese eine Zersetzung bzw. Verharzung des Polyalkohols hervorgerufen wird. 



   Die Entfernung der Erdalkaliformiate erfolgt im allgemeinen in der Weise, dass sie durch Zusatz von Schwefel- oder Oxalsäure in die Sulfate bzw. Oxalate übergeführt und diese durch Filtration abgetrennt werden. Dabei entsteht jedoch eine grössere Menge an freier Ameisensäure, die wiederum katalytisch die Bildung von Nebenprodukten bewirkt, die anschliessend beseitigt werden müssen, um einer Ausbeuteverminderung bei der Destillation entgegenzuwirken. 



   Die bei der Verwendung von Alkalihydroxyden in der Kondensationslösung enthaltenen Alkaliformiate werden vom Polyalkohol vorwiegend durch Extraktion mit einem für Polyalkohole selektiven, mit Wasser nicht oder nur wenig mischbaren Lösungsmittel abgetrennt. 



   Es ist bereits bekannt, die Rohlösung des Polyalkohols nach der Entfernung der Formiate zwecks Umesterung und Umacetalisierung bei höheren Temperaturen mit niedrig siedenden, primären Alkoholen unter Zusatz von Mineralsäuren derart zu behandeln, dass vorhandene und entstehende flüchtige Produkte laufend abdestilliert werden. Dieses Verfahren gestattet zwar die Entfernung eines Teiles der Nebenprodukte, lässt jedoch die Herstellung der Polyalkohole in nur mässigen Ausbeuten zu, da bei der Umesterung bzw. Umacetalisierung in Gegenwart von Säuren durch die erforderlichen hohen Temperaturen starke Zersetzung der Polyalkohole eintritt. 



   Es ist weiterhin beschrieben worden, die bei der Kondensation anfallende wässerige Rohlösung längere Zeit, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser oder Wasserdampf, auf Temperaturen über 120   C zu erhitzen. 



  Dabei treten jedoch erhebliche Zersetzungen der Polyalkohole ein, so dass auch nach diesem Verfahren nur mässige Ausbeuten erzielt werden können. 



   Es wurde ferner schon beschrieben,   1, 1, 1- Trimethylolalkane   dadurch zu reinigen, dass man das von den Formiaten befreite und destillativ vorgereinigte Rohprodukt nach Zusatz eines alkalisch reagierenden Stoffes bei einem   pn-Wert   von 6 bis 7, 5 auf   50-250   C   erwärmt und dann nach Zugabe einer Säure bei einem pH-Wert von 4, 5 eine Dünnschicht-Destillation durchführt. 



   Die drei letztgenannten Verfahren haben trotz der erzielten Reinheitsverbesserung des entsprechenden Polyalkohols den Nachteil, dass einmal zusätzliche Arbeitsgänge für die Reinigung erforderlich sind und zum anderen bei hohen Temperaturen bzw. Drücken gearbeitet werden muss. Auch sind dabei zusätzliche Hilfsstoffe, wie Mineralsäuren oder Alkohole, erforderlich, die nicht oder nur unvollständig zurückgewonnen werden können. Die vorgeschlagenen Massnahmen erfordern darüber hinaus verhältnismässig viel Energie, bringen jedoch nicht die für eine wirtschaftliche Gestaltung des Herstellungsprozesses erforderliche Ausbeute und Reinheit der hergestellten Polyalkohole. 



   Weiterhin ist ein Reinigungsverfahren bekannt, nach dem das Reaktionsgemisch mit einer solchen Menge an wasserlöslichen, einwertigen aliphatischen Alkoholen bei Temperaturen von 75 bis   900 C verdünnt   wird, dass sich die Hauptmenge des Polyalkohols in dieser löst, die Hauptmenge des Formiats jedoch nicht gelöst wird. Nach Abtrennung der nicht gelösten Formiate durch Filtration wird die wässerige alkoholische Lösung einer azeotropen Destillation unterworfen und der Polyalkohol durch Kristallisation gewonnen. 



