DE10327435A1 - Catalytic hydroformylation of olefins, e.g. internal, highly branched olefins, to aldehydes and alcohols, using unmodified group 8-10 metal, e.g. rhodium, catalyst, is carried out in presence of cyclic (cyclo)alkylene or arylene carbonate - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden durch Hydroformylierung von olefinisch ungesättigten Verbindungen, insbesondere Olefinen, katalysiert durch einen unmodifizierten Metallkatalysator eines Metalls der B. bis 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente, das in Gegenwart von cyclischen Kohlensäureestern als Lösemittel durchgeführt wird.The present invention relates to a process for the preparation of aldehydes by hydroformylation of olefinically unsaturated Compounds, especially olefins, catalyzed by an unmodified Metal catalyst of a metal of the B. to 10. Group of the periodic table of the elements in the presence of cyclic carbonic acid esters as a solvent carried out becomes.
Die Reaktionen zwischen Olefinverbindungen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators zu den um ein C-Atom reicheren Aldehyden sind als Hydroformylierung (Oxierung) bekannt. Als Katalysatoren in diesen Reaktionen werden häufig Verbindungen der Übergangsmetalle der 8. bis 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente verwendet, insbesondere Verbindungen des Rhodiums und des Kobalts. Die Hydroformylierung mit Rhodiumverbindungen bietet im Vergleich zur Katalyse mit Kobaltverbindungen in der Regel den Vorteil höherer Chemo- und Regioselektivität und ist damit meistens auch wirtschaftlich attraktiver.The reactions between olefin compounds, Carbon monoxide and hydrogen in the presence of a catalyst aldehydes that are one carbon atom thicker than hydroformylation (Oxierung) known. As catalysts in these reactions frequently Transition metal compounds the 8th to 10th group of the Periodic Table of the Elements used especially compounds of rhodium and cobalt. The hydroformylation with rhodium compounds offers compared to catalysis with cobalt compounds usually the advantage of higher Chemo- and regioselectivity and is therefore usually more economically attractive.
Bei der durch Rhodium katalysierten Hydroformylierung werden zumeist Komplexe eingesetzt, die aus Rhodium und Verbindungen der 15. Gruppe des Periodensystems der Elemente, bevorzugt aus trivalenten Phosphorverbindungen als Liganden bestehen. Häufig werden als Liganden beispielsweise Verbindungen aus den Klassen der Phosphine, Phosphite und Phosphonite eingesetzt. Eine Übersicht über Hydroformylierung von Olefinen findet sich in B. CORNILS, W. A. HERRMANN, "Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds", Vol. 1&2, VCH, Weinheim, New York, 1996.The one catalyzed by rhodium Hydroformylation are mostly used complexes that consist of rhodium and compounds of the 15th group of the Periodic Table of the Elements, preferably consist of trivalent phosphorus compounds as ligands. Frequently are used as ligands, for example, compounds from the classes the phosphines, phosphites and phosphonites used. An overview of hydroformylation of Olefins can be found in B. CORNILS, W. A. HERRMANN, "Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds ", Vol. 1 & 2, VCH, Weinheim, New York, 1996.
Terminale Olefine lassen sich leicht in Gegenwart von Phosphin-modifizierten Rhodium-Katalysatoren umsetzen. Innenständige und ganz besonders innenständig-hochverzweigte Olefine erfordern dagegen stark aktivierende Liganden, wie z. B. Phosphit-Liganden. Bei schwer oxierbaren Olefinen hat sich daneben auch das sogenannte "nackte" oder unmodifizierte Rhodium als gut geeignet erwiesen. Es handelt sich dabei um eine oder mehrere Metall-Spezies, die sich unter Hydroformylierungsbedingungen aus einem Metall-Salz in Abwesenheit von modifizierenden Liganden bilden. Im Sinne dieser Anmeldung sind als modifizierende Liganden Verbindungen zu verstehen, die eines oder mehrere Donoratome der 15. Gruppe des Periodensystems der Elemente enthalten. Als modifizierende Liganden sollen jedoch nicht Alkoxy-, Carbonyl-, Hydrido-, Alkyl-, Aryl-, Allyl-, Acyl- oder Alken-Liganden gelten, sowie die Gegenionen der zur Katalysatorbildung eingesetzten Metall-Salze, z. B. Halogenide, wie beispielsweise Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, Acetylacetonat, Carboxylate, wie beispielsweise Acetat, 2-Ethylhexanoat, Hexanoat, Octanoat oder Nonanoat.Terminal olefins are easy to use implement in the presence of phosphine-modified rhodium catalysts. Internal and especially internally highly branched In contrast, olefins require strongly activating ligands, such as. B. Phosphite ligands. In the case of olefins which are difficult to oxidize, there has been also the so-called "bare" or unmodified rhodium as well proven suitable. It is one or more metal species, which results from the absence of a metal salt under hydroformylation conditions of modifying ligands. For the purposes of this registration to be understood as modifying ligand compounds which one or more donor atoms of the 15th group of the Periodic Table of the Elements contain. However, alkoxy-, Carbonyl, hydrido, alkyl, aryl, allyl, acyl or alkene ligands apply, as well as the counterions of the metal salts used for catalyst formation, z. B. halides, such as fluoride, chloride, bromide or Iodide, acetylacetonate, carboxylates, such as acetate, 2-ethylhexanoate, Hexanoate, octanoate or nonanoate.
Modifizierende Liganden im Sinne dieser Anmeldung sind Liganden, die Donoratome aus der 15. Gruppe des Periodensystems der Elemente als enthalten, wie Stickstoff, Phosphor, Arsen oder Antimon und insbesondere Phosphor. Die Liganden können ein oder mehrzähnig sein, bei chiralen Liganden kann sowohl das Racemat als auch ein Enantiomer oder Diastereomer eingesetzt werden. Als Phosphorliganden sind insbesondere Phosphine, Phosphinine, Phosphinane, Phosphinoxide, Phosphie, Phosphonite und Phosphinite zu nennen.Modifying ligands in the sense in this application are ligands, the donor atoms from the 15th group of the periodic table of the elements as contained, such as nitrogen, Phosphorus, arsenic or antimony and especially phosphorus. The ligands can one or more teeth in the case of chiral ligands, both the racemate and a Enantiomer or diastereomer can be used. As phosphorus ligands are in particular phosphines, phosphinins, phosphinans, phosphine oxides, To name Phosphie, Phosphonite and Phosphinite.
Beispiele für Phosphine sind Triphenylphosphin, Tris(p-tolyl)phosphin, Tris(mtolyl)phosphin, Tris(o-tolyl)phosphin, Tris(p-methoxyphenyl)phosphin, Tris(pfluorphenyl)phosphin, Tris(p-chlorphenyl)phosphin, Tris(p-dimethylaminophenyl)phosphin, Ethyldiphenylphosphin, Propyldiphenylphosphin, t-Butyldiphenylphosphin, n-Butyldiphenylphosphin, n-Hexyldiphenylphosphin, c-Hexyldiphenylphosphin, Dicyclohexylphenylphosphin, Tricyclohexylphosphin, Tricyclopentylphosphin, Triethylphosphin, Tri-(1-naphthyl)phosphin, Tri-2-furylphosphin, Tribenzylphosphin, Benzyldiphenylphosphin, Tri-n-butylphosphin, Tri-i-butylphosphin, Tri-t-butylphosphin, Bis(2-methoxyphenyl)phenylphosphin, Neomenthyldiphenylphosphin, die Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- oder andere Salze sulfonierter Triphenylphosphine wie Tris(m-sulfonylphenyl)phosphin, (m-Sulfonylphenyl)diphenylphosphin; 1,2-Bis(dicyclohexylphosphino)ethan, Bis(dicyclohexylphosphino)methan, 1,2-Bis(diethylphosphino)ethan, 1,2-Bis(2,5-diethylphospholano)benzol [Et-DUPHOS], 1,2-Bis(2,5-diethylphospholano)ethan [Et-BPE], 1,2-Bis(dimethylphosphino)ethan, Bis(dimethylphosphino)methan, 1,2-Bis(2,5- dimethylphospholano)benzol [Me-DUPHOS], 1,2-Bis(2,5-dimethylphospholano)ethan [Me-BPE], 1,2-Bis(diphenylphosphino)benzol, 2,3-Bis(diphenylphosphino)bicyclo[2.2.1]hept-5-en [NORPHOS], 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl [BINAP], 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-bipenyl [BISBI], 2,3-Bis(diphenylphosphino)butan, 1,4-Bis(diphenylphosphino)butan, 1,2-Bis(diphenylphosphino)ethan, Bis(2-diphenylphosphinoethyl)phenylphosphin, 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen, Bis(diphenylphosphino)methan, 1,2-Bis(diphenylphosphino)propan, 2,2`-Bis(di-p-tolylphosphino)-1,1'-binaphthyl, O-Isopropyliden-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)butan [DIOP], 2-(Diphenylphosphino)-2'-methoxy-1,1`-binaphthyl, 1-(2-Diphenylphosphino-l-naphthayl)isochinolin, 1,1,1-Tris(diphenylphosphino)ethan, und/oder Tris(hydroxypropyl)phosphin.Examples of phosphines are triphenylphosphine, tris (p-tolyl) phosphine, tris (mtolyl) phosphine, tris (o-tolyl) phosphine, tris (p-methoxyphenyl) phosphine, tris (vegetal phenyl) phosphine, tris (p-chlorophenyl) phosphine, Tris (p-dimethylaminophenyl) phosphine, propyldiphenylphosphine, t-butyldiphenylphosphine, n-butyldiphenylphosphine, tricyclophenylphosphine, dicyclo , Tribenzylphosphine, benzyldiphenylphosphine, tri-n-butylphosphine, tri-i-butylphosphine, tri-t-butylphosphine, bis (2-methoxyphenyl) phenylphosphine, neomenthyldiphenylphosphine, the alkali metal, alkaline earth metal, ammonium or other salts of sulfonated triphenyl (triphenyl m-sulfonylphenyl) phosphine, (m-sulfonylphenyl) diphenylphosphine; 1,2-bis (dicyclohexylphosphino) ethane, bis (dicyclohexylphosphino) methane, 1,2-bis (diethylphosphino) ethane, 1,2-bis (2,5-diethylphospholano) benzene [Et-DUPHOS], 1,2-bis (2,5-diethylphospholano) ethane [Et-BPE], 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane, bis (dimethylphosphino) methane, 1,2-bis (2,5-dimethylphospholano) benzene [Me-DUPHOS], 1 , 2-bis (2,5-dimethylphospholano) ethane [Me-BPE], 1,2-bis (diphenylphosphino) benzene, 2,3-bis (diphenylphosphino) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene [NORPHOS] , 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1,1'-binaphthyl [BINAP], 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1,1'-bipenyl [BISBI], 2,3-bis (diphenylphosphino) butane , 1,4-bis (diphenylphosphino) butane, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, bis (2-diphenylphosphinoethyl) phenylphosphine, 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene, bis (diphenylphosphino) methane, 1,2- Bis (diphenylphosphino) propane, 2,2 ` bis (di-p-tolylphosphino) -1,1'-binaphthyl, O-isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis (diphenylphosphino) butane [DIOP], 2- (diphenylphosphino) -2'-methoxy-1,1 ` -binaphthyl, 1- (2-diphenylphosphine o-l-naphthayl) isoquinoline, 1,1,1-tris (diphenylphosphino) ethane, and / or tris (hydroxypropyl) phosphine.
