DE102006028619A1

DE102006028619A1 - Preparation of alkenes comprises separately introducing an educt solution containing an alcohol and acid in a solvent, into reactor; mixing and tempering the mixture; and discharging, collecting, processing and converting the mixture

Info

Publication number: DE102006028619A1
Application number: DE102006028619A
Authority: DE
Inventors: Dirk Schmalz; Marc Dittmann; Stefan Zehner; Frank Schwarz
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-01-25

Abstract

Preparation of alkenes by dehydration of alcohols having at least a CH group in alpha -position comprises separately introducing an educt solution containing the alcohol in at least a solvent and at least an acid in at least a solvent into a temperated flow-through reactor; mixing and tempering the obtained reaction mixture; and discharging, collecting, processing and converting the obtained mixture by one or more down stream reactions.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Alkenen durch Wasserabspaltung aus Alkoholen im Strömungsrohr.The The present invention relates to a novel process for the preparation of alkenes by elimination of water from alcohols in the flow tube.

Die Herstellung von Alkenen durch Wasserabspaltung aus Alkoholaten, insbesondere Lithium- oder Grignardalkoholaten, ist prinzipiell bekannt und dient beispielsweise zur Synthese von arylsubstituierten Alkenen, die als flüssigkristalline oder mesogene Substanzen, Pharmawirkstoffe, Pflanzenschutzmittel, Polymere oder Vorstufen zur Herstellung solcher Verbindungen verwendet werden können. Zur Wasserabspaltung wird das Alkoholat, das in α-Position zur Alkoholat-Funktion eine CH-Gruppe aufweist, mit einer Säure umgesetzt.The Preparation of Alkenes by Dehydration from Alcoholates, in particular lithium or Grignard alcoholates, is in principle known and used for example for the synthesis of aryl-substituted Alkenes, which are called liquid crystalline or mesogenic substances, pharmaceuticals, pesticides, Polymers or precursors used to prepare such compounds can be. The dehydration is the alkoxide, which in α-position to the alkoxide function has a CH group reacted with an acid.

Die bisher übliche Synthese von arylsubstituierten Alkenen, gemäß der nachstehenden Gleichung

in der R H oder einen Alkylrest bedeutet, wird in diskontinuierlichen Verfahren durchgeführt. Hierzu wird die Alkoholatlösung in Gegenwart von Schwefelsäure mehrere Stunden lang erhitzt. Die Reaktionszeit kann in der Regel durch eine höhere Reaktionstemperatur verringert werden. Auf der einen Seite ist jedoch die maximal einstellbare Reaktionstemperatur durch die Siedetemperatur des eingesetzten Lösungsmittels beschränkt, sofern nicht spezielle Druckapparaturen verwendet werden und damit ein deutlich höherer apparativer sowie sicherheitstechnischer Aufwand in Kauf genommen wird. Auf der anderen Seite sind die erhaltenen Alkene je nach Struktur und funktionellen Gruppen unterschiedlich stabil, so dass bei den verhältnismäßig langen Reaktionszeiten im Reaktionsgemisch unerwünschte Folgereaktionen zur Minderung der Produktausbeute und zu einem höheren Aufarbeitungsaufwand führen können. Daher sind insbesondere chemisch anspruchsvolle Alkene durch Wasserabspaltung aus den entsprechenden Alkoholaten nicht oder nur mit geringen Ausbeuten zugänglich.The hitherto customary synthesis of aryl-substituted alkenes, according to the equation below

wherein R is H or an alkyl radical is carried out in batch processes. For this purpose, the alkoxide solution is heated in the presence of sulfuric acid for several hours. The reaction time can usually be reduced by a higher reaction temperature. On the one hand, however, the maximum adjustable reaction temperature is limited by the boiling point of the solvent used, unless special pressure equipment is used and thus a much higher equipment and safety expenses are accepted. On the other hand, depending on the structure and functional groups, the alkenes obtained are differentially stable, so that, given the relatively long reaction times in the reaction mixture, undesirable secondary reactions can lead to a reduction in the product yield and to a higher workup time. Therefore, especially chemically demanding alkenes are not accessible by dehydration from the corresponding alcoholates or only with low yields.

In der DE 102 04 236 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Alkenen durch Wasserabspaltung aus Alkoholaten bzw. Alkoholen mit mindestens einer CH-Gruppe in α-Stellung zur Alkoholat-bzw. Alkohol-Funktion offenbart, bei dem

a) das Alkoholat bzw. der Alkohol in mindestens einem Lösungsmittel vorgelegt und temperiert wird,
b) mindestens eine Säure in mindestens einem Lösungsmittel getrennt vorgelegt und temperiert wird,
c) die Eduktlösungen aus a) und b) getrennt voneinander in mindestens einen temperierten Durchflussreaktor geleitet und dort zusammengeführt werden,
d) das Reaktionsgemisch abgeleitet wird und dieses gesammelt, aufgearbeitet und/oder in einer oder mehreren nachgeschalteten Reaktionen weiter umgesetzt wird.

In the DE 102 04 236 A1 is a process for the preparation of alkenes by dehydration of alcoholates or alcohols having at least one CH group in α-position to the alcoholate or. Alcohol function revealed in which

a) the alcoholate or the alcohol is initially charged and heated in at least one solvent,
b) at least one acid is separately introduced and tempered in at least one solvent,
c) the educt solutions from a) and b) are conducted separately into at least one temperature-controlled flow reactor and combined there,
d) the reaction mixture is discharged and this collected, worked up and / or further reacted in one or more subsequent reactions.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass sowohl das Alkoholat bzw. der Alkohol als auch die mindestens eine Säure in jeweils mindestens einem Lösungsmittel vorgelegt und temperiert werden muß. Darüber hinaus werden in den Beispielen mindestens zwei Säuren, nämlich Schwefelsäure und Essigsäure, eingesetzt. Diese Maßnahmen sind notwendig, um Fällungsprobleme durch Salze, die insbesondere bei der Umsetzung von Alkoholaten mit Säuren gebildet werden, zu verhindern.adversely In this process is that both the alcoholate and the alcohol as well as the at least one acid in each case at least one solvent must be submitted and tempered. In addition, in the examples at least two acids, namely sulfuric acid and acetic acid, used. These measures are necessary to precipitation problems by salts, especially in the reaction of alcoholates with acids be formed to prevent.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, dass die Synthese der gewünschten Alkene in sehr hohen Ausbeuten bei keiner oder lediglich geringer Nebenproduktbildung ermöglicht, dass gut beherrschbar ist, keinen hohen sicherheitstechnischen Aufwand erfordert und damit auch eine ökonomische Synthese von Alkenen in kommerziellen Maßstäben erlaubt und nicht die oben beschriebenen Nachteile aufweist.task The present invention was therefore a method of the preamble to provide that the synthesis of the desired Alkenes in very high yields with no or only low By-product formation allows, that is well manageable, no high safety effort requires and therefore an economic Synthesis of alkenes in commercial scales is allowed and not the above has described disadvantages.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei die abhängigen Ansprüche vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen.These The object is achieved by a method according to claim 1, wherein the dependent ones Claims advantageous Embodiments of the method according to the invention relate.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Alkenen durch Wasserabspaltung aus Alkoholen mit mindestens einer CH-Gruppe in α-Stellung zur Alkohol-Funktion, das dadurch gekennzeichnet ist, dass

