DD156529A5 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF CARBON ACIDS BY CARBONYLATION - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF CARBON ACIDS BY CARBONYLATION Download PDF

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DD156529A5
DD156529A5 DD81227787A DD22778781A DD156529A5 DD 156529 A5 DD156529 A5 DD 156529A5 DD 81227787 A DD81227787 A DD 81227787A DD 22778781 A DD22778781 A DD 22778781A DD 156529 A5 DD156529 A5 DD 156529A5
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Jean Gauthier-Lafaye
Robert Perron
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Rhone Poulenc Ind
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols

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Abstract

1. Process for the preparation of acetic acid by reaction of carbon monoxide with methanol in the presence of an effective amount of nickel, an alkyl or acyl halide and a carboxylic acid initially introduced, in the liquid phase, at a temperature above 120 degrees C and under a total pressure of less than 200 bars, characterized in that the reaction is carried out in the presence of at least one alkali metal salt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Carbonsäuren mittels Carbonylierung·Process for the preparation of carboxylic acids by means of carbonylation

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäuren, insbesondere von Essigsäure, mittels Carbonylierung eines Alkohols.The invention relates to a process for the preparation of carboxylic acids, in particular of acetic acid, by means of carbonylation of an alcohol.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist allgemein bekannt, daß vor allem Essigsäure durch Carbonylierung von Methanol unter verhältnismäßig strengen Druckbedingungen in Gegenwart von Nickel und eines freien oder gebundenen Halogens hergestellt werden kann.It is well known that especially acetic acid can be prepared by carbonylating methanol under relatively severe pressure conditions in the presence of nickel and a free or bound halogen.

So wird in der US-PS 2 729 651 vor allem beschrieben, daß die Carbonylierung von Methanol in Gegenwart von Nickelkomplexen durchgeführt wird, die durch Umsetzung von Nickelhalogeniden mit quaternären Ammonium- oder Phosphoniumhalgeniden erhalten werden; diese Komplexe entsprechen der allgemeinen Formel I1 in der X ein Brom- oder Jodatom bedeutet, M ein Phosphor- oder Stickstoffatom ist und A beispielsweise für eine niedere Alkylgruppe steht.For example, US Pat. No. 2,729,651 describes, in particular, that the carbonylation of methanol is carried out in the presence of nickel complexes obtained by reacting nickel halides with quaternary ammonium or phosphonium halides; these complexes correspond to the general formula I 1 in which X is a bromine or iodine atom, M is a phosphorus or nitrogen atom and A is, for example, a lower alkyl group.

Diese Komplexe können in dieser Form in die in Rede stehende Reaktion eingesetzt werden oder sie können in situ gebildet werden» Jedoch ist die Wirksamkeit des Katalysatorsystems, ausgedrückt als stündliche Produktivität oder Leistung, trotz des bei der Carbonylierungsreaktion angewandten hohen Druckes von etwa 700 Atmosphären bzw. bar sehr gering.These complexes can be used in this form in the reaction in question or they can be formed in situ. However, the efficiency of the catalyst system, expressed as hourly productivity or performance, despite the high pressure of about 700 atmospheres or carbonylation reaction used in the carbonylation reaction. bar very low.

Die Produktivität, die entweder bezogen auf das Reaktionsvolumen oder bezogen auf die eingesetzte Masse (Menge) Nickel angegeben wird, konnte erheblich verbessert werden, indem in die Reaktion einerseits ein Nickelhalogenid und andererseits ein quaternäres Ammonium- oder Phosphoniumhalogenid in größerer Menge eingesetzt wird als sie dem stöchiometrischen Verhältnis für die Bildung von Komplexen der allgemeinen Formel I entspricht (vgl. DE-PS 933 148). Jedoch bleiben selbst in diesem letzteren Falle die Druckbedingungen sehr strenge The productivity, which is given either based on the reaction volume or based on the mass (amount) of nickel used, could be significantly improved by the reaction on the one hand a nickel halide and on the other hand, a quaternary ammonium or phosphonium halide is used in a greater amount than the Stoichiometric ratio for the formation of complexes of general formula I corresponds (see, DE-PS 933 148). However, even in this latter case, the pressure conditions remain very strict

In jüngerer Zeit sind Katalysatorsysteme bekannt geworden, mit deren Hilfe Methanol unter weniger strengen Druckbedingungen carbonyliert werden kann. So wird in der FR-AS 2 370 023 die Carbonylierung von Methanol in Gegenwart von mindestens 10 Mol Methyljodid auf 100 Mol Methanol, von Nickel und einem freien und/oder mit Nickelkomplex gebundenen Phosphin unter einem Druck von weniger als 70 bar beschrieben. Dennoch bleibt die Wirksamkeit eine solchen Systems, angegeben als stündliche Leistung oder Produktivität, gering.Catalyst systems have recently become known which can be used to carbonylate methanol under less severe pressure conditions. Thus, FR-AS 2 370 023 describes the carbonylation of methanol in the presence of at least 10 mol of methyl iodide per 100 mol of methanol, of nickel and of a free and / or nickel-complexed phosphine under a pressure of less than 70 bar. Nevertheless, the effectiveness of such a system, expressed as hourly output or productivity, remains low.

Im Rahmen eines Verfahrens der Carbonylierung unter geringem Druck wurde ebenfalls daraufjhingewiesenIt has also been pointed out in a low pressure carbonylation process

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— Ti — £ & - Ti - £ &

(vgl. FR-AS 2 404 618), daß die Anwesenheit von Lösungsraitteln wie. Carbonsäuren oder deren Ester, eine günstige Wirkung auf den Ablauf der Carbonylierungsreaktion ausübt. Die Verwendung derartiger Lösungsmittel ist jedoch nicht essentiell und der Alkohol, von dem ausgegangen wird, kann als Lösungsmittel dienen«(see FR-AS 2 404 618) that the presence of Lösungsraitteln as. Carboxylic acids or their esters, has a beneficial effect on the course of the carbonylation reaction. However, the use of such solvents is not essential and the alcohol that is expected to act as a solvent can be used «

Die technische Bedeutung dieser in jüngerer Zeit entwickelten Arbeitsweisen wird jedoch beeinträchtigt durch die Unbeständigkeit und die Kosten des Phosphine oder der Amine, die für die Durchführung dieser Verfahren notwendig sind.However, the technical significance of these more recently developed operations is hampered by the instability and cost of the phosphine or amines necessary to carry out these processes.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Carbonsäuren, insbesondere niedere Alkansäuren und vor allem Essigsäure, mittels Carbonylierung von Alkoholen in Gegenwart von Nickel und mindestens einem halogenierten Promotor mit einer bemerkenswerten Produktivität unter relativ mäßigen Druckbedingungen und unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile herzustellen.It has now been found that it is possible to produce carboxylic acids, in particular lower alkanoic acids and above all acetic acid, by means of carbonylation of alcohols in the presence of nickel and at least one halogenated promoter with a remarkable productivity under relatively moderate pressure conditions and avoiding the aforementioned disadvantages.

Die Erfindung betrifft somit ein verbessertes Verfahren der Carbonylierung von Alkoholen in flüssiger Phase unter einem Gesamtdruck von weniger als 200 bar in Gegenwart einer wirksamen Menge Nickel, eines Alkylhalogenids oder Acylhalogenids, mindestens eines Alkalisalzes und einer ursprünglich aufgegebenen Carbonsäure.The invention thus relates to an improved process for the carbonylation of alcohols in the liquid phase under a total pressure of less than 200 bar in the presence of an effective amount of nickel, an alkyl halide or acyl halide, at least one alkali salt and an originally charged carboxylic acid.

Überraschenderweise wurde gefunden, insbesondere im Rahmen der Carbonylierung von Methanol zu Essigsäure,Surprisingly, it has been found, in particular in the context of the carbonylation of methanol to acetic acid,

daß die Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind, wenn der Partialdruck des Kohlenmonoxids zu hoch iste Dies ist umso überraschender, als zahlreiche frühre Arbeiten die Notwendigkeit unter sehr hohen Drucken zu arbeiten betont bzw. nachgewiesen haben.that the results are not satisfactory when the partial pressure of carbon monoxide is too high e This is all the more surprising as many frühre work stressed the need to work under very high pressures and have demonstrated.

Die Untersuchungen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, haben das überraschende Verhalten der Alkalisalze als Katalysatoren für die CarbonylierungThe investigations that have led to the present invention have the surprising behavior of the alkali metal salts as catalysts for the carbonylation

von Alkoholen in flüssiger Phaseof alcohols in the liquid phase

und unter einem Gesamtdruck von weniger als 200 bar deutlich gemacht* Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Salze und - Derivate vonand under a total pressure of less than 200 bar * It has surprisingly been found that the salts and derivatives of

anderenother

zahlreichen/Metallen, einschließlich von Metallcarbonylen, es nicht ermöglichen, unter den vorgenannten Bedingungen Kohlenmonoxid mit einem Alkohol in einer Carbonsäure in Gegenwart von Nickel und einem halogenierten Promotor umzusetzen.However, many metals, including metal carbonyls, do not allow to react carbon monoxide with an alcohol in a carboxylic acid in the presence of nickel and a halogenated promoter under the conditions mentioned above.

Darlegung des "Wesens der ErfindungExplanation of the "essence of the invention

Erfindungsgemäß läßt man Kohlenmonoxid auf einen Alkohol einwirken um die entsprechende Carbonsäure gemäß dem Reaktionsschema II zu erhalten, in welchemAccording to the invention, carbon monoxide is allowed to act on an alcohol to obtain the corresponding carboxylic acid according to Reaction Scheme II, in which

R eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe C^H,--C„Ho-.- bedeutet, in der η eine ganze Zahl von 1 bis.6 ist (1 5 η 5 6). Die Gruppe R1 kann einen oder mehrere unter den Reaktionsbs&ngungen inertedi) Substituenten aufweisen«, Vorzugsweise steht R für eine niedere lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und insbesondere für die Methylgruppe«R is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or the group C ^ H, - C "Ho -.-, in which η is an integer from 1 to 6 (1 5 η 5 6). The group R 1 may have one or more substituents inerted under the reaction conditions. Preferably R is a lower linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and especially for the methyl group.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in flüssiger Phase ausgeführt in Gegenwart einer ursnrünglich aufgegebenen -.The inventive method is carried out in the liquid phase in the presence of a urnnrünglich discontinued -.

"2 2"2 2

Carbonsäure der allgemeinen Formel R COOH, in der RCarboxylic acid of the general formula R COOH, in the R

1 2 11 2 1

die für R gegebene Bedeutung hat, wobei R und R gleich oder verschieden sein können«, Anders gesagt; Die Carbonsäure, die in gewisser V/eise als Lösungsmittel dient, ist nicht notwendigerweise die durch die Carbonylierungsreaktion erzeugte Carbonsäure. Es kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen, daß die als Lösungsmittel verwend=be Carbonsäure die gleich ist^die durch die Reaktion erzeugt wird. Es kann aber auch die Verwendung einer schwereren Carbonsäure, äs sie in der Reaktion erzeugt wird, als Lösungsmittel die Arbeitsgänge der Trennung erleichtern. .has the meaning given to R, where R and R may be the same or different, "in other words; The carboxylic acid, which in some instances serves as a solvent, is not necessarily the carboxylic acid produced by the carbonylation reaction. However, it may prove to be advantageous that the solvent used as the carboxylic acid is the same as that produced by the reaction. However, the use of a heavier carboxylic acid, as it is produced in the reaction, may also facilitate, as a solvent, the operations of separation. ,

Die Carbonsäure R COOH macht zumindest 10 VoI-.-$ und vorzugsweise mindestens 20.Vol.-% des*Reaktionsmediuias aus. Sie kann einen beträchtlichen Anteil des Reaktionsmediums ausmachen, vor allem bei kontinuierlicher Arbeitsweise, idem der Alkohol R OH in den Carbonylierungsreaktor eingespritzt bzw. eingeführt wird.The carboxylic acid RCOOH constitutes at least 10% by volume and preferably at least 20% by volume of the reaction medium. It can make up a considerable proportion of the reaction medium, especially in the continuous mode of operation, in which the alcohol R OH is injected or introduced into the carbonylation reactor.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren muß eine wirksame Menge Nickel vorhanden sein. Es kann eine beliebige Nickelquelle eingesetzt v/erden. Es kann mit metallischem Nickel, beispielsweise Raney-Nickel gearbeitet werden oder mit Nickel in jeder anderen bequemen Form. Beispiele für Nickelverbindungen die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Nickelcarbonat, Nickeloxid, Nickelhydroxid, Nickelhalogenide, insbesondere Nickeljodid, carbonsaure Nickelsalze, insbesondere Nic.kelac.e1a. Nickelcarbonyl eignet sich ebenfalls gut« Vorzugsweise wird mit Raney-Nickel, Nickeljodid, Nickelacetat und Nickelcarbonyl gearbeitet»In the process of the invention, an effective amount of nickel must be present. Any nickel source can be used. It can be worked with metallic nickel, such as Raney nickel or nickel in any other convenient form. Examples of nickel compounds which can be used according to the invention are nickel carbonate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel halides, in particular nickel iodide, carboxylic acid nickel salts, in particular Nic.kelac.e1a. Nickel carbonyl is also good. "Preference is given to using Raney nickel, nickel iodide, nickel acetate and nickel carbonyl."

* ursprünglichen* original

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Die Menge des eingesetzten Nickels ist nicht kritisch. Der Nickelgehalt, der einen Einfluß auf die Reaktionsgeschwindigkeit ausübt, wird in Abhängigkeit von der Reaktionsgeschwindigkeit, die für geeignet angesehen wird, festgelegt. Allgemein führen 5 bis 2 000 mgAtom Nickel je Liter Lösung zu zufriedensiäLl enden Ergebnissen* Vorzugsweise arbeitet man mit einer Menge von 20 bis 1 000 mgAtom Nickel je Literc The amount of nickel used is not critical. The nickel content, which exerts an influence on the reaction rate, is determined as a function of the reaction rate, which is considered suitable. In general, from 5 to 2,000 mg of atom of nickel per liter of solution give satisfactory results. It is preferable to use an amount of 20 to 1,000 mg of atomic nickel per liter of c

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert ebenfalls die Anwesenheit mindestens eines Alkylhalogenids oder Acylhalogenids. Diese Halogenide entsprechen den allgemeinen Formeln R?X bzw« R^-C(O)-X, in denen X für ein Chloratom, Bromatom oder vorzugsweise Jodatom stehtThe process of the invention also requires the presence of at least one alkyl halide or acyl halide. These halides correspond to the general formulas R? X or "R? -C (O) -X, in which X is a chlorine atom, bromine atom or, preferably, iodine atom

•z 12• z 12

und R -die oben für R und R gegebene Bedeutung hat,and R - has the meaning given above for R and R,

•χ -ι ·χ ρ wobei R und R bzw» R und R untereinander gleich oder verschieden sein können,, Das Halogenid, das ursprünglich am Reaktionsmedium teilnehmen kann, kann auch in situ, ausgehend von Halogenverbindungen wie Cl2, Br2, J2, HCl, HBr, HJ, NiBr2 und NiJ2 sowie Alkohol (Ausgangssubstanz) entstehen. Anders gesagt: ein Teil oder die Gesamtmenge des für -die Durchführung des Verfahrens notwendigen Alkylhalogenids kann ausgehend von seinen soeben definierten Vorläuferverbindungen erzeugt v/erden»Where R and R or R and R may be identical or different to one another. The halide, which may initially participate in the reaction medium, may also be generated in situ starting from halogen compounds such as Cl 2 , Br 2 , J 3 2 , HCl, HBr, HJ, NiBr 2 and NiJ 2 and alcohol (starting material) are formed. In other words, some or all of the alkyl halide necessary for carrying out the process can be generated from its just-defined precursor compounds. "

Weiterhin wird man feststellen, daß, wenn die Halogenverbindung unter den Nickelverbindungen ausgewählt wird, diese nicht nur als Vorläuferverbindung für das Alkylhalogenid, sondern auch als Vorläuferverbindung für den metallischen Katalysator angesehen v/erden kann« In (iesem besonderen Falle erweist es sich als vorteilhaft, zu Beginn zusätzlich ein Alkylhalogenid oder ein Acylhalogenid und/oder eine von den in Rede steinenden Nickelhalogeniden verschiedene Vorläuferverbindung aufzuseben.Furthermore, it will be noted that when the halogen compound is chosen from among the nickel compounds, it may be considered not only as a precursor compound for the alkyl halide but also as a precursor compound for the metallic catalyst. In this particular case, it proves to be advantageous to at the beginning additionally aufzuseben an alkyl halide or an acyl halide and / or a precursor compound different from the in question stinging nickel halides.

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Im Rahmen der Erfindung stellen die niederen Alkyl-Qodide mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, eine ^bevorzugte Gruppe von Alkylhalogeniden dar. Insbesondere eignet sich Methyljodid gut zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verlahrens«In the context of the invention, the lower alkyl-quodides having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group represent a preferred group of alkyl halides. In particular, methyl iodide is suitable for carrying out the inventive process.

Für eine gute Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die Konzentration an Alkylhalogenid allgemein mindestens 0,5 Mol je Liter Reaktionsmedium ausmachen. Die Zunahme der Konzentration an Alkylhalogenid oder Acylhalogenid wirkt sich vorteilhaft auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus; es erweist sich aber als vorteilhaft, nicht über eine Konzentration von 8 Mol je Liter hinauszugehen. Sehr zufriedenstellende Ergebnisse werden mit einer Konzentration an Alkyl- oder Acylhalogenid von 0,8 bis 6 Mol je Liter, vorzugsweise von 1,5 bis 5 Mol je Liter erzielt«For a good implementation of the process according to the invention, the concentration of alkyl halide should generally be at least 0.5 mol per liter of reaction medium. The increase in the concentration of alkyl halide or acyl halide has an advantageous effect on the reaction rate; but it proves advantageous not to go beyond a concentration of 8 moles per liter. Very satisfactory results are obtained with a concentration of alkyl or acyl halide of from 0.8 to 6 moles per liter, preferably from 1.5 to 5 moles per liter. "

Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung liegt darin, daß mindestens ein Alkalisalz eingesetzt wird, d.ho mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel Ml X111" in der m gleich 1 oder 2 ist, M ein Lithium-, Natrium-, Kalium-, Cäsium- oder Rubidiumatom bedeutet und X311"" ein Anion aus folgender Gruppe ist*.OH"", Cl", Br", J"", R^-COO", R4-0~, SOT9 NO", CO^ wobei R4 dieOne of the essential features of the invention is that at least one alkali metal salt is used, d.ho at least one compound of the general formula Ml X 111 "in which m is 1 or 2, M is a lithium, sodium, potassium, cesium or rubidium atom and X 311 "" is an anion from the following group * .OH "", Cl ", Br", J "", R 1 -COO ", R 4 -O-, SOT 9 NO", CO 2 where R 4 is the

1 HJ? J h A 1 HJ?J h A

oben für R gegebene Bedeutung hat und R und R untereinander gleich oder verschieden sein können; . die Alkalisalze können in hydratisierter Form vorliegen, Besonders gut eignen sich die Lithium-, Natrium- oder 'Kaliumsalze.has the meaning given above for R and R and R may be the same or different from each other; , the alkali metal salts may be in hydrated form. The lithium, sodium or potassium salts are particularly suitable.

Die Beschaffenheit des Anions XT ist nicht von grundlegender Bedeutung für das Verfahrene Als Bei-The nature of the anion XT is not fundamental to the process.

/8/8th

spiele für Alkalisalze, die sich zur Durchführung des Verfahrens eignen seien genannt: LiOH, NaCl, KBr, RbJ, -. CsJ, Li2SO^, NaNO3, K2CO5, Rb2SO^, CsNO,, Lithiumacetat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Natriummetnylat, Kaliummethylat und Natriumäthylat, Kaliumäthylat oder Lithiuni'-äthylate Die carbonsauren Alkalisalze (R-COOM) und insbesondere die Acetate sind bequem zu handhaben und daher zur Durchführung des Verfahrens sehr empfohlen. Gut geeignet sind Lithiumacetat, Natriumacetat und Kaliumacetatc Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Lithiumsalz und insbesondere Lithiumacetat eingesetzt. .Examples of alkali metal salts which are suitable for carrying out the process are: LiOH, NaCl, KBr, RbJ, -. CsJ, Li 2 SO 4, NaNO 3 , K 2 CO 5 , Rb 2 SO 4, CsNO, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium metylate, potassium methoxide and sodium ethylate, potassium ethylate or lithium ethylate The carboxylic acid alkali metal salts (R-COOM) and in particular the acetates are convenient to handle and therefore highly recommended for carrying out the process. Well suited are lithium acetate, sodium acetate and potassium acetate. According to a preferred embodiment, a lithium salt and in particular lithium acetate is used. ,

Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn das Atomverhältnis M/Ni 0,1 bis 20 beträgt; es können aber auch niederere oder höherere Verhältnisse gewählt werden. Vorteilhafterweise wird dieses Verhältnis auf einen Wert von 0,5 bis 5 festgelegt.Good results are achieved when the atomic ratio M / Ni is 0.1 to 20; but lower or higher ratios can also be selected. Advantageously, this ratio is set to a value of 0.5 to 5.

Allgemein wird eine Reaktionstemperatur von mindestens 120^ benötigt, um eine zufriedenstellende Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen. Als vorteilhaft erweist sich ein Temperaturbereich von I60 bis 2000C. Es wurde festgestellt, daß die Aktivität des oben definierten Katalysatorsystems, insbesondere für Temperaturen unterhalb 16O°C, erhöht werden kann, wenn zwei Alkalisalze mit unterschiedlichem Kation verwendet v/erden. Als sehr zweckmäßig erweist sich hierbei die Kombination aus einem Lithiumsalz mit einem Natriumsalz oder einem Kaliumsalz. Die gemeinsame Verwendung von Lithiumacetat und Kaliumiodid erweist sich als besonders vorteilhaft.Generally, a reaction temperature of at least 120 is required to achieve a satisfactory reaction rate. A temperature range of I60 proves advantageous to 200 0 C. It has been found that the activity of the above defined catalyst system, in particular for temperatures below 16O ° C can be increased if two alkali metal salts used with varying cation v / ground. In this case, the combination of a lithium salt with a sodium salt or a potassium salt proves very useful. The common use of lithium acetate and potassium iodide proves to be particularly advantageous.

Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht notwendig, daß der Alkohol und die Carbonsäure, die zuIt is not necessary for the process according to the invention that the alcohol and the carboxylic acid which belong to

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Beginn eingesetzt werden, gereinigt oder getrocknet werden6 Man kann technisch reine Alkohole und Carbonsäuren verwenden, die gegebenenfalls bis zu 20 VoI·-% Wasser enthalten« Andererseits kann man in die Reaktion die Gesamtmenge oder eine Teilmenge des Alkohols ROH in Form eines Esters R2COOR einsetzen,Beginning are used, cleaned or dried for 6 may be used technically pure alcohols and carboxylic acids, optionally up to 20 VoI · - contain% water "On the other hand, in the reaction, the total quantity or a part quantity of the alcohol ROH in the form of an ester R 2 Use COOR,

12 wobei R und R die oben angegebene Bedeutung haben12 wherein R and R have the meaning given above

und R und R gleich oder unterschiedlich sein können. In diesem Falle muß zu Beginn auch etwas Wasser aufgegeben werden in einer Menge, die mindestens der theoretisch für die Hydrolyse des aufgegebenen Esters erforderlichen Menge entspricht.and R and R may be the same or different. In this case, some water must be added at the beginning in an amount which corresponds at least to the theoretical amount required for the hydrolysis of the discontinued ester.

Das erfindungsgemäße Carbonylierungsverfahren wird in flüssiger Phase unter einem Druck oberhalb Atmosphärendruck, jedoch unterhalb 200 bar ausgeführt. Besonders empfehlenswert ist es^unter einem CO-Partialdruck von 25 bis 100 bar zu arbeiten. Eingesetzt wird vorzugsweise im wesentlichen reines Kohlenmonoxid, wie es im Handel erhältlich ist. Die Anwesenheit von Begleitstoffen wie Kohlendioxid, Sauerstoff, Methan und Stickstoff ist jedoch nicht schädlich. Die Anwesenheit von Wasserstoff ist ebenfalls nicht schädlich, auch in relativ großen Mengen nicht«The carbonylation process according to the invention is carried out in the liquid phase under a pressure above atmospheric pressure but below 200 bar. It is especially recommended to work under a CO partial pressure of 25 to 100 bar. Substantially pure carbon monoxide is preferably used, as is commercially available. However, the presence of impurities such as carbon dioxide, oxygen, methane and nitrogen is not harmful. The presence of hydrogen is also not harmful, even in relatively large quantities. "

Nach beendeter Reaktion wird das Reaktionsgemisch in seine verschiedenen Bestandteile aufgetrennt, mit Hilfe beliebig geeigneter Mittel, beispielsweise mittels Destillation.After completion of the reaction, the reaction mixture is separated into its various constituents, by means of any suitable means, for example by distillation.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für die Herstellung von Essigsäure mittels Carbonylierung von Methanol, vor allem in Essigsäure. Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.The inventive method is particularly suitable for the production of acetic acid by means of carbonylation of methanol, especially in acetic acid. The following examples serve to illustrate the invention.

tss ©sastss © sas

Ausführungsbei spi eleExemplary embodiments

In den folgenden Beispielen werden folgende Abkürzungen verwendetsIn the following examples, the following abbreviations are used

• - AcOH bedeutet Essigsäure, • AcOH means acetic acid,

- AcOMe bedeutet Methylacetat,AcOMe means methyl acetate,

- RR bezeichnet das MolverhältnisRR denotes the molar ratio

(AcOH + AcOMe) titriert - (AcOH) ursprünglich vorhanden (CHxOH + CHxJ). ursprünglich vorhanden ,(AcOH + AcOMe) titrated - (AcOH) originally present (CH x OH + CH x J). originally present,

d„h. das Molverhältnis zwischen der entstandenen "potentiellen Essigsäure" und dem ursprünglich vorhandenen (CHxOH + CHxJ),d "h. the molar ratio between the resulting "potential acetic acid" and the original (CH x OH + CH x J) present,

- ν ist die Carbonylierungs-Anfangsgeschwindig-- ν is the initial carbonylation rate

keit, angegeben in Mole CO, die je Stunde und je gAtom Nickel absorbiert werden,in moles of CO absorbed per hour and per atom of nickel,

- t ist die effektive Dauer der CO-Absorption- t is the effective duration of CO absorption

bei der Versuchstemperatur,at the test temperature,

- T ist die Gesamtdauer des Versuches,T is the total duration of the experiment

- θ ist die Temperatur in 0C,- θ is the temperature in 0 C,

- Pr bezeichnet die Produktivität, bezogen auf- Pr refers to productivity, based on

die Zeit t (angegeben in Stunden) s angegeben in Gramm "potentielle Essigsäure" die je Liter ursprünglich vorhandenes Reaktionsgemisch entstanden isto the time t (given in hours) s given in grams of "potential acetic acid" which per liter of originally existing reaction mixture has arisen o

Bei spiel 1Example 1

In einem 125 ml Autoklaven aus Legierung Hastelloy B wurden vorgelegt:The following were placed in a 125 ml Hastelloy B alloy autoclave:

- 362 EiMoI (15 ml) Methanol,- 362 egg moles (15 ml) of methanol,

- 340 mMol (20 ml) Essigsäure,340 mmol (20 ml) of acetic acid,

-,. 200 mMol (28S4 g) Methyljodid,- ,. 200 mmol (28 S 4 g) of methyl iodide,

- 100 mMol (2,4 g) Lithiumhydroxid,100 mmol (2.4 g) of lithium hydroxide,

- 20 mMol (2,6 ml) Nickeltetracarbonyl*20 mmol (2.6 ml) of nickel tetracarbonyl *

Der Autoklav wurde verschlossen und ein CO-Druck von 40 bar eingestellt. Dann wurde die Schüttelvorrichtung eingeschaltet und der Autoklav in etwa 20 Minuten auf 1800C gebracht, mit Hilfe eines Ringofens. Der Druck im Autoklaven betrug dann 60 bar; er wurde anschließend durch Nachchargieren von reinem CO bei 70 bar gehalten.The autoclave was closed and a CO pressure of 40 bar was set. Then, the shaker was turned on and the autoclave brought to 180 0 C in about 20 minutes, using a ring furnace. The pressure in the autoclave was then 60 bar; he was then held by recharging pure CO at 70 bar.

Der Druckabfall des Hochdruck-Vorratsbehälters, aus dem kontinuierlich der Autoklav (Entspanner) gespeist wurde, wurde aufgezeichnet.The pressure drop of the high-pressure reservoir, from which the autoclave (expander) was continuously fed, was recorded.

Die Absorption von CO war nach 30 Minuten langer Reaktion bei 180°C beendet; anschließend wurde noch eil weitere Stunde auf diese Temperatur erhitzt.The absorption of CO was terminated after 30 minutes of reaction at 180 ° C; Subsequently, it was heated for a further hour to this temperature.

Darauf wir den die Schüttelvorrichtung und die Heizung abgeschaltet, der Autoklav abgekühlt und entgast.Then we switched off the shaker and the heater, the autoclave cooled and degassed.

Das erhaliaie Reaktionsgemisch wurde verdünnt und gaschromatographisch analysiert» Es enthielt 48,7 g Essigsäure (RR = 84 %)* Methylacetat wurde nicht nachgewiesen. .The erhalia reaction mixture was diluted and analyzed by gas chromatography »It contained 48.7 g of acetic acid (RR = 84 %) * methyl acetate was not detected. ,

Die Produktivität (Pr) der Reaktion bezüglich Essigsäure betrug somit 1 130 g je Stunde und je Liter (g/h χ 1).The productivity (Pr) of the reaction with respect to acetic acid was thus 1,130 g per hour and per liter (g / h χ 1).

- 12 Beispiele 2 bis 7- 12 examples 2 to 7

In der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 und gemäß der dort beschriebenen Arbeitsweise wurde eine Reihe von Versuchen ausgeführt, ausgehend von einer Charge, bestehend aus 15 ml Methanol, 20 ml Essigsäure, 20 RigAtom Nickel in Form von Nickeltetracarbonyl und Methyljodide Die Temperatur betrug 1800C; der Druck wurde, wenn nicht anders angegeben bei 70 bar gehalten. Die einzelnen Bedingungen sowie die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.In the apparatus according to Example 1 and according to the procedure described there, a series of experiments was carried out, starting from a batch consisting of 15 ml of methanol, 20 ml of acetic acid, 20 RigAtom nickel in the form of nickel tetracarbonyl and methyl iodides The temperature was 180 0 C; the pressure was maintained at 70 bar unless otherwise specified. The individual conditions and the results obtained are listed in Table 1 below.

Der in der Tabelle aufgeführte Vergleichsversuche a wurde in Abwesenheit von Alkalisalz ausgeführt» Der in der Tabelle aufgeführte Vergleichsversuch b wurde bei 200 bar ausgeführt.The comparison test a listed in the table was carried out in the absence of alkali metal salt. The comparative test b listed in the table was carried out at 200 bar.

Vergleiehsversuche c bis ηComparative tests c to η

In der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 und entsprechend der dort beschriebenen Arbeitsweise wurde eine Reihe von Versuchen ausgeführt, ausgehend von einer Charge bestehend aus 15 nil Methanol, 20 ml Essigsäure und MethylQodid, bei 18O0C und unter 70 bar in Gegenwart von verschiedenen Metallverbindungen. Es wurde keinerlei Reaktion nach Ablauf von 2 Stunden bei der angegebenen Temperatur beobachtet.In the apparatus of Example 1 and according to the procedure described there, a series of experiments was carried out, starting from a batch consisting of 15 ml of methanol, 20 ml of acetic acid and methyl iodide, at 18O 0 C and below 70 bar in the presence of various metal compounds. No reaction was observed after 2 hours at the indicated temperature.

Die einzelnen Bedingungen für diese Vergleichsversuche sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßteThe individual conditions for these comparative experiments are summarized in the following Table 2

Beispiele 8 bis 10Examples 8 to 10

In der in Beispiel 1 beschriebenen ¥eise und dem dort beschriebenen Autoklaven wurde eine Reihe von Ver-In the manner described in Example 1 and the autoclave described there, a number of

/13/ 13

suchen ausgeführt ausgehend von einer Charge bestehend aus 15 ml Methanol, 20 ml Essigsäure, Methyljodid und (Nickel in Form von Ni(CO)^, wenn nicht anders angegeben« Der Gesamtdruck "wurde bei 70 bar bei der angegebenen Temperatur gehalten. Die Gesamtdauer des Versuches (T) betrug 2 Stunden,, Die einzelnen Bedingungen und Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengefaßt·Search performed starting from a batch consisting of 15 ml of methanol, 20 ml of acetic acid, methyl iodide and (nickel in the form of Ni (CO) ^, unless otherwise stated, "The total pressure" bar was maintained at the temperature indicated in the 70th The total duration of Experiment (T) was 2 hours. The individual conditions and results are summarized in the following Table 3.

Beispiel 11Example 11

In einem 250 ml Autoklaven aus rostfreiem Stahl Z8-CNDT 17-12 (Norm AFNOR) wurden vorgelegt:In a 250 ml stainless steel autoclave Z8-CNDT 17-12 (standard AFNOR) were submitted:

- 322 mMol (13 ml) Methanol,322 mmol (13 ml) of methanol,

- 689 mMol (40 ml) Essigsäure,689 mmol (40 ml) of acetic acid,

- 285 mMol (40,48 g) Methyljodid,285 mmol (40.48 g) of methyl iodide,

- 100 mMol (6,6 g) Lithiumacetat,100 mmol (6.6 g) of lithium acetate,

- 50 mMol (8,3 g) Kaliumiodid,50 mmol (8.3 g) of potassium iodide,

- 21 mMol (2,7 ml) Nickeltetracarbonyl.21 mmol (2.7 ml) of nickel tetracarbonyl.

Der Autoklav wurde verschlossen und ein CO-Druck von 30 bar eingestellt. Die Schüttelvorrichtung wurde eingeschaltet und der Autoklav in etwa 20 Minuten auf 1500C gebracht, mit Hilfe eines Ringofens» Der Duck im Autoklaven betrug darauf 50 bar und wurde anschließend durch Nachchargieren von reinem CO bei 40 bar gehalten»The autoclave was closed and a CO pressure of 30 bar was set. The shaker was turned on and the autoclave brought to 150 0 C in about 20 minutes, using a ring furnace »The Duck in the autoclave was 50 bar and then was maintained by recharging pure CO at 40 bar»

Das Druckgefälle des Hochdruck-Vorratsbehälters, aus dem der Autoklav (Entspanner) kontinuierlich gespeist wurde, wurde aufgezeichnet.The pressure drop of the high-pressure reservoir, from which the autoclave (expander) was continuously fed, was recorded.

Die CO-Absorption war nach 4,5 stündiger Reaktion bei 1500C beendet. Es wurde dann noch 13 Stunden weiter auf diese Temperatur erhitzt.The CO absorption was terminated after 4.5 hours of reaction at 150 0 C. It was then heated for a further 13 hours to this temperature.

/14/ 14

ιδ 7 7 7 ' H / 4 ιδ 7 7 7 'H / 4

Darauf wurden die Schüttelvorrichtung und die Heizung abgestellt, der Autoklav abgekühlt und entgasteThen the shaking device and the heater were turned off, the autoclave cooled and degassed

Das Reaktionsgemisch wurde nach Verdünnen gaschromatographisch analysiert. Es enthielt 68,7 g Essigsäure, (RR = 78 %) und 0,37 g Methylacetat*The reaction mixture was analyzed by gas chromatography after dilution. It contained 68.7 g of acetic acid, (RR = 78 %) and 0.37 g of methyl acetate *

Die Produktivität der Reaktion bezüglich Essigsäure betrug somit 85 g/h χ 1.The productivity of the reaction with respect to acetic acid was thus 85 g / h χ 1.

Beispiel 12Example 12

Der in Beispiel 11 beschriebene Versuch wurde unter Weglassen von Kaliumiodid wiederholte Die Gesamtdauer des Versuchs betrug 9 Stunden bei 1500C. Nach beendetem Versuch wurden 69,5 g Essigsäure (RR = 80 %) und 0,4 g .Methylacetat festgestellt (Pr = 40 g/h χ l).The experiment described in Example 11 was repeated with the omission of potassium iodide The total duration of the test was 9 hours at 150 0 C. After completion of the test 69.5 g of acetic acid (RR = 80%) and 0.4 g .Methylacetat were observed (Pr = 40 g / h χ l).

Beispiel 13Example 13

Es wurde wie in Beispiel 11 gearbeitet, Jedoch ohne Lithiumacetat. -The procedure was as in Example 11, but without lithium acetate. -

Die Gesamtdauer des Versuches betrug 18,5 Stunden beiThe total duration of the experiment was 18.5 hours at

Die Analyse nach beendetem Versuch ergab 53,5 g Essig säure (RR = 42 %) und 4,51 g Methylacetat (Pr = 11 g/h χ 1). The analysis after completion of the experiment revealed 53.5 g of acetic acid (RR = 42 %) and 4.51 g of methyl acetate (Pr = 11 g / h χ 1).

B._e_ i._s__p ±_e__l 14B._e_ i._s__p ± _e__l 14

In einem 225 ml Autoklaven aus Titan wurden vorgelegt: .In a 225 ml autoclave made of titanium were submitted:.

r-r-

- 522 mMol (13 nil) Methanol,522 mmol (13 nil) of methanol,

- 688 mMol (40 ml) Essigsäure, "- 688 mmol (40 ml) of acetic acid,

- 290 mMol (41,21 g) Methyljodid,290 mmol (41.21 g) of methyl iodide,

• - 50 mMol (3,30 g) Lithiumacetat,50 mmol (3.30 g) of lithium acetate,

- 21 mMol (2,7 ml) Nickeltetracarbonyl.21 mmol (2.7 ml) of nickel tetracarbonyl.

Nach Verschließen des Autoklaven wurde ein Druck von 40 bar CO eingestellt, die Schüttelvorrichtung eingeschaltet und der Autoklav in etwa 25 Minuten mit Hilf« eines Ringofens auf 175°C gebracht. Der Druck im Autoklaven betrug dann 65 bar; er wurde durch Nachchargieren von reinem CO bei 60 bar gehalten.After closing the autoclave, a pressure of 40 bar CO was set, the shaking turned on and brought the autoclave in about 25 minutes by means of a ring furnace at 175 ° C. The pressure in the autoclave was then 65 bar; it was kept at 60 bar by recharging pure CO.

Der Druckabfall des Hochdruck-Vorratsbehälters, der kontinuierlich den Autoklaven (Entspanner) speiste, wurde aufgezeichnet.The pressure drop of the high pressure reservoir, which continuously fed the autoclave (expander), was recorded.

Die CO-Absorption war nach etwa 1 stündiger Reaktion bei 1750C beendet und es wurde noch weitere 4 Stunden auf diese Temperatur erhitzt.The CO absorption was complete after about 1 hour of reaction at 175 0 C and it was heated for a further 4 hours at this temperature.

Darauf wurden Schüttelvorrichtung und Heizung abgeschaltet, der Autoklav abgekühlt und entgast.Then the shaking device and heating were switched off, the autoclave cooled and degassed.

Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde verdünnt und gaschromatographisch analysiert. Es enthielt 62,2 g Essigsäure (RR = 57 %); es wurde kein Methylacetat nachgewiesen»The resulting reaction mixture was diluted and analyzed by gas chromatography. It contained 62.2 g of acetic acid (RR = 57 %); no methyl acetate was detected »

Die Produktivität der Reaktion bezüglich Essigsäure betrug somit 230 g/h χ 1„ The productivity of the reaction with respect to acetic acid was thus 230 g / h χ 1 "

2*1 1 pl Ö "Ί ρ%' JF / β Π ψ W2 * 1 1 p l Ö "Ί ρ% ' JF / β Π ψ W

Be i S ρ i el 15,Be i S ρ i el 15,

Es wurde der obige Versuch (Beispiel 14) wiederholt mit umgekehrten Mengen an Methanol und Essigsäure s d*h„ es wurden 40 ml Methanol und 13 nil Essigsäure eingesetzt»The above experiment (Example 14) was used with repeated reverse amounts of methanol and acetic acid s d * h ", there were added 40 ml of methanol and 13 nil acetic acid"

Die CO-Absorption war nach 4,5 stündiger Reaktion bei 1750C beendet; das Reaktionsgemisch wurde noch weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.The CO absorption was completed after 4.5 hours of reaction at 175 0 C; the reaction mixture was held at this temperature for a further 30 minutes.

Nach Beendigung des Versuches erhielt man 71 g Essig säure und 1,55 g Methylacetat (RR = 79 %).After the experiment was obtained 71 g of acetic acid and 1.55 g of methyl acetate (RR = 79%).

Die Produktivität der Reäiion bezüglich Essigsäure betrug somit 175 g/h χ le The productivity of the reaction with respect to acetic acid was thus 175 g / h χ l e

Beispiel 14 wurde wiederholt mit Kaliumiodid (50 mgAtom) anstelle von Lithiumacetat.Example 14 was repeated with potassium iodide (50 mg atom) instead of lithium acetate.

Die CO-Absorption war nach 2,5 stündiger Reaktion bei 175°C beendet; anschließend wurde das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden 40 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.The CO absorption was completed after 2.5 hours of reaction at 175 ° C; Subsequently, the reaction mixture was kept for 2 hours 40 minutes at this temperature.

Nach beendetem Versuch wurden 58 g Essigsäure nachgewiesen und keixß rlei Spuren von Methylacetat festgestellt (RR = 45 %·, Pr = 90 g/h x. 1).At the end of the experiment, 58 g of acetic acid were detected and no traces of methyl acetate were detected (RR = 45 %, Pr = 90 g / h x 1).

In der in Beispiel % beschriebenen Vorrichtung und Art und Weise wurde ein Versuch mit folgender Charge ausgeführt sIn the apparatus and manner described in Example % , an experiment was carried out with the following batch

- 13 ml Methanol,13 ml of methanol,

- 40 ml Essigsäure,- 40 ml of acetic acid,

'" - 21 mgAtom Nickel in Form von ^'"- 21 mg atom nickel in the form of ^

- 100 mMol Lithiumiodid.- 100 mmol of lithium iodide.

Die Temperatur betrug 175°C; der Gesamtdruck wurde bei 60 bar gehalten«The temperature was 175 ° C; the total pressure was kept at 60 bar «

Nach 5 stündiger Reaktion bei der angegebenen Temperatur wurden analytisch 39,5 g Essigsäure und 8ß1 g Methylacetat nachgewiesen (RR = 27 %f Pr = 20 g/h χ I).After 5 hours of reaction at the indicated temperature, 39.5 g of acetic acid and 8β 1 g of methyl acetate were detected analytically (RR = 27 % f Pr = 20 g / hχI).

Vergleichsversuch ρ .Comparative experiment ρ.

In der in Beispiel 14 beschriebenen Vorrichtung und mit der dortigen Arbeitsweise wurde ein Versuch mit folgender Charge ausgeführt:In the apparatus described in Example 14 and with the procedure there, an experiment was carried out with the following batch:

- 53 ml Methanol,53 ml of methanol,

- 21 mgAtom Nickel in Form von Ni(CO)^,- 21 mg atom nickel in the form of Ni (CO) ^,

- 288 mMol Methyljodid,288 mmol of methyl iodide,

- 50 mMol Lithiumacetat.- 50 mmol of lithium acetate.

Nach 5 stündiger Reaktion bei 178°C unter einem Druck von 70 bar wurden 9*4 g Essigsäure und 15,3 g Methylacetat (RR = 23 %, Pr = 50 g/h χ l) nachgewiesen.After 5 hours of reaction at 178 ° C under a pressure of 70 bar 9 * 4 g of acetic acid and 15.3 g of methyl acetate (RR = 23 %, Pr = 50 g / h χ l) were detected.

TAB-ELLETABLE

- Bei- * - at- * . CH3I, CH 3 I Cokatalys atο rCocatalyst ato r mgAtommilligram-atom t   t TT νν AcOH mcbgp-.AcOH mcbgp-. AcOMe : (g)AcOMe: (g) RR % AcOHRR% AcOH Pr : g/hxl :Pr: g / hxl: : spiel •: game • mMolmmol : Art : Art 100100 injjri)injjri) 2h2h (g)(G) : 1: 1 200200 LiOHLiOH 5050 3030 2h2h 3535 48,748.7 00 8484 1130 :1130: : 2: 2 209209 AcOLi .AcOLi. 5050 6060 lh 30minlh 30min 1515 44,944.9 1,481.48 7575 520 :520: : 3: 3 208208 KJKJ 100100 6060 lh 30 minlh 30 min 17,517.5 34,634.6 5,18'5.18 ' 53 .53. 370 :370: : 4: 4 210210 AcOLiAcOLi 100100 9090 4h4h 4545 49,349.3 .2,66.2,66 9494 410 :410: : 5x: 5x 203 203 LiClLiCl 100100 ND :ND: 2h2h NDND 31,431.4 6,296.29 4848 ND ':ND ': : 6: 6 209209 AcOK :AcOK: 50 ) 50 J50) 50 y 120 .120. 2h2h 1010 25,625.6 ! 15,3! 15.3 5252 • 175 :• 175: : 7 :VergL. %r- :sucn: 7: VergL. % r- : sucn 204204 [AcOLi ·[AcOLi 00 7575 2h2h 4545 47,347.3 1,481.48 8383 450 :450: : a: a 249249 100100 120120 2h2h 00 10,510.5 10,610.6 00 0 :  0: : b.: b. 207 1 207 1 AcOLi .AcOLi. 120120 <5<5 16,1 -16.1 - 15,915.9 2626 90 :90:

« Im Verlauf des Versuches fiel der Druck von 100 auf 38 bar (autogener Druck) ND = nicht bestimmt"In the course of the experiment, the pressure dropped from 100 to 38 bar (autogenous pressure) ND = not determined

TABELLE 2 VergleichsversucheTABLE 2 Comparative Experiments

• -.Vergiß .Ver• -Verge .Ver * r· Nickelverbindung :* r · nickel compound: mgAtonimgAtoni CH3J :CH 3 J: Metallverbindung :Metal compound: mgAtom:milligram-atom: suchsearch Artkind • • 20 : a• • 20: a mMol :mmol: Art : aType: a 50 :50: : c: c Ni(CO)4 4Ni (CO) 4 4 20 :20: 201 :201: Cr(CO)6 : aCr (CO) 6 : a 100 :100: : d : d Ni(CO)4 Ni (CO) 4 20 :20: 206206 Zn(OAc)2,2H2O :Zn (OAc) 2 , 2H 2 O: 50 :50: : e: e Ni(CO)4 Ni (CO) 4 • 20 :• 20: 203203 Zn · :Zn ·: 100 :100: : f: f Ni(CO)4 Ni (CO) 4 : 20 :: 20: 209209 Mn(OAc)2,AH2O :Mn (OAc) 2 , AH 2 O: 50 :50: - 9 • - 9 • : Ni(CO)4 : Ni (CO) 4 : 20 : 10 ' .: 20: 10 '. 2OA2OA : Al J3 : Al J 3 • 100 : • 30 :• 100: • 30: • : h : i •• : Hi • : Ni(CO)4 -Ni(OAc)2,4H2O: Ni (CO) 4- Ni (OAc) 2 , 4H 2 O : 8: 8th 203 205203 205 : Co(OAc)2,AH2O : MoBr3 : Co (OAc) 2 , AH 2 O: MoBr 3 • 100 :• 100: «" Ni(OAc)2,AH2ONi (OAc) 2 , AH 2 O : 20: 20 202202 * : Fe(OAc)2 *: Fe (OAc) 2 : 10 :: 10: • : k•: k Ni(CO)4 Ni (CO) 4 : 10: 10 205205 : MoJ3 : MoJ 3 : 10 :: 10: • : 1• : 1 : Ni(CO)4 : Ni (CO) 4 : 20: 20 209209 : 100 :: 100: • : m•: m : Ni(CO)4 : Ni (CO) 4 : 8: 8th : 211: 211 : Mg(OAc)25AH2O: Mg (OAc) 25 AH 2 O : AO :: AO: : η: η : Ni(CO)4 : Ni (CO) 4 : 200: 200 : Bi J3 : Bi J 3

/20/ 20

TABELLETABLE

; Bei-; examples NiNi : CH3J R: CH 3 JR CokatalysäorCokatalysäor mgAtommilligram-atom 180180 tt NDND AcOHAcOH AcOMe .AcOMe. RR %% Pr :Pr: : spiel : play mgAtonmgAton rn.Molrn.Mol Artkind 5050 180 '180 ' minmin 5353 vdesen (g)vdesen (g) Cg) ·Cg) · AcOHAcOH g/hxl;:g / hxl ;: : 8: 8th 1010 208 :208: KJKJ 100100 190190 120120 4545 28,928.9 ' 7,1'7,1 36 %36% . 140 :, 140: : 9x: 9x 1515 203203 AcOLiAcOLi 100 ·100 · 6060 55,155.1 . 0,5, 0.5 100 %100% : 700 :: 700: : 10: 10 2020 110 ·110 · AcOLiAcOLi 4545 50,450.4 1,181.18 100 %100% .850 :.850:

χ Versuch ausgeführt mit Ni(OAc) , 4H2O und in Gegenwart von Wasserstoff (30 bar)χ experiment carried out with Ni (OAc), 4H 2 O and in the presence of hydrogen (30 bar)

72497249

-15-15

F ο· r' m e 1 b la t tFor m e 1 b la t t

M7 2 NiM7 2 Ni

R1OH -f CO-R 1 OH -f CO-

->R'--C~OH-> R '- C ~ OH

IlIl

IIII

72497249

Claims (7)

Erfindungsanspruchinvention claim 1· Verfahren zur Herstellung einer Carbonsäure der1 · Process for the preparation of a carboxylic acid of 1 11 1 allgemeinen Formel R COOH, in der R eine lineare, verzweigte oder cyclische C-,-C^ Alkylgruppe, oder eine Gruppe c6H5~c n H2n~" bedeutet, m^ 1·5η^6; mittels Einwirkung von Kohlenmonoxid auf den entsprechenden Alkohol R -OH in Gegenwart einer wirksamen Menge Nickel und eines Alkylhalogenids oder Acylhalogenids, in flüssiger Phase bei einer Temperatur von 120°C oder darüber und unter einem Gesamtdruckgeneral formula R COOH, wherein R is a linear, branched or cyclic C -, - C ^ alkyl group, or a group C 6 H 5 ~ CnH2n ~ "means m ^ 1 · 5η ^ 6, by the action of carbon monoxide to the corresponding alcohol R -OH in the presence of an effective amount of nickel and an alkyl halide or acyl halide, in the liquid phase at a temperature of 120 ° C or above and under a total pressure unterhalb 20D bar, gekennzeich-below 20D bar, marked aaaurchaaaurch net/, daß die Reaktion in einer zu Beginn aufge-net /, that the reaction is listed in an initial 2 gebenen Carbonsäure der allgemeinen Formel R-COOH,2 give carboxylic acid of the general formula R-COOH, 2 112 11 in der R die gleiche Bedeutung wie R hat und R-in which R has the same meaning as R and R und R gleich oder verschieden sein können, sowie in Gegenwart von mindestens einem Alkalisalz ausgeführt wird *and R may be the same or different, and is carried out in the presence of at least one alkali metal salt * 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Alkylhalogenid oder Acylhalogenid ein Jodid ist.2. The method according to item 1, characterized in that the alkyl halide or acyl halide is an iodide. 3o Verfahren nach Punkt 2t gekennzeichnet dadurch, daß das Alkylhalogenid ein C^-C^ Alkyljodid ist.3o method according to item 2 t, characterized in that the alkyl halide is a C ^ -C ^ alkyl iodide. -32 --32 - 4c Verfahren nach.Punkt 3» gekennzeichnet dadurch^ daß das Alkyljodid das Methyljodid ist.4c Process according to item 3 », characterized in that the alkyl iodide is the methyl iodide. 5* Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte,5 * Method according to one of the preceding points, -j gekennzeichnet dadurch, daß R eine-j characterized in that R is a 2
.CLj-C^ Alkylgruppe ist und R eine lineare, verzweigte
2
.Cl-C ^ alkyl group and R is a linear, branched
oder cyclische C^-Cg Alkylgruppef oder eine Gruppe - bedeutet mit 1 5n^6.or cyclic C 1 -C 6 -alkyl group f or a group - with 1 5n ^ 6.
6. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeich-6. Procedure according to point 5, net dadurch, daß R die Methylgruppe ist.net in that R is the methyl group. 7ο Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Carbonsäure R COOH mindestens 10 VoI.-% des ursprünglichen Reaktionsmediums ausmacht.7ο Method according to one of the preceding points, characterized in that the carboxylic acid R COOH at least 10 VoI .-% of the original reaction medium. 8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Nickelkonzentration 5 bis 2 000 mgAtom je Liter Reaktionsmedium beträgt» 8. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the nickel concentration is 5 to 2,000 mgAtom per liter of reaction medium » 9· Verfahren nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Nickelkonzentration 20 bisMethod according to item 8, characterized in that the nickel concentration is 20 to I 000 mgAtom je Liter Reaktionsmedium ausmachteI 000 mg of atom per liter of reaction medium 10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Konzentration an Alky!halogenid oder Acylnalogenid 0,5 bis 8 Mol je Liter Reaktionsmedium ausmachte10. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the concentration of Alky! Halide or Acylnalogenid made up 0.5 to 8 moles per liter of reaction medium II ο Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch* daß die Konzentration an Alkylhalogenid oder Acylhalogenid 0,8 bis 6, insbesondere 1,5 bis 5 Mol je Liter Reaktionsmedium ausmachteII o method according to item 10, characterized in that * the concentration of alkyl halide or acyl halide from 0.8 to 6, in particular 1.5 to 5 moles per liter of reaction medium made /3./ 3 system. -13 - -13 - 12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, g β k e η η :
gleich sinde
12. Method according to one of the preceding points, g β ke η η:
are the same
1 21 2 gekennzeichnet dadurch, daß R und Rcharacterized in that R and R 13* Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Alkalisalze der allgemeinen Formel M^ X01"" entsprechen, in der m = 1 oder 2, M ein Lithium-, Natrium-, Kalium-, Cäsium- oder Rubidiumatom und X*11" ein Anion aus der Gruppe OH", Cl", Br~, J"% R4-C00~, R4-0~, SO?, N0~,13 * Process according to one of the preceding points, characterized in that the alkali metal salts of the general formula M ^ X 01 "" correspond, in the m = 1 or 2, M is a lithium, sodium, potassium, cesium or rubidium atom and X * 11 "an anion from the group OH", Cl ", Br ~, J"% R 4 -C00 ~, R 4 -O ~, SO ?, N0 ~, — 4 1- 4 1 CO^ bedeutet, wobei R die für R gegebene Bedeutung hat und R und R gleich oder verschieden sein können.CO ^, where R has the meaning given for R and R and R may be the same or different. 14» Verfahren nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß M ein Lithium-, Natrium- oder Kaliumatom bedeutet»14 »Method according to item 13, characterized in that M represents a lithium, sodium or potassium atom» 15« Verfahren nach Punkt 13* gekennzeichnet dadurch, daß M ein Lithiumatom bedeutet,15 "method according to item 13 *, characterized in that M represents a lithium atom, 16, Verfahren nach einem der Punkte 1.3 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß das Anion ) ein Carbonsäureanion der allgemeinen Formel16, Method according to one of the points 1.3 to 15, characterized in that the anion) a carboxylic acid anion of the general formula R-COO""^ in der R die für R gegebene Bedeutung hat,R-COO "" in which R has the meaning given to R, 4 1
wobei R und R gleich oder verschieden sein können«
4 1
where R and R may be the same or different «
17· Verfahren nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß das Anion (X111"") das Acetatanion ist.17 · Method according to item 16, characterized in that the anion (X 111 "") is the acetate anion.
18. Verfahren nach einem der Punkte 13 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Atomverhältnis M/Ni 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 5 beträgt.18. The method according to any one of the points 13 to 17, characterized in that the atomic ratio M / Ni is 0.1 to 20, preferably 0.5 to 5. 19e Verfahren nach einem der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktions-19e method according to one of the preceding points, characterized in that the reaction * ist* is -2A ~ -2A ~ temperatur 16O bis 2000C beträgt.temperature is 16O to 200 0 C. 20© Verfahren nach einem der vorangegagenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Partialdruck des Kohlenmonoxids 25 bis 100 bar beträgt.20 © Method according to one of the preceding points, characterized in that the partial pressure of the carbon monoxide is 25 to 100 bar. HteraitSßiie FormelnHteraitSiie formulas
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