Beispiele für Phosphinine sind u. a. 2,6-Dimethyl-4-phenylphosphinin, 2,6-Bis(2,4-dimethylphenyl)-4-phenylphosphinin sowie weitere in WO 00/55164 beschriebene Liganden. Beispiele für Phosphinane sind u. a. 2,6-Bis(2,4-dimethylphenyl)-1-octyl-4-phenylphosphinan, 1-Octyl-2,4,6-triphenylphosphinan sowie weitere in WO 02/00669 beschriebene Liganden.Examples of phosphinins include a. 2,6-dimethyl-4-phenylphosphinin, 2,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -4-phenylphosphinin as well as further ligands described in WO 00/55164. Examples of phosphinanes are u. a. 2,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1-octyl-4-phenylphosphinane, 1-octyl-2,4,6-triphenylphosphinane as well as further ligands described in WO 02/00669.
Beispiele für Phosphite sind Trimethylphosphit,
Triethylpuhosphit, Tri-n-propylphosphit, Tri-ipropylphosphit, Tri-n-butylphosphit,
Tri-i-butylphosphit, Tri-t-butylphosphit, Tris(2-ethylhexyl)phosphit, Triphenylphosphit,
Tris(2.4-di-t-butylphenyl)phosphit, Tris(2-t-butyl-4-methoxyphenyl)phosphit,
Tris(2-t-butyl-4-methylphenyl)phosphit, Tris(p-kresyl)phosphit.
Außerdem
sterisch gehinderte Phosphitliganden, wie sie unter anderem in
Beispiele für Phosphonite sind Methyldiethoxyphosphin,
Phenyldimethoxyphosphin, Phenyldiphenoxyphosphin, 6-Phenoxy-6H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin
und dessen Derivate, in denen die Wasserstoffatome ganz oder teilweise
durch Alkyl-, Arylreste oder Halogenatome ersetzt sind und Liganden
die in WO 98/43935, JP 09-268152 und
Gängige
Phosphinitliganden sind unter anderem in
In der technischen Ausführung der
Hydroformylierung erfolgt die Trennung von Reaktionsprodukt, nicht
umgesetztem Edukt und Katalysator meist durch Destillation. Die
Hydroformylierung wird daher in Gegenwart eines hochsiedenden Lösemittels
durchgeführt,
so dass bei der destillativen Aufarbeitung u.a. eine hochsiedende
katalysatorhaltige Fraktion erhalten wird, die in den Prozess zurückgeführt werden
kann. In vielen technischen, kontinuierlichen Hydroformylierungsverfahren,
bei denen Rhodiumkatalysatoren eingesetzt werden, kommen als Lösemittel
die Hochsiedergemische, die als Nebenprodukt bei der Hydroformylierung entstehen,
zum Einsatz, wie beispielsweise in
Zusätzlich zu den Hochsiedern können inerte
organische Flüssigkeiten
(
Die Durchführung der Hydroformylierung unter Zusatz eines oder mehrerer polarer organischer Stoffe werden z. B. in WO 01/68248, WO 01/68249, WO 01/68252 offengelegt. Dabei werden unter polaren Stoffen Substanzen aus folgenden Verbindungsklassen verstanden: Nitrile, cyclische Acetale, Alkohole, Pyrrolidone, Lactone, Formamide, Sulfoxide und Wasser.Carrying out the hydroformylation with the addition of one or more polar organic substances z. B. in WO 01/68248, WO 01/68249, WO 01/68252. there polar substances are substances from the following classes of compounds: Nitriles, cyclic acetals, alcohols, pyrrolidones, lactones, formamides, Sulfoxides and water.
Bei der Hydroformylierung längerkettiger Olefine (C ≥ 6) erfordert die destillative Abtrennung des Katalysators vom Reaktionsprodukt und ggf. der nicht umgesetzten Edukte hohe Temperaturen und niedrige Drücke. Dabei findet eine zum Teil erhebliche Zersetzung des rhodiumhaltigen Katalysators statt, unabhängig davon, ob ein zusätzlicher Ligand eingesetzt wurde oder nicht. Der Katalysator geht dabei für den Prozess verloren, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Prozesses drastisch beeinträchtigt wird.With the long chain hydroformylation Olefins (C ≥ 6) requires the separation of the catalyst from the reaction product by distillation and possibly the unreacted starting materials high temperatures and low Pressures. This results in a considerable decomposition of the rhodium-containing Catalyst instead, independently of whether an additional Ligand was used or not. The catalyst goes for the process lost, making the economics of the process drastic impaired becomes.
Die unmodifizierten Rhodium-Katalysatoren erweisen sich als besonders instabil. Nach übereinstimmender Auffassung der Fachwelt ist der mononukleare Komplex HRh(CO)3, bei Abwesenheit modifizierender Liganden, die in der Hydroformylierung aktive Spezies. Der Komplex HRh(CO)3 ist nur bei Temperaturen unter 20°C und Hochdruck stabil (N.S. Imyanitov, Rhodium Express, (1995), 10/11, 3–64) und steht im Gleichgewicht mit einer binuklearen Spezies, die selbst nicht aktiv ist, aber als Reservoir für aktiven Katalysator dient (E. V. Slivinskii, Y. A. Rozovskii, G. A. Korneeva, V. I. Kurkin, Kinetics and Catalysis (1998), 39(6), 764 – 774) (A. R. El'man, V. I. Kurkin, E. V. Slivinskii, S. M. Loktev, Neftekhimiya (1990), 30(1), 46–52). Ausgehend vom bimolekularen Rhodium-Carbonyl-Komplex bilden sich hydroformylierungsinaktive Cluster mit zunehmendem Molekulargewicht. Unter den Bedingungen einer intensiven Hydroformylierungsreaktion ist die Bildung der niedermolekularen Cluster reversibel. Es ist nachgewiesen worden, dass Cluster bis hin zum Rh4(CO)12 regeneriert werden können. Die Stabilisierung der aktiven Spezies unter Hydroformylierungsbedingungen konnte ebenfalls gezeigt werden (Yu. B. Kagan, Y. A. Rozovskii, E. V. Slivinskii, G. A. Korneeva, V. I. Kurkin, S. M. Loktev, Kinetika i Kataliz (1987), 28(6), 1508–1511). Höhermolekulare Cluster lassen sich hingegen unter Hydroformylierungsbedingungen nicht wieder in aktive Spezies überführen (Yu. B. Kagan, E. V. Slivinskii, V. I. Kurkin, G. A. Korneeva, R. A. Aranovich, N. N. Rzhevskaya, S. M. Loktev, Neftekhimiya (1985), 25(6), 791 – 797.). Die Entstehung von Clustern gilt allgemein als Ursache und erster Schritt für Bildung fester rhodiumhaltiger Ausfällungen. Sie tritt während der destillativen Aufarbeitung, teilweise aber auch bereits unter Reaktionbedingungen auf. rhodiumhaltige Ausfällungen scheiden sich an Behälter- und Rohrwandungen ab. Das führt zu erheblichen wirtschaftlich nachteiligen Katalysatorverlusten und macht in der technischen Anwendung regelmäßige Anlagenabstellungen und Reinigungsarbeiten notwendig. Rhodium-Ausfällungen müssen auf metallurgischem Wege aufwändig zurückgewonnen werden.The unmodified rhodium catalysts prove to be particularly unstable. According to the unanimous opinion of experts, the mononuclear complex HRh (CO) 3 , in the absence of modifying ligands, is the active species in hydroformylation. The complex HRh (CO) 3 is only stable at temperatures below 20 ° C and high pressure (NS Imyanitov, Rhodium Express, (1995), 10/11, 3–64) and is in equilibrium with a binuclear species that is not itself active but serves as a reservoir for active catalyst (EV Slivinskii, YA Rozovskii, GA Korneeva, VI Kurkin, Kinetics and Catalysis (1998), 39 (6), 764 - 774) (AR El'man, VI Kurkin, EV Slivinskii, SM Loktev, Neftekhimiya (1990), 30 (1), 46-52). Starting from the bimolecular rhodium-carbonyl complex, hydroformylation-inactive clusters form with increasing molecular weight. Under the conditions of an intense hydroformylation reaction, the formation of the low-molecular clusters is reversible. It has been shown that clusters up to Rh 4 (CO) 12 can be regenerated. The stabilization of the active species under hydroformylation conditions could also be shown (Yu. B. Kagan, YA Rozovskii, EV Slivinskii, GA Korneeva, VI Kurkin, SM Loktev, Kinetika i Kataliz (1987), 28 (6), 1508-1511). Higher molecular clusters, on the other hand, cannot be converted back into active species under hydroformylation conditions (Yu. B. Kagan, EV Slivinskii, VI Kurkin, GA Korneeva, RA Aranovich, NN Rzhevskaya, SM Loktev, Neftekhimiya (1985), 25 (6), 791 - 797.). The formation of clusters is generally considered to be the cause and first step in the formation of solid rhodium-containing precipitates. It occurs during the working up by distillation, but in some cases also under reaction conditions. Precipitations containing rhodium are deposited on the container and tube walls. This leads to considerable economically disadvantageous catalyst losses and makes regular plant shutdowns and cleaning work necessary in technical applications. Rhodium precipitations have to be on metallurgical Ways to be regained with great effort.