a) der Alkohol in mindestens einem Lösungsmittel vorgelegt wird,
b) mindestens eine Säure, vorzugsweise eine Säure, gegebenenfalls in mindestens einem Lösungsmittel, getrennt vorgelegt wird,
c) die Eduktlösungen aus a) und b) getrennt voneinander in mindestens einen temperierten Durchflussreaktor geleitet und dort zusammengeführt und temperiert werden,
d) das Reaktionsgemisch abgeleitet wird und dieses gesammelt, aufgearbeitet und/oder in einer oder mehreren nachgeschalteten Reaktionen weiter umgesetzt wird.

The present invention thus provides a process for the preparation of alkenes by dehydration of alcohols having at least one CH group in the α-position to the alcohol function, which is characterized in that

a) the alcohol is initially introduced in at least one solvent,
b) at least one acid, preferably an acid, optionally in at least one solvent, is introduced separately,
c) the educt solutions from a) and b) are conducted separately from one another into at least one temperature-controlled flow reactor and combined and tempered there,
d) the reaction mixture is discharged and this collected, worked up and / or further reacted in one or more subsequent reactions.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Synthese von Alkenen aus den entsprechenden Alkoholen in hohen bis sehr hohen Ausbeuten. Hierbei handelt es sich um ein kontinuierliches Verfahren, bei dem Volumenströme der Eduktlösungen im Durchflussreaktor zusammengeführt werden und der so erzeugte Volumenstrom des Reaktionsgemisches den temperierten Durchflussreaktor in definierter Weise durchströmt. Das kleine Reaktionsvolumen in Verbindung mit der kontinuierlichen Reaktionsführung erlaubt die Einstellung kurzer Verweilzeiten des Reaktionsgemisches im Durchflussreaktor. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, selbst thermisch labile Alkohole über eine Wasserabspaltung in die entsprechenden Alkene bei hoher Selektivität zu überführen. Ferner werden die erhaltenen Alkene thermisch nur zeitlich gering belastet, so dass Nebenreaktionen weitgehend vermieden werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Reaktionsparameter, wie z.B. Reaktionstemperatur, Druck und Verweilzeit des Reaktionsgemisches, sehr exakt einstellbar und damit in Abhängigkeit von der Reaktivität und Stabilität der Edukte und Produkte sowie ökonomischer Aspekte sehr gut optimierbar.The inventive method allows the synthesis of alkenes from the corresponding alcohols in high to very high yields. This is a continuous process, in which the volume flows of educt solutions in Flow reactor merged and the volume flow of the reaction mixture thus generated the tempered flow reactor flows through in a defined manner. The small Reaction volume in conjunction with the continuous reaction allowed the setting of short residence times of the reaction mixture in the flow reactor. This will be the opportunity opened, even thermally labile alcohols over to convert a dehydration into the corresponding alkenes at high selectivity. Further the alkenes obtained are thermally stressed only for a short time, so that side reactions can be largely avoided. With the method according to the invention are the reaction parameters, e.g. Reaction temperature, pressure and residence time of the reaction mixture, very precisely adjustable and in dependence from the reactivity and stability of the educts and products as well as more economical Aspects very well optimizable.

Darüber hinaus ist es gegenüber den bekannten diskontinuierlichen Verfahren von grundlegendem Vorteil, dass das Volumen des Reaktionsgemisches im Durchflussreaktor vergleichsweise klein ist. So sind auch hochreaktive, toxische oder in sonstiger Weise potentiell gefährliche Edukte, Produkte und/oder Lösungsmittel unter sehr gut beherrschbaren Bedingungen ohne zusätzliche aufwändige Sicherheitsvorkehrungen handhabbar. Zudem steht ohne erhöhten Sicherheitsaufwand ein deutlich größerer Wertebereich der Reaktionsparameter zur Verfügung. So sind Wasserabspaltungen bei erhöhten Drücken und/oder bei hohen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur des Lösungsmittels, ohne weiteres durchführbar.Furthermore is it opposite the known discontinuous process of fundamental advantage that the volume of the reaction mixture in the flow reactor comparatively is small. So are also highly reactive, toxic or in others Way potentially dangerous Starting materials, products and / or solvents under very well controllable conditions without additional complex Safety precautions manageable. In addition, without increased security a much larger range of values the reaction parameter available. Thus, water splits at elevated pressures and / or at high temperatures, especially at temperatures above the boiling point of the solvent, readily feasible.

Ein weiterer Vorteil ist das günstige Oberflächen- zu Volumen-Verhältnis in einem Durchflussreaktor im Gegensatz zu herkömmlichen Rührwerksapparaturen. Hierdurch kann die Temperatur des Reaktionsmediums schnell und exakt eingestellt werden. Die unkontrollierte Bildung von Bereichen mit erhöhter Temperatur (sog. hot spots), verbunden mit unerwünschten Nebenreaktionen und Sicherheitsproblemen, wird somit weitestgehend vermieden.One Another advantage is the cheap Surfaces- to volume ratio in a flow-through reactor in contrast to conventional agitator equipment. hereby The temperature of the reaction medium can be adjusted quickly and accurately become. The uncontrolled formation of areas of elevated temperature (so-called. hot spots), associated with unwanted Side reactions and security problems, thus largely as possible avoided.

Insgesamt sind daher mit dem neuen erfindungsgemäßen Verfahren zum einen Wasserabspaltungen aus Alkoholen zugänglich, die mit den bekannten diskontinuierlichen Verfahren nicht durchführbar waren, zum anderen sind solche Wasserabspaltungsreaktionen deutlich besser optimierbar. Durch die erzielbare höhere Selektivität der Umsetzung und damit geringere Nebenproduktbildung gestaltet sich die gegebenenfalls anschließende Aufarbeitung einfacher oder kann je nach Art der Folgereaktion(en) gänzlich wegfallen.All in all Therefore, with the new method according to the invention for a water elimination Accessible to alcohols, which were not feasible with the known discontinuous methods, on the other hand, such dehydration reactions are significantly better optimized. Due to the achievable higher selectivity of the reaction and thus less by-product formation, the optionally subsequent work-up designed easier or may completely disappear depending on the nature of the follow-up reaction (s).

