DE10011403A1 - Verfahren zur Herstellung von alpha-Tocopherolacetat durch Kondensation von Trimethylhydrochinon mit Isophytol unter Recyclierung einer essigsauren Katalysatorlösung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von alpha-Tocopherolacetat durch Kondensation von Trimethylhydrochinon mit Isophytol unter Recyclierung einer essigsauren KatalysatorlösungInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von alpha-Tocopherol-Acetat im Kreislaufverfahren durch Kondensation von Trimethylhydrochinon und Isophytol in Gegenwart eines Katalysatorsystems, bestehend aus einem Zinkhalogenid und einer wässrigen Protonensäure und gegebenenfalls eines elementaren Metalls in einem mit Wasser extrahierbaren oder mischbaren polaren Lösungsmittel/Wasser-Gemisch und anschließender Acylierung des erhaltenen alpha-Tocopherols und Rückführung des Katalysatorsystems.
Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Her
stellung von alpha-Tocopherol-Acetat durch Kondensation von
Trimethylhydrochinon und Isophytol in Gegenwart eines Kata
lysatorsystems bestehend aus einem Zinkhalogenid einerseits
und einer wässrigen Brönstedtsäure andererseits und gege
benfalls eines elementaren Metalls als dritte Komponente,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem mit
Wasser extrahierbaren oder mischbaren polaren, protischen
Lösungsmittel, insbesondere Essigsäure, durchführt, und
nach der Kondensation zu alpha Tocopherol eine Phasentren
nung zur Abtrennung einer essigsauren, wässrigen Katalysa
torphase durchführt und die so erhaltene, von Wasser abge
trennte Produktlösung anschließend mit einem geeigneten
Acylierungmittel in Gegenwart der in der Produktphase vor
handen restlichen Katalysatorkomponenten Lewissäure - Pro
tonensäure bei moderaten Temperaturen verestert sowie die
nach Kondensation und Acylierung nach Aufarbeitung durch
wässrige Extraktion anfallende Lösung der Katalysatoren
durch geeignete Methoden regeneriert und als essigsaure Ka
talysatorlösung in die Reaktion zurückführt.
TMHQ = Trimethylhydrochinon
Ac2O = Acetanhydrid
AcOH = Essigsäure
Ac2O = Acetanhydrid
AcOH = Essigsäure
α-Tocopherol und seine Derivate sind als Futtermitteladdi
tive, Antioxidatien, Mittel zur Anregung des Blutkreis
laufs, Mittel zur Verringerung der Zellalterung und für
verwandte Anwendungen von Bedeutung. Für Anwendungen als
Futtermitteladditiv sind insbesondere pulverförmige Formu
lierungen des alpha-Tocopherol-Acetats (Vitamin E-Acetat)
mit einer geeigneten Kieselsäure am Markt bekannt.
Es sind vor allem Verfahren zur Herstellung von α-DL-
Tocopherol beschrieben, also der unveresterten, nicht la
gerstabilen, lichtempfindlichen Vitamin E Form. Alpha-
Tocopherol wird nach diesen Verfahren zunächst durch Kon
densation von Trimethylhydrochinon mit Isophytol unter Kon
densation von Wasser hergestellt und in einem separaten
Schritt mit stöchiometrischen Mengen eines Acylierungsmit
tels zum Vitamin E-Acetat verestert. Im folgenden Schema
ist diese Verfahrensweise skizziert:
Gemäß diesem Stand der Technik geht man im allgemeinen von
Trimethylhydrochinon (TMHQ) aus, das unter Verwendung ver
schiedener Katalysatorsysteme mit Isophytol umgesetzt wird.
(US 2 411 969, Hoffmann LaRoche; DE 32 03 487, BASF; US 3 708 505,
Diammond Shamrock, US 4 239 691, Eastman Kodak;
des weiteren DE-OS 42 43 464. US 5,523,420, DE-OS 196 03 142,
EP 0 694 541, DE 196 03 142). Als Katalysatoren der Umset
zung werden im allgemeinen Kombinationen von Lewissäuren,
insbesondere Zinkhalogenide, und Protonensäuren, insbesondere
Chlor- oder Bromwasserstoffsäure eingesetzt. Als ge
bräuchliches Katalysatorsystem der Kondensation werden mit
Vorteil eine Mischung von Zinkchlorid und Chlorwasserstoff
gas verwendet, wobei das während der Reaktion entstehende
Wasser mit dem Lösungsmittel via Azeotropdestillation oder
durch Destillation als wässrige Säure entfernt wird. Beson
ders gute Ausbeuten erhält man laut EP 0 100 471 und DE 26 06 830
durch den Zusatz eines Amins oder quarternären Ammo
niumsalzes als dritte Katalysatorkomponente. Die zusätzli
che Verwendung eines Amins, insbesondere Tridecylamin (TDA
× HCl), das auch in seiner protonierten Form als quarternä
res Ammoniumsalz vorliegen kann, wird auch in EP 0 850 937 A1
beschrieben.
Nach beendeter Reaktion muß das Produkt anschließend acety
liert werden, um zum lagerstabilen, handelsüblichen Vit
amin-E-Acetat zu gelangen.
Nachteilig an diesen bezüglich der erreichten Ausbeuten
recht wirtschaftlichen Verfahren ist die durch die Verwen
dung und extraktive Abtrennung von großen Zinkchloridmengen
auftretende Abwasserproblematik. Die Extraktion der Kataly
satorkomponenten nach der Kondensation wird üblicherweise
mit Wasser oder einem Gemisch von Wasser mit Methanol
durchgeführt. Auf diese Weise gelingt es sowohl die Mi
schung von Protonensäure-Lewissäure als auch den Phasen
transferkatalysator von der Rohtocopherolphase zu entfer
nen, allerdings kann nach dieser Aufarbeitung die Rohtoco
pherolphase nicht mehr bei moderaten Temperaturen acyliert
werden, da für eine milde, selektive Acylierung mit Acetan
hydrid die Anwesenheit eines Katalysators notwendig ist.
In der beschriebenen Patentliteratur wird entweder bei ho
hen Temperaturen < 100°C zum Zwecke der Acylierung mit
Acetanhydrid umgesetzt, oder aber erneut ein Katalysator
zugegeben. In diesem Zusammenhang sind sowohl organische
Basen als auch Lewis- oder Protonensäuren als Katalysatoren
der Acylierung des rohen Tocopherols beschrieben worden.
