DD298234A5 - Verfahren zur herstellung von aromatischen und heteroaromatischen aldehyden - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden durch heterogenkatalysierte Gasphasenoxidation von aromatischen beziehungsweise heteroaromatischen, am Kern Methylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Sauerstoff als Oxidationsmittel und dem Katalysator * gegebenenfalls in Gegenwart von Wasserdampf, bei Temperaturen von 350 bis 480C, einer Verweilzeit von 0,2 bis 1,5 s und einem Molverhaeltnis Methylaromat oder Methylheteroaromat zu Sauerstoff zu Wasserdampf wie 1:4 bis 20:15 bis 100. Aromatische und heteroaromatische Aldehyde sind vielseitig einsetzbar zur Herstellung wertvoller Zwischenprodukte, Pflanzenschutzmittel; Farbstoffe und Pharmazeutika.{Aromatisches Aldehyd; heteroaromatisches Aldehyd; heterogen-katalysierte Gasphasenoxidation; aromatische bzw. heteroaromatische; am Kern Methylgruppen enthaltende Verbindungen; Katalysator; * sulfat-dotiertes * Pflanzenschutzmittel;}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden durch heterogonkatalytische Gasphasenoxidation von aromatischen und heteroaromatischen, am Kern Methylgruppen enthaltenden Verbindungen. Aromatische und heteroaromatische Aldehyde sind vielseitig einsetzbare Produkte, insbesondere dienen sie zur Herstellung von wertvollen Zwischenprodukten, Pflanzenschutzmitteln, Farbstoffen und Pharmazeutika.
Neben anderen Herstellungsverfahren von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden besitzt die heterogenkatalytische Gasphasenoxidation von Methylaromaten und Methylhetercaromaten eine große Bedeutung. Es wurden dazu verschiedene Katalysatoren vorgeschlagen, zum Beispiel Katalysatoren auf der Basis von Vanadium- und Molybdänoxiden für die Herstellung von 4-Pyridinaldehyd aus4-Methylpyridin (DE-PS 936871 oder SU-UR 572290).
Der Einsatz der bisher verwendeten Katalysatoren ist jedoch mit Nachteilen verbunden, zum Beispiel ein aufwendiges Herstellungsverfahren für den Katalysator, eine unzureichende molare und Raum-Zeit-Ausbeute bei der Oxidationsreaktion, mangelhafte Katalysatorstandzeiten und -Stabilitäten, Anfälligkeiten des Katalysators beim Wechseln auf andere Ausgangs- und Endprodukte sowie eine mangelhafte Einsatzbreite der Katalysatoren insgesamt.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation von Methylaromaten und Methylheteroaromaten zu entwickeln, wobei eine hohe molare und Raum-Zeit-Ausbeute bei guter Stabilität des Katalysators erreicht und aus einer breiten Palette von Ausgangsstoffen ohne Wechsel des Katalysators verschiedene aromatische und heteroaromatische Aldehyde erhalten werden sollen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation von Aromaten und Heteroaromaten, die am Kern methylsubstituiert sind, durch geeigneten Katalysatoreinsatz unter Beachtung einer hohen Stabilität und großen Anwendungsbreite des Katalysators so zu gestalten, daß eine hohe molare und Raum-Zeit-Ausbeute gesichert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aromatische oder heteroaromatische, am Kern Methylgruppen enthaltende Verbindungen in einem Reaktor erfindungsgemäß mit Hilfe des Katalysators Oxovanadium(IV)-diphosphat, in kristalliner oder dotierter Form, und mit Sauerstoff als Oxidationsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasserdampf, zu aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyden oxidiert werden.
Die Temperatur bei der katalytischen Gasphasenoxidation liegt bei 350 bis 4800C, die Verweilzeit beträgt 0,2 bis 1,5s und das Molverhältnis Methylaromat oder MethylheteroaromatiSauerstoff !Wasserdampf beträgt 1:4 bis 20:15 bis 100.
Als aromatische und heteroaromatische, am Kern Methylgruppen enthaltende Verbindungen werden vorzugsweise Toluen, 4-Chlortoluen, 4-Methoxytoluen, 2-Methylpyridin und 4-Methylpyridin zur Gasphasenoxidation eingesetzt.
Das den Katalysatorraum verlassende Gasgemisch wird partiell kondensiert; mittels Destillation werden daraus die aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyde in reiner Form abgetrennt.
Die Ausbeuten betragen in Abhängigkeit von den Ausgangsstoffen 30 bis 90 Molante'le in %, und die Raum-Zeit-Ausbeute an Aldehyd beträgt 20g/l · h bis 300g/l h.
Der eingesetzte V/P-Katalysator ist grundsStzlich neu für heteroaromatische Systeme zur Aldehyderzeugung. Er hat gegenüber den bisher in der Technik für diesem Verfahren eingesetzten Katalysatoren eine Reihe von Vorteilen. Er enthält als metallischen Bestandteil nur Vanadium und erweist sich von den bekannten Katalysatoren auf der Basis von Vanadium und Phosphat als sehr stabil, wirkungsvoll und vielseitig einsetzbar. Bei Einhaltung bestimmter von den Ausgangsstoffen abhängiger Reaktionsparameter besitzt er auch eine gute Selektivität. Er kann ohne Wechsel oder Regenerierung zu mehreren Syntheseansätzen auch bei verschiedenen Ausgangs- und Endprodukten eingesetzt werden und ist thermisch beständig bis 5000C, wobei kurzzeitig auch noch höhere Temperaturen möglich sind.
Die katalytisch^ Gasphasenoxidation wurde in einem Festbettreaktor in Form eines Rohres aus rostfreiem Steh) mit einem Innendurchmesser von 16mm durchgeführt. Das Reaktorrohr wurde von außen durch ein übliches Alkalimetall-Nitrat/Nitrit-Salzschmelzbad beheizt. Der Katalysator Oxovanadium(IV)-diphosphat wurde nach den Angaben gemäß DD-PS 113210 präpariert und in Form von Splitt in den Reaktor gegeben. Mit einem Dosiersystem wurde über den Katalysator ein Gemisch aus Luft, Wasserdampfund gasförmigem Ausgangsprodukt geleitet. Das aus dem Katalysatorraum austretende Gasgemisch wird in Kühlfallen partiell kondensiert, und aus dem Kondensat wird der Aldehyd destillativ in reiner Form gewonnen
Angaben zu den Reaktionsparametern:
| Ausgangsprodukt: | Beispiel 2 | Beispiel 3 | 4-Chlortoluen |
| Katalyatormenge: | Verfahrensweise wie im Beispiel 1. | Verfahrensweise wie Beispiel 1. | 24 g |
| Badtemperatur: | Angaben zu den Reaktionsparametern: | Angaben zu den Reaktionsparametern: | 46O0C |
| Molverhültnis | Ausgangsprodukt: | Ausgangsprodukt: | |
| Substrat:O2:H2O = | Katalyatormenge: | Katalyatormenge: | 1:7:30 |
| Verweilzeit: | Badtemperatur: | Badtemperatur: | 1,0s |
| Endprodukt: | Molverhältnis | Molverhältnis | 4-Chlorbenzaldehyd |
| Ausbeute: | Substrat:O2:H2O = | Substrat:O2:H2O = | 85% |
| Raum-Zeit-Ausbeute: | Verweilzeit: | Verweilzeit: | 90 g/l h |
| Endprodukt: | Endprodukt: | ||
| Ausbeute: | Ausbeute: | ||
| Raum-Zeit-Ausbeute: | Raum-Zeit-Ausbeute: | ||
| 4-Methoxytoluen | |||
| 24 g | |||
| 4500C | |||
| 1:10:30 | |||
| 1,0s | |||
| 4-Methoxybenzaldehyd | |||
| 65% | |||
| 50 g/l h | |||
| 4-Methylpyridin | |||
| 8g | |||
| 43O0C | |||
| 1:5:40 | |||
| 0,25 s | |||
| 4-Pyridinaldehyd | |||
| 60% | |||
| 150g/lh |
Verfahrensweise wie Beispiel 1.
Angaben zu den Reaktionsparametern:
| Ausgangsprodukt: | Beispiel 5 | 4-Methylpyridin |
| Katalyatormenge: | Verfahrensweise wie Beispiel 1. | 8g |
| Badtemperatur: | Angaben zu den Reaktionsparametern: | 38O0C |
| Molverhöltnis | Ausgangsprodukt: | |
| Substrat:O2:H2O - | Katalyatormenge: | 1:5:50 |
| 'Verweilzeit: | Badtemperatur: | 0,33 s |
| Endprodukt: | Molverhältnis | 4-Pyridinaldehyd |
| Ausbeute: | Substrat:O2:H2O = | 75% |
| Raum-Zeit-Ausbeute: | Verweilzeit: | 220g/lh |
| Endprodukt: | ||
| Ausbeute: | ||
| Raum-Zeit-Ausbeute: | ||
| Toluen | ||
| 24 g | ||
| 41O0C | ||
| 1.tf:40 | ||
| 1,0s | ||
| Benzaldehyd | ||
| 80% | ||
| 80 g/l h |
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von aromatischen und heteroaromatischen Aldehyden durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation von aromatischen beziehungsweise heteroaromatischen, am Kern Methylgruppen enthaltenden Verbindungen mit einem Katalysator und Sauerstoff als Oxidationsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Oxovanadium(IV)-diphosphat, (VO^O7, verwendet wird, wobei die Oxidation bei einer Temperatur von 350 bis 48O0C erfolgt, die Verweilzeit 0,2 bis 1,5 s und das Molverhältnis Methylaromat oder Methylheteroaromat zu Sauerstoff zu Wasserdampf 1:4 bis 20:15 bis 100 betragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxovanadium(IV)-diphosphat kristallines oder dotiertes Oxovanadium(IV)-diphosphat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als dotiertes Oxovanadium(IV)-diphosphat ein sulfatdotiertes Oxovanadium(IV)-diphosphat verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation mit Luft in Gegenwart von Wasserdampf durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30927787A DD298234A5 (de) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | Verfahren zur herstellung von aromatischen und heteroaromatischen aldehyden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30927787A DD298234A5 (de) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | Verfahren zur herstellung von aromatischen und heteroaromatischen aldehyden |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD298234A5 true DD298234A5 (de) | 1992-02-13 |
Family
ID=5594107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD30927787A DD298234A5 (de) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | Verfahren zur herstellung von aromatischen und heteroaromatischen aldehyden |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD298234A5 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19502805A1 (de) * | 1995-01-30 | 1996-08-01 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Halogenbenzaldehyden |
| WO2000037446A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Koei Chemical Co., Ltd. | Procede pour produire des aldehydes heteroaromatiques |
-
1987
- 1987-11-20 DD DD30927787A patent/DD298234A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19502805A1 (de) * | 1995-01-30 | 1996-08-01 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Halogenbenzaldehyden |
| US5648551A (en) * | 1995-01-30 | 1997-07-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of halobenzaldehydes |
| DE19502805C2 (de) * | 1995-01-30 | 2000-05-11 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Halogenbenzaldehyden |
| WO2000037446A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Koei Chemical Co., Ltd. | Procede pour produire des aldehydes heteroaromatiques |
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