Gegenüber den bekannten, kontinuierlichen Verfahren weist das erfindungsgemäße Verfahren mehrere Vorteile auf. So kann die vorzugsweise eine Säure auch ohne den Zusatz eines Lösungsmittels eingesetzt werden. Ferner entfällt das aufwändige Temperieren, sowohl des Alkoholats bzw. des Alkohols auf der einen Seite als auch der Säure auf der anderen Seite.Compared to the known, continuous process comprises the inventive method several advantages. So the preferably an acid too without the addition of a solvent be used. Further deleted the elaborate one Temperieren, both of the alcoholate and the alcohol on the one hand as well as the acid on the other hand.

Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Synthese von arylsubstituierten Alkenen eingesetzt, die als flüssigkristalline oder mesogene Substanzen, Pharmawirkstoffe, Pflanzenschutzmittel, Polymere oder Vorstufen zur Herstellung solcher Verbindungen Verwendung finden.Especially advantageous method of the invention for the synthesis of aryl-substituted alkenes used as liquid-crystalline or mesogenic substances, pharmaceutical agents, pesticides, polymers or precursors for the preparation of such compounds find use.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen und Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.following become preferred embodiments and variants of the method according to the invention described.

Vorzugsweise wird als Alkohol eine Verbindung der Formel I verwendet

in der
R¹, R², R³, R⁴ unabhängig voneinander einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder aromatischen Rest, der ein oder mehrere Heteroatome aufweisen kann, bedeuten, wobei ein, zwei oder drei Reste der Gruppe R¹ bis R⁴ auch H bedeuten können, und wobei zwei oder mehr der Reste R¹, R², R³ und/oder R⁴ miteinander verbunden sein können.Preferably, a compound of the formula I is used as the alcohol

in the
R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ independently of one another are an optionally substituted aliphatic or aromatic radical which may have one or more heteroatoms, where one, two or three radicals of the group R ¹ to R ^{4 may} also be H, and wherein two or more of R ¹ , R ² , R ³ and / or R ^{4 may} be linked together.

Vorzugsweise sind die Reste R¹ und R² und/oder R² und R³ miteinander verbunden, beispielsweise unter Ausbildung eines aliphatischen und/oder aromatischen Rings oder anellierten Ringsystems, der bzw. das auch ein oder mehrere Heteroatome aufweisen kann.The radicals R ¹ and R ² and / or R ² and R ³ are preferably linked to one another, for example forming an aliphatic and / or aromatic ring or fused ring system which may also have one or more heteroatoms.

Vorzugsweise besitzt R¹ eine Bedeutung gemäß der Formel Ia

worin
R^a einen unsubstituierten, einen einfach oder mehrfach durch CN und/oder Halogen substituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CH=CH-, -C≡C-, -OC-O- und/oder -O-CO-, und/oder auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N oder P so ersetzt sein können, dass zwei O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, oder, falls r und/oder p verschieden von 0 sind, auch H, Halogen, CN, SF₅ oder NCS,
A⁰, A¹ jeweils unabhängig voneinander, gleich oder verschieden

a) einen 1,4-Cyclohexenylen- oder 1,4-Cyclohexylenrest, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- oder -S- ersetzt sein können,
b) einen 1,4-Phenylenrest, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
c) einen Rest aus der Gruppe Piperidin-1,4-diyl, 1,4-Bicyclo[2,2,2]octylen, Phenanthren-2,7-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
d) einen bivalenten Rest aus der Gruppe Furan, Pyrrol, Thiophen, Pyrazol, Imidazol, 1,2-Oxazol, 1,3-Oxazol, Thiazol, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, 2H-Pyran, 4H-Pyran, Purin, Pteridin, 1H-Azepin, 3H-1,4-Diazepin, Indol, Benzofuran, Benzothiophen, Chinolin, Isochinolin, Phenazin, Phenoxazin, Phenothiazin und 1,4-Benzodiazepin,

wobei die Reste a), b), c) und d) ein- oder mehrfach durch R^a, insbesondere durch Halogen und/oder CN, substituiert sein können,
Z⁰ -CO-O-, -O-CO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -C₂F₄-, -CH₂CF₂-, -CF₂CH₂-, -CF=CF-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
p 0, 1, 2 oder 3 und
r 0, 1 oder 2 bedeutet.Preferably, R ^{1 has} a meaning according to the formula Ia

wherein
R ^{a is} an unsubstituted, a mono- or polysubstituted by CN and / or halogen substituted alkyl radical having 1 to 15 carbon atoms, wherein in these radicals also one or more CH ₂ groups by -O-, -S-, -CH = CH -, -C≡C-, -OC-O- and / or -O-CO-, and / or one or more CH groups may be replaced by N or P so that two O atoms are not directly linked are, or, if r and / or p are other than 0, also H, halogen, CN, SF ₅ or NCS,
A ⁰ , A ^{1 are} each independently, the same or different

a) a 1,4-cyclohexenylene or 1,4-cyclohexylene radical in which one or two non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -O- or -S-,
b) a 1,4-phenylene radical in which one or two CH groups may be replaced by N,
c) a radical from the group piperidine-1,4-diyl, 1,4-bicyclo [2,2,2] octylene, phenanthrene-2,7-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6 -diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl,
d) a bivalent radical from the group furan, pyrrole, thiophene, pyrazole, imidazole, 1,2-oxazole, 1,3-oxazole, thiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 2H-pyran, 4H-pyran, purine, Pteridine, 1H-azepine, 3H-1,4-diazepine, indole, benzofuran, benzothiophene, quinoline, isoquinoline, phenazine, phenoxazine, phenothiazine and 1,4-benzodiazepine,

where the radicals a), b), c) and d) can be monosubstituted or polysubstituted by R ^a , in particular by halogen and / or CN,
Z ⁰ -CO-O-, -O-CO-, -CF ₂ O-, -OCF ₂ -, -CH ₂ O-, -OCH ₂ -, -CH ₂ CH ₂ -, - (CH ₂ ) ₄ - , -C ₂ F ₄ -, -CH ₂ CF ₂ -, -CF ₂ CH ₂ -, -CF = CF-, -CH = CH-, -C≡C- or a single bond,
p is 0, 1, 2 or 3 and
r is 0, 1 or 2.

Bevorzugte Bedeutungen von R^a sind geradkettige oder verzweigte Alkyl- und Alkoxyreste mit 1 bis 8 C-Atomen, die einfach durch -CN und/oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert sein können.Preferred meanings of R ^a are straight-chain or branched alkyl and alkoxy radicals having 1 to 8 C atoms, which may be mono- or polysubstituted by -CN and / or mono- or polysubstituted by halogen.

