CS212295B2 - Method of making the butyraldehydes - Google Patents
Method of making the butyraldehydes Download PDFInfo
- Publication number
- CS212295B2 CS212295B2 CS746487A CS648774A CS212295B2 CS 212295 B2 CS212295 B2 CS 212295B2 CS 746487 A CS746487 A CS 746487A CS 648774 A CS648774 A CS 648774A CS 212295 B2 CS212295 B2 CS 212295B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- rhodium
- reaction
- complex
- triphenylphosphine
- reaction solvent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/49—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
- C07C45/50—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions
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)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu výroby butyraldehydů, které jsou bohaté na izomery s přímými řetězci, a který spočívá v hydroformylaci propylenu za přítomnosti rhodium-triarylfosflnového komplexu jako katalyzátoru.The present invention relates to a process for the preparation of butyraldehydes which are rich in straight-chain isomers and which consists in hydroformylating propylene in the presence of a rhodium-triarylphosphine complex catalyst.
Hydroformylační reakce olefinů za použití rhodia jako katalyzátoru byly hodně prozkoumávány od doby, kdy se zjistilo, že rhodium jako katalyzátor má vysokou katalytickou schopnost a vysokou selektivnost, zejména při výrobě aldehydů hydroformylační reakcí olefinů. Zvláétě katalyzátory na principu komplexních sloučenin rhodia, ve kterých biphylické ligandy, jako jsou terciární fosfiny, jsou v koordinaci s.kovovým rhodiem, se jeví jako výhodné při hydroformylaci alfa-olefinů, poněvadž katalyzátory tohoto typu vykazují vysokou selektivitu pro aldehydy s přímými řetězci. Tyto aldehydy jsou vhodnějěí než aldehydy s rozvětvenými řetězci. Hydroformylační reakce, při kterých jsou tyto katalyzátory užívány, mohou být prováděny při nižším tlaku, než který je_užíván při běžných hydroformylačních reakcích. Při adici mohou být tyto katalyzátory pro svoji vysokou stabilitu znovu získány rozdělením reakčních produktů na aldehydy a reakční rozpouštědlo, které obsahuje katalyzátor, rhodium-terciární fosfinový komplex. Toto dělení se provádí destilací a získané reakční rozpouštědlo, které obs&diuje' katalyzátor, je vraceno zpět do reaktoru k další hydroformylaci.The hydroformylation reactions of olefins using rhodium as a catalyst have been extensively investigated since it was found that rhodium as a catalyst has a high catalytic ability and a high selectivity, particularly in the production of aldehydes by the hydroformylation reaction of olefins. In particular, rhodium complex compound catalysts in which biphylic ligands, such as tertiary phosphines, are coordinated with metal rhodium, appear to be advantageous in the hydroformylation of alpha-olefins, since catalysts of this type exhibit high selectivity for straight chain aldehydes. These aldehydes are preferable to branched chain aldehydes. The hydroformylation reactions in which these catalysts are used can be carried out at a lower pressure than that used in conventional hydroformylation reactions. Upon addition, these catalysts can be recovered for their high stability by separating the reaction products into aldehydes and the reaction solvent containing the catalyst, a rhodium-tertiary phosphine complex. This separation is carried out by distillation and the reaction solvent obtained which contains the catalyst is returned to the reactor for further hydroformylation.
Jako příklad postupu podle dosavadního stavu techniky je možno uvést japonskou zveřejněnou ' patentovou přihlášku č. 10729/1970, popisující metodu, při které se používá přebytku organofosforových sloučenin při hydroformylaci olefinů'v přítomnosti rozpustného komplexu rhodia'dcdko katalyzátoru, ve kterém terciární organofosforová složka je v koordinaci s kovovým rhodiem.Zkušenosti ukazují,že použití jakéhokoliv přebytku organofosforové sloučeniny slouží k udržení vysoké katalytické schopnosti a k zlepšení selektivity pro aldehydy s rovnými řetězci.An example of the prior art is Japanese Published Patent Application No. 10729/1970, describing a method using an excess of organophosphorus compounds in hydroformylating olefins in the presence of a soluble rhodium catalyst complex in which the tertiary organophosphorus component is Experience shows that the use of any excess organophosphorus compound serves to maintain high catalytic capability and improve selectivity for straight chain aldehydes.
Rovněž v patentu Spojených států amerických č. 3 527 809 se popisuje metoda hydroformylace alfa-olefinů při nízkém tlaku v přítomnosti rhodiového komplexu jako katalyzátoru, ve kterém biphylické ligandy, které mají hodnotu Δ HNP nižší než 425, jsou v koordinaci s kovovým rhodiem. Jak je uvedeno v příkladu 76 tohoto patentu Spojených států amerických, molární poměr izomeru s přímým řetězcem k izomeru s rozvětveným řetězcem, vyráběných aldehydů, může být 30:1 při hydroformylaci 1-hexenu, při tlaku vodního plynu v rozmezí od 620 kPa do 826 kPa, za přítomnosti rhodium-triphenylfosfinového komplexu jako katalyzátoru.Also, U.S. Pat. No. 3,527,809 discloses a method for hydroformylating alpha-olefins at low pressure in the presence of a rhodium complex catalyst in which biphylic ligands having a ΔHNP value of less than 425 are coordinated with metallic rhodium. As shown in Example 76 of this United States Patent, the molar ratio of straight chain to branched isomer of the aldehydes produced can be 30: 1 in hydroformylation of 1-hexene, at a water gas pressure ranging from 620 kPa to 826 kPa , in the presence of a rhodium-triphenylphosphine complex catalyst.
