BE1004949A4 - Werkwijze voor de bereiding van een fenol. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van een fenol. Download PDF

Info

Publication number
BE1004949A4
BE1004949A4 BE9100579A BE9100579A BE1004949A4 BE 1004949 A4 BE1004949 A4 BE 1004949A4 BE 9100579 A BE9100579 A BE 9100579A BE 9100579 A BE9100579 A BE 9100579A BE 1004949 A4 BE1004949 A4 BE 1004949A4
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
phenol
carried out
catalyst
oxygen
Prior art date
Application number
BE9100579A
Other languages
English (en)
Inventor
Wim Buys
Matthias Robert Joze Offermans
Hubertus Barbara Frijns
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to BE9100579A priority Critical patent/BE1004949A4/nl
Priority to US07/814,875 priority patent/US5210331A/en
Priority to AU16294/92A priority patent/AU653222B2/en
Priority to EP92201703A priority patent/EP0518441A1/en
Priority to PL29486392A priority patent/PL294863A1/xx
Priority to MX9202802A priority patent/MX9202802A/es
Priority to CA002071108A priority patent/CA2071108A1/en
Priority to HU9201980A priority patent/HUT61513A/hu
Priority to KR1019920010186A priority patent/KR930000451A/ko
Priority to CS921807A priority patent/CS180792A3/cs
Priority to CN92104567A priority patent/CN1029225C/zh
Priority to SU925011987A priority patent/RU2060983C1/ru
Priority to JP4153193A priority patent/JPH05186379A/ja
Priority to BR929202220A priority patent/BR9202220A/pt
Application granted granted Critical
Publication of BE1004949A4 publication Critical patent/BE1004949A4/nl
Priority to EE9400223A priority patent/EE9400223A/xx

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/50Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms
    • C07C37/56Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by replacing a carboxyl or aldehyde group by a hydroxy group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/02Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring monocyclic with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C39/04Phenol
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Werkwijze voor de bereiding van een fenol door een oxidatieve decarboxylering in de vloeistoffase van een overeenkomstig arylcarbonzuur in aanwezigheid van een overeenkomstig arylcarbonzuur in aanwezigheid van een CU(I)-houdende katalysator, met het ken,erk, dat men een oxidatieve decarboxylatie uitvoert bij een temperatuur van 191-270graden C; in aanwezigheid van water waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat zoveel koper als CU(I) aanwezig blijft dat een selectiviteit naar fenol verkregen wordt van meer dan 92% gemeten bij 1 bar en fenol wordt afgescheiden. De oxidatieve decarboxylering wordt bij voorkeur uitgevoerd door : a) een oxidatie van de katalysator met zuurstof bij een temperatuur van 191-240 graden C; gedurende ten hoogste 20 min, waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat ten minste 0,04 gew. % van het koper als CU(I) aanwezig blijft. b) een reactie van de ge-oxideerde katalysator van stap a) en vorming van het fenol, in afwezigheid van zuurstof, in aanwezigheid van water, bij een temperatuur van 210-270 graden.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN EEN FENOL 
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een fenol door een oxidatieve decarboxylering in de vloeistoffase van een overeenkomstig arylcarbonzuur in aanwezigheid van een Cu (I)-houdende katalysator. 



   Het bereiden van een fenol door een oxidatieve decarboxylering is al lang bekend. Reeds in NL-B-90. 684 wordt een dergelijk proces beschreven, waarbij in   één   processtap zowel de oxidatie, als de decarboxylering en reductie worden uitgevoerd, bij een temperatuur van tenminste   200 C   en bij voorkeur   230-250oC.   



   Omtrent dit zo geheten Dow-fenol proces zijn in de loop der tijden een aantal octrooipublicaties versehenen, welke beoogden om het grootste nadeel van het bovengenoemde proces, nl. de vorming van nogal wat bijprodukten, voornamelijk in de vorm van teer, tegen te gaan. In de praktijk wordt tussen de 15 en 25% teer gevormd in een continue procesvoering. 



   In NL-A-70. 00685 wordt een tweestaps proces voor de bereiding van een fenol uit een benzeenmonocarbonzuur beschreven. Allereerst worden de oxidatie en de decarboxylering gelijktijdig uitgevoerd bij een temperatuur van   230-240 C.   Daarna volgt een hydrolyse van het aldus verkregen overeenkomstige fenylbenzoaat, in aanwezigheid van 
 EMI1.1 
 zuurstof, bij een temperatuur van ca. 200oC. 



  In NL-A-78. wordt melding gemaakt van een werkwijze voor de bereiding van een fenol, gebaseerd op een driestaps proces. Allereerst wordt een oxidatie uitgevoerd, in afwezigheid van water, bij een temperatuur van bij voorkeur   120-170 C ;   daarna een decarboxylering in afwezigheid van zuurstof en water, bij een temperatuur van, bij voorkeur, beneden de   220 C,   waarna in een derde stap een hydrolyse, in afwezigheid van zuurstof, van het verkregen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 arylbenzoaat wordt uitgevoerd, bij voorkeur bij een temperatuur van ca.