Bevorzugte Bedeutungen von A⁰ und/oder A¹ sind 1,4-Cyclohexylen, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- ersetzt sein können, 1,4-Phenylen, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, Phenanthren-2,7-diyl-, Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, wobei diese Reste ein- oder mehrfach durch Halogen, insbesondere Fluor und/oder Chlor, CN und/oder gegebenenfalls durch Halogen substituiertes C_1-5-Alkyl oder C_1-5-Alkoxy substituiert sein können.Preferred meanings of A ⁰ and / or A ¹ are 1,4-cyclohexylene, wherein one or two non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -O-, 1,4-phenylene wherein one or two CH groups are replaced by N phenanthrene-2,7-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, which radicals may be substituted - or may be substituted several times by halogen, in particular fluorine and / or chlorine, CN and / or optionally substituted by halogen C _1-5 alkyl or C _1-5 alkoxy.

Besonders bevorzugt ist r = 1 und A¹ eine 1,4-Phenylen-Gruppe, die unsubstituiert oder in 2, 3, 5 und/oder 6-Position ein-, zwei-, drei- oder vierfach mit Fluor substituiert ist, womit die erfindungsgemäße Umsetzung nach folgendem Schema verläuft:

worin R^a, A⁰, Z⁰, p, R², R³ und R⁴ die vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen aufweisen und s 0, 1, 2, 3 oder 4 bedeutet.Particularly preferred is r = 1 and A ^{1 is} a 1,4-phenylene group which is unsubstituted or substituted in 2, 3, 5 and / or 6-position one, two, three or four times with fluorine, whereby the reaction according to the invention proceeds according to the following scheme:

wherein R ^a , A ⁰ , Z ⁰ , p, R ² , R ³ and R ^{4 have} the meanings given above and below and s is 0, 1, 2, 3 or 4.

Bevorzugt sind:

• p = r = 0, wobei R^a vorzugsweise ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen ist, der einfach durch -CN und/oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert sein kann, oder
• r = 1 und p = 0, 1 oder 2.

Preferred are:

P = r = 0, wherein R ^{a is} preferably a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 8 C atoms, which may be mono- or polysubstituted by -CN and / or mono- or polysubstituted by halogen, or
• r = 1 and p = 0, 1 or 2.

R¹ kann auch Bestandteil eines Liganden, beispielsweise eines Cyclopentadienyl-Systems, in einem metallorganischen Komplex sein.R ¹ may also be part of a ligand, for example a cyclopentadienyl system, in an organometallic complex.

Besonders bevorzugte Gruppen R¹ sind nachfolgend aufgeführt:

worin X O, NR^a oder S bedeutet, R^a die oben angegebene Bedeutung besitzt und * die freie Bindung angibt.Particularly preferred groups R ¹ are listed below:

wherein X is O, NR ^a or S, R ^{a has} the meaning given above and * indicates the free bond.

Vor- und nachstehend bedeutet Halogen als Substituent organischer Reste Fluor, Chlor, Brom oder Iod, vorzugsweise Fluor oder Chlor und besonders bevorzugt Fluor.In front- and below means halogen as a substituent of organic radicals Fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably fluorine or chlorine and especially preferably fluorine.

Vor- und nachstehend können mehrfach vorkommende Gruppen und Substituenten, wie beispielsweise A⁰, Z⁰, A¹, R^a, jeweils gleiche oder unterschiedliche Bedeutungen aufweisen.Above and below, multiply occurring groups and substituents, such as A ⁰ , Z ⁰ , A ¹ , R ^a , may each have the same or different meanings.

Vorzugsweise besitzen ein, zwei oder drei Reste der Gruppe R², R³, R⁴ unabhängig voneinander eine Bedeutung gemäß der Formel Ia und die gegebenenfalls übrigen Reste der Gruppe R², R³, R⁴ bedeuten H.Preferably, one, two or three radicals of the group R ² , R ³ , R ⁴ independently of one another have a meaning according to the formula Ia and the optionally remaining radicals of the group R ² , R ³ , R ^{4 are} H.

Besonders bevorzugt ist R⁴ H und R² und/oder R³ besitzen eine von H verschiedene Bedeutung. Ganz besonders bevorzugt sind R² und R³ verschieden von H.R ⁴ is particularly preferably H and R ² and / or R ³ have a meaning other than H. Most preferably, R ² and R ^{3 are} different from H.

Weiterhin bevorzugt sind R² und R³ derart miteinander verbunden und substituiert, dass der Alkohol der Formel I eine Bedeutung gemäß der Formel Ib besitzt

worin
R^b eine der zu R^a angegebenen Bedeutungen besitzt,
A² eine der zu A⁰, A¹ angegebenen Bedeutungen besitzt,
Z¹ eine der zu Z⁰ angegebenen Bedeutungen besitzt,
q 0, 1, 2 oder 3 bedeutet und
R¹ die oben angegebenen Bedeutungen besitzt.Further preferably, R ² and R ³ are bonded together and substituted such that the alcohol of the formula I has a meaning according to the formula Ib

wherein
R ^{b has} one of the meanings given for R ^a ,
A ^{2 has} one of the meanings given for A ⁰ , A ¹ ,
Z ^{1 has} one of the meanings given for Z ⁰ ,
q is 0, 1, 2 or 3 and
R ^{1 has} the meanings given above.

Die Alkohole können nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden. Vorzugsweise werden sie jedoch in guten bis sehr guten Ausbeuten durch Hydrolyse der entsprechenden Alkoholate erhalten.The Alcohols can be prepared by all methods known in the art. Preferably, however, they are in good to very good yields obtained by hydrolysis of the corresponding alcoholates.

Die Alkoholate wiederum sind in guten bis sehr guten Ausbeuten durch Addition von metallorganischen Verbindungen an Verbindungen mit einer oder mehreren Carbonylfunktionen erhältlich. Solche Umsetzungen sowie die einzusetzenden Edukte, Lösungsmittel und Reaktionsbedingungen sind dem Fachmann bekannt oder in Abwandlung bekannter Synthesen ohne weiteres zu erhalten.The Alcoholates in turn are in good to very good yields Addition of organometallic compounds to compounds with one or more carbonyl functions available. Such reactions as well as the reactants to be used, solvents and reaction conditions are known to the skilled person or in a modification of known syntheses without further ado.

Unter Einbeziehung der zuvor genannten Synthese der Edukte lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren anhand des folgenden Reaktionsschemas darstellen:

worin M, R¹, R², R³ und R⁴ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.Taking into account the aforementioned synthesis of the starting materials, the process according to the invention can be represented by the following reaction scheme:

wherein M, R ¹ , R ² , R ³ and R ^{4 have} the meanings given above.

Bei Verwendung von metallorganischen Verbindungen R¹-M, insbesondere lithium- oder magnesiumorganischen Verbindungen, mit mindestens einem H-Atom am α-Kohlenstoffatom, beispielsweise n-Alkyllithium, können auch Ketone ohne Wasserstoffatome an den α-Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Diphenylketon oder Di-tert-butylketon, eingesetzt werden.When using organometallic compounds R ¹ -M, in particular organolithium or organomagnesium compounds, having at least one H atom on the α-carbon atom, for example n-alkyllithium, and ketones without hydrogen atoms on the α-carbon atoms, such as diphenyl ketone or Di tert-butyl ketone used.