  Die dabei erhaltenen Ausbeuten sind niedrig ; auch enthält der erhaltene Polyalkohol neben andern Verunreinigungen noch 3-6% Natriumformiat und muss daher durch Umkristallisation zusätzlich gereinigt werden. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Weiterhin ist es bekannt, die auf die übliche Weise hergestellte Kondensationslösung zur Abtrennung der Hauptmenge der Formiate mit einem Lösungsmittel, das die ameisensauren Salze nicht oder nur wenig löst, zu vermischen und das Gemisch unter vermindertem Druck zu entwässern. Die nach Abtrennung der Formiate durch Filtration erhaltene Lösung wird vom zugesetzten Alkohol befreit und zur Entfernung des restlichen, noch in dem Rohprodukt vorhandenen Formiats mit anorganischen, sauer reagierenden Substanzen versetzt und anschliessend destilliert. 



   Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass, bedingt durch die an sich schon verhältnismässig aufwendige Aufarbeitung der Kondensationslösung unter vermindertem Druck, ein Rohprodukt erhalten wird, das noch stark durch Zersetzungen hervorrufende Substanzen verunreinigt ist, so dass bei der destillativen Reinigung dieses Produktes sauer reagierende Stoffe zugesetzt werden müssen, um die Zersetzungen der Polyalkohole in erträglichen Grenzen zu halten. 



   Schliesslich ist es bekannt, Polyalkohole aus der bei der Kondensation von Formaldehyd mit Aldehyden im alkalischen Medium erhaltenen wässerigen Reaktionslösung dadurch zu gewinnen, dass man diese Lösung nach Ansäuern mit Ameisensäure unter Zusatz von verzweigten   aliphatischen, vorzugsweise sekundären     Alkoholen vom Siedebereich 85-1500 C und unter ständigem Rückfluss des zugesetzten Alkohols beiAtmo-    sphärendruck   azeotrop entwässert,   nach dem Abfiltrieren der dabei ausgefallenen Formiate den zugesetzten Alkohol destillativ entfernt und das so erhaltene Rohprodukt unmittelbar einer Destillation unter vermindertem Druck unterwirft. 



   Nach diesem Verfahren wird zwar das Rohprodukt in einfacher Weise erhalten ; es enthält jedoch noch 
 EMI2.1 
 weise in einem Dünnschichtverdampfer, kommt es daher leicht zu Verkrustungen der Heizfläche, was zwangsläufig zur Unterbrechung des Destillationsprozesses führt. Auch treten durch die Verkrustungen an den Heizflächen lokale Temperaturerhöhungen auf, die Zersetzungsreaktionen zur Folge haben. Auf Grund dieser Zersetzungsreaktionen entstehen nicht nur Verluste an Polyalkoholen, sondern es wird auch die Reinheit der gewonnenen Polyalkohole beeinträchtigt. 



   Zweck der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, Polyalkohole mit weniger als   0, 2% Calciumformiat   bzw.   1, 2% Natriumformiat   zu gewinnen, die unmittelbar durch Destillation, beispielsweise in   einem Dünnschichtverdampfer,   in hohen Ausbeuten und einer Reinheit von mindestens   97%   hergestellt werden können. 



   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass   men   Formaldehyd mit Aldehyden in Gegenwart von Alkaliund bzw. oder Erdalkalihydroxyden   bei Temperaturen zvirchen   20 und   800 C   kondensiert, der erhaltenen wässerigen Reaktionslösung nach Ansäuern mit Ameisensäure Alkohole zusetzt, die mit Wasser Azeotrope bilden, das Wasser durch Azeotropde3tillation unter   Atmosphärendruck entfernt,   die entstandenen Alkaliund bzw. oder   Erdalkaliformie   durch Filtration abtrennt, den   zuge :

   etzten Alkohol   destillativ entfernt und die so erhaltenen Rohprodukte unmittelbar einer Destillation un er vermindertem Druck unterwirft, wobei erfindungsgemäss der angesäuerten   wässerigen   Reaktionslösung als Azeotropbildner sekundäre cycloaliphatische Alkohole vom Siedecereich 100-180   zuge : etzt werden und das Gemisch im Temperaturbereich von 90 bis 170 C entwässert wird. 