Nach Abschluß der Reaktion muß dann erneut vom Katalysator
und die gebildete Essigsäure via Extraktion mit Wasser und
einem geeigneten organischen Extraktionsmittel abgetrennt
werden. Das Verfahren umfasst also insgesamt zwei aufwendi
ge Extraktionsschritte, wenn bei moderaten Temperaturen ve
restert werden soll. Wenn die anschließende Acetylierung
rein thermisch in Abwesenheit eines Katalysators durch Er
hitzen mit Acetanhydrid unter Rückfluß durchgeführt wird,
ist ein entsprechender energetischer Aufwand erforderlich.
Eine einfache Recyclierung dieser nach Extraktion anfallen
den wässrigen Zinkhalogenidlösungen ist nicht möglich, da
im Falle der Kondensation von TMHQ mit Isophytol bei der
Umsetzung zusätzlich zum für die Extraktion benötigten Was
ser noch Reaktionswasser gebildet wird, das die Katalysa
torlösung desaktiviert (siehe Bull. Chem. Soc. Jpn., 68,
(1995), 3569 ff und Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, (1996), 137,
linke Spalte. Versuche, die mit Wasser extrahierte Zinkha
logenid Phase (ca. 20-60 Gew.-% ZnCl2) zu recyclieren und
wieder für die Kondensation einzusetzen, resultieren in ei
ner Verringerung der Reaktionsausbeute und einer schlechte
ren Produktqualität. Die Einengung dieser wässrigen Kataly
satorlösung zur Regenerierung von pulverförmigen Zinkhalo
genid umfasst ein aufwendiges Feststoffhandling und ist
nicht ökonomisch.
In der EP 0 850 937 A1, Baldenius et al. wird die Umsetzung
in einem mit Wasser nicht oder nur wenig mischbaren Lö
sungsmittel durchgeführt, nach der Reaktion die Katalysa
torphase mit Wasser extrahiert und nach Aufkonzentrierung
der wässrigen Phase auf etwa 60-90% die so erhaltene Kata
lysatorlösung bei 20-200°C in die Reaktion zurückgeführt.
Nachteilig an dieser Verfahrensweise ist die Tatsache, daß
die Zinkhalogenidmischungen bei Raumtemperatur als Maische
vorliegt und deshalb nur durch spezielle für diesen Anwen
dungsbereich vorgesehene Pumpen gefördert werden kann. Um
zu einer flüssigen Katalysatorform zu gelangen, muß die
Maische auf eine entsprechende Temperatur beheizt werden,
was ebenfalls einen erheblichen Aufwand erfordert.
Bei dieser Verfahrensweise ist es außerdem erforderlich,
während der Reaktion die Protonensäure, insbesondere Salz
säure, als Reinstoff gasförmig in die Reaktion einzubrin
gen. Das durch die Recyclierung der Katalysatormaische ins
Reaktions-System gelangende Wasser und das während der Re
aktion entstehende Wasser werden im Verlauf der Reaktion
kontinuierlich durch azeotrope Destillation entfernt. Es
wird darauf hingewiesen, daß beim Wassereintrag von 1,5 Mol
H2O/Mol ZnCl2 die azeotrope Wasserentfernung unterbleiben
kann. Größere Mengen Wasser desaktivieren den Katalysator
jedoch völlig.
Ein weiterer erheblicher Nachteil ist die Tatsache, daß bei
wässriger Extraktion der Katalysatorlösung auch der Acylie
rungskatalysator der organischen Phase entzogen wird. Man
ist bei dieser Verfahrensweise gezwungen entweder frischen
Katalysator in einem zusätzlichen Schritt zu ergänzen oder
aber eine thermische Acylierung durchzuführen, die energe
tisch aufwendig ist. Aus diesem Nachteil ergibt sich die
durch die Erfindung zu lösende Aufgabe, eine Katalysator-
Lösungsmittel Matrix zu finden, die es erlaubt, sowohl die
Kondensation als auch die Nachacetylierung bei moderaten
Temperaturen durchzuführen, ohne Notwendigkeit einer auf
wendigen Katalysator-Frischergänzung nach der Kondensation.
Der Auswahl des Lösungsmittels kommt besonderes Interesse
zu, da das Lösungsmittel der Kondensation auch die an
schließende Aufarbeitung und letztlich das Medium der Kata
lysatorrecyclierung vorgibt.
Bei Verwendung von Ester-haltigen Lösungsmitteln ergibt
sich eine weitere Schwierigkeit durch die Anwesenheit von
Wasser während der Reaktion, insbesondere wenn sich die
wirtschaftliche Notwendigkeit ergibt, den Katalysator in
Form einer wässrigen Lösung recyclieren zu müssen. Die Was
serkonzentration und die für die Kondensation erforderliche
Temperatur und letztlich die Wahl des Esters bestimmen die
Geschwindigkeit der Verseifung. Insbesondere Ester von
kurzkettigen Alkoholen weisen eine hohe Tendenz zur Versei
fung auf und sind daher keine geeigneten, gut recyclierba
ren Lösungsmittel für die Kondensation. Auf diese Weise
entstehen aus dem als Lösungsmittel eingesetzten Ester die
organischen Säuren und Alkohole, die über aufwendige Trenn
verfahren vom Produkt entfernt werden müssen oder sich bei
Rückführung des Lösungsmittels im Kreislaufverfahren anrei
chern.
Bei den beschriebenen Verfahren wird bis auf die angeführte
Literatur nicht auf die Aufarbeitung der bei der Reaktion
verwendeten Katalysatorlösungen eingegangen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von α-DL-Tocopherolestern zur Verfügung zu
stellen, und die bei der Reaktion nach Aufarbeitung erhal
tene Katalysatorphase so zu regenerieren, daß sie auf ein
fache Weise erneut in die Reaktion ohne Erniedrigung der
katalytischen Aktivität zurückgeführt werden kann. Insbe
sondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereit
zustellen, daß es ermöglicht, die aktive Katalysatorlösung
in Form einer auch bei Raumtemperatur gut handhabbaren,
leicht dosierbaren (flüssigen) Form zu recyclieren, ohne
daß es durch die Wiederverwendung der Katalysatorlösung zu
einer Ausbeuteverschlechterung oder Verschlechterung der
Produktqualität kommt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
bereitzustellen, das es erlaubt, sowohl die Kondensation
als auch die zur Veresterung von in situ entstehendem Vit
amin E zu Vitamin E-Acetat notwendige Umsetzung mit Acetan
hydrid bei moderaten Temperaturen durchzuführen, ohne eine
mehrmalige Katalysatordosierung vor Kondensation und vor
Nachacetylierung notwendig zu machen und gleichzeitig eine
thermische Nachacetylierung zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere ein Verfähren zu
finden, bei dem sowohl Reaktion als auch Acylierung mit
Acetanhydrid unter moderaten Temperaturen ablaufen, bei dem
sowohl die Reaktion als auch die anschließende Acylierung
unter Verwendung des gleichen Katalysatorsystems verlaufen,
und bei dem der Katalysator in Form einer Wasser enthalten
den essigsauren Lösung, die problemlos bei Raumtemperatur
handhabbar und flüssig pumpbar bleibt, zu recyclieren, ohne
daß es zum Verlust der katalytischen Aktivität bei wieder
holter Recyclierung kommt.