Der erste Syntheseschritt, die Addition der metallorganischen Verbindung R¹-M an die Carbonylverbindung der Formel III wird vorzugsweise in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt. Die Möglichkeit der kontinuierlichen Synthese von Lithiumalkoholaten ist bekannt ( DE 198 58 855 A1 , DE 198 58 856 A1 ). Auch der zweite Syntheseschritt, die Hydrolyse des Alkoholats der Formel IV zum Alkohol der Formel I wird vorzugsweise in einem kontinuierlichen Verfahren (beispielsweise in einem Mixer-Settler) durchgeführt. Von besonderem Vorteil ist hierbei die Möglichkeit, den kontinuierlich anfallenden Alkohol der Formel I aus der kontinuierlichen Hydrolyse unmittelbar im erfindungsgemäßen Verfahren weiter umzusetzen. Damit kann ausgehend von einer metallorganischen Verbindung R¹-M und einer Carbonylverbindung der Formel III das Alken der Formel II in einem über drei Stufen (Carbonyladdition, Hydrolyse und Dehydratisierung) kontinuierlich durchzuführenden Verfahren erhalten werden.The first synthesis step, the addition of the organometallic compound R ¹ -M to the carbonyl compound of the formula III is preferably carried out in a continuous process. The possibility of continuous synthesis of lithium alcoholates is known ( DE 198 58 855 A1 . DE 198 58 856 A1 ). The second synthesis step, the hydrolysis of the alcoholate of the formula IV to the alcohol of the formula I, is preferably carried out in a continuous process (for example in a mixer-settler). Of particular advantage in this case is the possibility of further reacting the continuously occurring alcohol of the formula I from the continuous hydrolysis in the process according to the invention. Thus, starting from an organometallic compound R ¹ -M and a carbonyl compound of the formula III, the alkene of the formula II in a continuous over three stages (carbonyl addition, hydrolysis and dehydration) to be carried out process.

Nachfolgend werden bevorzugte Reaktionsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgeführt.following are preferred reaction conditions of the process according to the invention listed.

Vorzugsweise wird als Säure Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und/oder Trifluormethansulfonsäure verwendet, vorzugsweise Schwefelsäure. Vorzugsweise wird die Säure ohne Lösungsmittel vorgelegt und ohne Temperierung dem Durchflussreaktor zugeführt.Preferably is called acid Hydrochloric acid, Sulfuric acid, phosphoric acid and / or trifluoromethanesulfonic acid used, preferably sulfuric acid. Preferably, the Acid without solvent presented and fed to the flow reactor without temperature control.

Die Säure wird im allgemeinen im molaren Überschuss, vorzugsweise im Bereich von 100 Mol% bis 1000 Mol%, besonders bevorzugt von 100 Mol% bis 600 Mol%, insbesondere von 150 Mol% bis 450 Mol%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol zugeführt.The Acid is generally in molar excess, preferably in the range of 100 mole% to 1000 mole%, more preferably from 100 mol% to 600 mol%, in particular from 150 mol% to 450 mol% fed to the alcohol used.

Bevorzugte Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische für den Alkohol als Edukt und gegebenenfalls für die Säure sind unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen im wesentlichen inerte organische Lösungsmittel, besonders bevorzugt Alkane, Aromaten und Ether, wie beispielsweise Pentan, Hexan, Heptan, Oktan, Benzol, Toluol, Xylole, Diethylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und deren Gemische. Die zu wählende Konzentration der Eduktlösungen ist an sich unkritisch und daher über einen weiten Bereich variierbar.preferred solvent or solvent mixtures for the Alcohol as starting material and optionally for the acid are among the respective Reaction conditions, essentially inert organic solvents, particularly preferably alkanes, aromatics and ethers, such as Pentane, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylenes, diethyl ether, Tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and mixtures thereof. The concentration to be chosen of educt solutions is not critical per se and can therefore be varied over a wide range.

Die Eduktlösungen bzw. Edukte werden im Durchflussreaktor vorzugsweise bei einem Druck von über 1 bar, besonders bevorzugt von über 2 bar und insbesondere bei 5 bis 7 bar, zusammengeführt. Bevorzugte, im Durchflussreaktor einzustellende Reaktionstemperaturen liegen im Bereich von 50°C bis 180°C, besonders bevorzugt von 70°C bis 150°C und insbesondere von 100°C bis 140°C. Ganz besonders bevorzugt wird das Reaktionsgemisch im Durchflussreaktor auf eine Temperatur oberhalb der bei Normaldruck bestimmten Siedetemperatur des Reaktionsgemisches temperiert.The starting solutions or starting materials are in the flow reactor preferably at a pressure from over 1 bar, more preferably from above 2 bar and in particular at 5 to 7 bar, merged. Preferred, im Flow reactor to be set reaction temperatures are in Range of 50 ° C up to 180 ° C, most preferably from 70 ° C up to 150 ° C and in particular of 100 ° C up to 140 ° C. Most preferably, the reaction mixture is in the flow reactor to a temperature above the boiling point determined at normal pressure tempered the reaction mixture.