Wegen der Attraktivität des unmodifizierten Rhodiums als Hydroformylierungskatalysator auf der einen Seite und seiner Instabilität auf der anderen sind viele Verfahren zu seiner Kreislaufführung und/oder Rückgewinnung vorgeschlagen worden.Because of the attractiveness of the unmodified Rhodium as a hydroformylation catalyst on the one hand and its instability on the other are many processes for its circulation and / or reclamation been proposed.
Es sind eine Reihe von Verfahren
bekannt, in denen eine Entfernung der Rhodium-Spezies aus der Reaktionsmischung
durch feste Adsorbentien vorgenommen wird. So werden z. B. in der
Schrift
Gemeinsamer Nachteil der adsorptiven Verfahren zur Rhodium-Rückgewinnung ist die nicht befriedigend gelöste Aufgabe der Wiederfreisetzung der aktiven Spezies. Dem Fachmann ist bekannt, dass die dazu vorgeschlagenen Lösemittel oder Lösemittelgemische in der Hydroformylierung nicht inert sind, sondern zu Nebenreaktionen führen. Saure Lösemittel induzieren beispielsweise die hochexotherme und schwer kontrollierbare Aldolisierung der Aldehyde. Alkohole und Amine gehen Kondensationsreaktionen mit Aldehyden ein und vermindern so die Produktausbeute. Es ist daher zwingend notwendig, vor der Rückführung des Katalysators die genannten Lösemittel oder Lösemittelgemische zu entfernen. Dieses Konzept wird dadurch technisch äußerst aufwändig und teuer. Eine gewisse industrielle Bedeutung hat hingegen die Adsorption an Ionentauschern mit anschließender Veraschung und metallurgischer Rhodium-Rückgewinnung erlangt. Dieses Verfahren ist technisch einfach, aber dennoch verbesserungswürdig: Es wird teurer basischer Ionentauscher als Verbrauchsmaterial eingesetzt und die Veraschung mit anschließender metallurgischer Aufarbeitung der Metalloxide ist mit weiteren äußerst aufwändigen Prozessschritten verbunden.Common disadvantage of the adsorptive Rhodium recovery process is the unsatisfactorily resolved Task of releasing the active species. The specialist it is known that the solvents or solvent mixtures proposed for this purpose are not inert in the hydroformylation, but to side reactions to lead. Acidic solvents induce, for example, the highly exothermic and difficult to control Aldolization of the aldehydes. Alcohols and amines undergo condensation reactions with aldehydes and thus reduce the product yield. It is therefore imperative, before recycling the catalyst mentioned solvents or solvent mixtures to remove. This concept is technically extremely complex and expensive. On the other hand, adsorption has a certain industrial importance on ion exchangers with subsequent Ashing and metallurgical rhodium recovery achieved. This method is technically simple, but still needs improvement: it expensive basic ion exchanger is used as consumable and the ashing with subsequent Metallurgical processing of the metal oxides involves further extremely complex process steps connected.
Darüber hinaus sind eine Reihe
von Verfahren bekannt, in denen Rhodium aus dem Reaktoraustrag mit
Lösungen
unterschiedlicher Komplexbildner extrahiert und nach erneuter Freisetzung
in den Hydroformylierungsreaktor zurückgeführt wird. So ist beispielsweise
die Rhodium-katalysierte Hydroformylierung in Gegenwart protonierbarer
stickstoffhaltiger Liganden, Extraktion des Rhodium-Komplexes mit
wässriger
Säure, Deprotonierung
und Rückführung des
Rhodiums in den Prozess aus
Weiterhin sind Verfahren bekannt,
in denen Rhodium-Ausfällungen
bei der klassischen destillativen Aufarbeitung des Reaktoraustrags
durch Zusatz Phosphor(III)-haltiger Liganden verhindert werden sollen
(
In WO 82/03856 wird die Destillation des Reaktoraustrags der Hydroformylierung in Anwesenheit von Sauerstoff beansprucht. Unter der Einwirkung von Sauerstoff wird ein Teil der in der Hydroformylierung gebildeten Aldehyde zu den entsprechenden Carbonsäuren oxidiert, die mit den Rhodium-Spezies unter Bildung löslicher Rhodium-Carboxylate reagieren. Die Rhodium-Carboxylate können in den Prozess zurückgeführt werden. Nachteil dieses Verfahrens ist eine verminderte Ausbeute an Wertprodukt.WO 82/03856 claims the distillation of the reactor effluent from the hydroformylation in the presence of oxygen. Under the action of oxygen, part of the aldehydes formed in the hydroformylation is oxidized to the corresponding carboxylic acids, which form with the rhodium species soluble rhodium carboxylates react. The rhodium carboxylates can be returned to the process. The disadvantage of this process is a reduced yield of valuable product.
In der noch nicht veröffentlichten
Anmeldung
In JP 10-226662 wird ein Verfahren zur Hydroformylierung von olefinischen Verbindungen beschrieben, bei dem ein Rhodium-Katalysator mit einem Natriumsalz sulfonierter Triphenylphosphine als Cokatalysator, also ein modifizierter Katalysator eingesetzt wird. Die Reaktion wird in Gegenwart einer polaren Komponente sowie einer Carbonsäure durchgeführt. Als polare Komponenten kann z. B. auch Ethylencarbonat eingesetzt werden. Die polare Komponente kann gemeinsam mit der Säure und dem Katalysator in die Hydroformylierungsreaktion zurückgeführt werden. Das Verfahren ist allerdings nur zur Hydroformylierung der vergleichsweise reaktiven terminalen Olefine anwendbar. Bei innenständigen und insbesondere innenständig-hochverzweigten Olefinen ist die Aktivität des Katalysators für eine industrielle Anwendung bei weitem nicht ausreichend.JP 10-226662 describes a method described for the hydroformylation of olefinic compounds, in which a rhodium catalyst sulfonated with a sodium salt Triphenylphosphine as a cocatalyst, i.e. a modified catalyst is used. The reaction takes place in the presence of a polar component and a carboxylic acid carried out. As polar components such. B. also used ethylene carbonate become. The polar component together with the acid and be returned to the catalyst in the hydroformylation reaction. However, the process is only comparatively for hydroformylation reactive terminal olefins applicable. For internal and especially internally highly branched Olefins is the activity of the catalyst for an industrial application is far from sufficient.
Die bisher bekannten Verfahren zur Kreislaufführung bzw. Rückgewinnung von Rhodium aus Prozessen, die unmodifiziertes Rhodium als Hydroformylierungskatalysator nutzen, sind sowohl technisch wie wirtschaftlich verbesserungswürdig.The previously known methods for Recycling or recovery of rhodium from processes using unmodified rhodium as a hydroformylation catalyst use, are both technically and economically in need of improvement.