Die Lösung der im vorigen beschriebenen Probleme gelingt
durch die Verwendung eines Katalysatorsystems aus einer
wässrigen Halogenwasserstoffsäure, einem Zinkhalogenid und
gegebenenfalls einem elementaren Metall, insbesondere Zink,
unter Verwendung von Essigsäure als Lösungsmittel. Die
Durchführung der hochselektiven Reaktion in Essigsäure ge
stattet es, nach Durchführung der Kondensation, das Reakti
onswasser zusammen mit der Hauptmenge des Kondensationskatalysators
als essigsaure Phase durch einfache Phasentren
nung von der Produkt-haltigen organischen Phase zu trennen,
wobei die aktiven Katalysatorkomponenten in ausreichender
Kozentration in der organischen Phase verbleiben, um die
anschließende Acetylierung mit einem Acylierungsmittel,
insbesondere Acetanhydrid effizient und selektiv bei mode
raten Temperaturen durchzuführen. Dies ermöglicht die Ver
wendung des gleichen Katalysatorsystems ohne zusätzliche
Dosierung eines Katalysators sowohl für Kondensation als
auch für die Acylierung und erlaubt gleichzeitig die Durch
führung der Acylierung bei moderaten Temperaturen zwischen
0-60°C. Durch die effiziente Abtrennung von Wasser in der
essigsauren Katalysatorphase (Katalysatorphase I und II)
gelingt es, die Menge des für Herstellung des Vitamin E-
Acetats notwendigen Acetanhydrid zu reduzieren, da bei An
wesenheit von Wasser stöchiometrisch das Acylierungsmittel
verbraucht wird.
In diesem Zusammenhang gestattet die Verwendung einer or
ganischen Carbonsäure als Lösungsmittel, insbesondere Es
sigsäure, Vitamin E-Acetat Ausbeuten vor Destillation von <
96% zu erhalten, wobei bereits nach der Reaktion ohne die
Anwesenheit des Acylierungsmittel nicht unbeträchtliche
Mengen an Vitamin E-Acetat neben dem Hauptprodukt Vitamin E
vorliegen. Das Vorhandensein des Hauptproduktes erklärt
sich durch in situ, in Gegenwart des Kondensationskatalysa
tors stattfindende Veresterung zwischen Vitamin E und Es
sigsäure unter Entstehung von Wasser.
Die Verwendung von Essigsäure als bevorzugtes Lösungs- und
Extraktionsmittel für die Katalysatorlösung nach der Kon
densation ermöglicht die Recyclierung der Katalysatorlösung
in Form einer gut handhabbaren, wässrig-essigsauren Lö
sung, die durch einfache Destillation von Essigsäure und
Wasser so regeneriert werden kann, daß keine der kataly
tisch wirksamen Komponenten mit dem Destillat verloren geht
und die erhaltene Katalysatorlösung ohne Einbuße der Akti
vität wieder in die Reaktion zurückgeführt werden kann.
Durch die nach der Kondensation durchgeführte Phasentren
nung der Tocopherolphase von sich abscheidender wässriger,
essigsaurer Katalysatorphase, gelingt es ohne Zusatz von
weiteren Extraktionsmitteln und Wasser, eine Rohtocopherol
phase zu erhalten, die eine genügende Konzentration der Ka
talysatorkomponenten aufweist, um eine Acylierung bei mode
raten Temperaturen, insbesondere zwischen 20°C-40°C zu
gewährleisten. Darüber hinaus ist das Handling und der
verfahrenstechnische Aufwand zum Dosieren und Pumpen der
Katalysatorlösung wesentlich vereinfacht worden.
Die Hauptmenge des Katalysators kann nach der Kondensati
onsreaktion durch einfache Phasentrennung der essigsauren
Phase (Katalysatorphase I) von der Vitamin E/Vitamin E-
Acetat Phase getrennt werden, wobei in der organischen Pha
se noch eine ausreichende Katalysatorkonzentration ver
bleibt, um eine schonende, hoch selektive Nachacetylierung
bei moderaten Temperaturen zu gestatten. Nach der Acetylie
rung wird die Vitamin E-Acetat Phase durch wässrige Extrak
tion von den Katalysatorresten befreit und die erhaltene
wässrige Katalysatorphase (Katalysatorphase II) mit der
nach der Kondensation erhaltenen Katalysatorphase I verei
nigt. Die Aufarbeitung dieser Katalysatorphasen erfolgt im
einfachsten Fall durch destillative Abtrennung eines Gemi
sches aus Essigsäure und Wasser ohne daß die aktiven Kata
lysatorkomponenten im Destillat mit übergehen. Es verbleibt
eine essigsaure, wässrige konzentrierte Katalysatorlösung
(Re-Katalysatorlösung III), die wieder für die Kondensation
eingesetzt werden kann.
Diese Katalysatorlösung ist auch bei Raumtemparatur flüssig
und stellt eine bei moderaten Temperaturen einfach handhab
bare und dosierbare Formulierung des aktiven Katalysators
dar.