     220 C.   Volgens de betreffende aanvrager dient de aanwezigheid van water in de decarboxylering te worden vermeden, hetgeen bereikt wordt door toevoeging van een dehydrateringsmiddel, door een azeotropische destillatie met een extra toegevoegde koolwaterstof of door strippen met een droog, inert gas. 



   Al de genoemde processen hebben echter niet kunnen bereiken, dat de vorming van het fenol met een hoog rendement kan worden uitgevoerd, onder economisch verantwoorde omstandigheden. 



   De werkwijze volgens de uitvinding voorziet in een proces voor de bereiding van een fenol uit een overeenkomstig arylcarbonzuur, waarbij de nadelen die zieh bij de bovengenoemde werkwijzen voordoen zijn verholpen. 



  Hierdoor wordt een proces verkregen, dat hoge selectiviteiten voor de bereiding paart aan een economisch aantrekkelijke uitvoeringsvorm. Het proces volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt dat de oxidatieve decarboxylering wordt uitgevoerd bij een temperatuur tussen   191-270 C   waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat zoveel koper als Cu (I) aanwezig blijft, dat een selectiviteit naar fenol verkregen wordt van meer dan 92% gemeten bij 1 bar, en fenol wordt afgescheiden. 



   Deze werkwijze kan eenvoudig in een pot en continu uitgevoerd worden. Hierna zal eenvoudigheidshalve over één-staps werkwijze gesproken worden. 



   De een-staps werkwijze wordt bij voorkeur uitgevoerd bij   210-250 C.   Hoewel het door het toepassen van de uitvinding mogelijk is 10-20% hogere selectiviteit te bereiken dan in het klassieke Dow-fenolproces, wordt er in een een-staps proces nog wel wat teer gevormd. 



  Dientengevolge kan het doelmatig zijn een deel van de reactormassa af te voeren en desgewenst van teer te ontdoen, waarna koper en benzoezuur weer terug in het proces kan worden gebracht. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Door de Cu (I) concentratie op een bepaalde minimale waarde te houden verbetert het rendement tot meer dan 92%, bij voorkeur meer dan 95% (indien gemeten bij 1 bar). 



   Een vrijwel 100% selectiviteit wordt verkregen als men de volgende processtappen uitvoert : a) een oxidatie van de katalysator bij een temperatuur van   191-240oC;   waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat ten minste   0, 04 gew. %   koper als
Cu (I) aanwezig blijft. b) een reactie van de ge-oxideerde katalysator van stap a) en vorming van het fenol, in afwezigheid van zuurstof, in aanwezigheid van water, bij een temperatuur van   210-270OC.   c) een afscheiding van fenol en het terugvoeren van de (gereduceerde) katalysator naar stap a). 



   Door het proces op deze voorkeurs-wijze uit te voeren, wordt een tweestapsproces verkregen : eerst een oxidatie, daarna een reductie en vorming van het fenol. 



   Op deze wijze wordt een reductie van het aantal processtappen verkregen in vergelijk met het proces, beschreven in NL-A-78. 07199. Tevens blijkt de werkwijze volgens de uitvinding een hoger rendement te geven. 



   Hier en in het navolgende wordt onder de naam arylcarbonzuur een verbinding verstaan met de volgende structuur : 
 EMI3.1 
 waarbij Ri t/m R5 waterstof (onder de proviso dat tenminste Ri of   R5   waterstof is) of de volgende, al dan niet gesubstitueerde, groepen kunnen zijn die een zogenaamde Hammett-constante hebben, gelegen tussen -1 en +2. Een beschrijving van deze   Hammett- of cr-waarde,   welke een maat 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 is voor de invloed van de betreffende groep op de reactiviteit van het arylcarbonzuur, is terug te vinden in J. March, Advanced Organic Chemistry 1989, pagina's 242-250 ; in het bijzonder zij verwezen naar tabel 4 op pg. 244. 



  Derhalve kunnen als groepen worden toegepast : C1-C6 alkyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl, amino, halogeen, nitro. 



   Het is onverwacht, dat met de werkwijze volgens de uitvinding meta-nitro benzoezuur met een selectiviteit > 99% wordt omgezet tot p-nitrofenol (het o-nitrofenol was slechts als spoor aanwezig). 



   Ook zouten, esters en anhydriden van (I) zijn geschikt ; tevens kunnen groepen via een ringsysteem met elkaar verbonden zijn, zoals   b. v.   het geval is in (eventueel gesubstitueerd) naftaleen-carbonzuur. Eveneens kunnen meervoudige arylcarbonzuren, zoals trimellietzuur en pyromellietzuur als uitgangsstof worden toegepast. Ook mengsels van bovenbeschreven arylcarbonzuren komen in aanmerking voor toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding. 



   In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor de omzetting van ongesubstitueerd benzoëzuur   (R t/m   R5 = waterstof) tot het overeenkomstige, ongesubstitueerde fenol. 



   De oxidatie van de Cu-houdende katalysator, waarbij een omzetting van Cu (I)-arylcarboxylaat naar   Cu (II)-arylcarboxylaat plaatsvindt,   is een eerste reactiestap in het proces. Hierbij treedt een verhoging van de oxidatiegraad van het koper op (van 1+ naar 2+) alsmede een inbouw van een extra arylcarboxylaatdeel in de Cu-houdende katalysator. 



   In een l-staps werkwijze blijft de concentratie koper in de Cu (I) vorm bij voorkeur meer dan 0, 15 gew. %, in het bijzonder meer dan 0, 2 gew. %. Het verschil met de 2-staps werkwijze wat betreft bij voorkeur toe te passen Cu (I)-concentratie is voornamelijk het gevolg van 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 hydrodynamisch gedrag van de reactor onder deze omstandigheden. 



   Het blijkt verrassenderwijs dat teervorming vrijwel niet optreedt. 



   De bovengrens is niet kritisch, maar voldoende Cu (II) is voordelig voor een hoge produktiviteit. Daarom zal er naar worden gestreefd meer dan 50% koper tot Cu (II) te oxideren. 



   De oxidatie van Cu (I) naar Cu (II) kan in het bijzonder goed uitgevoerd worden, wanneer men deze reactie uitvoert met een zuurstofhoudend gas. Hiertoe is, al dan niet met zuurstof verrijkte of verarmde, lucht zeer geschikt. Bij voorkeur gebruikt men een gas met een hoeveelheid zuurstof onder de explosie-grens. Afhankelijk van het medium is een hoeveelheid zuurstof in het gas van 1-15% geschikt. 



   Een dergelijk gas kan men door de Cu-houdende vloeistof laten gaan,   b. v.   in een gasbelwasser. De hierbij toe te passen druk is niet kritisch, maar men zal in het algemeen een verhoogde druk kiezen om het oxidatieproces te versnellen. Drukken van   0, 1-2, 5 MPa zijn   dan ook geschikt. 



   Door continue meting van de gasstromen kan eenvoudig bepaald worden hoeveel Cu (I) is geoxideerd tot Cu (II). Enerzijds kan de hoeveelheid opgenomen zuurstof bepaald worden (door de concentratie van zuurstof van de ingaand en uitgaande gasstroom te meten). Anderzijds kan de hoeveelheid Cu (I) in de aan de oxidatiestap toegevoegde katalysator gemeten worden. Indien de conversie tot   Cu (II)   te hoog dreigt te worden, kan men bv. de gastoevoer 
 EMI5.1 
 afsluiten, danwel b. inerten suppleren. Indien de conversie niet hoog genoeg is kan men b. meer gas of b. een gasmengsel met een hogere zuurstofconcentratie in de reactor toevoeren. 



   De hoeveelheid Cu-houdende katalysator dient zo gekozen te zijn, dat een goede activiteit verkregen wordt, maar is bij voorkeur niet zodanig groot, dat in het gehele proces sprake is van de aanwezigheid van een separate, vaste 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 katalysatorfase. De katalysator is in zijn algemeenheid opgelost in het reactiemengsel. De koperconcentratie (als metaal) in de oxydatiestap bedraagt in de regel 0, 5-15 gew. %, en met meer voorkeur 1-10   gel.%;   het beste wordt het proces uitgevoerd met een koperconcentratie tussen 1, 5 en 8 gew. % in het bijzonder 3-6 gew. % (alle betrokken op het reactiemengsel in de oxydatiestap). Doordat in een werkwijze volgens de huidige uitvinding vrijwel geen teer wordt gevormd, is het mogelijk met grotere hoeveelheden koper te werken.

   Het Dow-fenol proces wordt gebruikelijk uitgevoerd met 1%, omdat teerafscheiding uit een reactormassa met meer dan 1% koper moeilijk uitvoerbaar is, en omdat de koperverliezen in dat geval te groot worden, wat economisch nadelig is. 



   Het kan van voordeel zijn, dat de toe te passen katalysator, naast koper, een cokatalysator bevat. In het bijzonder kunnen hiervoor gekozen worden uit groep V, VI, VII en VIII, alsmede uit de groep van de lanthaniden en actiniden, van het Periodiek Systeem der Elementen. Deze componenten zijn van invloed op het oxydatieve vermogen van de Cu in de katalysator. Daarnaast kunnen nog promotoren worden toegepast. Hiervoor komen vooral   (aard)-alkalimetalen,   zoals Mg of Li, in aanmerking. 



   Bij voorkeur worden deze cokatalysatoren en/of promotoren in 1-10 gew. % toegepast. 



   In het geval van de tweestapssynthese wordt het proces bij voorkeur bij zodanige omstandigheden uitgevoerd, dat de volgstappen (te weten de reductie en vorming van fenol) nog niet noemenswaardig optreden. Bij lagere temperaturen   (b. v. 191-2000C)   kan de   1e stap   tot 20 min. duren, bij hogere temperaturen zal een kortere vloeistof verblijftijd gekozen worden. Bij voorkeur is de vloeistof verblijftijd 1-10 min. 



   Een bijzondere voorkeur heeft het, om in het geval van een twee stapssynthese, de Cu-houdende katalysator, volgens welk hiervoor beschreven proces te oxyderen bij een temperatuur van   210-240 C.   

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   De tweede reactiestap in de werkwijze volgens de uitvinding wordt gevormd door een reductie van de katalysator en een vorming van tot het fenol, een en ander onder afsplitsing van koolzuur   (CO). In   een eenstaps werkwijze zullen in het algemeen procescondities toepasbaar zijn zoals boven voor de eerste reactiestap beschreven. In de regel is dan 0, 3-5 gew. % water aanwezig, bij voorkeur 0, 5-3 gew. %. 



   In de twee-staps werkwijze wordt de tweede reactiestap bij voorkeur uitgevoerd, totdat 30-90% van het Cu (II) is omgezet, in het bijzonder 60-90%. 



   In tegenstelling tot hetgeen vermeld wordt in NL-A-78. 07199, is het in de tweede stap van de werkwijze volgens de uitvinding dus essentieel gebleken, dat er water aanwezig is bij de reductiestap. Het is voorts gebleken, dat 
 EMI7.1 
 door het toepassen van een temperatuur van 210-270oC, en met voorkeur van een temperatuur van 220-250 C, er een verbetering van de selectiviteit optreedt. 



   In de twee stapswerkwijze vinden zowel de reductie als de vorming van fenol plaats in afwezigheid van zuurstof; dit in tegenstelling tot het proces beschreven in de meergenoemde NL-A-70. 00685. Door de zuurstofafwezigheid wordt de re-oxydatie van de Cu-houdende katalysator in deze processtap vermeden, waardoor er geen (nadelige) reacties kunnen optreden tussen het fenol, of intermediairen ervan, en een dergelijke geoxideerde katalysator. Dergelijke vervolgreacties bleken aanleiding te geven tot de vorming van selectiviteitsverlagende bijprodukten (zoals teer). 



   Het is energetisch bijzonder voordelig stappen (a) en (b) bij ongeveer gelijke temperatuur, bij voorkeur tussen   220-240 C,   uit te voeren. 



   Alvorens het reactiemengsel uit de eerste stap toe te voeren naar de tweede processtap kan het van voordeel zijn om het reactiemengsel van een gedeelte van het aanwezige arylcarbonzuur te ontdoen. 



   Dit kan onder andere geschieden door middel van een partiële verdamping   (b. v.   door destillatie) van het in de 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 eerste stap verkregen reactiemengsel het verkregen arylcarbonzuur kan men dan, afhankelijk van de kwaliteit ervan, doorsturen naar de opwerking (waarover later) of direkt toevoeren aan de oxidatiestap. 



   Het is van voordeel om bij de tweede stap van de werkwijze volgens de uitvinding een zodanige hoeveelheid water toe te passen, dat deze, ten opzichte van de hoeveelheid   Cu (II)   nagenoeg equimolair is. Dit heeft als resultaat, dat het reactieprodukt na van de vorming van fenol nagenoeg vrij van water is, hetgeen zijn voordeel heeft bij de verdere opwerking van het aldus verkregen reactieprodukt tot zuiver fenol. De hoeveelheid water kan echter ook 2 tot 3x meer zijn dan equimolair op Cu (II). In het algemeen zal 0, 2-5 gew. % water aanwezig zijn, bij voorkeur 0, 5-4 in het bijzonder 1-3 gew. %. 



   De druk waaronder de tweede processtap wordt uitgevoerd is niet kritisch, maar het verhogen van de druk tot boven-atmosferische waarden heeft het voordeel, dat daarmee de reactiekinetiek gunstig wordt beinvloed en de vluchtigheid van het reactieprodukt wordt verminderd. De toe te passen druk zal in zijn algemeenheid liggen tussen 0, 1 en 2., 5 MPa hoewel hogere drukken toelaatbaar zijn, leveren deze geen wezenlijke verbeteringen op van het proces. 



   De tweede stap duurt in de regel (afhankelijk van de temperatuur) 0, 05-8 hr, bij voorkeur 0, 1-3 hr. 



   Een tweestapswerkwije zal in de regel als een continue werkwijze worden toegepast, door in een eerste reactievat de oxidatie te laten plaatsvinden, en in een tweede de reductie en vorming van fenol. Echter, de reactie kan ook in een pot, batchgewijs en/of intermitterend worden uitgevoerd. 



   Na de reactie wordt het reactiemengsel onderworpen aan een opwerking om fenol af te scheiden en te winnen. Dit kan op, op zich bekende wijzen geschieden, bijvoorbeeld door destillatie. Zeker in het geval, dat het reactiemengsel nagenoeg geen water meer bevat (dit in tegenstelling tot het 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 proces, beschreven in NL-B-90. hetgeen wel eens de "natte route" is het toepassen van een hulpstof bij de destillatie (zoals b. tolueen, om de azeotroop fenol-water te breken) overbodig geworden. De bodemstroom van de destillatie, welke niet-omgezet arylcarbonzuur en de Cu-houdende katalysator bevat, kan, al dan niet na een zuiveringsstap, teruggevoerd worden naar de oxydatiestap. 



   In het bijzonder is de werkwijze volgens de uitvinding geschikt voor de bereiding van ongesubstitueerd fenol vanuit ongesubstitueerd   benzoëzuur.   Dit fenol is   o. a.   geschikt als grondstof voor zowel fenol-formaldehyde harsen als ook voor de bereiding van caprolactam, grondstof voor   nylon-6,   en voor de bereiding van bisfenol-A. 



   De uitvinding zal in de navolgende voorbeelden nader worden toegelicht. Deze voorbeelden mogen niet worden gezien als een beperking van de uitvinding. 



  Voorbeelden
De navolgende voorbeelden zijn alle uitgevoerd in een met olie verwarmde, dubbelwandige reactor met een effectief volume van   0, 5 1.   Deze reactor was voorzien van een roerder, gasinvoer,   stoominvoer,   gasuitlaat destillatie-opzet, monsternamepunt en reactormassa-aftappunt. Voor de vergelijkende voorbeelden werd via een gascylinder gevuld met een gas met een geijkte samenstelling (stikstof met   4, 8 vol. %   zuurstof) de gasinvoer verzorgd. Het afgas werd, na uitkoeling van de condenseerbare produkten, geanalyseerd op zuurstof en kooldioxide. In alle, batch uitgevoerde, proeven werd uitgegaan van 350 gram reactormassa, welke werd samengesteld door de gewenste hoeveelheden katalysator, co-katalysator en promotor tot het totaalgewicht met het arylcarbonzuur aan te vullen. 



   De katalysator, co-katalysator en promotor werden als het metaaloxyde of als het metaal-arylcarboxylaat toegevoegd, hetgeen in beide gevallen tot identieke resultaten leidde. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   De conversie van Cu (I) naar Cu (II) in oxidatiereacties werd op 2 manieren bepaald : a) door directe analyse van   Cu (I), Cu (II)   en totaal Cu in de reactormassa, en b) door het opstellen van een gasbalans over de oxidatie. 



   De conversie van Cu (II) naar Cu (I) in de ontledings/hydrolyse reacties werd tevens op 2 manieren bepaald : a) door directe analyse van   Cu (I) Cu (II)   en totaal Cu in de reactormassa, en b) uit de som van alle (zelf) koppelingsprodukten van een arylcarbonzuur. Deze produkten werden geanalyseerd met HPLC. De op deze manier bepaalde conversies stemden goed overeen (de afwijking was kleiner dan 1%). 



   De in de navolgende experimenten weergegeven resultaten zijn als volgt verkregen : a) De opbrengst aan fenol (EF) is uitgedrukt als het aantal molen verkregen fenol + fenylbenzoaat + p-fenylcarboxy-benzoezuur + p-hydroxy-benzoezuur. b) de opbrengst aan m-produkt (Em-produkt) is uitgedrukt als het aantal molen verkregen m-fenyl-carboxybenzuur + m-hydroxybenzezuur, (alleen relevant voor vergelijkende Experimenten D-G). c.) de opbrengst aan totaal produkten (E produkten) is 
 EMI10.1 
 uitgedrukt als EF + Em-produkt + bijprodukten. d) de selectiviteit naar fenol (Sf) als EF x 100% 
E produkten De massa-, aromaatring-,   CO2- en 02-balansen   hadden voor alle voorbeelden een waarde tussen 99 en 101%. 



  Voorbeelden I-II en verqeliikende experimenten A en B
Een   oplossing   van Cu (I) benzoaat in benzoezuur werd geoxideerd tot een bepaalde graad. Daarna werd de op deze manier verkregen oplossing van Cu (II) benzoaat bij een geschikte temperatuur ontleed en gehydrolyseerd. Het ontstane fenol werd afgedestilleerd tot ong. 1% (w/v) en de oplossing werd aangevuld met vers benzoezuur tot het oorspronkelijke gewicht. Daarna werd de 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 oplossing weer geoxideerd etc. De cyclus werd tenminste 5 maal doorlopen. 



  Resultaten staan in tabel 1. 



    Tabel l    
 EMI11.1 
 
<tb> 
<tb> No. <SEP> T-oxi-T-ont- <SEP> (co) <SEP> kat, <SEP> Sf <SEP> [Cu <SEP> (I)]-einde <SEP> 
<tb> datie, <SEP> leding/oxidatie
<tb> ( C) <SEP> hydro- <SEP> (% <SEP> metaal) <SEP> % <SEP> (w/v) <SEP> 
<tb> lyse <SEP> (OC) <SEP> 
<tb> 1 <SEP> 200 <SEP> 230 <SEP> 1% <SEP> Cu, <SEP> 3. <SEP> 5% <SEP> Mg <SEP> 100% <SEP> 0. <SEP> 05% <SEP> 
<tb> A <SEP> 200 <SEP> 230 <SEP> 1% <SEP> Cu, <SEP> 3. <SEP> 5% <SEP> Mg <SEP> 91% <SEP> < 0. <SEP> 005% <SEP> 
<tb> II <SEP> 225 <SEP> 225 <SEP> 4% <SEP> Cu, <SEP> 2% <SEP> Mg <SEP> 100% <SEP> 0. <SEP> 07% <SEP> 
<tb> B <SEP> 225 <SEP> 225 <SEP> 4% <SEP> Cu, <SEP> 2% <SEP> Mg <SEP> 88% <SEP> < 0. <SEP> 005% <SEP> 
<tb> 
 Voorbeelden IV-V en vergelijkend experiment C
Een oplossing als boven beschreven werd simultaan geoxideerd, ontleed en gehydrolyseerd.

   Het ontstane fenol werd continu afgedestilleerd tot ong. 1% (w/v). De oplossing werd continu aangevuld met vers arylcarbonzuur tot'het oorspronkelijke gewicht. Het experiment werd tenminste 7 uren volgehouden. Resultaten staan in tabel 2. 



   Tabel 2 
 EMI11.2 
 
<tb> 
<tb> No. <SEP> T-reactor- <SEP> (co) <SEP> kat <SEP> (M%) <SEP> Sf <SEP> [Cu <SEP> (I)]-gemiddeld <SEP> 
<tb> massa
<tb> (OC) <SEP> (% <SEP> metaal) <SEP> % <SEP> metaal
<tb> C <SEP> 242 <SEP> 1%Cu, <SEP> 3. <SEP> 5% <SEP> Mg <SEP> 88% <SEP> 0. <SEP> 11% <SEP> 
<tb> III <SEP> 242 <SEP> 2% <SEP> Cu, <SEP> 3. <SEP> 5% <SEP> Mg <SEP> 92% <SEP> 0. <SEP> 18% <SEP> 
<tb> IV <SEP> 242 <SEP> 3% <SEP> Cu, <SEP> 3. <SEP> 5% <SEP> Mg <SEP> 97% <SEP> 0. <SEP> 24% <SEP> 
<tb> Va) <SEP> 230 <SEP> 4%Cu, <SEP> 2% <SEP> Mg <SEP> 98% <SEP> 2. <SEP> 12% <SEP> 
<tb> 
 a) Tevens sterk verlaagde gasbelasting   t. o. v.   experimenten 
 EMI11.3 
 < ** nr 

 <Desc/Clms Page number 12> 

    TVergelijkend   experiment D
Voorbeeld I uit NL-A-78.

   07199 werd nagewerkt bij een temperatuur van 218 C gedurende een proefperiode van 1 uur, waarbij de Cu concentratie, om te komen tot een homogene katalysatortoepassing,   4, 0   mol% bedroeg. 



  Verqeliikend experiment E
Het voorgaande experiment A werd herhaald, maar nu gedurende een periode van 2 uur. 



  Verqelijkend experiment F
Vergelijkend experiment B werd herhaald, waarbij tevens 3, 5 gew. % Mg (II) werd toegepast. 



  Verqeliikend experiment G
Er werd gepoogd voorbeeld III uit NL-A-78. 07199 na te werken ; onder de aldaar vermelde omstandigheden bleek het, bij atmosferische druk, niet mogelijk om de temperatuur boven de 1500C te krijgen, waardoor er geen fenolvormingsreactie optrad. Door aanpassing van het xyleengehalte tot 10 gew.   % t. o. v.   de reactormassa was het mogelijk de temperatuur op   215 C   te brengen. Verdere condities van dit vergelijkend experiment G zijn analoog aan die van vergelijkend experiment D. 



  De resultaten van vergelijkende experimenten D-G zijn opgenomen in tabel 3. 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 Tabel 3 Resultaten 
 EMI13.1 
 
<tb> 
<tb> tijd <SEP> temp. <SEP> druk <SEP> EF <SEP> Em-produkt <SEP> Sf <SEP> 
<tb> No. <SEP> (uur) <SEP> (OC) <SEP> (105Pa) <SEP> (mmol) <SEP> (mmol) <SEP> %
<tb> D <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 218 <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 46 <SEP> 35 <SEP> 56, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> E <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 218 <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 47 <SEP> 37 <SEP> 56, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> F <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 218 <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 34 <SEP> 74, <SEP> 6 <SEP> 
<tb> G <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 218 <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 102 <SEP> 49, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 
Zoals blijkt uit deze proeven worden er bij het gescheiden uitvoeren van de reductie-en hydrolysestap, zoals vermeld in NL-A-78.