Dem Stand der Technik entsprechend existiert kein technisch wie wirtschaftlich zufriedenstellendes Verfahren zur Hydroformylierung schwer oxierbarer Olefine katalysiert durch unmodifiziertes Rhodium. Es bestand somit die Aufgabe ein in dieser Hinsicht erheblich verbessertes Verfahren bereitzustellen, insbesondere ein Verfahren, bei dem die Katalysator-Rückgewinnung einfach erfolgen kann, das sich durch eine deutlich verminderte Katalysator-Desaktivierung auszeichnet und dadurch Verluste an Katalysator weitestgehend verhindert werden können.According to the state of the art there is no technically and economically satisfactory process for the hydroformylation of olefins which are difficult to oxidize, catalyzed by unmodified rhodium. So there was a task in this In terms of providing significantly improved method, especially a Process in which catalyst recovery is easy can, which is due to a significantly reduced catalyst deactivation distinguishes and thereby largely prevents catalyst losses can be.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass bei der Hydroformylierung olefinisch ungesättigter Verbindungen Selektivität und Aktivität erhöht sowie die Aufarbeitung des Reaktionsgemischs erleichtert werden kann und die Katalysatorstabilität erheblich erhöht werden kann, wenn die durch unmodifiziertes Rhodium katalysierte Hydroformylierung in Gegenwart von cyclischen Kohlensäureestern als Lösemittel durchgeführt wird.It has now surprisingly been found that increased selectivity and activity in the hydroformylation of olefinically unsaturated compounds and the work-up of the reaction mixture can be facilitated and the catalyst stability significantly increased can be, if the catalyzed by unmodified rhodium Hydroformylation in the presence of cyclic carbonic acid esters as a solvent carried out becomes.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist demnach ein Verfahren zur katalytischen Hydroformylierung von
olefinisch ungesättigten
Verbindungen mit 3 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei als Katalysator
ein zumindest ein Metall der 8. bis 10. Gruppe des Periodensystems
der Elemente, aufweisender unmodifizierter Katalysator eingesetzt
wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hydroformylierung
in Gegenwart mindestens eines cyclischen Kohlensäureesters der Formel I mit
R1,
R2, R3, R4: jeweils gleich oder verschieden: H, substituierte
oder unsubstituierte, aliphatische, alicyclische, aromatische, aliphatisch-alicyclische,
aliphatisch-aromatische, alicyclisch-aromatische Kohlenwasserstoffreste
mit 1 bis 27 C-Atomen.
n: 0–5 X: zweiwertiger substituierter
oder unsubstituierter, aliphatischer, alicyclischer, aromatischer,
aliphatisch-alicyclischer, aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 27 C-Atomen, durchgeführt
wird, wobei der Anteil des Kohlensäureesters zumindest 1 Gew.-%
des Reaktionsgemisches beträgt.The present invention accordingly relates to a process for the catalytic hydroformylation of olefinically unsaturated compounds having 3 to 24 carbon atoms, the catalyst used being an unmodified catalyst which comprises at least one metal from the 8th to 10th group of the Periodic Table of the Elements, which is characterized in that that the hydroformylation in the presence of at least one cyclic carbonic acid ester of the formula I With
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 : in each case the same or different: H, substituted or unsubstituted, aliphatic, alicyclic, aromatic, aliphatic-alicyclic, aliphatic-aromatic, alicyclic-aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 27 C atoms.
n: 0-5 X: divalent substituted or unsubstituted, aliphatic, alicyclic, aromatic, aliphatic-alicyclic, aliphatic-aromatic hydrocarbon radical having 1 to 27 C atoms, the proportion of the carbonic acid ester being at least 1% by weight of the reaction mixture is.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Kohlensäureestern als Lösemittel wird erreicht, dass die Hydroformylierung in Gegenwart von unmodifizierten Katalysator, insbesondere Rhodium-Katalysator durchgeführt werden kann, und der unmodifizierte Katalysator wiederverwendet werden kann.Through the use according to the invention of carbonic acid esters as a solvent it is achieved that the hydroformylation in the presence of unmodified Catalyst, in particular rhodium catalyst can be carried out can, and the unmodified catalyst can be reused can.
Die bereits genannten, üblicherweise in der Rhodium-katalysierten Hydroformylierung eingesetzten modifizierten Liganden haben eine begrenzte thermische Stabilität, die die Reaktionstemperatur in der Regel auf 120 bis 130°C beschränkt. Bei der Umsetzung schwer oxierbarer ethylenisch ungesättigter Verbindungen, wie z. B. innenständigen und insbesondere innenständig-hochverzweigten Olefinen, zeigen die ligandmodifizierten Rhodium-Katalysatoren bei Reaktionstemperaturen, die durch die thermische Stabilität der Liganden begrenzt sind und den üblichen Reaktionsdrücken von 1 bis 270 bar eine technisch unzureichende Aktivität.The modified ligands already mentioned, which are usually used in rhodium-catalyzed hydroformylation, have a limited thermal stability, which generally limits the reaction temperature to 120 to 130.degree. In the implementation of difficult to oxidize ethylenically unsaturated compounds, such as. B. internal and especially internal highly branched olefins, show the ligand-modified rhodium catalysts at reaction temperatures caused by the thermal stability of the ligands are limited and the usual reaction pressures from 1 to 270 bar are technically insufficient activity.
Unmodifiziertes Rhodium weist dagegen bei der Umsetzung von schwer oxierbaren ethylenisch ungesättigten Verbindungen eine deutlich höhere Aktivität auf. Nachteilig ist jedoch die geringe thermische Stabilität (N.S. Imyanitov, Rhodium Express, (1995), 10/11, 3– 64). Beispiele für schwer oxierbare ethylenisch ungesättigte Verbindungen sind innenständige und insbesondere innenständig-hochverzweigte Olefine, die in den Isomerengemischen enthalten sind, die durch Di- und Oligomerisierung von Propen und n-Buten erhalten werden, wie beispielsweise Tripropen, Tetrapropen, Dibuten, Tributen, Tetrabuten und Pentabuten.However, unmodified rhodium indicates in the implementation of difficult to oxidize ethylenically unsaturated Connections a significantly higher activity on. However, the low thermal stability (N.S. Imyanitov, Rhodium Express, (1995), 10/11, 3-64). Examples of difficult oxiable ethylenically unsaturated Connections are internal and especially internally highly branched Olefins, which are contained in the isomer mixtures by Di- and oligomerization of propene and n-butene can be obtained as for example tripropen, tetrapropene, dibutene, tribute, tetrabutene and pentabutene.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass der Katalysator eine erhöhte Langzeitstabilität gegenüber Katalysatoren aufweist, die in herkömmlichen Lösemitteln eingesetzt werden. Durch das verwendete Lösemittel ist außerdem die Abtrennung des Katalysators aus dem Reaktionsgemisch einfach möglich, da der Katalysator unabhängig von der Art der Aufarbeitung (destillativ oder über Phasentrennung) in der Phase vorliegt, in der auch der als Lösemittel verwendete cyclische Kohlensäureester vorhanden ist. Dieses Gemisch kann direkt wieder als Katalysatorlösung in den Hydroformylierungsreaktor gefahren werden: Die Auftrennung des Reaktionsaustrags durch Phasentrennung in eine Produkt und nichtumgesetztes Edukt enthaltende Fraktion und eine den Katalysator enthaltende Fraktion ist wesentlich schonender für den Katalysator als eine destillative Aufarbeitung. Eine thermische Belastung des Katalysators unter vermindertem Druck entfällt, weshalb die Entstehung von nichtaktiven Metallkatalysatorspezies und metallhaltigen Niederschlägen vermieden wird. Überraschenderweise wird auch bei der destillativen Auftrennung eine Desaktivierung durch Bildung der nichtaktiver Metallkatalysatorspezies und metallhaltiger Niederschläge weitestgehend verhindert.The method according to the invention has in particular the advantage that the catalyst has increased long-term stability compared to catalysts has that in conventional solvents be used. Due to the solvent used, the It is easy to separate the catalyst from the reaction mixture because the catalyst independently on the type of workup (by distillation or by phase separation) in the Phase is present in which the cyclic used as solvent carbonate ester is available. This mixture can be used directly as a catalyst solution the hydroformylation reactor are driven: the separation of the Reaction discharge by phase separation into a product and unreacted starting material containing fraction and a fraction containing the catalyst is much gentler for the catalyst as a distillative workup. A thermal No load on the catalyst under reduced pressure, which is why the emergence of non-active metal catalyst species and metal-containing rainfall is avoided. Surprisingly also becomes a deactivation during separation by distillation by forming the non-active metal catalyst species and metal-containing rainfall largely prevented.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nun möglich, die Hydroformylierung von innenständig hochverzeigten Olefinen bei Temperaturen von bis zu 220 °C und unter Verwendung von Katalysatoren mit besonders hoher Aktivität durchzuführen. Auf diese Weise ist es möglich, den Umsatz und die Selektivität der Hydroformylierung insbesondere von innenständig hochverzweigten Olefinen zu steigern.By the method according to the invention is it now possible the hydroformylation of internal olefins at temperatures up to 220 ° C and using catalysts with particularly high activity. On this way it is possible sales and selectivity hydroformylation, especially of internally highly branched olefins to increase.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Dem Fachmann ergeben sich weitere Varianten, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der Beschreibung und den Patentansprüchen ergibt, sind.The method according to the invention is as follows described by way of example without the invention being based on these examples embodiments limited should be. The person skilled in the art has further variants, which also Object of the present invention, the scope of application results from the description and the claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur katalytischen
Hydroformylierung von olefinisch ungesättigten Verbindungen mit 3
bis 24 Kohlenstoffatomen, insbesondere Olefinen, wobei als Katalysator
ein zumindest ein Metall der B. bis 10. Gruppe des Periodensystems
der Elemente, aufweisender unmodifizierter Katalysator eingesetzt
wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Hydroformylierung in Gegenwart
mindestens eines cyclischen Kohlensäureesters der Formel I mit
R1,
R2, R3, R4: jeweils gleich oder verschieden: H, substituierte
oder unsubstituierte, aliphatische, alicyclische, aromatische, aliphatisch-alicyclische,
aliphatisch-aromatische, alicyclisch-aromatische Kohlenwasserstoffreste
mit 1 bis 27 C-Atomen.
n: 0-5
X: zweiwertiger substituierter
oder unsubstituierter, aliphatischer, alicyclischer, aromatischer,
aliphatisch-alicyclischer, aliphatischaromatischer Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 27 C-Atomen,
durchgeführt wird, wobei der Anteil
des Kohlensäureesters
zumindest 1 Gew.-% des Reaktionsgemisches beträgt.The process according to the invention for the catalytic hydroformylation of olefinically unsaturated compounds having 3 to 24 carbon atoms, in particular olefins, an unmodified catalyst having at least one metal from group B to 10 of the Periodic Table of the Elements being used as the catalyst, is characterized in that hydroformylation in the presence of at least one cyclic carbonic acid ester of the formula I. With
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 : in each case the same or different: H, substituted or unsubstituted, aliphatic, alicyclic, aromatic, aliphatic-alicyclic, aliphatic-aromatic, alicyclic-aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 27 C atoms.
n: 0-5
X: divalent substituted or unsubstituted, aliphatic, alicyclic, aromatic, aliphatic-alicyclic, aliphatic-aromatic hydrocarbon radical with 1 to 27 C atoms,
is carried out, the proportion of the carbonic acid ester being at least 1% by weight of the reaction mixture.