Im vereinfachten Blockfließbild stellt sich unser Verfah
ren beispielsweise wie folgt dar:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
alpha-Tocopherolacetat durch Kondensation von Trimethylhy
drochinon (TMHQ) und einem Phytolderivat, insbesondere Iso
phytol (IP), bei moderaten Temperaturen in Gegenwart eines
Katalysatorsystems bestehend aus einem Zinkhalogenid und
einer Protonensäure und gegebenenfalls einem elementaren
Metall, insbesondere Zink, in Essigsäure als Lösungsmittel,
wobei sich nach der Kondensationsreaktion eine Nachacety
lierung des nach der Kondensation erhaltenen Gemischs aus
Tocopherol/Tocopherol-Acetat bei moderaten Temperaturen in
Gegenwart des Kondensationskatalysators durchgeführt wird,
der nach Abtrennung der essigsauren Katalysatorphase nach
der Kondensation in ausreichender Konzentration in der or
ganischen Phase verbleibt, unter Regenerierung und Rückfüh
rung einer wässrigen, essigsauren Katalysatorlösung. Als
Zinkhalogenidkatalysator werden insbesondere die Chloride
und Bromide, aber auch Mischungen dieser Komponenten einge
setzt. Auch die basischen Chloride und Bromide des Zinks,
also die entsprechenden Oxy- und Hydroxyhalogenide stellen
aktive Katalysatoren des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Die Kondensation des Aromatenbausteines TMHQ mit Isophytol
in Gegenwart des Katalysatorsystems aus ZnX2 und HY (X =
Halogenid-, Hydroxid-, Oxid-; Y = Anion einer Brönstedtsäu
re) und gegebenenfalls einem als dritte Katalysatorkompo
nente zugesetzten elementarem Metall, insbesondere Zink,
verläuft in guten Ausbeuten, wenn man die Umsetzung allge
mein in einem mit Wasser extrahierbaren oder mischbaren,
protischen Lösungsmittel, insbesondere Essigsäure, durch
führt und die zur Kondensation und nachfolgenden Acetylie
rung verwendete Katalysatorlösung in Form einer wässrigen,
essigsauren Lösung von ZnX2 und HY in die Reaktion ein
führt, wobei die Katalysatorlösung typischerweise einen
Zinkhalogenidgehalt von ca. 50-90 Gew.-%, 1-10 Gew.-%
HY, 1-30 Gew.-% Wasser und 1-30 Gew.-% Essigsäure ent
hält. Das molare Verhältnis zwischen der aktiven Zinkhalo
genidkomponente bezüglich Wasser beträgt etwa 1 : 4, das molare
Verhältnis Zinkhalogenid zu Essigsäure beträgt zwi
schen 1 : 10 und 10 : 1.
Die Umsetzung der als Edukt verwendeten Komponenten in Es
sigsäure verläuft in hervorragenden Ausbeuten. Essigsäure
hat gegenüber den üblicherweise zur Kondensation als Lö
sungsmittel eingesetzten Estern den Vorteil, daß sich Es
sigsäure unter den Reaktionsbedingungen inert verhält, wäh
rend entsprechende konventionelle Ester in Anwesenheit der
sauren Katalysatoren und Wasser zur Hydrolyse neigen und
man bereits auf der Stufe der Kondensation ein Gemisch aus
Vitamin E und Vitamin E-Acetat enthält, so daß bei der an
schließenden Nachacetylierung die Menge an Acylierungmittel
reduziert werden kann, sich wässrige Essigsäure zur Extrak
tion des sauren Katalysators und zur Entfernung des Konden
sationswassers mit der Katalysatorphase I eignet und Essig
säure gleichzeitig als Lösungsmittel der Reaktion und als
Lösungsmedium für das aktive Katalysatorsystem verwendet
werden kann, wobei man auch bei kontinuierlicher Recyclie
rung der regenerierten Katalysatorphase bei unterstöchiome
trischer Frischergänzung der Komponenten HY kein Verlust an
katalytischer Aktivität feststellt, was sich wiederum in
gleichbleibend hohen Selektivitäten und Ausbeuten äußert.
Die als Lösungsmittel verwendete Essigsäure kann bei dis
kontinuierlicher Durchführung für jeden Batch frisch zuge
geben werden. In einer bevorzugten Variante wird als Lö
sungsmittel die in einem ersten Ansatz bei der Acetylierung
mit Acetanhydrid als Nebenprodukt gewonnene Essigsäure ver
wendet. Die Essigsäurekonzentration kann bezüglich dem ein
gesetzten TMHQ ca. 10-300 Gew.-% betragen, wobei üblicher
weise die besten Ergebnisse bei 50 bis 150 Gew.-% Essigsäu
re bezüglich TMHQ erreicht werden.
Die Wassermenge kann in weiten Bereichen variiert werden
und wird üblicherweise zur Erzielung guter Ergebnisse in
der Reaktionsmischung auf eine Konzentration von 10-2-400 Mol%
bezüglich TMHQ eingestellt, wobei bevorzugt ein mola
res Verhältnis von TMHQ: Wasser zwischen 4 und 0,5 (400 mol%
bis 25 mol%) eingestellt wird. Die Wassermenge ergibt
sich summarisch aus der Wasserkonzentration, die in der Re
cyclierkatalysatorlösung III in die Reaktion eingebracht
wird und der frisch ergänzten wässrigen HY (Katalysator-
Protonensäure). Im wesentlichen wird die Wasserkonzentrati
on in der Reaktionsmischung durch den Wassergehalt der re
cyclierten Katalysatorphase bestimmt.
Die Kondensationsreaktion wird in Anwesenheit der Katalysa
torkomponenten ZnX2 - HY und gegebenfalls eines elementaren
Metalls in Essigsäure als Lösungsmittel bei Temperaturen
zwischen 0°C-150°C durchgeführt, wobei die besten Ergeb
nisse in einem Temperaturintervall von 40°C-120°C erzielt
werden. Die anschließende Acetylierung wird in Gegenwart
der Katalysatorkomponenten ZnX2 - HY und gegebenfalls eines
elementaren Metalls bei Temperaturen zwischen 0°C-100°C
durchgeführt, wobei die besten Ergebnisse bei 0-40°C er
zielt werden.
Als Lewissäure sind gemäß der bekannten Patentliteratur
Zinksalze, insbesondere die Halogenide wie Zinkchlorid und
Zinkbromid geeignet, wobei auch die entsprechenden unter
Reaktionsbedingungen entstehenden Hydroxide in diese Termi
nologie miteinbezogen sind. Die Einsatzmengen der Lewissäu
ren betragen bezogen auf das eingesetzte TMHQ 10 mol%-200 mol%,
insbesondere 20 mol%-50 mol%. Im wesentlichen wird
im Kreislaufverfahren bei Recyclierung der regenerierten
Katalysatorlösungen die Lewissäurekonzentration über den
Lewissäuregehalt der wässrigen, essigsauren Recyclierlösung
eingestellt.
Die Lewissäure muß nicht als käufliche Komponente in die
Reaktion eingebracht werden, sondern kann in situ durch Mi
schung entsprechender Mengen Halogenwasserstoffsäure mit
dem entsprechenden Metall, insbesondere Zink hergestellt
werden. Nach Regenerierung der Katalysatorlösung kann das
entsprechende Zinkhalogenid nahezu vollständig wieder de
tektiert werden, fehlende Mengen werden durch Frischergän
zung des elementraen Metalls und einer wässrigen Halogen
wasserstoffsäure bis auf das gewünschte Konzentrationsni
veau ausgeglichen.