   Bei Verwendung der als Azeotropbildner beanspruchten Alkoholgruppe fällt ein Rohprodukt an, das nicht mehr als   0, 1% Calciumformiat   oder   0, 5% Natriumformiat   enthält. Weiterhin wird bei der Entwässerung unter Atmosphärendruck der grösste Teil an Nebenprodukten und Verunreinigungen in thermisch stabile Verbindungen übergeführt, so dass bei der anschliessenden Destillation ohne Zusatz schwerflüchtiger Säuren od. dgl. höchste Destillationsausbeuten an Polyalkoholen in mindestens 97%iger Reinheit erhalten werden. 



   Vorteilhafterweise setzt man die sekundären cycloaliphatischen Alkohole der angesäuerten wässerigen Reaktionslösung im Volumenverhältnis von   1 : 1   bis   3 : 1   zu. Eine Senkung des Alkoholzusatzes unter das Verhältnis Alkohol zu Reaktionslösung wie   l : l   wirkt sich ungünstig auf die Qualität des Rohproduktes hinsichtlich des Formiatgehaltes aus, während ein Überschreiten des Verhältnisses   3 : I   zwar eine weitere Senkung des Formiatgehaltes im Rohprodukt bewirkt, die jedoch in keinem Verhältnis zu dem Aufwand für die destillative Entfernung des erhöhten Alkoholzusatzes steht. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann in kontinuierlicher und diskontinuierlicher Arbeitsweise durchgeführt werden. In den nachfolgenden Beispielen bedeuten :
OHZ = Hydroxylzahl,   COZ = Carbonylzahl,   
EZ = Esterzahl. 



   Beispiel 1 : 101 g 99%iger n-Butyraldehyd und 387 g   30% ige wässerige Formaldehydiösung   werden mit 298 g 20, 5%iger Natronlauge unter intensivem Rühren innerhalb von 1 h bei 50   C zur Reaktion gebracht. Nach einer Nachreaktionszeit von 2 h bei der gleichen Temperatur wird die alkalische Kondensationslösung mit Ameisensäure auf einen pH-Wert von 6, 5 eingestellt, das Gemisch im Volumenverhältnis 1 : 2 mit Methylcyclohexanol versetzt und bei Atmosphärendruck im Temperaturbereich von 90 bis 170   C unter ständigem Rückfluss des Methylcyclohexanols und intensivem Rühren das in der Kondensationslösung enthaltene Wasser restlos entfernt. Nach dem Abkühlen wird das ausgefallene Natriumformiat 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 abgesaugt und mit Methylcyclohexanol gewaschen.

   Durch anschliessende Vakuumdestillation entfernt man das eingesetzte Methylcyclohexanol. 
 EMI3.1 
 
Beispiel 2 : 100 g 100% iger n-Butyraldehyd und 522 g 28% ige wässerige Formaldehydlösung werden mit 61 g 90%igem Calciumhydroxyd unter intensivem Rühren innerhalb von 1 h bei 30   C zur Reaktion gebracht. Nach zweistündiger Nachreaktionszeit bei 50   C wird die alkalische Kondensationslösung mit Ameisensäure auf einen pH-Wert von 6, 5 eingestellt, das Gemisch im Verhältnis   1 : 1, 5   mit Cyclohexanol versetzt und bei Atmosphärendruck im Temperaturbereich von 90 bis 160   C unter ständigem Rückfluss des zugesetzten Cyclohexanols und intensiver Durchmischung das in der Kondensationslösung enthaltene Wasser restlos entfernt. Nach dem Abkühlen wird das ausgefallene Calciumformiat abgesaugt und mit Cyclohexanol gewaschen.