Die Substituenten R1 bis R4 und X können gleich oder verschieden und durch 0, N, NH-, N-alkyl oder N-dialkylreste substituiert sein. Weiterhin können diese Reste funktionelle Gruppen wie beispielsweise Halogene (Fluor, Chlor, Brom, Iod), -OH, -0R, -C(O)alkyl, -CN oder -C(O)Oalkyl tragen. Darüber hinaus können in diesen Resten C, CH- oder CH2-Reste durch 0 , N, NH-, N-alkyl oder N-dialkylreste ersetzt sein, wenn sie mindestens drei C-Atome vom 0-Atom der Estergruppe entfernt sind. Die Alkylgruppen können wiederum 1 bis 27 Kohlenstoffatome beinhalten.The substituents R 1 to R 4 and X can be identical or different and can be substituted by 0, N, NH, N-alkyl or N-dialkyl radicals. Furthermore, these radicals can carry functional groups such as, for example, halogens (fluorine, chlorine, bromine, iodine), -OH, -0R, -C (O) alkyl, -CN or -C (O) oalkyl. In addition, C, CH or CH 2 radicals in these radicals can be replaced by 0, N, NH, N-alkyl or N-dialkyl radicals if they are at least three C atoms away from the 0 atom of the ester group. The alkyl groups can in turn contain 1 to 27 carbon atoms.
Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren
als cyclischer Kohlensäureester
Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat oder deren Gemische,
wie beispielsweise ein Gemisch (
Im erfindungsgemäßen Verfahren beträgt der Anteil der cyclischen Kohlensäureester zwischen 1 und 98 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 70 Gew.-%, jedoch besonders bevorzugt zwischen 5 und 50 Gew.-% der Reaktionsmasse.In the method according to the invention, the proportion is the cyclic carbonic acid ester between 1 and 98% by weight, preferably between 5 and 70% by weight, however particularly preferably between 5 and 50% by weight of the reaction mass.
Es ist möglich, neben den cyclischen Kohlensäureestern weitere Lösemittel einzusetzen. In besonderen Verfahrensvarianten wird daher die erfindungsgemäße Hydroformylierungsreaktion in Gegenwart mindestens eines mit dem cyclischen Kohlensäureester I nicht mischbaren, urpolaren Lösemittels durchgeführt. Kohlensäureester der Formel I besitzen eine Dielektrizitätskonstante von über 30. Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten, mit dem cyclischen Kohlensäureester I nicht mischbaren, urpolaren Lösemittel weisen Dk-Werte von kleiner 20, bevorzugt von 1,1 bis 10, besonders bevorzugt von 1,1 bis 5 auf. Durch die Verwendung von zusätzlichem, insbesondere urpolarem Lösemittel kann z. B. eingestellt werden, ob das Reaktionsgemisch und insbesondere der Reaktoraustrag, einphasig oder zweiphasig vorliegt. Somit kann gegebenenfalls eine in der Aufarbeitung des Reaktoraustrages vorgesehene Phasentrennung vereinfacht werden. Das Reaktionsprodukt der Hydroformylierung kann mit einem urpolaren und mit dem cyclischen Kohlensäureester I nicht mischbaren Lösemittel extrahiert werden, wobei das Lösemittel bereits während der Reaktion im Reaktionsgemisch vorhanden sein kann oder erst nach Beendigung der Reaktion hinzugefügt werden kann.It is possible in addition to the cyclic Kohlensäureestern other solvents use. The hydroformylation reaction according to the invention is therefore used in special process variants in the presence of at least one with the cyclic carbonic acid ester I immiscible, non-polar solvent carried out. carbonate ester of formula I have a dielectric constant of over 30. The in the inventive method used, which are immiscible with the cyclic carbonic acid ester I, polar solvent have Dk values of less than 20, preferably from 1.1 to 10, particularly preferably from 1.1 to 5. By using additional, especially polar solvent can e.g. B. be set whether the reaction mixture and in particular the reactor discharge is single-phase or two-phase. So can if applicable, one provided in the processing of the reactor discharge Phase separation can be simplified. The reaction product of hydroformylation can with a polar and with the cyclic carbonic acid ester I immiscible solvents are extracted using the solvent already during the reaction may be present in the reaction mixture or only after completion added to the reaction can be.
Als urpolare Lösemittel können substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffe mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen wie z. B. die hochsiedenden Nebenprodukte der Hydroformylierungsreaktion, Texanol oder die Isomerengemische, die bei der Tetra- oder Pentamerisierung von Proper oder Buten mit nachfolgender Hydrierung erhalten werden, d. h. Tetrabutan, Pentabutan, Tetrapropan und/oder Pentapropan. Es ist ebenfalls möglich, Olefine mit 3 – 24 Kohlenstoffatomen, hier insbesondere das zur Hydroformylierung eingesetzte Olefin, als urpolares Lösemittel zu verwenden, indem die Hydroformylierungsreaktion nicht bis zum vollständigen Umsatz durchgeführt wird (z. B. nur bis zu 95 %, bevorzugt 90 %, besonders bevorzugt 80 %) und/oder weiteres Olefin während und/oder nach der Hydroformylierungsreaktion dem Reaktionsgemisch zugegeben wird.Substituted or unsubstituted can be used as primary polar solvents Hydrocarbons with 10 to 50 carbon atoms such. B. the high-boiling by-products of the hydroformylation reaction, Texanol or the mixtures of isomers used in tetra- or pentamerization be obtained from proper or butene with subsequent hydrogenation, d. H. Tetrabutane, pentabutane, tetrapropane and / or pentapropane. It is also possible Olefins with 3 - 24 Carbon atoms, especially the one used for hydroformylation Olefin, as a very polar solvent to be used by the hydroformylation reaction not up to full sales carried out (e.g. only up to 95%, preferably 90%, particularly preferred 80%) and / or another olefin during and / or after the hydroformylation reaction, the reaction mixture is added.
Im erfindungsgemäßen Verfahren beträgt der Anteil der urpolaren Lösemittel zwischen 0 und 90 Gew.%, bevorzugt zwischen 5 und 50 Gew.%, besonders bevorzugt zwischen 5 und 30 Gew.% der Reaktionsmasse.In the method according to the invention, the proportion is the very polar solvent between 0 and 90% by weight, preferably between 5 and 50% by weight, particularly preferably between 5 and 30% by weight of the reaction mass.
Zur Vermeidung von Nebenprodukten müssen die urpolaren Lösemittel, wenn es sich nicht um die eingesetzte olefinisch ungesättigte Verbindung handelt, unter den Reaktionsbedingungen der Hydroformylierungsreaktion weitestgehend inert sein.To avoid by-products have to the polar solvents, if it is not the olefinically unsaturated compound used acts under the reaction conditions of the hydroformylation reaction be largely inert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Reaktionsgemisch im Hydroformylierungsreaktor über den gesamten Umsatzbereich hinweg ein- oder zweiphasig sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Einsatzgemisch bei niedrigem Umsatz zunächst zweiphasig ist und im Verlauf der Reaktion bei höheren Umsätzen einphasig wird. Es ist möglich, dass ein einphasiges Eduktgemisch während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem zweiphasigen Produktgemisch führt. Daneben kann das Phasenverhalten stark temperaturabhängig sein. Zum Beispiel kann ein bei Reaktionstemperatur einphasiges Reaktionsgemisch beim Abkühlen in zwei Phasen zerfallen. Ein bei Reaktionstemperatur zweiphasiges Reaktionsgemisch kann ebenso beim Abkühlen homogen werden.In the method according to the invention can the reaction mixture in the hydroformylation reactor be single or two-phase across the entire sales area. It is however also possible that the feed mixture is initially two-phase with low sales and in Course of the reaction at higher sales becomes single phase. It is possible, that a single-phase educt mixture during the implementation of the inventive method leads to a two-phase product mixture. In addition, the phase behavior strongly temperature dependent his. For example, a single phase at reaction temperature Reaction mixture on cooling disintegrate into two phases. A two-phase at reaction temperature The reaction mixture can also become homogeneous on cooling.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit verschiedenen katalytisch aktiven Metallen der B. bis 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente durchgeführt werden, bevorzugt jedoch mit Rhodium. Unter unmodifizierten, Metalle der B. bis 10. Gruppe des Periodensystems der Elemente aufweisenden, Katalysatoren werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Katalysatoren verstanden, die keine modifizierende Liganden aufweisen. Im Sinne dieser Anmeldung sind als modifizierende Liganden Verbindungen zu verstehen, die eines oder mehrere Donoratome der 15. Gruppe des Periodensystems der Elemente enthalten. Als modifizierende Liganden sollen jedoch nicht Carbonyl-, Hydrido-, Alkoxy-, Alkyl-, Aryl-, Allyl-, Acyl- oder Alken-Liganden gelten, sowie die Gegenionen der zur Katalysatorbildung eingesetzten Metall-Salze, z. B. Halogenide, wie beispielsweise Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, Acetylacetonat, Carboxylate, wie beispielsweise Acetat, 2-Ethylhexanoat, Hexanoat, Octanoat oder Nonanoat. Ein besonders bevorzugter unmodifizierter Katalysator ist HRh(CO)3.The process according to the invention can be carried out with various catalytically active metals from groups B to 10 of the Periodic Table of the Elements, but preferably with rhodium. In the context of the present invention, unmodified catalysts comprising metals from group B to group 10 of the Periodic Table of the Elements are understood to mean catalysts which have no modifying ligands. For the purposes of this application, modifying ligands are to be understood as compounds which contain one or more donor atoms from the 15th group of the Periodic Table of the Elements. However, the modifying ligands should not be carbonyl, hydrido, alkoxy, alkyl, aryl, allyl, acyl or alkene ligands, and the counterions of the metal salts used for catalyst formation, e.g. B. halides such as fluoride, chloride, bromide or iodide, acetylacetonate, carboxylates such as acetate, 2-ethylhexanoate, hexanoate, octanoate or nonanoate. A particularly preferred unmodified catalyst is HRh (CO) 3 .