Als Protonensäure sind gemäß Patentliteratur Mineralsäuren,
insbesondere Halogenwasserstoffsäuren in konzentrierter
Form oder in Form ihrer wässrigen Lösungen einsetzbar. Zu
guten Ergebnissen gelangt man insbesondere bei Verwendung
von Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff, insbesondere in
Form ihrer konzentrierten wässrigen Lösungen. Als Säuren
sind aber auch Schwefelsäuren, Schwefelsäure/SO3 Mischungen
mit verschiedenen SO3-Konzentrationen und Supersäuren mit
einem H0-Wert kleiner gleich -11,9, wie beispielsweise
die Perfluoralkansäuren, oder auch Gemische von Borsäure
und Oxalsäure einsetzbar. Die Einsatzmengen der Protonen
säuren betragen bezogen auf das eingesetzte TMHQ 0,01 mol%-100 mol%,
insbesondere 5 mol%-50 mol%. Die Verwendung
konzentrierter Lösungen von Salzsäure und Bromwasserstoff
ist bevorzugt.
Im wesentlichen wird im Kreislaufverfahren bei Recyclierung
der regenerierten Katalysatorlösungen die Protonensäurekon
zentration über den Protonensäuregehalt der wässrigen, es
sigsauren Recyclierlösung eingestellt.
Die Reihenfolge der Edukt-/Katalysatorzugabe ist prinzipi
ell nicht wichtig (gilt nicht für IP, das zum Schluß zur
Mischung der übrigen Komponenten gegeben wird) und sei in
der folgenden Beschreibung exemplarisch verstanden.
In einer bevorzugten Ausführungsform legt man beim Anfahren
des Prozesses die als Lösungsmittel verwendete Essigsäure
vor (zum Beispiel aus vorigem Batch der Vitamin E-Acetat
Herstellung nach der Acylierung mit Acetanhydrid, oder als
Frisch Lösungsmittel) und löst darin die Katalysatorkompo
nenten, die wässrige Halogenwasserstoffsäure und das en
sprechende Zinkhalogenid und gegebenenfalls elementares
Zink, auf. Zu dieser Lösung gibt man den aromatischen Bau
stein TMHQ. Die so erhaltene Suspension wird auf Reaktion
stemperatur gebracht. Zu dieser Mischung wird während 2-4
Stunden Isophytol dosiert, gegebenenfalls als Essigsäurelö
sung. Nach Reaktionsende wird die Reaktionsmischung auf
Raumtemperatur abgekühlt, wobei sich zwei definierte Phasen
bilden, die Katalysatorphase (Katalysatorphase I) und die
Produktphase (Produktphase I).
Die untere, schwere Phase enthält Vitamin E/Vitamin E-
Acetat als Nebenkomponente und besteht hauptsächlich aus
einer wässrigen, essigsauren Lösung der Katalysatorkompo
nenten. Der Anteil an Produktkomponenten (Vitamin E und
Vitamin E-Acetat) in der Katalysatorphase I beträgt etwa
0,1-5 mol%, üblicherweise 0,5-2 mol% der insgesamt ge
bildeten Produktmenge. Die in der Katalysatorphase enthal
tenen Produktanteile können durch einfache Extraktion mit
einem geeigneten Lösungsmittel zurückgewonnen werden und
werden anschließend mit der oberen Produktphase vereinigt.
Bei diskontinuierlicher Prozessführung kann auch einfach
ein unpolares Lösungsmittel mit einem hohen Lösungsvermögen
für Vitamin E und Vitamin E-Acetat ergänzt werden, insbesondere
ein Alkan, ein aromatisches Lösungsmittel oder ein
entsprechender Ester. Durch einfaches Ausrühren kann der
Vitamin E/Vitamin E-Acetat Gehalt in der Katalysatorphase I
so weit verringert werden, daß nur noch Spuren vorhanden
sind und so keine nennenswerten Ausbeuteverluste entstehen.
Die obere Phase (Produktphase I) enthält Reste der Kataly
satorkomponenten ZnX2 und HY und neben dem Extraktionsmit
tel als Hauptbestandteil ein Gemisch aus Vitamin E und Vit
amin E-Acetat. Je nach Reaktionsführung schwankt das Ver
hältnis zwischen Vitamin E und Vitamin E-Acetat im Bereich
zwischen 10 : 1 und 1 : 1, üblicherweise beträgt das nach der
Kondensation erhaltene Verhältnis zwischen 5 : 1 und 2 : 1. Als
bestimmende Parameter für das Verhältnis zwischen Vitamin E
und Vitamin E-Acetat kann vor allem die Wasserkonzentration
in der Reaktionslösung und die Temperatur der Umsetzung
identifiziert werden, insbesondere die Reaktionsführung, da
bei azetroper wasserauskreisung während der Reaktion der E-
Acetat Anteil vergrößert wird.
Die in der oberen Produktphase verbleibende. Katalysatormen
ge ist ausreichend für die Acetylierung der neben Vitamin
E-Acetat vorhandenen nicht veresterten Vitamin E Menge bei
moderaten Temperaturen.
Nach der Phasentrennung von Katalysatorphase I von der Pro
duktphase I wird der Anteil der Produktkomponenten, die et
wa 0,1-5 mol% der insgesamt gebildeten Produktmenge ausma
chen, aus der Katalysatorphase extraktiv entfernt. Als Ex
traktionsmittel können an dieser Stelle alle geeigneten,
nicht oder nur wenig mit der Katalysatorphase mischbaren
Lösungsmittel verwendet werden, insbesondere aliphatische,
cycloaliphatische oder aromatische Lösungsmittel. Bei
spielsweise seien an dieser Stelle Pentan, Hexan, Heptan,
Octan, Nonan, Decalin, Ligroin, Petrolether, Cyclohexan,
Benzol, Toluol, Xylol, oder auch halogenierte Derivate der
Lösungsmittel genannt. Auch andere gebräuchliche Lösungs
mittel wie Ester, insbesondere Carbonatester und aliphati
sche Carbonsäureester, und aliphatische Alkohole sowie Ge
mische aus den genannten Gruppen der Lösungsmittel sind für
diese Extraktion geeignet.
Die Extraktion verläuft sehr effizient bereits mit geringen
Mengen an aliphatischem Extraktionsmittel, wobei die Menge
des Extraktionsmittels in Bereichen zwischen 10 Gew.-%-200 Gew.-%
bezogen auf die zu extrahierende Katalysatorphase I
variiert werden kann.