Rhodium jako katalyzátor bylo používáno již dříve, když byly prováděny různé studie na ligandech při hydroformylační reakci za sníženého tlaku. Nicméně vztah mezi reakčním tlakem a selektivitou pro aldehydy s přímým řetězcem nebyl dosud detailně prozkoumán. Výše uvedený patent Spojených států amerických č. 3 527 809 a J. Chem. Soc. (A), str. 3 133 až 3 142 (1968), naznačují, že čím ' je nižší tlak vodního plynu, tím vyšší je selektivita pro aldehydy s přímým řetězcem.Rhodium as a catalyst has been used previously when various ligand studies have been performed in a hydroformylation reaction under reduced pressure. However, the relationship between reaction pressure and selectivity for straight chain aldehydes has not been investigated in detail. The above-mentioned U.S. Patent No. 3,527,809 and J. Chem. Soc. (A), pp. 3,133-3,142 (1968), suggest that the lower the water gas pressure, the higher the selectivity for straight chain aldehydes.
Vezme-li se v úvahu vztah mezi tlakem vodního plynu a selektivitou pro aldehydy s přímým řetězcem, právě tak, jako vlastnost rhodiového komplexu (to jest stabilita katalyzátoru právě při nízkém tlaku vodního plynu), pak hydroformylační reakce, které používají jako katalyzátor organofosforový komplex rhodia, jsou prováděny při relativně nízkém tlaku. Reakce uskutečňované při nízkém ttaku jsou etonom^W rovněž z toho důvodu, že náklady na zař^ení a provoz jsou nízké. ч Taking into account the relationship between water pressure and selectivity for straight chain aldehydes, as well as the rhodium complex property (i.e., catalyst stability at low water pressure), hydroformylation reactions using the rhodium organophosphorus complex as catalyst. are carried out at relatively low pressure. Reactions carried out with Ac nus s pressure samples are etonom m ^ W also from that reason that the cartridge and d kl y ^ furnished for measurement and operations are low. ч
Jako výsledek této studie bylo zjištěno, že vztah mezi reakčním tlakem a selektivitou pro izomery s přímým řetězcem, při hydroformylaci propylenu, nebyl dosud nalezen. Při výzkumu bylo zjištěno, že při hydroformylaci propylenu za přítomnosti rhodiového komplexu jako katalyzátoru, ve kterém je triarylfosfin v koordinaci s kovovým rhodiem (dále uváděno jako rhodium-triarylfosfinový komplex), závisí selektivita pro aldehydy s přímým řetězcem značně na koncentraci fosfinů v reakčním roztoku a na tlaku vodního plynu. V tomto vynálezu bylo zjiStěno, že při nízkých koncentracích fosfinu poměr normální formy k izo-formě produkovaného butyraldehydu (dále je tento poměr uváděn jako n/i poměr) vykazuje maxi.m&ní hodnotu při tlaku vodního plynu v určité oblasti. Roztok katalyzátoru, který obsahuje rhodium-terciární foefinový komplex, se oddělí z reakčních produktů a vrací se do reaktoru pro opětovné použití. Katalyzátor, který je dezaktivován přiměřeně k množství inhibitorů reakce obsažených v surovém propylenu a vodním plynu, se hromadí v roztoku katalyzátoru. Vzhledem k přirůstajícímu dezaktivovanému katalyzátoru je nezbytné odstranit část katalyzátorového roztoku a nahradit jej čerstvým, aby byla udržena konstantní katalytická účinnost. Jinými slovy, množství rhodia a fosfinu ztraceného v odatoanova^ části vracejícím se katalyzátoru je tím větší, čím je vyšší koncentrace rhodia a terciárního fosfinu. Proto je výhodné provádět reakci při tak nízké koncentraci rhodia a fosfinu, aby bylo ještě dosaženo vysoké selektivity pro n-butyraldehyd.As a result of this study, it was found that the relationship between reaction pressure and selectivity for straight chain isomers in hydroformylation of propylene has not yet been found. Research has found that in the hydroformylation of propylene in the presence of a rhodium complex catalyst in which triarylphosphine is coordinated with metal rhodium (hereinafter referred to as rhodium-triarylphosphine complex), the selectivity for straight chain aldehydes depends greatly on the phosphine concentration in the reaction solution; at the water gas pressure. In the present invention it has been found that at low concentrations of phosphine ratio of the normal forms of the isoforms produced b u t yra l de H y d u (D and L e is the ratio judicious d en as n / i ratio) in YK azuje maxi. it measures the value at the water gas pressure in a certain area. The catalyst solution containing the rhodium-tertiary foefin complex is separated from the reaction products and returned to the reactor for reuse. The catalyst, which is deactivated in proportion to the amount of reaction inhibitors contained in the crude propylene and water gas, accumulates in the catalyst solution. Due to the inactivated deactivated catalyst, it is necessary to remove a portion of the catalyst solution and replace it with fresh in order to maintain a constant catalytic efficiency. In other words, LeVeLs Community rhodium phosphine lost it in odatoanova é ^ CA with those returning to the ATA AT oru Ly is greater, the higher the concentration of rhodium and a tertiary phosphine. Therefore, it is advantageous to carry out the reaction at a concentration of rhodium and phosphine so low as to still achieve high selectivity for n-butyraldehyde.
Cílem vynálezu je navrhnout způsob výroby butyraldehydů, při kterém by se získal produkt bohatý na izomery s přímým řetězcem, přičemž ztráty fosfinu a rhodia by byly minimální.It is an object of the present invention to provide a process for the preparation of butyraldehydes in which a product rich in straight chain isomers is obtained, with losses of phosphine and rhodium being minimal.