Der aktive Katalysatorkomplex für die Hydroformylierungsreaktion wird dabei aus einem Salz oder einer Verbindung des Metalls (Katalysatorvorläufer) und Synthesegas gebildet. Zweckmäßig geschieht dies in situ während der Hydroformylierung. Übliche Katalysatorvorläufer sind Rh(I)-, Rh(II)- und Rh(III)-Salze, beispielsweise Acetate, Octanoate, Nonanoate, Acetylacetonate oder Halogenide sowie die Rhodiumcarbonyle. Die Konzentration des Metalls im Reaktionsgemisch liegt vorzugsweise im Bereich von 1 ppm bis 1000 ppm, bevorzugt im Bereich von 5 ppm bis 300 ppm.The active catalyst complex for the hydroformylation reaction is from a salt or a compound of the metal (catalyst precursor) and Syngas formed. Happily happens this in situ during hydroformylation. usual catalyst precursor are Rh (I), Rh (II) and Rh (III) salts, for example acetates, Octanoates, nonanoates, acetylacetonates or halides and the Rhodium carbonyls. The concentration of the metal in the reaction mixture is preferably in the range from 1 ppm to 1000 ppm, preferably in the range of 5 ppm to 300 ppm.
Die Edukte für eine Hydroformylierung gemäss dem Verfahren der Erfindung sind Verbindungen, die ethylenisch ungesättigte C-C-Doppelbindungen enthalten, insbesondere Olefine oder Gemische von Olefinen, insbesondere Monoolefine mit 3 bis 24, bevorzugt 4 bis 16, besonders bevorzugt 4 bis 12 Kohlenstoffatomen mit end- oder innenständigen C-C-Doppelbindungen, wie z. B. 1- oder 2-Penten, 2-Methylbuten-1, 2-Methylbuten-2, 3-Methylbuten-1, 1-, 2- oder 3-Hexen, das bei der Dimerisierung von Proper anfallende C6-Olefingemisch (Dipropen), Heptene, 2- oder 3-Methyl-l-hexen, Octene, 2-Methylheptene, 3-Methylheptene, 5-Methylhepten-2, 6-Methylhepten-2, 2-Ethylhexen-1, das bei der Dimerisierung von n-Butenen anfallende Isomere C8-Olefingemisch (Dibuten), das bei der Dimerisierung von iso-Buten anfallende C8-Olefingemisch (Di-iso-Buten), Nonene, 2- oder 3-Methyloctene, das bei der Trimerisierung von Propen anfallende C9-Olefingemisch (Tripropen), Decene, 2-Ethyl-l-octen, Dodecene, das bei der Tetramerisierung von Propen oder der Trimerisierung von Butenen anfallende C12-Olefingemisch (Tetrapropen oder Tributen), Tetradecene, Hexadecene, das bei der Tetramerisierung von Butenen anfallende C16-Olefingemisch (Tetrabuten) sowie durch Cooligomerisierung von Olefinen mit unterschiedlicher Anzahl von Kohlenstoffatomen (bevorzugt 2 bis 4) hergestellte Olefingemische, gegebenenfalls nach destillativer Trennung in Fraktionen mit gleicher oder ähnlicher Kettenlänge. Ebenfalls können Olefine oder Olefingemische, die durch Fischer-Tropsch-Synthese, sowie Olefine, die durch Oligomerisierung von Ethen erhalten wurden oder Olefine, die über Methathesereaktionen zugänglich sind, eingesetzt werden. Bevorzugte Edukte sind C4-, C6-,C8-, C9-, C1 2- oder C16-Olefingemische. Das erfindungsgemäße Verfahren kann darüber hinaus zur Hydroformylierung polymerer olefinisch ungesättigter Verbindungen wie Polyisobuten oder 1,3-Butadien- oder Isobuten-Copolymeren eingesetzt werden. Die molare Masse der polymeren Olefine ist dabei unerheblich, das Olefin muss lediglich im Hydroformylierungsmedium ausreichend löslich sein. Die molare Masse der polymeren Olefine liegt bevorzugt unterhalb von 10000 g/mol, besonders bevorzugt unterhalb von 5000 g/mol.The starting materials for a hydroformylation according to the process of the invention are compounds which contain ethylenically unsaturated CC double bonds, in particular olefins or mixtures of olefins, in particular monoolefins having 3 to 24, preferably 4 to 16, particularly preferably 4 to 12 carbon atoms with terminal or internal CC double bonds, such as. B. 1- or 2-pentene, 2-methylbutene-1, 2-methyl buten-2, 3-methylbutene-1, 1-, 2- or 3-hexene, the C 6 -olefin mixture (dipropene) resulting from the dimerization of Proper, heptenes, 2- or 3-methyl-l-hexene, octenes, 2-methylheptene, 3-methylheptene, 5-methylheptene-2, 6-methylheptene-2, 2-ethylhexene-1, the isomer C 8 -olefin mixture obtained in the dimerization of n-butenes (dibutene), which in the dimerization of iso -Butene C 8 -olefin mixture (di-isobutene), nonenes, 2- or 3-methyloctenes, the C 9 -olefin mixture (tripropen) resulting from the trimerization of propene, decenes, 2-ethyl-l-octene, dodecenes , the C 12 -olefin mixture resulting from the tetramerization of propene or the trimerization of butenes (tetrapropene or tributes), tetradecenes, hexadecenes, the C 16 -olefin mixture resulting from the tetramerization of butenes (tetrabutene) and by cooligomerization of olefins with different numbers of Carbon atoms (preferably 2 to 4) olefin mixtures prepared, optionally by distillation r Separation into fractions with the same or similar chain length. It is also possible to use olefins or olefin mixtures which have been obtained by Fischer-Tropsch synthesis, and olefins which have been obtained by oligomerizing ethene or olefins which are accessible via methathesis reactions. Preferred educts are C 4 -, C 6 -, C 8 -, C 9 -, C 1 2 - or C 16 -olefin mixtures. The inventive method can also be used for the hydroformylation of polymeric olefinically unsaturated compounds such as polyisobutene or 1,3-butadiene or isobutene copolymers. The molar mass of the polymeric olefins is irrelevant, the olefin only has to be sufficiently soluble in the hydroformylation medium. The molar mass of the polymeric olefins is preferably below 10000 g / mol, particularly preferably below 5000 g / mol.
Das Volumenverhältnis von Kohlenmonoxid zu Wasserstoff im Synthesegas liegt im Allgemeinen im Bereich von 2:1 bis 1:2, insbesondere bei einem Volumenverhältnis von 1 : 1. Das Synthesegas wird vorteilhaft im Überschuss, zum Beispiel bis zum Dreifachen der stöchiometrischen Menge, verwendet.The volume ratio of carbon monoxide to Hydrogen in the synthesis gas is generally in the range of 2: 1 up to 1: 2, especially with a volume ratio of 1: 1. The synthesis gas is advantageously in excess, for example up to three times the stoichiometric Amount used.
Die Hydroformylierungen werden in der Regel bei Drücken von 1 bis 350 bar durchgeführt, vorzugsweise bei Drücken von 15 bis 270 bar. Der angewendete Druck hängt von der Struktur der Einsatzolefine, dem eingesetzten Katalysator und dem gewünschten Effekt ab. So können beispielsweise a-Olefine unter Rhodium-Katalyse bei Drücken unter 100 bar mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten zu den entsprechenden Aldehyden umgesetzt werden. Bei Olefinen mit innenständigen Doppelbindungen, insbesondere bei verzweigten Olefinen, sind dagegen höhere Drücke zweckmäßig.The hydroformylations are in usually when pressed carried out from 1 to 350 bar, preferably at pressures from 15 to 270 bar. The pressure applied depends on the structure of the insert olefins, the catalyst used and the desired effect. For example a-olefins under rhodium catalysis at pressures below 100 bar with high Space-time yields are converted to the corresponding aldehydes. For olefins with internal Double bonds, in particular in the case of branched olefins, on the other hand, higher pressures are appropriate.