Die Zusammenführung der Eduktlösungen bzw. Edukte erfolgt vorteilhaft unter Einsatz eines oder mehrerer hintereinander oder parallel geschalteter Y-Stücke, T-Stücke und/oder Statikmischer, an die sich vorzugsweise ein oder mehrere parallel geschaltete Strömungsrohre zur Aufnahme und Weiterleitung des Reaktionsgemisches anschließen. Grundsätzlich ist die Kombination eines oder mehrerer Y- oder T-Stücke mit einem oder mehreren Strömungsrohren ausreichend. Zur Erzielung einer besonders hohen Mischungsgüte ist es von Vorteil, zwischen dem oder den Y- oder T-Stücken und dem Strömungsrohr ein oder mehrere Statikmischer fluidisch zwischen zu schalten. Die Y-Stücke, T-Stücke und/oder Statikmischer sowie die Strömungsrohre werden zur Einstellung der gewünschten Reaktionstemperatur unter Einsatz bekannter Maßnahmen, wie beispielsweise eines Temperierbades oder elektrischer Heizelemente, temperiert und sind Bestandteil des Durchflussreaktors. Des weiteren sind Mikroreaktoren als Durchflussreaktor in dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbar. Geeignete Statikmischer, wie beispielsweise Sulzer-, Kenics-, Kugel- und Mikromischer, sowie Mikroreaktoren und deren Einsatz sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus ULLMANN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, Release 2001, 6th Edition sowie der darin zitierten Literatur. Um eine schnelle und effektive Mischung zu erzielen, weisen die Leitungs- oder Kanalstrukturen, insbesondere der Bereiche des Durchflussreaktors, in denen die Eduktlösungen zusammengeführt werden, vorteilhaft Innenabmessungen in zumindest einer Dimension von ≤ 10 mm, vorzugsweise ≤ 3 mm und besonders bevorzugt ≤ 1 mm auf. Zumindest die durchströmten Bereiche des Durchflussreaktors bestehen vorzugsweise aus gegenüber den eingesetzten Reagenzien inerten Materialien, wie beispielsweise Edelstahl, Titan, Tantal, Glas oder Quarzglas. Zur Kontrolle und damit Steuerung und Optimierung der Wasserabspaltung sind vorzugsweise im Durchflussreaktor sowie gegebenenfalls der nachgeschalteten Verweilstrecke und/oder Abkühlstrecke Mittel zur Kontrolle der Prozessparameter, wie Druck, Temperatur, Volumenfluss und Konzentrationen, integriert. Vorzugsweise werden die so ermittelten Prozessparameter von einer Steuereinheit erfasst, die im Abgleich mit vorgegebenen oder berechneten Sollwerten die Verfahrensführung, beispielsweise durch Ansteuerung von Ventilen, Pumpen und Thermostaten, vornimmt.The together of educt solutions or starting materials is advantageously carried out using one or more Y-pieces, T-pieces and / or static mixers connected in series or in parallel, to which preferably one or more parallel flow tubes for receiving and forwarding the reaction mixture. Basically the combination of one or more Y or T pieces with one or more flow tubes sufficient. To achieve a particularly high mixing quality it is beneficial, between the or the Y or T-pieces and the flow tube fluidically switch one or more static mixer between. The Y-pieces, Tees and / or static mixer and the flow tubes are used for adjustment the desired Reaction temperature using known measures, such as a tempering bath or electrical heating elements, tempered and are part of the flow reactor. There are also microreactors can be used as a flow reactor in the process according to the invention. suitable Static mixers such as Sulzer, Kenics, ball and micromixers, and microreactors and their use are known in the art, for example from ULLMANN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, Release 2001, 6th Edition and the literature cited therein. To be fast and effective To achieve mixing, have the duct or channel structures, in particular the regions of the flow-through reactor in which the educt solutions are brought together, advantageous inner dimensions in at least one dimension of ≤ 10 mm, preferably ≤ 3 mm and particularly preferably ≦ 1 mm on. At least the perfused Areas of the flow reactor are preferably made over the used reagents inert materials such as Stainless steel, titanium, tantalum, glass or quartz glass. To control and Thus, control and optimization of dehydration are preferred in the flow reactor and optionally the downstream residence line and / or cooling line Means for controlling the process parameters, such as pressure, temperature, Volume flow and concentrations, integrated. Preferably detects the process parameters determined in this way by a control unit, in comparison with predetermined or calculated setpoints the Process management, for example by controlling valves, pumps and thermostats, performs.

Die Zuführung der Eduktlösungen bzw. der Edukte und der Aufbau des im Durchflussreaktors gewünschten Drucks erfolgt mit Hilfe dem Fachmann bekannter Mittel, wie beispielsweise Zahnradpumpen.The feed of educt solutions or the educts and the structure of the desired in the flow reactor Printing is done by means of those skilled in the known means, such as Gear pumps.

Von besonderem Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Optimierbarkeit der Wasserabspaltung über eine Einstellung der Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Durchflussreaktor. Die Einstellung kann über die Dimensionierung des Durchflussreaktors, insbesondere über die Wahl des Volumens der vom Reaktionsgemisch durchströmten Bereiche und bei gleichem Querschnitt dieser Bereiche über deren Länge erfolgen. Es ist von Vorteil, dem Durchflussreaktor eine temperierte Verweilstrecke nachzuschalten, in die vor der Durchführung des Schritts d) das Reaktionsgemisch aus dem Durchflussreaktor geleitet wird. Über die Wahl der Länge der Verweilstrecke, die vorteilhaft auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie der Durchflussreaktor temperiert ist, ist die Verweilzeit des Reaktionsgemisches konstruktiv einfacher einzustellen als durch konstruktive Änderungen des Durchflussreaktors selbst. Im einfachsten Fall ist die Verweilstrecke eine sich unmittelbar an den Durchflussreaktor anschließende Rohrleitung, vorzugsweise mit im wesentlichen gleichem Durchmesser wie die Reaktionsstrecke im Durchflussreaktor.Of particular advantage of the method according to the invention is the optimizability of the elimination of water via an adjustment of the residence time of the reaction mixture in the flow reactor. The adjustment can take place via the dimensioning of the flow-through reactor, in particular via the choice of the volume of the regions through which the reaction mixture flows and with the same cross-section of these regions over their length. It is advantageous to downstream of the flow reactor a tempered dwell, in the before performing step d) passing the reaction mixture from the flow reactor. By choosing the length of the residence section, which is advantageously tempered to substantially the same temperature as the flow reactor, the residence time of the reaction mixture is structurally easier to set than by constructive changes of the flow reactor itself. In the simplest case, the residence section is a directly to the flow reactor subsequent pipeline, preferably with substantially the same diameter as the reaction zone in the flow reactor.

Bei gegebener konstruktiver Ausgestaltung des Durchflussreaktors und der gegebenenfalls vorhandenen Verweilstrecke ist die Verweilzeit des Reaktionsgemisches in diesen über die Volumenflüsse der Eduktlösungen einstellbar. Bevorzugte Verweilzeiten betragen 0,1 bis 600 Sekunden, besonders bevorzugt 0,5 bis 100 Sekunden und insbesondere 1 bis 60 Sekunden.at given structural design of the flow reactor and the dwell interval that may be present is the residence time of the reaction mixture in these via the volume flows of starting solutions adjustable. Preferred residence times are 0.1 to 600 seconds, more preferably 0.5 to 100 seconds and especially 1 to 60 seconds.

Vorzugsweise schließt sich an den Durchflussreaktor und die gegebenenfalls vorhandene Verweilstrecke eine niedriger temperierte Abkühlstrecke zum Abkühlen des Reaktionsgemisches an. Mit dem Abkühlen des Reaktionsgemisches können im Anschluss an die Passage durch den Durchflussreaktor und die Verweilstrecke und damit zeitlich exakt nach der eingestellten Verweilzeit des Reaktionsgemisches unerwünschte Neben- und/oder Folgereaktionen wirkungsvoll unterbunden werden.Preferably includes to the flow reactor and any existing Entweilstrecke a lower temperature cooling section for cooling the Reaction mixture. With the cooling of the reaction mixture can following passage through the flow-through reactor and the Dwell time and thus exactly after the set dwell time the reaction mixture undesirable Side and / or subsequent reactions are effectively prevented.

Die aus dem Durchflussreaktor abgeleitete Reaktionsmischung, wird, gegebenenfalls im Anschluss an die Verweilstrecke oder die Abkühlstrecke, vorzugsweise auf Umgebungsdruck entspannt und in einen Vorratsbehälter geleitet oder unmittelbar aufgearbeitet und/oder in weiteren Syntheseschritten eingesetzt.The from the flow reactor derived reaction mixture is, optionally after the dwell or the cooling, preferably on Ambient pressure is released and passed into a reservoir or immediately processed and / or used in further synthetic steps.

Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie einzuschränken. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.The following embodiments are intended to explain the invention, without restricting it. Above and below, percentages are by weight. All Temperatures are given in degrees Celsius.

Versuchsaufbauexperimental setup

In 1 ist der Versuchsaufbau schematisch dargestellt. Von den Vorratsbehältern für die beiden Edukte (Alkohol, Säure) führen jeweils eine Zahnradpumpe aufweisende Leitungen zu einem Mischer, an den sich ein Strömungsrohr und eine Verweilstrecke, hier gemeinsam als Reaktionsmodul bezeichnet, anschließen. Der gesamte Durchflussreaktor, bestehend aus dem Mischer und dem Reaktionsmodul, wird von einem Thermostaten oder einer elektrischen Begleitheizung temperiert. Das Reaktionsmodul ist fluidisch mit einer Abkühlstrecke (Kühlmodul) verbunden, die über ein Druckventil zu einem Vorratsbehälter für das Produktgemisch (Alken) führt. Das Kühlmodul wird geeignet temperiert. In den beiden Eduktleitungen sowie in der Produktleitung im Anschluss an das Kühlmodul sind jeweils Durchflussmesser (FR) und Druckmesser (PR) angebracht. Die Temperatur der Eduktlösungen vor dem Eintritt in den Mischer und der Reaktionslösung im Ausleitungsbereich des Reaktionsmoduls wird durch Temperaturfühler (TR) erfasst.In 1 the experimental setup is shown schematically. From the reservoirs for the two educts (alcohol, acid) lead each having a gear pump having lines to a mixer, to which a flow tube and a dwell, here together referred to as the reaction module, connect. The entire flow reactor, consisting of the mixer and the reaction module, is tempered by a thermostat or an electrical trace heating. The reaction module is fluidically connected to a cooling section (cooling module), which leads via a pressure valve to a reservoir for the product mixture (alkene). The cooling module is suitably tempered. Flow meters (FR) and pressure gauges (PR) are fitted in the two feed lines and in the product line after the cooling module. The temperature of the educt solutions before entering the mixer and the reaction solution in the discharge area of the reaction module is detected by temperature sensors (TR).

Die Temperaturen in den Thermostaten und der Druck werden manuell oder über ein Prozessleitsystem vorgegeben. Die Einstellung der Flüsse sowie auch eine kontinuierliche Erfassung der gemessenen Temperaturen, Drücke, Massendurchflüsse und Dichten der Reagentien erfolgt über einen als Steuereinheit dienenden Computer.The Temperatures in the thermostat and pressure are manually or over Process control system specified. The attitude of the rivers as well also a continuous recording of the measured temperatures, pressures Mass flow rates and densities of the reagents via a control unit serving computer.

VersuchsdurchführungExperimental Procedure

Es wird die Synthese der Cyclohexen-Verbindung der Formel 2 untersucht, die ein wichtiges Vorprodukt bei der Synthese von Flüssigkristallen darstellt. Die Verbindung der Formel 2 wird durch Wasserabspaltung aus dem entsprechenden Cyclohexanol-Derivat der Formel 1 unter Einsatz von Schwefelsäure und unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anlage gemäß folgender Reaktionsgleichung erhalten:

It investigates the synthesis of the cyclohexene compound of formula 2, which is an important precursor in the synthesis of liquid crystals. The compound of formula 2 is obtained by dehydration from the corresponding cyclohexanol derivative of the formula 1 using sulfuric acid and using the plant described above according to the following reaction equation:

Die verwendete Alkohol-Lösung (gelöst in Tetrahydrofuran) weist eine Konzentration von 0,69 mol/kg auf, die Schwefelsäure eine Säure-Konzentration von 10,19 mol/kg. Entsprechend werden bei einem Massenfluss von 1,45 kg/h, entsprechend einem Durchsatz des Alkohols von 1,00 mol/h, eine Schwefelsäuremenge von jeweils 1,50 mol/h, bzw. 0,15 kg/h im Mischer zusammengeführt. Über die Temperierung wird im Reaktions- und Verweilzeitmodul nacheinander eine Temperatur von a) 120°C, b) 130°C und c) 140°C bei jeweils einem Druck von 6 bar eingestellt. Die Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Reaktionsmodul liegt bei etwa 60 Sekunden. Die Reaktionslösung wird im Kühlmodul auf eine Temperatur von 30°C gekühlt und nach Entspannung über das Druckventil in den Vorratsbehälter geleitet.The used alcohol solution (solved in tetrahydrofuran) has a concentration of 0.69 mol / kg, the sulfuric acid an acid concentration of 10.19 mol / kg. Accordingly, at a mass flow of 1.45 kg / h, corresponding to a throughput of the alcohol of 1.00 mol / h, a sulfuric acid amount of each 1.50 mol / h, or 0.15 kg / h combined in the mixer. About the Tempering is successively in the reaction and residence time module a temperature of a) 120 ° C, b) 130 ° C and c) 140 ° C each set at a pressure of 6 bar. The residence time of Reaction mixture in the reaction module is about 60 seconds. The reaction solution is in the cooling module to a temperature of 30 ° C chilled and after relaxation over passed the pressure valve in the reservoir.

Zur Untersuchung des Produktgemisches werden Proben dieses Gemisches mit Wasser ausgeschüttelt und die organische Phase wiederholt mit wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung ausgeschüttelt. Der Umsatz wird aus dem gaschromatographisch bestimmten Gehalt an dem Cyclohexen-Derivat der Formel 2 im Vergleich zu nicht umgesetzten Alkohol der Formel 1 berechnet.to Examination of the product mixture will be samples of this mixture shaken out with water and the organic phase is repeatedly extracted by shaking with aqueous sodium bicarbonate solution. sales is determined from the gas chromatographically determined content of the cyclohexene derivative of formula 2 compared to unreacted alcohol of the formula 1 calculated.