Die Extraktionsphase, die im wesentlichen aus Vitamin
E/Vitamin E-Acetat und dem Extraktionsmittel besteht, wird
mit der Produktphase I vereinigt, so daß insgesamt eine
Phase, die Produktphase II resultiert, die sich additiv zu
sammensetzt aus der Produktphase I, die den Großteil des
gebildeten Vitamin E und Vitamin E-Acetat enthält. In die
ser Phase befinden sich 95-99,1% des insgesamt nach der
Kondensationsreaktion gebildeten Vitamin E + Vitamin E-
Acetat und der Extrakt der Katalysatorphase I, der 0,1-5%
des insgesamt gebildeten Vitamin E neben Vitamin E-Acetat
enthält.
Wie bereits angegeben, kann auch ohne Extraktion durch ein
fache Zugabe einer entsprechenden Menge eines nicht wasser
löslichen Lösungsmittels, das nicht mit der Katalysatorpha
se mischbar ist, der Produktgehalt in der Katalysatorphase
I auf < 0,1 Gew.-% verringert werden. Die Produktphase I,
die ein Gemisch aus Vitamin E und Vitamin E-Acetat enthält,
wird anschließend durch Umsetzung mit einem Acylierungsmit
tel bei moderaten Temperaturen umgesetzt.
Auf diese Weise gelingt es, die nach der Phasentrennung er
haltene Produktphase I nahezu vollständig vom Wasser zu be
freien, das die anschließende Acylierung insofern stören
würde, indem zusätzlich Acetanhydrid verbraucht würde. Die
Acylierung wird dann in einfacher Weise im nicht wasserlös
lichen, hydrophoben Lösungsmittel vorgenommen, ohne daß die
Selektivität der Reaktion oder die Geschwindigkeit wesent
lich beeinflußt werden. Das Volumenverhältnis zwischen was
serunlöslichem Lösungsmittel und Produktphase I kann in
weiten Bereichen variiert werden, üblicherweise beträgt das
Verhältnis 0,5 bis 5, je nach Art des verwendeten Lösungs
mittels. Gute Ergebnisse werden beispielsweise unter Ver
wendung aliphatischer Kohlenwasserstoffe wie Hexan oder
Heptan oder mit aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Toluol
erhalten.
Die Nachacetylierung kann batchweise oder kontinuierlich
durchgeführt werden, wobei die Produktphase I sich zusam
mensetzt aus Essigsäure, dem Extraktionsmittel, Vitamin E
neben Vitamin E-Acetat. Die in der zu acylierenden Phase
vorhandene Rest-Wasserkonzentration wird gegebenenfalls
durch Zugabe eines entsprechenden Überschusses an Acetanhy
drid zerstört, wobei Essigsäure entsteht, die sowieso im
Reaktionssystem von Anfang an anwesend ist. Die Produktpha
se 1 wird in einer vorteilhaften Ausführungsform mit Ace
tanhydrid versetzt, wobei die Temperatur durch die Anwesen
heit des Katalysatorsystems aus Protonensäure/Lewissäure
auch bei Raumtemperatur effizient katalysiert wird. Je nach
Reaktionsführung und Konzentration der Katalysatorkomponen
ten kann die Reaktion in einem Temperaturintervall zwischen
-20°C bis 100°C, bevorzugt zwischen 0°C bis 60°C, be
sonders bevorzugt bei Raumtemperatur stattfinden.
Nach Ablauf der Reaktion resultiert die Produktphase II,
die Vitamin E nur noch in einer Konzentration < 1% bezüg
lich Vitamin E-Acetat enthält. Zur Aufarbeitung dieser Pro
duktphase findet in einem anschließenden Schritt eine Kata
lysator-Extraktion mit Wasser und gegebenenfalls einem Co
solvens, insbesondere Methanol oder Ethanol, statt, wobei
zur Unterstützung der Phasentrennung gleichzeitig ein mit
Wasser nicht oder nur wenig mischbares Lösungsmittel einge
setzt werden kann, um die so erhaltene wässrige, essigsaure
Katalysatorphase II von Produktresten zu befreien. Hat man
das wasserunlösliche Lösungsmittel bereits vor der ersten
Phasentrennung (Erzeugung der Katalysator - und Produktpha
se I) zugegeben, muß an dieser Stelle kein zusätzliches Lö
sungsmittel mehr zugegeben werden und man extrahiert die
Katalysatorreste einfach mit Wasser oder einer Mischung
Wasser/Cosolvens. Die Menge des wässrigen Extraktionsmedi
ums, im einfachsten Fall Wasser, kann in weiten Bereichen
variiert werden, und ist insbesondere abhängig von der Art
der eingesetzten Lewissäure und dem gewünschten Extrakti
onsgrad. Gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Pro
duktphase zwei bis dreimal mit 1 bis 10 Vol% Wasser wäscht.
Die Ausführung dieser Extraktion ist relativ unkritisch,
sie kann kontinuierlich als Gegenstromextraktion ausgeführt
werden. Im einfachsten Fall rührt man die Produktphase II
nacheinander mit entsprechenden Mengen Wasser bzw. wässri
ger Alkohollösung aus.
Für die Auswahl des Extraktionsmittels der wässrigen Kata
lysatorphase II gelten die gleichen Kriterien, wie sie be
reits im Falle der Extraktion der Katalysatorphase I ange
führt wurden. Bevorzugt ist eine Verfahrensweise, wobei man
die Extraktion der Katalysatorphase I und die Extraktion
der Katalysatorphase II im gleichen Extraktionsmittel
durchführt. Besonders vorteilhaft ist die Durchführung dieser
Trennung von Produkt (Vitamin E-Acetat) und Katalysator
(ZnX2 - HY) als (gegebenenfalls) mehrstufige Gegenstromex
traktion.
Man erhält nach Extraktion der Produktphase II mit Wasser
und gegebenfalls einem Cosolvens wie Methanol oder Ethanol
eine wässrige, essigsaure, die Katalysatorkomponenten ent
haltende Phase, die Katalysatorphase II. Diese Katalysator
phase II, die die Katalysatoren der Acylierung enthält,
wird mit der nach der Kondensation erhaltenen Katalysator
phase I vereinigt. Es resultiert eine wässrige, essigsaure
Katalysatorphase, die quantitativ die aktiven Katalysator
komponenten ZnX2 und einen Großteil der aktiven Katalysa
torkomponente HY enthält.
Diese Katalysatorphase wird durch entsprechende verfahren
stechnische Verfahren so behandelt, daß eine die Katalysa
torkomponenten enthaltende Phase, die Katalysatorphase III,
resultiert, die nach Ergänzung der teilweise verbrauchten
Komponente HY wieder für die Kondensation der Bausteine
TMHQ und Isophytol eingesetzt werden kann. Die Katalysator
regenerierung umfasst im wesentlichen die teilweise Entfer
nung von Essigsäure und/oder Wasser, wobei im wesentlichen
die Katalysatorkomponenten ZnX2 und HY in einer konzen
trierten Wasser/Essigsäure Lösung verbleiben. Im einfach
sten Fall führt man zu diesem Zweck eine Destillation der
vereinigten Katalysatorphasen I und II durch, wobei als De
stillat Wasser und Essigsäure erhalten werden, ohne daß HY
in Form einer konzentrierten, wässrigen Lösung im Destillat
mit übergehen.
Die Destillation und die damit verbundene Regenerierung der
Katalysatorphase wird bei einem Druck von 0,1 Torr bis 760 Torr
durchgeführt. Die destillative Regenerierung der vereinigten
Katalysatorphasen I und II wird entsprechend dem
eingestellten Druck in einem Temperaturintervall von 20°C-200°C
vollzogen. Die Möglichkeit, die Katalysatorphase
bei reduziertem Druck und entsprechend moderaten Temperatu
ren durchzuführen, bietet zusätzliche Vorteile bezüglich
der Wahl des Werkstoffes der verwendeten Apparate. In einer
weiteren erfindungsgemäßen Variante wird die Katalysatorre
generierung durch Einengung der vereinigten Katalysatorpha
sen I und II so durchgeführt, daß neben Wasser und Essig
säure auch teilweise HY destillativ entfernt wird. Die re
sultierende Katalysatorphase III muß dann zur Aufrechter
haltung der vollen katalytischen Aktivität mit der entspre
chenden Konzentration an HY ergänzt werden.
Die Regenerierung der vereinigten Katalysatorphase kann ne
ben den beschriebenen destillativen Methoden auch durch al
ternative Methoden erfolgen, insbesondere der Abtrennung
von Wasser und/oder Essigsäure durch Separierung mittels
einer geeigneten Membran. Nach dieser Variante erfolgt die
Konzentrierung der aktiven Katalysatorlösung durch selekti
ve Entfernung von Essigsäure und/oder Wasser, wobei eben
falls eine Katalysatorlösung III verbleibt, die neben ei
ner, wie oben angegebenen, Essigsäure-Wasser Konzentration,
die aktiven Katalysatorkomponenten enthält.
Die nach der beschriebenen Vorgehensweise erhaltenen Kata
lysatorlösungen III sind in einem Temperaturintervall von
0°C-200°C auch beim mehrmaligen Recyclieren ausreichend
wenig viskos, um sie mit geeigneten Pumpen im flüssigen Zu
stand zu fördern, ohne daß es zur Kristallisation der Kata
lysatorkomponten kommt, die zusätzliche Maßnahmen zur Recy
clierung erfordern. Der Zunahme der Viskosität der regene
rierten Katalysatorlösung III, die mit steigender Cyclen
zahl feststellbar ist, kann in einfacher Weise abgeholfen
werden, indem das Lösungsmittel der Kondensation, die Es
sigsäure, zumindest zum Teil zur regenerierten Katalysator
phase gegeben wird. Die Zugabe der in diesem Fall als Ver
dünnungs- und Lösungsmittel eingesetzten Essigsäure kann
auch bereits direkt bei der Regenerierung der vereinigten
Katalysatorphasen II und III während der Destillation er
folgen. Man recycliert bei dieser Vorgehensweise also im
wesentlichen eine essigsaure nahezu wasserfreie Lösung des
Katalysatorsystems.
Durch die erfindungsgemäße Kondensation von TMHQ mit Iso
phytol in Essigsäure als Lösungsmittel und der beschriebe
nen Verfahrensweise zur Regenerierung der Katalysatorlösung
als wässrige Essigsäure und ZnX2 - HY enthaltende Katalysa
torlösung wird ein unkompliziertes, effizientes Verfahren
zur Herstellung von Vitamin E-Acetat bereitgestellt, das
ohne oder mit nur unwesentlicher Frisch-Ergänzung der Kata
lysatorkomponente HY eine gleichbleibende katalytische Ak
tivität des eingesetzten Katalysators ermöglicht.
Durch die erfindungsgemäße Durchführung der Vitamin E-
Acetat Herstellung ausgehend von TMHQ und Isophytol ist es
gelungen, eine Lösungsmittel/Katalysatormatrix zu finden,
die es ermöglicht, durch Verwendung eines wasserlöslichen,
mit Wasser extrahierbaren Lösungsmittels, insbesondere Es
sigsäure, eine selektive Produktherstellung nach Kondensa
tion zu realisieren sowie ebenfalls eine Katalysatorabtren
nung des Kondensationskatalysators von der erhaltenen Pro
duktphase, bestehend aus Vitamin E/Vitamin E-Acetat und Es
sigsäure. Nach der Katalysatorabtrennung von der Vitamin
E/Vitamin E-Acetat Phase wird eine ausreichende Katalysa
torkonzentration für die anschließende Acylierung mit einem
geeigneten Acylierungsmittel bei moderaten Temperaturen er
möglicht, bei gleichzeitiger Reduzierung des die Acylierung
störenden Wassers. Nach Acylierung unter Erhalt des Pro
dukts Vitamin E-Acetat mit einem geeigneten Acylierungsmit
tel wird eine Extraktion der Katalysatorphase mit einem
wässrigen Extraktionsmittel durchgeführt und durch Regene
rierung der so erhaltenen Katalysatorphase wird unter Ent
fernung von Wasser/Essigsäure eine aktive, unter moderaten
Temperaturen gut handhabbare Katalysatorphase III erhalten,
die ohne Aktivitätsverlust für den wiederholten Einsatz als
Katalysatorlösung verwendet werden kann.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsge
mäße Verfahren. Der Gehalt der nach Kondensation erhaltenen
Mischungen wie der Gehalt der Produkte wurden nach Analyse
der Produkte gegen verfügbare, marktgängige Präparate (Flu
ka: 98,5% Vitamin E-Acetat) quantifiziert.