Die Reaktionstemperaturen des erfindungsgemäßen Verfahrens betragen vorzugsweise von 20 bis 220 °C, bevorzugt von 100 °C bis 200 °C, vorzugsweise von 150 °C bis 190 °C, besonders bevorzugt von 160 bis 180 °C. Durch eine Reaktionstemperatur von über 150 °C kann insbesondere das Verhältnis von endständigen zu innenständigen Doppelbindungen verbessert werden, da bei den höheren Temperaturen durch beschleunigte Isomerisierung mehr endständige Doppelbindungen zur Verfügung gestellt werden und damit auch eine Hydroforinylierung in der bevorzugten endständigen Position vermehrt stattfindet.The reaction temperatures of the process according to the invention are preferably from 20 to 220 ° C, preferably from 100 ° C to 200 ° C, preferably of 150 ° C up to 190 ° C, particularly preferably from 160 to 180 ° C. By a reaction temperature from above 150 ° C can especially the relationship from terminal to internal Double bonds can be improved since accelerated at higher temperatures Isomerization more terminal Double bonds available be put and thus a hydroforinylation in the preferred terminal Position increasingly takes place.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich (batchweise) oder kontinuierlich durchgeführt werden. Bevorzugt wird jedoch eine kontinuierliche Betriebsweise. Als Reaktoren sind praktisch alle dem Fachmann bekannten Gas-Flüssig-Reaktoren geeignet, beispielsweise begaste Rührkessel oder Blasensäulen sowie Rohrreaktoren mit oder ohne Rückführung. Bevorzugt werden kaskadierte Blasensäulen und Rohrreaktoren mit statischen Mischelementen eingesetzt.The process according to the invention can be carried out batchwise (batchwise) or continuously. Is preferred however, a continuous mode of operation. As reactors are practical all gas-liquid reactors known to the person skilled in the art are suitable, for example fumigated stirred tank or bubble columns as well as tubular reactors with or without return. Cascaded are preferred bubble columns and tubular reactors with static mixing elements.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Reaktoraustrag weist ggf. nicht umgesetzte olefinisch ungesättigte Verbindung (Olefine), Reaktionsprodukte, Reaktionsnebenprodukte, mindestens einen cyclischen Kohlensäureester, ggf. ein urpolares Lösemittel und den Katalysator auf. Je nach Art und Massenanteil der als Einsatzstoff verwendeten olefinischen Verbindung(en), Art und Massenanteil des ggf. anwesenden urpolaren Lösemittels sowie Art und Massenanteil des cyclischen Kohlensäureesters kann der Reaktoraustrag ein- oder zweiphasig sein. Wie bereits oben erwähnt kann durch entsprechende Zugaben von cyclischen Kohlensäureestern oder urpolarem Lösemittel eine Phasentrennung erzielt oder verhindert werden.The in the method according to the invention obtained reactor discharge may have unreacted olefinic unsaturated Compound (olefins), reaction products, reaction by-products, at least one cyclic carbonic acid ester, possibly a very polar one solvent and the catalyst. Depending on the type and mass fraction of the input material olefinic compound (s) used, type and mass fraction of the any polar solvent present and the type and mass fraction of the cyclic carbonic acid ester the reactor discharge can be single or two-phase. As above mentioned can by appropriate additions of cyclic carbonic acid esters or polar solvent phase separation can be achieved or prevented.
Die Aufarbeitung des Reaktoraustrages kann im erfindungsgemäßen Verfahren, je nach dem Phasenverhalten des Reaktoraustrags, in zwei Varianten erfolgen. Bei einem zweiphasigen Reaktoraustrag wird bevorzugt eine Aufarbeitung über Phasentrennung gemäss Variante A, bei einem einphasigen Reaktoraustrag bevorzugt eine destillative Aufarbeitung nach Variante B angewendet.Processing the reactor discharge in the process according to the invention, depending on the phase behavior of the reactor discharge, in two variants respectively. In the case of a two-phase reactor discharge, one is preferred Refurbishment over Phase separation according to Variant A, preferably one for a single-phase reactor discharge Working up by distillation according to variant B used.
Es kann vorteilhaft sein, wenn nach der Hydroformylierung der größte Teil des Synthesegases durch Druckentspannung entfernt wird, bevor die weitere Aufarbeitung des Reaktoraustrags gemäß Variante A oder B erfolgt.It can be beneficial if after most of the hydroformylation of the synthesis gas is removed by depressurization before the further processing of the reactor discharge according to variant A or B takes place.
Variante A In dieser Verfahrensvariante wird der zweiphasige Reaktoraustrag der Hydroformylierungsreaktion bevorzugt durch Trennung der Phasen in eine überwiegend den Katalysator und den oder die cyclischen Kohlensäureester enthaltende und eine überwiegend die Hydroformylierungsprodukte und nicht umgesetzte Olefine bzw. olefinisch ungesättigte Verbindungen enthaltende Fraktion getrennt.Variant A In this process variant becomes the two-phase reactor discharge of the hydroformylation reaction preferably by separating the phases into a predominantly the catalyst and the one or more cyclic carbonic acid esters and one predominantly the hydroformylation products and unreacted olefins or olefinically unsaturated Fraction containing compounds separated.
Diese Verfahrensvariante bietet sich bei Verwendung eines optionalen weiteren unpolaren Lösungsmittels an. Das unpolare Lösungsmittel kann auch identisch mit dem Einsatzolefin sein, so dass entweder die Hydroformylierungsreaktion nicht bis zum vollständigen Umsatz durchgeführt wird (z. B. nur bis zu 95 %, bevorzugt 90 %, besonders bevorzugt 80 %) und/oder weiteres Olefin während und/oder nach der Hydroformylierungsreaktion dem Reaktionsgemisch zugegeben wird.This process variant is suitable when using an optional further non-polar solvent. The non-polar solvent can also be identical to the feed olefin, so that either the hydroformylation reaction is not carried out until conversion is complete (e.g. only up to 95%, preferably 90%, particularly preferably 80%) and / or further olefin during and / or after hydroformy lation reaction is added to the reaction mixture.
Die Variante A des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird durch
Variante BVariant B
In dieser Verfahrensvariante wird der homogene Reaktoraustrag der Hydroformylierungsreaktion durch Destillation in eine leichtersiedende, überwiegend die Hydroformylierungsprodukte und ggf. nicht umgesetzte Olefine bzw. olefinisch ungesättigte Verbindungen enthaltende Fraktion und eine, überwiegend cyclischen Kohlensäureester und Katalysator aufweisende, höhersiedende Fraktion getrennt.In this variant of the method the homogeneous reactor discharge of the hydroformylation reaction Distillation in a low-boiling, predominantly the hydroformylation products and possibly unreacted olefins or olefinically unsaturated compounds containing fraction and one, predominantly cyclic carbonic acid ester and high-boiling catalyst Fraction separated.
Die Variante B des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird durch
Nichtumgesetztes Olefin (
Die bei beiden Ausführungsvarianten A und B des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen, von Katalysator, überschüssigem Synthesegas und dem größten Teil des Lösemittels (also dem cyclischen Kohlensäureester bzw. einem Gemisch mehrerer) befreiten Reaktorausträge werden vorzugsweise weiter in Aldehyde (Alkohole), Olefine, Lösemittel und Nebenprodukte aufgetrennt. Dies kann, wie bekannt, z. B. durch Destillation geschehen. Aus dem Reaktionsaustrag oder den Hydroformylierungsprodukten abgetrenntes Olefin und/oder Lösemittel (Alkylencarbonat und/oder unpolares Lösemittel) können in die Hydroformylierungsreaktion rückgeführt werden.The two versions A and B of the method according to the invention obtained, from catalyst, excess synthesis gas and most of it of the solvent (i.e. the cyclic carbonic acid ester or a mixture of several) exempted reactor discharges preferably further in aldehydes (alcohols), olefins, solvents and by-products separated. As is known, this can e.g. B. by Distillation happen. From the reaction discharge or the hydroformylation products separated olefin and / or solvent (Alkylene carbonate and / or non-polar solvent) can be used in the hydroformylation reaction be returned.
Die genannten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
beinhalten die Trennung des Reaktoraustrags und optional der Hydroformylierungsprodukte;
dies kann beispielsweise durch Destillation erfolgen. Daneben ist
allerdings auch ein Einsatz anderer Trennverfahren z. B. der Extraktion,
wie u.a. in WO 01/68247,
In allen Verfahrensvarianten wird zweckmäßiger Weise die den Katalysator enthaltende Fraktion in die Hydroformylierungsreaktion rückgeführt. Dies ist selbstverständlich unabhängig von der Zusammensetzung der Fraktionen in der der Katalysator gelöst ist.In all process variants expedient way the fraction containing the catalyst in the hydroformylation reaction recycled. This is self-evident independently the composition of the fractions in which the catalyst is dissolved.