Synthese des AlkoholatsSynthesis of the alcoholate

Die Synthese des Alkoholats der Formel 6 aus dem Cyclohexanon-Derivat der Formel 5 und der Phenyllithium-Verbindung 4, erhältlich durch Lithiierung von 2,3-Difluorethoxybenzol der Formel 3, erfolgt gemäß folgendem Reaktionsschema:

The synthesis of the alcoholate of the formula 6 from the cyclohexanone derivative of the formula 5 and the phenyllithium compound 4, obtainable by lithiation of 2,3-difluoroethoxybenzene of the formula 3, is carried out according to the following reaction scheme:

Die Umsetzung erfolgt in einer Apparatur wie sie in der DE 198 58 856 A1 abgebildet und beschrieben ist sowie entsprechend dem darin erläuterten Verfahren. Zur Herstellung der Phenyllithium-Verbindung der Formel 4 werden eine Lösung von 2,3-Difluorethoxybenzol der Formel 3 (1,0 mol/l) und 2 % 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin in Tetrahydrofuran und eine Lösung von Hexyllithium (2,5 mol/l) in Hexan mit einem Massedurchfluss von jeweils 2 mol/h kontinuierlich zusammengeführt und zur Umsetzung gebracht. Die so erhaltene Produktlösung wird kontinuierlich weiter mit einer Lösung des Cyclohexan-Derivats der Formel 5 (1 mol/l) in Tetrahydrofuran bei einem Massedurchfluss ebenfalls von 2 mol/h zusammengeführt. Mittels eines Kryostaten werden Reaktionstemperaturen von –30°C bis –35°C eingestellt. Mit diesem zweistufigen, kontinuierlichen Verfahren wird ein Umsatz von ≤ 90 % erzielt.The reaction takes place in an apparatus like that in the DE 198 58 856 A1 is shown and described and according to the method explained therein. To prepare the phenyllithium compound of formula 4, a solution of 2,3-difluoroethoxybenzene of formula 3 (1.0 mol / l) and 2% 2,2,6,6-tetramethylpiperidine in tetrahydrofuran and a solution of hexyllithium (2 , 5 mol / l) continuously combined in hexane with a mass flow of 2 mol / h and reacted. The product solution thus obtained is continuously further combined with a solution of the cyclohexane derivative of the formula 5 (1 mol / l) in tetrahydrofuran at a mass flow rate of 2 mol / h. By means of a cryostat, reaction temperatures of -30 ° C to -35 ° C are set. With this two-stage, continuous process, a turnover of ≤ 90% is achieved.

Synthese des Alkohols aus dem AlkoholatSynthesis of the alcohol from the alkoxide

Das erhaltene Lithiumalkoholat der Formel 6 wird mit 1,5 Äquivalenten 10%-iger Schwefelsäure gemischt und die Phasen getrennt. Die organische Phase, die den Alkohol der Formel 1 enthält, wird weiterverarbeitet.The obtained Lithiumalkoholat of formula 6 is with 1.5 equivalents 10% sulfuric acid mixed and the phases separated. The organic phase that the Contains alcohol of formula 1, will be processed further.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Vielzahl von Alkoholen durchführbar. Zur Illustration sind nachfolgend metallorganische Verbindungen (Tabelle 1) und Carbonylverbindungen (Tabelle 2) aufgeführt, aus denen jeweils durch Umsetzung miteinander gemäß obigem Beispiel eine Vielzahl von Alkoholen zugänglich sind, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu den gewünschten Alkenen führen.The inventive method can be carried out with a variety of alcohols. For illustration are listed below organometallic compounds (Table 1) and carbonyl compounds (Table 2), from which in each case by reaction with one another according to the above example a variety of alcohols are accessible, which lead to the desired alkenes by the method according to the invention.

Tabelle 1

Table 1

Tabelle 2

Table 2

Claims

A process for the preparation of alkenes by dehydration of alcohols having at least one CH group in α-position to the alcohol function, characterized in that a) the alcohol is initially introduced in at least one solvent, b) at least one acid, optionally in at least one solvent c) the educt solutions from a) and b) are passed separately into at least one temperature-controlled flow reactor and combined and tempered there, d) the reaction mixture is discharged and this is collected, worked up and / or in one or more subsequent reactions is implemented further.

Process according to Claim 1, characterized in that the alcohol is a compound of the formula I

is used, in which R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ independently represent an optionally substituted aliphatic or aromatic radical which may have one or more heteroatoms, where one, two or three radicals of the group R ¹ to R ⁴ may also be H, and wherein two or more of the radicals R ¹ , R ² , R ³ and / or R ⁴ may be joined together.

A method according to claim 2, characterized in that R ^{1 has} a meaning according to the formula Ia

wherein R ^{a is} an unsubstituted, a mono- or polysubstituted by CN and / or halogen substituted alkyl radical having 1 to 15 carbon atoms, wherein in these radicals also one or more CH ₂ groups by -O-, -S-, -CH = CH -, -C≡C-, -OC-O- and / or -O-CO-, and / or one or more CH groups may be replaced by N or P so that two O atoms are not directly linked are, or, if r and / or p are other than 0, also H, halogen, CN, SF ₅ or NCS, A ⁰ , A ¹ each independently, identically or differently a) a 1,4-Cyclohexenylen- or 1 4-cyclohexylene radical in which one or two non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -O- or -S-, b) a 1,4-phenylene radical in which one or two CH groups may be replaced by N, c ) is a radical from the group of piperidine-1,4-diyl, 1,4-bicyclo [2,2,2] octylene, phenanthrene-2,7-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6- diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, d) a bivalent radical au s of the group furan, pyrrole, thiophene, pyrazole, imidazole, 1,2-oxazole, 1,3-oxazole, thiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 2H-pyran, 4H-pyran, purine, pteridine, 1H-azepine , 3H-1,4-diazepine, indole, benzofuran, benzothiophene, quinoline, isoquinoline, phenazine, phenoxazine, phenothiazine and 1,4-benzodiazepine, wherein the radicals a), b), c) and d) are substituted one or more times by R ^a , in particular by halogen and / or CN, Z ⁰ -CO-O-, -O-CO-, -CF ₂ O-, -OCF ₂ -, -CH ₂ O-, -OCH ₂ -, -CH ₂ CH ₂ -, - (CH ₂ ) ₄ -, -C ₂ F ₄ -, -CH ₂ CF ₂ -, -CF ₂ CH ₂ -, -CF = CF-, -CH = CH-, -C ≡C- or a single bond, p is 0, 1, 2 or 3 and r is 0, 1 or 2.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that one, two or three radicals of the group R ² , R ³ , R ⁴ independently of one another have a meaning according to the formula Ia according to claim 3 and the optionally remaining radicals of the group R ² , R ³ , R ^{4 are} H.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that as the acid hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and / or trifluoromethanesulfonic is used.

Method according to claim 5, characterized in that the acid used is sulfuric acid becomes.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the educt solutions in the flow reactor at a pressure of over 1 bar merged become.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the educt solutions in the flow reactor at a temperature of 50 ° C up to 180 ° C together become.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reaction mixture in the flow reactor to a temperature above the boiling point determined at normal pressure the temperature of the reaction mixture is controlled.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that before the implementation of step d) the reaction mixture from the flow reactor in a downstream, tempered Indirect section is passed.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the volume flows of educt solutions such chosen be that the residence time of the reaction mixture in the flow reactor and in the optionally present residence 0.1 to 600 Seconds.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that before the implementation of step d) the reaction mixture from the flow reactor and the optionally existing dwell in a lower temperature cooling section for cooling the Reaction mixture is passed.