Podstata způsobu výroby butyráldehydů podle vynálezu spočívá v tom, že . se do reakce kontinuálně přivádí reakční rozpouštědlo, obsahující trifenylfosfin a rozpustný komplex rhodia, ve kterém část uvedeného trifenylfosfinu je v koordinaci s kovovým rhodiem, dále propylen, kysličník uhelnatý a vodík, v poměru 1/3 molu až 7 molů vodíku na jeden mol uvedeného tysMihku uhelnatého, do reakční ' zóny udržované na teplotě pohybující se v rozmez.í od 60 do 15° °C a při celtavém tlata kysličníku uhelnatého a vodíku v rozmezí - od 2,94 Mpa do 9,81 Mp^a, destilováním takto vzniklé reakční směsi odváděné z reakční zcSny za oddělení butyraldehydů ve formě destilátu a vzniku destilačního zbytku, který obsahuje rozpustný komplex rhodia a trifenylfosfin, který se vede zpět, do reakční zón^ přičemž rozpustný komplex rhodia je přítomen v koncentraci v rozmezí od 5 do 100 miligramů, vztaženo na kovové rhodium^ na 1 dm^ reakčního roz^u^M!^ poměr toifenylfosftau a kovového rhodia, které tvoří rozpustný komplex rhodia, v reakčním rozpouštědle - se pohybuje v rozmezí od 5 do 200 molů trifenylfosfinu na jeden mol kovového rhodia a celkové množství trifenylfosfinu, který je přítomen v reakčním rozpouštědle a v rozpustném komplexu rhodia v koordinaci s kovovým rhodiem, se pohybuje v rozmezí od 1 do 30-mmolů na 1 dm^ reakčního rozpouštědla.The process according to the invention for the preparation of butyraldehydes is characterized in that:. reacting continuously the reaction solvent comprising triphenylphosphine and a soluble rhodium complex in which a portion of said triphenylphosphine is coordinated with the metal rhodium, propylene, carbon monoxide and hydrogen in a ratio of 1/3 mole to 7 moles of hydrogen per mole ; en eh tysMihku about l to the UHE him to REA CZK n i 'F crosslinked with zones kept at t s e lo p p I s ohybujíc in rozmez.í 60 d 1 5 ° C and at celtavém tlat alkyl sli No n CART in teh coal-OA in the UV range thanks I - from 2.94 Mp and 9.8 d 1 and Mp ^ d estilován r m t, and to the MMN Ikle CZK rea n and mixtures of d from AD ene reaction d zcSny for the DdeI en d of butyraldehyde as a distillate and the formation of a distillation residue which comprises a soluble to om p lex rho di aa triphenylphosphine LF axis f in to esters is recycled, d for rea CZK nus of O N ^ p Rice extended f p t Nu US rhodium complex is present in a concentration ranging from 5 to 100 mg, calculated as rhodium metal per 1 dm ^ ^ re and CZK the H on the solution ^ u ^ M! ^ p om e r toifenylfosftau and metal é it r h o d i a, kt ns form soluble complexes of rhodium in the reaction solvent - ranging from 5 to 200 moles of triphenylphosphine per mole of rhodium metal and the total amount of triphenyl phosphine which is present in the reaction solvent in a soluble rhodium complex in coordination with the metal rho d IEM bends with p in the range of d 1 d d 3 0 1 -mmolů dm ^ REA CZK dissolves whom you ddl a.
Výhodou postupu podle vynálezu je, že hydroformylační reakce propylenu, která náleží do rozsahu vynálezu, snižuje ztráty rhodia a fosfinu a produktem adice jsou butyraldehydy, které obsahují velkou část n-butyraldehydů. Z průmyslového hlediska je tento proces velmi výhodný.An advantage of the process according to the invention is that the hydroformylation reaction of propylene, which is within the scope of the invention, reduces the losses of rhodium and phosphine and the addition product is butyraldehydes which contain a large proportion of n-butyraldehydes. From an industrial point of view, this process is very advantageous.
Způsob výroby butyráldehydů podle vynálezu spočívá, jak již bylo uvedeno*,, v hydroformylační reakci propylenu v reakčním rozpouštědle, které obsahuje nízkou koncentraci fosfinu. Tento princip bude detailněji objasněn v dalším textu.The process for the preparation of butyraldehydes according to the invention consists, as already mentioned, in the hydroformylation reaction of propylene in a reaction solvent containing a low phosphine concentration. This principle will be explained in more detail below.
Katalyzátor používaný při hydroformylaci v tomto vynálezu je rhodium-triarylfosfinový komplex. Nejvíce používaný fosfin jako liganda je trifenylfosfin, ale mohou být použity rovněž ostatní fosfiny, které mají nižší alkylové skupiny, jako je metylová skupina na fenylové skupině. Katalyzátorem může být komplex, který obsahuje rhodium a fosfin, připravený různými běžnými metodami, jako například , hydrokarbonyl-tria-(trifenylfoafin)rhodiový komplex. Katalyzátor může být připraven jednoduše a výhodně v průmyslovém měřítku rozpuštěním snadno dosažitelných rhodiových sloučenin, například organických nebo anorganických solí rhodia, jako je octan, dusičnan nebo síran rhodia, ve vhodném rozpouštědle, jako je voda, organické kyseliny (například kyselina octová), alkoholy (jako je například metanol) a estery (jako je například gama-butyrolakton) a podobně. Zavedením tohoto roztoku do reaktoru pro hydroformylační reakci vzniká komplex reakcí s trifenylfosfinem, který je v reaktoru rovněž přítomen.The catalyst used in the hydroformylation of the present invention is a rhodium-triarylphosphine complex. The most commonly used phosphine ligand is triphenylphosphine, but other phosphines having lower alkyl groups, such as a methyl group on the phenyl group, may also be used. The catalyst may be a complex comprising rhodium and phosphine prepared by various conventional methods such as, for example, a hydrocarbonyl-tria- (triphenylphosphine) rhodium complex. The catalyst may be prepared simply and preferably on an industrial scale by dissolving readily available rhodium compounds, for example organic or inorganic salts of rhodium such as acetate, nitrate or rhodium sulfate, in a suitable solvent such as water, organic acids (e.g. acetic acid), alcohols ( such as methanol) and esters (such as gamma-butyrolactone) and the like. The introduction of this solution into the hydroformylation reaction reactor forms a complex by reaction with triphenylphosphine, which is also present in the reactor.