Wenn nicht die Aldehyde selbst, sondern die von ihnen abgeleiteten Alkohole Zielprodukte sind, kann der von Synthesegas und Katalysator und gegebenenfalls von Lösemittel befreite Reaktionsaustrag vor oder nach Olefinabtrennung hydriert werden und anschließend destillativ auf Reinalkohol aufgearbeitet werden.If not the aldehydes themselves, but the alcohols derived from them are target products, the of synthesis gas and catalyst and optionally of solvent liberated reaction discharge is hydrogenated before or after olefin removal and then by distillation be worked up on pure alcohol.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ein- oder mehrstufig durchgeführt werden. Hierbei ist es möglich, nach einer ersten Hydroformylierungsreaktion eine zweite Hydroformylierungsstufe zu durchlaufen, die bei drastischeren Reaktionsbedingungen (zum Beispiel höhere Temperatur und/oder höherer Druck) auch die schwer hydroformylierbaren, innenständigen, insbesondere die innenständig-hochverzweigten Olefine zu den gewünschten Aldehyden umsetzt. Bevorzugt wird jedoch zunächst eine Trennung von nicht umgesetzten Olefinen und Hydroformylierungsprodukten (Aldehyden und Alkoholen) durchgeführt und die nicht umgesetzten Olefine in dieselbe Hydroformylierungsstufe zurückgeführt oder einer zweiten Hydroformylierungsstufe oder noch weiteren Hydroformylierungsstufen zugeführt. Dabei ist es auch möglich, in der zweiten Hydroformylierungsstufe ein völlig anderes Katalysatorsystem, d.h. ein anderes Katalysator-Metall oder ein Ligand-modifiziertes Katalysator-Metall, einzusetzen. Es kann darüber hinaus zweckmäßig sein, den nicht umgesetzten Olefinen darin eine höhere Konzentration an Katalysator zuzufügen, um auch schwerer hydroformylierbare Olefine zu den gewünschten Produkten umzusetzen. In allen Fällen ist es erforderlich, in den weiteren Hydroformylierungsstufen die cyclischen Kohlensäureester in den genannten Mengen zuzufügen.The method according to the invention can be used carried out in several stages become. Here it is possible after a first hydroformylation reaction, a second hydroformylation stage to go through the more drastic reaction conditions (to Example higher Temperature and / or higher Pressure) also the difficult to hydroformylate, internal, especially the internally highly branched Olefins to the desired ones Aldehydes. However, a separation of not is preferred initially converted olefins and hydroformylation products (aldehydes and alcohols) and the unreacted olefins in the same hydroformylation step returned or a second hydroformylation stage or still further hydroformylation stages fed. It is also possible a completely different catalyst system in the second hydroformylation stage, i.e. another catalyst metal or a ligand-modified one Catalyst metal to use. It may also be useful the unreacted olefins therein a higher concentration of catalyst inflict, in order to achieve even more difficult hydroformylatable olefins To implement products. In all cases it is necessary in the further hydroformylation stages cyclic carbonic acid ester add in the amounts mentioned.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können als olefinisch ungesättigte Verbindungen auch solche eingesetzt werden, die als nicht umgesetzte olefinisch ungesättigte Verbindungen aus dem Reaktoraustrag einer ersten Hydroformylierungsreaktion erhalten wurden. Dabei kann der gesamte Reaktionsaustrag oder aber nur ein Teil davon, insbesondere ein Teil, der den überwiegenden Teil der nicht umgesetzten olefinischen Verbindungen aus der ersten Stufe aufweist, eingesetzt werden. Es kann durchaus vorteilhaft sein, wenn bei dieser Verfahrensvariante die erste Hydroformylierungsreaktion in Gegenwart eines Ligandmodifizierten Katalysators durchgeführt wurde.In the method according to the invention can as olefinically unsaturated Connections are also used as unreacted olefinically unsaturated Compounds from the reactor discharge of a first hydroformylation reaction were obtained. The entire reaction discharge or only a part of it, especially a part that is not the predominant part of the has converted olefinic compounds from the first stage, be used. It can be quite beneficial if with this Process variant the first hydroformylation reaction in the presence of a ligand-modified catalyst.
Die folgenden Beispiele sollen ausschließlich der Erläuterung der Erfindung dienen, nicht jedoch ihre Anwendungsbreite einschränken, die sich ausschließlich aus der Beschreibung und den Patentansprüchen ergibt.The following examples are intended only for explanation serve the invention, but not restrict its scope, which yourself results from the description and the claims.
Beispiel 1 (Variante A)Example 1 (variant A)
In einem 2 l-Rührautoklav wurden unter Stickstoffatmosphäre 560 g Propylencarbonat, 560 g Tri-n-Buten und 0.0888 g bzw. 0.0225 g Rhodium(II)-nonanoat vorgelegt, das entspricht einer Rhodium-Konzentration von 5 ppm bzw. 20 ppm Rhodium bezogen auf die Masse des Reaktorinhalts. Der Autoklav wurde anschließend mit Synthesegas (CO/H2 1 : 1 molar) beaufschlagt und bis zur gewünschten Reaktionstemperatur aufgeheizt. Während des Aufheizeris wurde der Reaktordruck kontrolliert. Die Reaktionstemperaturen betrugen von 130°C bis 180°C. Der Reaktionsdruck betrug 260 bar. Während der Reaktion wurde Synthesegas druckgeregelt nachgefahren. Nach 5 h wurde der Versuch abgebrochen und der Reaktor auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Der Reaktoraustrag war stets zweiphasig und frei von Rhodium-Ausfällungen.560 g of propylene carbonate, 560 g of tri-n-butene and 0.0888 g or 0.0225 g of rhodium (II) nonanoate were placed in a 2 l stirred autoclave under a nitrogen atmosphere, which corresponds to a rhodium concentration of 5 ppm or 20 ppm rhodium on the mass of the reactor contents. The autoclave was then charged with synthesis gas (CO / H 2 1: 1 molar) and heated to the desired reaction temperature. The reactor pressure was checked during the heating ice. The reaction temperatures were from 130 ° C to 180 ° C. The reaction pressure was 260 bar. During the reaction, synthesis gas was run under pressure control. After 5 hours the experiment was stopped and the reactor cooled to ambient temperature. The reactor discharge was always two-phase and free of rhodium precipitates.
Die Zusammensetzung der in einem Phasentrennbehälter abgetrennten leichteren Kohlenwasserstoff-Phase wurde mittels Gaschromatographie ermittelt. Die Ergebnisse der Gaschromatographie sowie die Reaktionsbedingungen wie Temperatur und Rhodiumkonzentration sind in Tabelle 1 zusammengefasst.The composition of the lighter hydrocarbon separated in a phase separation tank The substance phase was determined by means of gas chromatography. The results of gas chromatography and the reaction conditions such as temperature and rhodium concentration are summarized in Table 1.
Tabelle 1Table 1
Hydroformylierung von Tri-n-Buten bei 260 bar und verschiedenen Temperaturen für 5 StundenHydroformylation of tri-n-butene at 260 bar and different temperatures for 5 hours
Die angegebenen Anteile (in Massen-%) beziehen sich auf die Zusammensetzung der leichteren Kohlenwasserstoff-Phase, wobei gegebenenfalls vorhandener Kohlensäureester und Katalysator herausgerechnet wurden. In Versuch 6 wurde die bei der Aufarbeitung des Reaktoraustrages von Versuch 5 erhaltene Katalysatorlösung erneut eingesetzt.The specified proportions (in mass%) refer to the composition of the lighter hydrocarbon phase, if any carbonate ester and catalyst present are excluded were. In experiment 6, the process of working up the reactor discharge catalyst solution obtained from experiment 5 used again.
Beispiel
Analog zu Beispiel
Tabelle 2Table 2
Hydroformylierung von Di-n-Buten bei unterschiedlichen Drücken, Rhodiumkonzentrationen und TemperaturenHydroformylation of di-n-butene at different pressures, Rhodium concentrations and temperatures
Die angegebenen Anteile (in Massen-%) beziehen sich auf die Zusammensetzung des Reaktoraustrags, wobei vorhandener Kohlensäureester und Katalysator herausgerechnet wurden.The specified proportions (in mass%) relate to the composition of the reactor discharge, where existing carbonic acid ester and catalyst have been removed.
Beispiel
Wie in Beispiel
Tabelle 3Table 3
Hydroformylierung von Di-n-Buten
bei 150°C
und 250 bar in Pentabutan. Die angegebenen Anteile (in Massen-%)
beziehen sich auf die Zusammensetzung des 1o Reaktoraustrags, wobei
vorhandenes Pentabutan, Nebenprodukt und Katalysator herausgerechnet
wurden. In Versuch
Das Fehlen jeglicher Rhodium-Ausfällungen
in den Versuchen
Die Versuche belegen, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine deutlich höhere Chemoselektivität zu den gewünschten Aldehyden bietet und darüber hinaus eine technisch einfache Katalysatorrückführung ohne wesentliche Desaktivierung erlaubt.The tests prove that the method according to the invention a significantly higher one Chemoselectivity too the wished Aldehydes offers and about In addition, a technically simple catalyst recycle without significant deactivation allowed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: MUELLER, OLIVER, DIPL.-CHEM. DR., 45665 RECKLINGHAU Inventor name: WIESE, KLAUS-DIETHER, DIPL.-CHEM. DR., 45721 HALTE Inventor name: KAIZIK, ALFRED, DIPL.-CHEM. DR., 45772 MARL, DE Inventor name: HESS, DIETER, DIPL.-CHEM. DR., 45770 MARL, DE Inventor name: FRIDAG, DIRK, 45721 HALTERN AM SEE, DE Inventor name: BORGMANN, CORNELIA, DIPL.-CHEM. DR., 45657 RECKLIN |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: EVONIK OXENO GMBH, 45772 MARL, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |