CS227249B1

CS227249B1 - Způsob aktivace Adkinsova katalyzátoru pro hydrogenolýzu 4-fenyl,'-? 3-dioxanu

Info

Publication number: CS227249B1
Application number: CS837482A
Authority: CS
Inventors: Libor Ing Csc Cerveny; Antonin Marhoul; Vlastimil Prof Dr Ing Ruzicka; Vaclav Ing Srna
Original assignee: Libor Ing Csc Cerveny; Antonin Marhoul; Vlastimil Prof Dr Ing Ruzicka; Vaclav Ing Srna
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1984-04-16

Abstract

Katalyzátor se aktivuje v prostředí 4-feny1-1,3-dioxanu přímo v reaktoru, v kterém se provádí hydrogenolýza, přičemž se aktivace provádí v teplotním rozmezí 150 až 250 °C a reakční směs se rychle vyhřeje na tuto teplotu v interní něho vodíkové atmosféře a vlastní aktivace se zahájí skokovým zvýšením tlaku vodíku na hodnotu 5 až 50 MPa za současného intenzivního mícháni.

Description

Vynález se týká způsobu aktivace Adkinsova katalyzátoru pro hydrogenolýzu 4-fenyl-1 ,3-dioxanu na 3-fenyl-1-propanol. Tento alkohol nachází použití především v parfumářství jako takový nebo jako meziprodukt pro přípravu esterů, aldehydu, kyselin a jiných sloučenin, použitelných též v parfumářství, farmaceutickém průmyslu, jako plastifikétory pro umělé hmoty a podobně. Výchozí dloxan se připraví snadno Frinsovou reakcí formaldehydu se styrenem v kyselém prostředí.

Pro hydrogenolýzu 4-fenyl-l,3-dioxanu jsou vhodné katalyzátory na bázi mědi, nejvhodnější pak na bázi CuO-Cr₂Oj, jak je zřejmé například z Čs. autorského osvědčení č. 198 081. Hydrogenolýza se provádí za vysokých teplot a tlaků, najčastěji při teplotách kolem 200 °C a tlacích 15 MPa.

V případech, kdy se reakce provádí v elektricky či parou vytápěném zařízeni, je ohřev reakční směsi většinou dostatečně rychlý a aktivace katalyzátoru proběhne uspokojivým způsobem. Zvyšováním objemu reaktoru nebo změnou způsobu vyhřívání na méně účinný (ohřev kapalným přenášečem tepla s nízkou Intenzitou proudění), se rychlost ohřevu reakční směsi významně snižuje a průběh aktivace katalyzátoru pro danou reakci nemusí být vhodný. V daném případě hydrogenolýzy 4-fenyl-1,3-dloxahu se to pak projevuje tím, že katalyzátor má nižší aktivitu, což vede k neúměrnému prodlužování reakční doby, nedochází k totální konverzi 4-fenyl-1,3-dioxanu a katalyzátor takto aktivovaný je navíc neselektivní a v reakční směsi vzniká jako vedlejší produkt metylester 3-fenyl-propionové kyseliny. Jeho tvorba je z hlediska použití 3-fenyl-1-propanolu v parfumářském průmyslu nežádoucí, neboí se od hlavního produktu obtížně destilačně odděluje a zkresluje jeho vůňovou notu.

Uvedené problémy řeší způsob aktivace Adkinsova katalyzátoru pro hydrogenolýzu 4-fenyl-l ,3-dioxanu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se katalyzátor aktivuje v prostředí 4-fenyl-1,3-dioxanu přímo v reaktoru, v němž se provádí hydrogenolýza, přičemž se aktivace provádí v teplotním rozmezí 150 až 250 °C a reakční směs se rychle vyhřeje na tuto teplotu v inertní nebo vodíkové atmosféře a vlastní aktivace se zahájí skokovým zvýšením tlaku vodíku na hodnotu 5 až 30 MPa za současného intenzivního míchání. Základní účinek spočívá v zaktivování katalyzátoru, přičemž jedině na takto zaktivovaném katalyzátoru probíhá hydrogenolýza 4-fenyl-1,3-dioxanu s dostatečnou rychlosti a selektivitou. Pro zajištění dokonalého průběhu aktivace je nezbytné dodržet teplotní a tlakové rozmezí a zajistit dostatečně rychlý přísun vodíku ke katalyzátorovému povrchu. Při nižších teplotách, nižším tlaku vodíku a nedokonalém míchání probíhá formování katalyzátoru pomaleji a zřejmě jiným způsobem, neboí nesprávně zaktivovaný katalyzátor nelze převést do dostatečně aktivní a selektivní formy.

Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech konkrétního provedení.

Příklad 1

Do autoklávu o objemu 300 1 bylo předloženo 150 1 4-fenyl-1,3-dioxanu a 15 kg katalyzátoru na bázi CuO-Cr^O^, modifikovaného 5 % kysličníku manganlčitáho. Autokláv byl vypláchnut dusíkem, poté vodíkem a byl v něm ponechán přetlak vodíku 0,5 MPa. Bylo započato s vyhříváním, realizovaným uváděním horkého oleje do pláště autoklávu. Reakční směs byla během půl hodiny vyhřátá na 150 °C. Tlak vodíku byl skokově zvýšen na 10 MPa, míchání autoklávu bylo nastaveno na vysokou intenzitu. Došlo k rychlému vzrůstu teploty až na 200 °C a teplota byla na táto hodnotě udržována (občasným chlazením kondenzátem ve vnitřním hadu autoklévu) po dobu 3 hodin, tlak byl udržován dopouštěním vodíku na hodnotě 10 MPa. Konec reakce byl indikován zastavením poklesu tlaku v autoklávu. Kapalná reakční směs po zchlazení obsahovala vedle metanolu 2,4 % propylbenzenu, 96,6 % 3-fenyl-1-propanolu a ' % 4-fenyl-1,3-dioxanu.

Příklad 2

Pokus byl proveden stejným způsobem jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že zbytkový tlak vodíků před zahříváním byl 6 MPa a reakční směs byla za intenzivního míchání postupně vyhřívána. K aktivaci katalyzátoru docházelo tak již při nižších teplotách a v důsledku toho i delší dobu než v příkladu 1.

Po dvou hodinách byly reakční podmínky upraveny na hodnoty, uvedené v příkladu 1.

V důsledku nesprávná provedené· aktivace katalyzátoru probíhala hydrogenolýza 4-fenyl-1,3-dioxanu 8 hodin a její průběh byl značně neselektivní. Kapalná reakční směs obsahovala po zchlazení vedle metanolu 26,8 % propylbenzenu, 56,8 % 3-fenyl-1-propanolu, 12,8 % metyl esteru 3-fenylpropionové kyseliny a 3,6 % nezreagovaného 4-fenyl-1,3-dioxanu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob aktivace Adkinsova katalyzátoru pro hydrogenolýzu 4-fenyl-1,3-dioxanu, vyznaču jící se tím, že se katalyzátor aktivuje v prostředí 4-fenyl-1,3-dioxanu přímo v reaktoru, v němž se provádí hydrogenolýza, přičemž se aktivace provádí v teplotním rozmezí ,50 až 250 °C a reakční směs se rychle vyhřeje na tuto teplotu v inertní nebo vodíkové atmosféře a vlastní aktivace se zahájí skokovým zvýšením tlaku vodíku na hodnotu 5 až 30 MPa za současného intenzivního míchání.