Třebaže přesná forma rhodiumtrialrylfosfinového komplexu, která je aktivní při hydroformylační reakci, není zcela zřejmá, katalyzátor je považován za komplex, ve kterém fosfin, kysličník uhelnatý, olefin a vodíkjsou v koordinaci s rhodiem. V tom případě aktivní komplex neexistuje v definitivní podobě, ale objevuje se jako komplex, ve kterém jsou přítomny různé složky, které mají rozdílné ligeoidy odpovídající vzájemnému uspořádání a kde se rovnováha mění s koncentrací každého ligíodu.Although the exact form of the rhodiumtrialrylphosphine complex that is active in the hydroformylation reaction is not entirely obvious, the catalyst is considered to be a complex in which phosphine, carbon monoxide, olefin and hydrogen are in coordination with rhodium. In this case, the active complex does not exist in definite form, but appears as a complex in which different components are present, having different ligeoids corresponding to each other and where equilibrium varies with the concentration of each ligid.
Fosfis působí směrem kn zvýšení stability komplexu v koordinaci s rhodiem· Aby bylzískán katalyzátor, který má dostatečnou stabblitu a tím pádem může být znovu vráeen do eyklu k dalšímu pooužií, je žádouuí, aby vdee než 5 molů, obvykle 5 až 200 molů fosfinu, připadalo na 1 mol rhodia. Všeobecně je možno uvést, že hodnota s/i poměru vzrůstá se stoupaaíeí fosfinovou koncentrací a proto je výhodné z hlediska vysoké selektivity pro n-butyraldetyd w užívat vysokou koncentraci fosfinu. Poouiti takto vysoké koncentraee fosfinu není však výhodné z nkonomiekého hlediska, poněvadž ztráty fosfinu na vraeejícím se katalyzáoooóvám roztoku rovněž stouppaí, nebol je nutné část tohoto roztoku odstraňovat a nahrazovat jej čersvým katalyzátorvým roztokem, aby byla zaručena konstantní katalytieká účinnost a nedocházelo k hromadění dezaktivovarého katalyzátoru a vedlejšdeh produktů reakee s vysokou teplotou varu. Při adie i je velmi těžké odděěit odpadlí roztok katalyzátoru, který obsahuje velké mno^^ví fosfinu, a ' získat pouze ten fosfin, který obsahuje produkty s vysokou teplotou varu. Z výše uvedenýeh důvodů je velmi žádoucí zvyšovat selektivitu pro n-butyraldehyd při eo nejnižší možné kontentraci fosfinu pro provádění hydroformryační reakee v průmyslovém měěítku.Phosphis works towards increasing the stability of the complex in coordination with rhodium · In order to obtain a catalyst that has sufficient stability and can therefore be recycled into the cycle for further use, it is desirable that more than 5 moles, usually 5 to 200 moles of phosphine, per 1 mol of rhodium. In general, the value of S / I ratio increases with stoupaaíeí phosphine concentrations and therefore it is advantageous from the viewpoint of high selectivity for n-butyraldetyd w taking a high concentration of phosphine. However, the use of such a high phosphine concentration is not advantageous from a very small point of view, since the loss of phosphine on the recovering catalyst solution also rises, it is not necessary to remove part of the solution and replace it with a fresh catalyst solution. by-products of high-boiling reaction products. In the process it is very difficult to separate the dropped catalyst solution which contains a large amount of phosphine and to obtain only the phosphine which contains the products with high boiling point. For the above reasons, it is highly desirable to increase the selectivity for n-butyraldehyde at the lowest possible phosphine contentation for carrying out the hydroformrylation reaction on an industrial scale.
Výzkum hydroformyačníeh reakcí propylenu, při kterýeh je uždván sový komplex jako katalyzátor, ukázal, že poměr s/i butyraidehydů produkovanýeh různým způsobem (jak bude uvedeno tíže) závisí na tlaku vodního plynu a fosflnové komentraci. V sásledujdeím popisu jsou koncentraee fosfinu a rhodia přepočteny sa 20 °C a atmooférieký tlak.Investigation of the hydroformylation reactions of propylene, in which the sulfur complex is used as a catalyst, has shown that the ratio of the butyraidedehydes produced in different ways (as will be discussed below) depends on the water gas pressure and the phosphine comment. In the following description, the phosphine and rhodium concentrations are calculated at 20 ° C and the atmospheric pressure.
To znamená, že při fosflnové koncentraci asi pod 30 miiimoyů na 1 litr reakčndho roz- ’ pouštědla dosahuje s/i poměr maxima, když je hydroformylačmí reakee prováděna při eeikovém tlaku směsi kysličníku uhelnatého a vodíku (dále označováno jako p^ciálsí tlak vodního plynu) v rozmezí od 2,94 MPa do 9,81 MPa. Při pareiáyním tlaku vodního plynu nižšm než 2,94 MPa nebo vyšším než 9,81 MPa poměr s/i klesá. Při koncentraci ^afinu v obasti od 30 do 50 milimolů na 1 litr reakčndho rozpouštědla je s/i poměr v podstatě konttantní, při praeovsím tlaku nižším, než 9,81, kdy již poměr s/i na tlaku praktieky oezávÓ8Í. Při kmenotraei fosfátu v/Sší, než je 50 milimolů na litr ^akčního rozpouštědla, ťi poměr vzrůstá, jestliže se současně snižuje parciální tlak vodního plynu, eož je v souladu s dříve uvedenými závěry.That is, at a phosphine concentration below about 30 µmoy per liter of reaction solvent, the ratio rises to a maximum when the hydroformylation reaction is carried out at the pressure of the carbon monoxide / hydrogen mixture (hereinafter referred to as the extra water gas pressure). in the range of 2.94 MPa to 9.81 MPa. At a water gas pressure lower than 100 psig or more than 100 psig, the ratio s / i decreases. At a concentration of affine in the range of from 30 to 50 millimoles per liter of reaction solvent, the ratio is substantially constant, at a lower pressure than 9.81, when the ratio s / i is already practicable. With a phosphate strain greater than 50 millimoles per liter of action solvent, the ratio increases when the partial pressure of the water gas is simultaneously reduced, which is in line with the above conclusions.
iand
Na přiloleném výlkresu je znázorněn graf, který ukazuje vztah mezi. pareiálním tlakem vodního plynu (hodnoty vyneseny na ose x v hodsotáeh MPa) a n/i poměrem butyraidehydů (testo poměr je uvádět oa ose y), vyráběoýeh hydroformyLační reakcí při koncentraci rhodia 10 miligrmů (po čítáno na kovové rhodium), oa litr toluenu jako rnakčodho rozpo^těd^, při reakčoí teplotě 120 °C a při růzoýeh koncentracíeh tiifecyiftsficu. Jednotlivé křivky 1, 2, X a £ výsledky získané hydrofoimryací při koncentracdeh tiifetyiftsfisš 100 miiimolů (křivka j.), 30 milimolů (křivka ) ) , 10 miyimoyů (křivka J) a 1 militaol (křivka 1) na litr toluenu.The drawing shows a graph showing the relationship between. pareial water gas pressure (values plotted on the x-axis in MPa) and i / butyraidedehyde ratio (test ratio is indicated by o-y axis), produced by hydroformylation reaction at a rhodium concentration of 10 milligrams (calculated on rhodium metal), and a liter of toluene The reaction was carried out at a reaction temperature of 120 ° C and at various concentrations of thiifecyifts. Individual curves 1, 2, X and £ results obtained by hydroformylation at concentrations of 100 µmol (curve j), 30 millimoles (curve)), 10 µmimoy (curve J) and 1 militaol (curve 1) per liter of toluene.
Postupem podle vynálezu je hydroformrlaee provedena výhodně při koncentraci fos^ou nižší než 30 milimolů, ale vyšší, než je 1 milimol na litr reakčoího rozpoltě<dLa, v takovém uspořádání, které zajišluje stabblitu k^mpe^sího katalyzátoru přiměřeně k jeho eirkulaei a při pareiálním tlaku vodního plynu v rozmezí od 2,94 MPa do 9,81 MPa.According to the invention is Hydroform r laee carried out preferably at a concentration of FOS ^ ou less than 30 millimoles, but greater than 1 millimole per liter reakčoího rozpoltě <DLA, the arrangement being such that zajišluje stabblitu k ^ MPE-Siho catalyst is proportionate to its eirkulaei and at a water gas pareial pressure in the range of 2,94 MPa to 9,81 MPa.
Při postupu výroby butyraidehydů podle vynálezu ovlivňuje koncentraee rhodia v roztoku katalyzátoru reakčoí poměr, ale nemůže být faktorem, který je sehopno měntt s/i poměr produktu. Tudíž koncentraee rhodia je určována oběma faktory: to znamená zlepšeném reakčního poměru, který je získán zvýšeném koncentraee rhodia a na druhé straoě eenou katalyzátoru, který je nutno do reakčndho systému přidávat. V zásadě se koncentraee rhodia pohybuje v rozsahu 0,1 až 500 miligrmů, převážně však od 5 do 100 miligramů na litr reakčního rozpouštědla (počítáno na kovové rhodium).In the process for the preparation of the butyraidedehydes of the present invention, the rhodium concentration in the catalyst solution affects the reaction ratio, but cannot be a factor that can be varied with the product ratio. Thus, the rhodium concentration is determined by both factors: that is, the improved reaction ratio that is obtained by the increased rhodium concentration and, on the other hand, the catalyst that needs to be added to the reaction system. In principle, the rhodium concentration ranges from 0.1 to 500 milligrams, but is preferably from 5 to 100 milligrams per liter of reaction solvent (calculated on rhodium metal).
Reakční rychlost stoupá se zvyšující se teplotou, jak je obecně známo u chemických reakcí. Nicméně n/i poměr poněkud klesá při vysoké teplotě, čímž dochází ke snížení výtěžku požadovaných butyraldehydů. Nejčastější reakční teplota se pohybuje v rozmezí od 60 do 150 °C.The reaction rate increases with increasing temperature, as is generally known for chemical reactions. However, the n / i ratio decreases somewhat at high temperature, thereby reducing the yield of the desired butyraldehydes. The most common reaction temperature ranges from 60 to 150 ° C.
Vhodná rozpouštědla, která mohou být použita při hydroformylaci uváděné tímto vynálezem, jsou taková, která mají teplotu varu vyšší než butyraldehydy (to jest asi nad 75 °C při tlaku 0,101 MPa) a která jsou inertní. Tato rozpouštědla je možno znovu použít při reakci a katalyzátor v nich obsažený kontinuálně recirkulovat do reakčního systému, po předchozím oddělení reakčních produktů destilací. Příkladem těchto rozpouštědel jsou aromatické uhlovodíky, jako je toluen, xylen a podobně, dále nasycené alifatické uhlovodíky, jako je děkan, tetradekan, oktadekan a podobně, nebo estery, jako je butylacetát, -butyrolakton, nebo alkoholy, jako je butanol, 2-etylhexanol a podobně. V některých případech je možné jako reakční rozpouštědlo použít též butyraldehyd, což jsou vlastně reakční produkty této výroby.Suitable solvents that can be used in the hydroformylation of the present invention are those that have a boiling point above butyraldehydes (i.e., above about 75 ° C at 100 psig) and that are inert. These solvents can be reused in the reaction and the catalyst contained therein is continuously recirculated to the reaction system, after prior separation of the reaction products by distillation. Examples of such solvents are aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and the like, further saturated aliphatic hydrocarbons such as decane, tetradecane, octadecane and the like, or esters such as butyl acetate, butyrolactone, or alcohols such as butanol, 2-ethylhexanol etc. In some cases, butyraldehyde can also be used as the reaction solvent.
Molární poměr vodíku a kysličníku uhelnatého ve vodním plynu, který je při výrobě používán, není rozhodující. Tento vodní plyn se skládá asi z 1/3 molu až 7 molů vodíku na 1 mol kysličníku uhelnatého.The molar ratio of hydrogen to carbon monoxide in the water gas used in the production is not critical. This water gas consists of about 1/3 mole to 7 moles of hydrogen per mole of carbon monoxide.
Postup podle vynálezu bude v dalším blíže ilustrován na příkladech praktického provedení, které rozsah vynálezu nijak neomezují.The process according to the invention will be further illustrated by the following non-limiting examples.
Nebude-li uvedeno jinak, jsou všechna procenta, části, poměry atd. míněny hmotnostně.Unless otherwise indicated, all percentages, parts, ratios, etc. are by weight.
Příklady provedeníExamples
Základní pracovní postup pro příklady provedení a pro srovnávací příkladyBasic operating procedure for the examples and comparative examples
Do 200 mililitrového autoklávu, opatřeného magnetickým míchadlem, bylo dávkováno 50 mililitrů toluenu a předem určené množství trifenylfosfinu a rhodium-асеtátu. Autokláv byl vyčištěn argonem a bylo do něho přidáno 250 milimolů propylenu. Teplota v autoklávu byla nastavena na předem určenou hodnotu a reakce byla započata zavedením směsi plynů kysličníku uhelnatého a vodíku (molární poměr vodíku ke kysličníku uhelnatému je 1,17) při předem zvoleném tlaku. Aby bylo možno doplňovat spotřebovaný plyn při reakci, směs plynů mající stejný molární poměr byla během reakce dodávána z plynové bomby, spojené s autoklávem přes zařízení pro udržování konstantního tlaku plynu v autoklávu. Když spotřeba plynu ustala, což bylo považováno za ukazatel úplného proběhnutí reakce, autokláv byl ochlazen a plynná a kapalná fáze byly podrobeny analýze plynovou chromátografií ke zjištění množství propylenu, který zůstal nezreagovaný, a množství vyrobených autyraldehydů. Výsledky získané v každém případě ukázaly, že přeměna propylenu byla více než 99% a selektivita butyraldehydů byla více než 98 %.A 200 ml autoclave equipped with a magnetic stirrer was charged with 50 ml of toluene and a predetermined amount of triphenylphosphine and rhodium-acetate. The autoclave was purged with argon and 250 millimoles of propylene was added. The temperature in the autoclave was set to a predetermined value and the reaction was initiated by introducing a mixture of carbon monoxide and hydrogen gases (molar ratio of hydrogen to carbon monoxide of 1.17) at a preselected pressure. In order to replenish the consumed gas in the reaction, a gas mixture having the same molar ratio was supplied from the gas bomb connected to the autoclave during the reaction via a gas pressure maintaining device in the autoclave. When gas consumption ceased, which was considered an indicator of complete reaction, the autoclave was cooled and the gas and liquid phases were subjected to gas chromatography analysis to determine the amount of propylene remaining unreacted and the amount of autyraldehyde produced. The results obtained in each case showed that the conversion of propylene was more than 99% and the selectivity of butyraldehydes was more than 98%.
V následujících příkladech a srovnávacích příkladech je tlak uváděn termínem celkový tlak“. Vzhledem к tomu, že parciální tlak vodního plynu nemůže být definován nezávisle, protože parciální tlak se mění s reakční teplotou, koncentrací propylenu a konverzí propylenu, je v následující tabulce 1 uveden vztah mezi celkovým tlakem vodního plynu při reakčních podmínkách použitých v příkladech a ve srovnávacích příkladech.In the following examples and comparative examples, the pressure is referred to as total pressure '. Since the water gas partial pressure cannot be defined independently because the partial pressure varies with the reaction temperature, propylene concentration and propylene conversion, the following table 1 shows the relationship between the total water gas pressure under the reaction conditions used in the examples and the comparative examples.
Tabulka 1Table 1
Rozpouštědlo : toluen Počáteční koncentrace propylenu : ~ mol/litr toluenu.Solvent: toluene Initial propylene concentration: ~ mol / liter toluene.
P ř í к 1 a d у 1 až 7Example 1 a d 1 to 7
Postup podle těchto příkladů provedení byl stejný jako postup podle základního pracovního postupu, který je uveden shora, přičemž v tomto případě bylo použito rhodia o koncentraci 10 miligramů na litr toluenu (počítáno na kovové rhodium). Reakční podmínky použité v těchto příkladech a n/i poměr výsledných butyraldehydů je uveden v následující tabulce 2.The procedure was the same as the basic procedure outlined above, using 10 milligrams of rhodium per liter of toluene (calculated on rhodium metal). The reaction conditions used in these examples and the n / i ratio of the resulting butyraldehydes are shown in Table 2 below.
Tabulka 2Table 2
Srovnatelné výsledky, vzhledem к výsledkům uvedeným v tabulce 2, je možno také získat, jestliže se reakce provede s použitím zpětně získaného katalyzátoru, obsaženého v toluenovém roztoku, získaného destilací z výsledné směsi butyraldehydů. Reakce se provede v tomto případě kontinuálním způsobem.Comparable results to those in Table 2 can also be obtained when the reaction is carried out using the recovered catalyst contained in the toluene solution obtained by distillation from the resulting butyraldehyde mixture. In this case, the reaction is carried out in a continuous manner.
Srovnávací příkladyComparative examples
Příklady lažlOExamples 1 to 10
Postup v těchto srovnávacích příkladech byl stejný jako u základního pracovního postupu, přičemž v těchto provedeních bylo použito rhodia o koncentraci 10 miligramů na litr toluenu, trifenylfosfinu o koncentraci 1 až 30 milimolů na litr toluenu, při celkovém tlaku menším než 2,94 MPa nebo větším než 9,81 MPa. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 3·The procedures in the Comparative Examples were the same as in the basic procedure, using rhodium at a concentration of 10 milligrams per liter of toluene, triphenylphosphine at a concentration of 1 to 30 millimoles per liter of toluene, at a total pressure of less than 2.94 MPa or greater. than 9.81 MPa. The results are shown in Table 3 below.
Tabulka 3Table 3
Příklady 11 až 14Examples 11 to 14
Postup v těchto srovnávacích příkladech byl stejný jako ve výše uvedeném základním pracovním postupu, přičemž v těchto provedeních bylo použito rhodia o koncentraci 10 miligramů na litr toluenu, dále trifenylfosfinu o koncentraci vyšší než 50 milimolů na litr toluenu. Reakční podmínky použité v těchto srovnávacích příkladech a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 4«The comparative examples were the same as in the above basic procedure, using rhodium at a concentration of 10 milligrams per liter of toluene, and triphenylphosphine at a concentration greater than 50 millimoles per liter of toluene. The reaction conditions used in these Comparative Examples and the results obtained are shown in Table 4 below.
Tabulka 4Table 4
Příklady 15 až 18Examples 15 to 18
Postup použitý v těchto srovnávacích příkladech byl stejný, jako je uveden v základním pracovním postupu, viz výše, přičemž v těchto provedeních bylo použito rhodia o koncentraci 100 miligramů na litr toluenu (počítáno na kovové rhodium) a reakční teplotě 90 °C. Reakční podmínky použité v těchto srovnávacích příkladech a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 5.The procedure used in these Comparative Examples was the same as that described in the basic procedure above, using rhodium at a concentration of 100 milligrams per liter of toluene (calculated on rhodium metal) and a reaction temperature of 90 ° C. The reaction conditions used in these Comparative Examples and the results obtained are shown in Table 5 below.
Tabulka 5Table 5
Příklady 19 až 20Examples 19 to 20
V těchto srovnávacích příkladech bylo použito stejného postupu jako v uvedeném základním pracovním postupu, přičemž v těchto srovnávacích příkladech bylo použito trifenylfosfitu místo trifenylfosfinu. Reakční podmínky použité v těchto srovnávacích příkladech a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 6.In the Comparative Examples, the same procedure was used as in the basic process, using triphenylphosphite instead of triphenylphosphine. The reaction conditions used in these Comparative Examples and the results obtained are shown in Table 6 below.
Tabulka 6Table 6
Příklady 21 až 23Examples 21 to 23
V těchto srovnávacích příkladech bylo použito stejného postupu jako v uvedeném základním pracovním1 postupu, přičemž v těchto provedeních bylo použito 1-hexenu jako surového olefinu místo propylenu, v množství 2,5 molu na litr reakčního rozpouštědla, přičemž bylo rovněž použito benzenu místo toluenu jako reakčního rozpouštědla. Reakční podmínky ' použité v těchto příkladech a získané výsledky jsou.uvedeny v následující tabulce 7.In the comparative examples, the same procedure as in the basic process 1 , using 1-hexene as crude olefin instead of propylene, was used in an amount of 2.5 moles per liter of reaction solvent, and benzene instead of toluene was used as of a reaction solvent. The reaction conditions used in these examples and the results obtained are shown in Table 7 below.
Tabulka 7Table 7
Ve výše uvedeném textu a v příkladech provedení byl postup podle vynálezu. popsán detailně s poukázáním na specifické . problémy, přičemž je ovšem zřejmé, že je možno provést různé alternativní obměny tohoto postupu, aniž se vybočuje'z rozsahu vynálezu.In the above text and in the examples, the process according to the invention was carried out. described in detail with reference to specific. However, it is obvious that various alternative variations of the process can be made without departing from the scope of the invention.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP48106721A JPS582932B2 (en) | 1973-09-21 | 1973-09-21 | Butyraldehyde manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS212295B2 true CS212295B2 (en) | 1982-03-26 |
Family
ID=14440802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS746487A CS212295B2 (en) | 1973-09-21 | 1974-09-20 | Method of making the butyraldehydes |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS582932B2 (en) |
BR (1) | BR7407778D0 (en) |
CA (1) | CA1025479A (en) |
CS (1) | CS212295B2 (en) |
DE (1) | DE2445119C2 (en) |
FR (1) | FR2244742B1 (en) |
GB (1) | GB1440413A (en) |
IT (1) | IT1019330B (en) |
NL (1) | NL7412405A (en) |
NO (1) | NO144145C (en) |
SE (1) | SE419857B (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54138511A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-27 | Kuraray Co Ltd | Hydroformylation of lower olefins |
US4288634A (en) * | 1978-04-10 | 1981-09-08 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Novel rhodium compounds and process for producing the same |
NO156742C (en) * | 1979-03-28 | 1987-11-18 | Union Carbide Corp | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A HYDROFORMAL MEDIUM AND THE PROCESS FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES. |
US4297239A (en) | 1979-07-16 | 1981-10-27 | Union Carbide Corporation | Hydroformylation catalyst reactivation |
US4374278A (en) * | 1980-02-28 | 1983-02-15 | Union Carbide Corporation | Hydroformylation catalyst reactivation |
US4260828A (en) * | 1980-04-16 | 1981-04-07 | Union Carbide Corporation | Hydroformylation process |
WO1984003697A1 (en) * | 1983-03-16 | 1984-09-27 | Exxon Research Engineering Co | High temperature hydroformylation |
EP0313559B1 (en) * | 1986-07-01 | 1991-08-28 | DAVY McKEE (LONDON) LIMITED | Process for the production of aldehydes by hydroformylation |
BR0116914B1 (en) | 2001-03-08 | 2012-05-15 | process for the production of aldehydes. | |
EP3708504A4 (en) | 2018-02-15 | 2021-10-06 | Nabel Co., Ltd. | Egg package transfer device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1181806A (en) * | 1966-10-17 | 1970-02-18 | British Petroleum Co | Improved Hydroformylation Catalyst and process |
-
1973
- 1973-09-21 JP JP48106721A patent/JPS582932B2/en not_active Expired
-
1974
- 1974-09-16 CA CA209,326A patent/CA1025479A/en not_active Expired
- 1974-09-17 GB GB4056774A patent/GB1440413A/en not_active Expired
- 1974-09-19 NL NL7412405A patent/NL7412405A/en not_active Application Discontinuation
- 1974-09-19 BR BR7778/74A patent/BR7407778D0/pt unknown
- 1974-09-19 IT IT53100/74A patent/IT1019330B/en active
- 1974-09-20 CS CS746487A patent/CS212295B2/en unknown
- 1974-09-20 DE DE2445119A patent/DE2445119C2/en not_active Expired
- 1974-09-20 FR FR7431879A patent/FR2244742B1/fr not_active Expired
- 1974-09-20 NO NO743400A patent/NO144145C/en unknown
- 1974-09-20 SE SE7411892A patent/SE419857B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2244742B1 (en) | 1978-08-11 |
JPS582932B2 (en) | 1983-01-19 |
DE2445119C2 (en) | 1983-02-17 |
DE2445119A1 (en) | 1975-03-27 |
NL7412405A (en) | 1975-03-25 |
NO144145C (en) | 1981-07-01 |
SE419857B (en) | 1981-08-31 |
BR7407778D0 (en) | 1975-07-29 |
CA1025479A (en) | 1978-01-31 |
JPS5058008A (en) | 1975-05-20 |
SE7411892L (en) | 1975-03-24 |
IT1019330B (en) | 1977-11-10 |
NO743400L (en) | 1975-04-14 |
GB1440413A (en) | 1976-06-23 |
NO144145B (en) | 1981-03-23 |
FR2244742A1 (en) | 1975-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Paulik | Recent developments in hydroformylation catalysis | |
US4399312A (en) | Catalytic process | |
KR910008369B1 (en) | Hydro formylation using low volatile/organic soluble phosphine ligands | |
EP0096986B1 (en) | Hydroformylation process | |
US3456017A (en) | Glycol production | |
Wiese et al. | Hydroformylation | |
US4528403A (en) | Hydroformylation process for preparation of aldehydes and alcohols | |
KR100218841B1 (en) | Hydroformylation process and bisphosphite compound used therein | |
EP0159460A1 (en) | A hydroformylation catalyst and process | |
US20110201844A1 (en) | Catalyst composition for hydroformylation and method for producing aldehyde using the same | |
CA1090823A (en) | Cyclic hydroformylation process | |
JPH0645633B2 (en) | Catalytic reaction by transition metal complex | |
US5648554A (en) | Method for producing aldehydes | |
GB2056874A (en) | Hydroformylation of olefinic compounds | |
JPS60224651A (en) | Manufacture of aldehyde | |
HU204249B (en) | Process for producing aldehydes withcatalytic hydroformilizing olephines | |
US5808168A (en) | Process for the hydroformylation of olefinically unsaturated compounds | |
CS212295B2 (en) | Method of making the butyraldehydes | |
EP1017494A1 (en) | Hydroformylation process using novel phosphite-metal catalyst system | |
EP0580358B1 (en) | Hydroformylation process with a bimetallic catalyst | |
US6051743A (en) | Process for the preparation of predominantly unbranched higher primary alcohols | |
EP0903333B1 (en) | Hydroformylation process | |
CA1292246C (en) | Process for the preparation of aldehydes | |
US6156936A (en) | Hydroformylation of olefin feeds containing dienes | |
US4337363A (en) | Process for the preparation of 3-(4-methyl-3-cyclohexen-1-yl) butyraldehyde |