   07199 allereerst o-, m-en fenylbenzoaten gevormd, welke de koppelingsprodukten zijn van twee arylcarbonzuren met elkaar. De   o-en   p-produkten worden klaarblijkelijk in de navolgende hydrolyse in de overeenkomstige fenolen omgezet. De ontstane m-produkten, die 25-50% van de gevormde produkten uitmaken, kunnen onder de vermelde procescondities niet tot de overeenkomstige fenolen worden omgezet.

Claims (14)

  1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor de bereiding van een fenol door een oxidatieve decarboxylering in de vloeistoffase van een overeenkomstig arylcarbonzuur in aanwezigheid van een Cu (I)-houdende katalysator, met het kenmerk, dat een oxydatieve decarboxylatie wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 191-270 C ; in aanwezigheid van water waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat zoveel koper als Cu (I) aanwezig blijft dat een selectiviteit naar fenol verkregen wordt van meer dan 92% gemeten bij 1 bar en fenol wordt afgescheiden.
  2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oxydatieve decarboxylering wordt uitgevoerd bij 210-250oC.
  3. 3. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat men gedurende de oxidatie een dusdanige hoeveelheid zuurstof toevoert, dat 0, 15 gew. % koper als Cu (I) aanwezig blijft.
  4. 4. Werkwijze voor de bereiding van een fenol door een oxidatieve decarboxylering in de vloeistoffase van een overeenkomstig arylcarbonzuur in aanwezigheid van een EMI14.1 Cu katalysator, met het kenmerk, dat men de volgende processtappen uitvoert a) een oxidatie van de katalysator met zuurstof bij een temperatuur van 191-240*C ; gedurende ten hoogste 20 min, waarbij een dusdanige hoeveelheid zuurstof wordt toegevoegd, dat ten minste 0, 04 gew. % koper als Cu (I) aanwezig blijft. b) een reactie van de ge-oxideerde katalysator van stap a) en vorming van het fenol, in afwezigheid van zuurstof, in aanwezigheid van water, bij een temperatuur van 210-270 C, c) een afscheiding van fenol en het terugvoeren van de (gereduceerde) katalysator naar stap a). <Desc/Clms Page number 15>
  5. 5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men de oxidatie van de katalysator uitvoert met een gas met 1-15% zuurstof.
  6. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 4-5, met het kenmerk, dat men de oxidatie uitvoert gedurende 3-10 min.
  7. 7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de Cu-houdende katalysator tevens een co-katalysator bevat.
  8. 8. Werkwijze volgens een der conclusies 4-7, met het kenmerk, dat men stap a) uitvoert bij een temperatuur van 210-240 C.
  9. 9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de koperconcentratie (als metaal, en betrokken op het reactiemengsel) 1-10 gew. % bedraagt.
  10. 10. Werkwijze volgens een der conclusies 4-9, met het kenmerk, dat men stap b) uitvoert met een, ten opzichte van de hoeveelheid Cu (II), nagenoeg equimolaire hoeveelheid water.
  11. 11. Werkwijze volgens een der conclusies 4-10, met het kenmerk, dat men stap a) en stap b), bij ongeveer gelijke temperatuur uitvoert.
  12. 12. Werkwijze volgens een der conclusies 4-11, met het kenmerk, dat men stap b) uitvoert bij een temperatuur van 220-250 C.
  13. 13. Werkwijze volgens een der conclusies 1-12, met het kenmerk, dat men als arylcarbonzuur ongesubstitueerd benzoëzuur toepast.
  14. 14. Werkwijze zoals in hoofdzaak is beschreven in de beschrijving en de conclusies.
BE9100579A 1989-12-19 1991-06-14 Werkwijze voor de bereiding van een fenol. BE1004949A4 (nl)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9100579A BE1004949A4 (nl) 1991-06-14 1991-06-14 Werkwijze voor de bereiding van een fenol.
US07/814,875 US5210331A (en) 1989-12-19 1991-12-31 Method for the preparation of a phenol
AU16294/92A AU653222B2 (en) 1991-06-14 1992-05-14 Process for the preparation of a phenol
PL29486392A PL294863A1 (en) 1991-06-14 1992-06-11 Method of obtaining phenol
MX9202802A MX9202802A (es) 1991-06-14 1992-06-11 Procedimiento para la preparacion de un fenol.
EP92201703A EP0518441A1 (en) 1991-06-14 1992-06-11 Process for the preparation of a phenol
CA002071108A CA2071108A1 (en) 1991-06-14 1992-06-12 Process for the preparation of a phenol
HU9201980A HUT61513A (en) 1991-06-14 1992-06-12 Process for producing phenol compounds
KR1019920010186A KR930000451A (ko) 1991-06-14 1992-06-12 페놀의 제조방법
CS921807A CS180792A3 (en) 1991-06-14 1992-06-12 Process for preparing phenol
CN92104567A CN1029225C (zh) 1991-06-14 1992-06-12 酚类的制备方法
SU925011987A RU2060983C1 (ru) 1991-06-14 1992-06-12 Способ получения фенолов
JP4153193A JPH05186379A (ja) 1991-06-14 1992-06-12 フェノールの製法
BR929202220A BR9202220A (pt) 1991-06-14 1992-06-15 Processo para a preparacao de um fenol
EE9400223A EE9400223A (et) 1991-06-14 1994-11-11 Meetod fenooli valmistamiseks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9100579A BE1004949A4 (nl) 1991-06-14 1991-06-14 Werkwijze voor de bereiding van een fenol.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1004949A4 true BE1004949A4 (nl) 1993-03-02

Family

ID=3885567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9100579A BE1004949A4 (nl) 1989-12-19 1991-06-14 Werkwijze voor de bereiding van een fenol.

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0518441A1 (nl)
JP (1) JPH05186379A (nl)
KR (1) KR930000451A (nl)
CN (1) CN1029225C (nl)
AU (1) AU653222B2 (nl)
BE (1) BE1004949A4 (nl)
BR (1) BR9202220A (nl)
CA (1) CA2071108A1 (nl)
CS (1) CS180792A3 (nl)
EE (1) EE9400223A (nl)
HU (1) HUT61513A (nl)
MX (1) MX9202802A (nl)
PL (1) PL294863A1 (nl)
RU (1) RU2060983C1 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX349840B (es) * 2011-06-23 2017-08-16 Rho Renewables Inc Sistemas de produccion recombinante para moleculas aromaticas.
BR112015005428A2 (pt) 2012-09-14 2017-07-04 Bioamber Inc vias alternativas para adipatos e ácido adípico por métodos de fermentação e catalíticos combinados

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2766294A (en) * 1952-05-19 1956-10-09 California Research Corp Process for preparing monohydroxy aromatic compounds from aromatic carboxylic acids
NL8203273A (nl) * 1981-08-24 1983-03-16 Mitsubishi Chem Ind Werkwijze voor de bereiding van fenolen.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2766294A (en) * 1952-05-19 1956-10-09 California Research Corp Process for preparing monohydroxy aromatic compounds from aromatic carboxylic acids
NL8203273A (nl) * 1981-08-24 1983-03-16 Mitsubishi Chem Ind Werkwijze voor de bereiding van fenolen.

Also Published As

Publication number Publication date
PL294863A1 (en) 1992-12-28
EP0518441A1 (en) 1992-12-16
CS180792A3 (en) 1992-12-16
RU2060983C1 (ru) 1996-05-27
BR9202220A (pt) 1993-02-02
MX9202802A (es) 1992-12-01
HUT61513A (en) 1993-01-28
CA2071108A1 (en) 1992-12-15
HU9201980D0 (en) 1992-09-28
JPH05186379A (ja) 1993-07-27
CN1067880A (zh) 1993-01-13
AU1629492A (en) 1992-12-17
EE9400223A (et) 1996-02-15
CN1029225C (zh) 1995-07-05
KR930000451A (ko) 1993-01-15
AU653222B2 (en) 1994-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3700731A (en) Process for oxidizing xylenes to phthalic acids
US4127603A (en) Method of preparing methacrylic acid
US2723994A (en) Oxidation of xylene and toluic acid mixtures to phthalic acids
CA1079297A (en) Continuous process for producing therephthalic acid
US4922034A (en) Catalyzed conversion of tertiary butyl hydroperoxide to tertiary butyl alcohol
US4912266A (en) Catalytic decomposition of tertiary butyl hydroperoxide
KR100549107B1 (ko) 아로마틱 폴리카본산의 제조방법
US2963509A (en) Process for oxidation of mono-alkyl benzene
BE1004949A4 (nl) Werkwijze voor de bereiding van een fenol.
US4970338A (en) Preparation process of biphenyl-4,4&#39;-dicarboxylic acid
US4255592A (en) Process for producing aromatic primary hydroperoxide
US5895820A (en) Process for the production of trimellitic acid and process for the production of trimellitic acid anhydride
EP0527642B1 (en) Process for simultaneously producing lactone and aromatic carboxylic acid
EP0434140B1 (en) Method for the preparation of a phenol
HU177337B (en) Process for producing terephtaloic acid
US6410753B2 (en) Process for producing trimellitic anhydride
BE1004951A4 (nl) Werkwijze voor de bereiding van een fenol.
CA1067095A (en) Process for producing terephthalic acid
US5210331A (en) Method for the preparation of a phenol
BE1004950A4 (nl) Werkwijze voor de bereiding van een fenol.
JP4352191B2 (ja) ピロメリット酸の製造法
JPS5821642A (ja) アジピン酸の製造法
JPS6147815B2 (nl)
JPS623139B2 (nl)
JPH04266846A (ja) 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: DSM N.V.

Effective date: 19960630