TMHQ = Trimethylhydrochinon
IP = Isophytol
TMHQ-DA = Trimethylhydrochinondiester
TMHQ = Trimethylhydrochinon
IP = Isophytol
TMHQ-DA = Trimethylhydrochinondiester
In einem 2 l Vierhalskolben werden 112,6 g ZnBr2, 300 ml
(315 g) Eisessig und 12,64 g konzentrierte Bromwasser
stoffsäure (48 G%) vorgelegt und anschließend 194,1 g TMHQ
(1,276 Mol) unter Rühren eingetragen. Nach kurzem Stick
stoff-Spülen bei Raumtemperatur wird innerhalb von 10 Minu
ten auf 80°C aufgeheizt. 395 g Isophytol (1,31 Mol) wird
nun binnen 2 Stunden bei 80°C zugegeben und im Anschluss 1
Stunde bei 80°C nachgerührt.
Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden 900 ml n-Hexan er
gänzt und Produktphase I von Katalysatorphase I getrennt.
Zur Produktphase I gibt man nun innerhalb von 30 Minuten
eine mindestens stöchiometrische Menge Acetanhydrid zu, so
daß die Reaktionstemperatur 25°C nicht übersteigt und
lässt im Anschluss noch 15 Min. nachreagieren.
Danach gibt man zur Reaktionslösung 350 ml n-Hexan und 250 ml
Wasser und rührt ca. 10 Minuten kräftig durch. Die Emul
sion wird im Scheidetrichter getrennt und die organische
Phase 2 mal mit 50 ml Wasser gewaschen.
Die so erhaltene Produktphase 1 V wird am Rotationsverdamp
fer bei 60°C und 1 mbar bis zur Massekonstanz eingeengt.
Das zurückgewonnene n-Hexan kann für nachfolgende Extrak
tionen wieder eingesetzt werden. Nach Einrotieren des Lö
sungsmittels werden 615,7 g eines gelben Öls erhalten, das
nach quantitativer HPLC Analyse einen Gehalt von 95,2% be
sitzt. Damit entspricht die Ausbeute bezügl. TMHQ 97,2%.
Die beiden wasserhaltigen essigsauren Extrakte (Katalysa
torphase III) werden mit der Katalysatorphase II vereinigt
und mittels einfacher Destillation, bestehend aus Liebig-
Kühler mit Claisen-Aufsatz, bis zu einer Sumpftemperatur
von 146°C eingeengt.
Man erhält dabei 154,4 g Rückstand (violette Lösung) der
sich dadurch auszeichnet, dass er bei Raumtemperatur gut
pumpbar und handhabbar ist. Ein Erstarren der Lösung wird
auch bei längerer Lagerung bei Raumtemperatur nicht festge
stellt. Die Zusammensetzung des Sumpfes ergibt sich wie
folgt:
71,3% ZnBr2
3,6% HBr
17,9% Wasser
5% AcOH
71,3% ZnBr2
3,6% HBr
17,9% Wasser
5% AcOH
Das Destillat der Katalysatorrecyclierung enthält keine
HBr. Nach Frischergänzung der fehlenden Konzentration an
den aktiven Katalysatorkomponenten wird diese Katalysator
lösung 3 Mal recycliert, wobei kein Absinken der Katalysa
toraktivität beobachtet wird. Nacheinander werden folgende
Ausbeuten an Vitamin E-Acetat bezüglich TMHQ erhalten:
Beispiel 2: 1. Recyclierung: 97,0%
Beispiel 3: 2. Recyclierung: 96,8%
Beispiel 4: 3. Recyclierung: 97,5%
Beispiel 2: 1. Recyclierung: 97,0%
Beispiel 3: 2. Recyclierung: 96,8%
Beispiel 4: 3. Recyclierung: 97,5%
Beispiel 1 wird reproduziert ( = Beispiel 5) und der erhal
tene Rückstand wird mit den aus der Tabelle ersichtlichen
Mengen an ZnBr2, HBr und Essigsäure versehen. 10 G% der je
weils erhaltenen Katalysatorlösung werden für eine voll
ständige Quantifizierung der Zusammensetzung für
analytische Zwecke entfernt und durch frische Katalysato
romponenten ergänzt.
In den folgenden Beispielen wird gezeigt, daß man anstelle
von Zinkbromid auch eine Mischung von wässriger HBr und
elementarem Zink als Katalysatorsystem einsetzen kann, das
in situ die für die selektive Katalyse notwendige Konzen
tration an Zinkbromid zu Verfügung stellt. Bei der Recy
clierung der Katalysatorlösung werden je nach eingestellter
Ausschleusungsrate anfallende Zinkbromidverluste durch Er
gänzung von Zink und HBr zu Beginn des neuen Cyclus ausge
glichen. In Beispiel 9 wird zunächst wie in Beispiel 1 mit
Zinkbromid gearbeitet, wobei bei der Recyclierung der Kata
lysatorlösung von Versuch 9 die Frischergänzung nur mittels
Zn und HBr erfolgt.
Beim Beispiel 10 werden 1,32 g Zn (20 mmol; 1,6 Mol-% bez.
auf TMHQ) zugesetzt. Die Frischergänzung der Katalysator
komponenten erfolgt auf Stufe der Katalysatorphase III vor
Destillation zur Einstellung des Wassergehaltes.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von α-Tocopherol-Acetat im
Kreislaufverfahren durch Kondensation von Trimethylhy
drochinon und Isophytol in Gegenwart eines Katalysator
systems bestehend aus einem Zinkhalogenid und einer
wässrigen Protonensäure und gegebenenfalls eines elemen
taren Metalls in einem mit Wasser extrahierbaren oder
mischbaren polaren Lösungsmittel/Wasser Gemisch, dadurch
gekennzeichnet, daß man
- a) das zunächst erhaltene α-Tocopherol von der wässrigen Katalysatorphase abtrennt und mit einem Acylierungsmittel verestert,
- b) die nach Aufarbeitung durch wässrige Extraktion anfallende Lösung der Katalysatoren regeneriert und die Essigsäure enthaltene Lösung in die Reak tion zurückführt und
- c) das Katalysatorgemisch aus Zinkhalogenid und Pro tonensäure aufkonzentriert und in flüssiger Form wieder in die Reaktion einschleust.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zinkhalogenid Chlorid, Bromid, Oxy- und Hydroxy
chlorid sowie Oxy- und Hydroxy-bromid oder deren Gemi
sche eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Protonensäure Chlor- und Bromwasserstoffsäure
eingesetzt wird und für das elementare Metall Zink
steht.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungs- und Extraktionsmittel für die Katalysa
torlösung Essigsäure eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Acylierungsmittel Essigsäureanhydrid eingesetzt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das wässrige essigsaure Katalysatorgemisch de
stillativ oder mittels Membranabtrennung aufkonzen
triert.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktion im Kreislaufverfahren fortlaufend mehr
mals durchgeführt wird.
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