   Durch anschliessende Vakuumdestillation entfernt man das eingesetzte Cyclohexanol aus dem Filtrat. Das so erhaltene Rohprodukt (OHZ 1108 ; COZ   10 ;   EZ 12 ; Calciumformiatgehalt 0, 10%) liefert bei der unmittelbaren Destillation unter 2 Torr 150 g Trimethylolpropan, entsprechend   80, 6%   Ausbeute, bezogen auf eingesetzten n-Butyraldehyd, mit folgenden Kennzahlen : OHZ 1230   (98, I%ige Reinheit) ;   COZ 1, 1 ; EZ 2, 5 ; Fp.   58-59, 5    C. 



   Beispiel 3 : 5, 8 kg   99%iger   n-Butyraldehyd, 28 kg 30%ige wässerige Formaldehydlösung und 17, 5 kg 20%ige Natronlauge werden je Stunde in einen mit Kühlmantel versehenen Rührbehälter, der bereits mit der vorgenannten Reaktionslösung gefüllt ist und in dem eine Temperatur von 50   C gehalten wird, eingesetzt. Die anfallenden 51, 3 kg/h Reaktionslösung, die 10, 7kg Trimethylolpropan, 33, 8kg Wasser,   6, 0   kg Natriumformiat und 1, 1 kg Nebenprodukte enthalten, werden kontinuierlich mit Ameisensäure auf 
 EMI3.2 
 
5Beispiel 6: 144 g 100%iger iso-Butyraldehyd und 439 g 30%ige wässerige Formaldehydlösung werden mit 293 g 30%iger Natronlauge unter intensivem Rühren innerhalb von 1 h bei 30   C zur Reaktion gebracht.

   Nach einer Nachreaktionszeit von 2 h bei 50   C wird die alkalische Kondensationslösung mit Ameisensäure auf einen pH-Wert von 6, 5 eingestellt, das Gemisch im Volumenverhältnis 1 : 2 mit Cyclo- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 hexanol versetzt und bei Atmosphärendruck im Temperaturbereich von 90 bis 160   C unter ständigem   Rückfluss   des Cyclohexanols das in der Kondensationslösung enthaltene Wasser restlos entfernt. Nach dem Abkühlen wird das ausgefallene Natriumformiat abgesaugt und mit Cyclohexanol gewaschen. Durch anschliessende Vakuumdestillation entfernt man das eingesetzte Cyclohexanol. 



   Das erhaltene Rohprodukt (OHZ 925 ; COZ   12 ; EZ 24 ; Natriumformiatgehalt 0, 47%)   liefert bei der unmittelbaren Destillation unter 40 Torr 197 g Dimethylolpropan, entsprechend   94, 6%   Ausbeute, bezogen auf eingesetzten iso-Butyraldehyd, mit folgenden Kennzahlen : OHZ 1074   (99, 5%ige Reinheit) ;   COZ   1 ;   EZ 1, 4 ; Fp.   127-128  C.   



   Beispiel 7 : 101 g 99% iger n-Butyraldehyd und 1390 g 30%ige wässerige Formaldehydlösung werden mit 128 g 48% iger Natronlauge und 525 g Wasser unter intensiver Vermischung bei 50   C zur Reaktion gebracht. Nach einer Nachreaktionszeit von 2 h bei der gleichen Temperatur wird die alkalische Kondensationslösung mit Ameisensäure auf einen pH-Wert von 6 eingestellt und aus dem angesäuerten Gemisch durch Druckdestillation der überschüssige Formaldehyd entfernt. Dabei werden als Destillat 1050 g 25, 7%ige wässerige   Formaldehydlösung   erhalten. 



   Die vom Formaldehyd befreite Kondensationslösung wird im Volumenverhältnis 1 : 1, 5 mit Cyclohexanol versetzt und bei Atmosphärendruck im Temperaturbereich von 90 bis 160   C unter ständigem   Rückfluss   des Cyclohexanols und intensivem Rühren das Wasser restlos entfernt. Nach dem Abkühlen wird das ausgefallene Natriumformiat abgesaugt und mit Cyclohexanol gewaschen. Durch anschliessende Vakuumdestillation entfernt man das eingesetzte Cyclohexanol. 



   Das erhaltene Rohprodukt (OHZ 1105 ; COZ   2 ;   EZ   3 ; Natriumformiatgehalt 0, 46%)   liefert bei der unmittelbaren Destillation unter 2 Torr 154 g Trimethylolpropan, entsprechend   82, 7%   Asubeute, bezogen auf eingesetzten n-Butyraldehyd, mit folgenden Kennzahlen : OHZ 1230   (98, 1%ige Reinheit) ;   COZ   0 ;     EZ     0, 5 ;   Fp.   58-59, 5    C. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise von Trimethylolpropan und Dimethylolpropan, durch Kondensation von Formaldehyd mit Aldehyden in Gegenwart von Alkali-und bzw. oder Erdalkalihydroxyden bei Temperaturen zwischen 20 und 80   C, Ansäuern der erhaltenen wässerigen Reaktionslösung mit Ameisensäure, Zusetzen von Alkoholen, die mit Wasser Azeotrope bilden, Entfernen des Wassers durch Azeotropdestillation unter Atmosphärendruck, Abtrennen der entstandenen Alkali- und bzw.

   oder Erdalkaliformiate durch Filtration, destillative Entfernen des zugesetzten Alkohols und anschliessende Destillation der so erhaltenen Rohprodukte unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass der angesäuerten wässerigen Reaktionslösung als Azeotropbildner sekundäre cycloaliphatische Alkohole vom Siedebereich   100-1800 zugesetzt   werden und das Gemisch im Temperaturbereich von 90 bis 170   C entwässert wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die cycloaliphatischen Alkohole der angesäuerten wässerigen Reaktionslösung im Volumenverhältnis von 1 : 1 bis 3 : I zugesetzt werden.
AT511765A 1965-04-10 1965-06-04 Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen AT258258B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD11027165 1965-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT258258B true AT258258B (de) 1967-11-10

Family

ID=5478489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT511765A AT258258B (de) 1965-04-10 1965-06-04 Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT258258B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60002950T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Carbonsäure und Alkohol
EP0032665B1 (de) Verfahren zur Herstellung von hochreinem Monoethylenglykol
DE1963439A1 (de) Verfahren zur Herstellung poroeser Kieselsaeure
DE2547540A1 (de) Verfahren zur herstellung von hydroxypivaldehyd
EP0173976B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester
EP0463434A2 (de) Verfahren zur Herstellung von monoethylenisch ungesättigten Carbonsäureestern
DE844146C (de) Verfahren zur Herstellung neutraler Phthalsaeureester
AT258258B (de) Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen
DE2330435C3 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von rohen Estern
DE1816386C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Vanadiumoxitri alkoholaten
CH406189A (de) Verfahren zur Gewinnung von reinen, ungesättigten, aliphatischen Nitrilen
CH392476A (de) Verfahren zur Trennung von azeotropen, Alkohole oder Phenole enthaltenden Gemischen
AT246112B (de) Verfahren zur Herstellung von reinen, mehrwertigen Alkoholen
DE1903066A1 (de) Verfahren zur Hydrolyse von Aluminium-Alkoholaten
EP0036406B1 (de) Verfahren zur Extraktion von Essigsäure, Ameisensäure, gegebenenfalls Furfurol
AT247298B (de) Verfahren zur Herstellung reiner mehrwertiger Alkohole
DE2045668C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von reinem 2,2-Dimethylpropandiol-(l,3)
DE2252276B1 (de) Verfahren zur gewinnung von vinylacetat aus gemischen, die im wesentlichen vinylacetat und methanol und als verunreinigung methylacetat und acetaldehyd enthalten
DE857951C (de) Herstellung ª‡-substituierter Acroleine
DE69010165T2 (de) Verfahren zur Reinigung von 3,4,5,6-Tetrahydrophthalsäureanhydrid.
DE892440C (de) Verfahren zur Herstellung von substituierten Glutardialdehyden
DE719571C (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und Estern aus Aldehyddiacylaten
DE2217626B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Saligenin
AT260907B (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Methoxy-3,6-dichlorbenzoesäure
DE4325149C2 (de) Gemisch von Propylenglycol-Monomethylether-Propionat- Verbindung, Verfahren zur Herstellung und dessen Verwendung