DE1018854B

DE1018854B - Verfahren zur Herstellung von 3, 3, 3-Trimethylolisopropanol als Glycerinersatzmittel

Info

Publication number: DE1018854B
Application number: DER18824A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Walter Grimme; Dipl-Chem Dr Johannes Woellner
Original assignee: Rheinpreussen AG fuer Bergbau und Chemie
Current assignee: Rheinpreussen AG fuer Bergbau und Chemie
Priority date: 1955-08-01
Filing date: 1955-08-01
Publication date: 1957-11-07

Description

Verfahren zur Herstellung von 3, 3, 3-Trimethylolisopropanol als Glycerinersatzmittel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3, 3, 3-Trimethylolisopropanel, das dadurchgekennzeichne t ist, da,ß 3, 3, 3-Trim,ethylola.ceton bei normalem oder erhöhtem Druck und normaler oder erhöhter Temperatur katalytisch hydriert wird.
Der anzuwendende Druck und die Umsetzungstemperatur sind abhängig von der Art des verwendeten Hydrierungskatalysators. Als solche können die üblichen bekannten Hydrierungskatalysatoren, wie Raneynickel, Platinoxyd, Platinmohr, Kupferoxyd-Chromoxyd u. dgl., Anwendung finden.
Das 3, 3, 3-Trimethylola.ceton kann nach dem Verfahren des Patentes 959 643 durch Umsatz von Aceton und Formaldehyd im Molverhältnis von weniger als 1 : 3 in alkalischem Medium bei Temperaturen unterhalb 50', vorzugsweise unterhalb 20', gewonnen werden, wobei die Umsetzung in Gegenwart von etwa J 000 ccm Wasser pro Mol Aceton durchgefüb.rt wird.
Der neue mehrwertige Alkohol dient als Glycerinersatzm-ittel und zeichnet sich wie Glycerin durch besonders gute konservierende Eigenschaften aus. Weiterhin stellt er eine Bereicherung auf dem Gebiete der mehrwertigen Alkohole dar und eignet sich vorzüglich als Alkoholkomponente zur Kunstharzherstellung sowie als Zwischenprodukt beim Aufbau von Kunststoffen.
Beispiel 300 g TrimethyloJaccton vom Schmelzpunkt 67 bis 68' werden in 11 Isopropano1 gelöst und in einem Remanit-Hub-Rührautoklav nach Hafer von 21 Inhalt bei einem Wasserstoffdruck von 100 atü hydriert. Die Hydrierung verläuft in Gegenwart von 100 g Ra.neynickel bei Raumtemperatur sehr rasch, so daß ein Ansteigen der Temperatur auf etwa 40' beobachtet: wird. Nach: 40 Minuten ist der Druck durch, Wasserstoffaufnahme auf 71 at abgefallen, und es wird keine Wasserstoffaufnahme- mehr beobachtet. 1a'ach Ablassen des Druckes wird der Kontakt abgenutscht und das Lösungsmittel Isopropanol im Vakuum abdestilliert. Es verbleibt ein Rückstand von 280 g aus rohem 3, 3, 3-Trimethylolisopropanol. Durch zweimaliges Umkristallisieren aus Isopropanol erhält man das 3, 3, 3-Trimethylolisopropanol mit einem Schmelzpunkt vän 144 bis 145°. Nach weiterem zweimaligem Umkristallisieren steigt der Schmelzpunkt auf 149'. Analyse Berechnet: . .. , . . . .. . .. . C 48,0 %, H 9,33%; gefunden: . .. .. .. .. ... . C 47,91%, H 9,12%. Bei einem absoluten Druck von 1 mm Hg siedet das Trimethvlolisopropa,nol bei 208 bi,s 209'.
Die Hydrierung von Ketoelkoholen unter Erhaltung d,er Alkoholgruppen und unter Überführung der Ketogruppe in eine sekundäre Alkoholgruppe ist an: sich bekannt. Bei den bekannten Verfahren wird der Ketoalkohol entweder in Gegenwart von Nickelskelettkatalysatoren oder in neutraler oder schwach saurer Lösung in Gegenwart von Hydrierungskatalysa.to-ren, wie Sulfide der Metalle der sechsten Gruppe, insbesondere des Molybdäns, ferner Nickel, Kupfer, Kobalt oder Eisen, die gegebenenfalls durch Zusatz geringer Mengen von Metalloxyden, wie Zins-, Chrom-, Mangan-, Aluminium-, Barium- oder llagnesiumoxyd, aktiviert und zweckmäßig auf Trägermaterialien, wie Kieselgel, Bimsstein, Kaolin oder Tonscherben, niedergeschlagen sind" mit Wasserstoff unter erhöhtem Druck reduziert.
Es ist ferner bekannt, Polyalkohole, wie Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Hexantriol, Sorbit oder 3, 3-Dim-ethylolbutanol an Stelle von Glycerin, insbesondere zur Herstellung von Kunst-. harzen zu verwenden.
Das erfindungsgemäße 3, 3, 3-Trimethylolisopropanol liegt in seinen Eigenschaften als Veresterungskomponente in Alkydharzen zwischen denen des Glycerins einerseits und des Pentaeryth.rits andererseits. Bei der Herstellung eines Alkyd.harzes mittlerer Öllänge, z. B. eines 55%ig'en Leinö,lalkyds, erzielt man. mit Glycerin, niedrigere Säurezahlen bei mittleren. Viskositäten. Bei der Verwendung von. Pentaerythrit lassen sich bei diesem Alkydharz nur höhere Säurezahlen bei ebenfalls sehr hoch liegenden Endviskositäten erziehen. Die Verwendung des erfindungsgemäßen 3, 3, 3-Trimethylo@liscpropanols hat den Vorteil, da.ß niedrigere Säurezahlen ähnlich denen des Glycerins, erzielt werden., ohne jedoch eine höhere Endviskosität in Kauf nehmen zu müssen. Wesentlich für die Beurteilung der alkoholischen Veresterungskomponente sind jedoch die, Filmeigenschaften der aus dem Alkydharz hergestellten Lacke. Unter der Voraussetzung des gleichen Ölanteils im Alkydharz, z. B. 55 % Leinöl, zeigt das mit Glycerin veresterte Alkydharz eine lange An- und Durchtrocknungszeit, bei einem verhältnismäßig weichen Lackfilm. Das mit Penta.erythrit hergestellte Alkydharz hat infolge seiner vorhandenen hohen Endsäurczahl schlechte Löslichkeitseigenschaften, so da,ß die Herstellung des Lackes bereits Schwierigkeiten bereitet. Im Gegensatz hierzu läßt sich das mit 3, 3, 3-Trimethvlolisopropanol hergestellte Alkydharz gut zu einem Lack verarbeiten und zeigt itn Lackfilm eine schnelle An- und Durchtrochnung sowie einen harten, aber dennoch sehr elastischen I ackfilm.

Claims

PATENTANSPRUCH: `"erfahren zur Herstellung von 3, 3, 3-Tritnethyloliso,propa.nol als Glycerinersa.tzmittel, dadurch gekennzeichnet, dali 3. 3, 3-Trimethvlolaceton in an sich bekannter Weise bei normalem oder erhöhtem Druck und normaler oder erhöhter Temperatur katalytisch hydriert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften \ r. 851 -193, 859 303, 894 2-10; »Fette und Seifen«, 5-1 (1952), Bd. 12, S. ?58 bis 760.