DE1038023B

DE1038023B - Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-2, 4-pentandiol

Info

Publication number: DE1038023B
Application number: DED23680A
Authority: DE
Inventors: Basil Vivan Aller; Salt End
Original assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Current assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Priority date: 1955-09-15
Filing date: 1956-08-28
Publication date: 1958-09-04

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, 2-Methyl-2,4-pentandiol durch Wasserstoffaustauschreaktion zwischen Diacetonalkohol und sekundären aliphatischen Alkoholen in Gegen wart eines Raney-Nickel-Katalysators und bei atmosphärischem Druck herzustellen. Die Umsetzung, bei der ein sekundärer Butylalkohol verwendet wird, erfolgt bei Temperaturen zwischen 105 und 115° C nach folgender Gleichung:

(CHg)₂-C(OH)-CH₂-CO-CH₃ + CH₃-CH(OH-C₂H₅

^Nl^ (CHj)₂ · C (OH) - CH₂ ■ CH (OH) · CH₃ + CH₃-CO-C₂H₅

wobei das Methyläthylketon abdestilliert wird, sobald es sich bildet. Die Ausbeuten an 2-Methyl-2,4-pentandiol, die nach diesem Verfahren erhalten werden, be tragen bis etwa 65°/o, bezogen auf Diacetonalalkohol.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-2,4-pentandiol ist nun dadurch gekenn zeichnet, daß Diacetonalkohol in flüssiger Phase mit einem sekundären aliphatischen Alkohol mit einem Kp. über 95° C bei atmosphärischem Druck umgesetzt, die Umsetzung in Gegenwart eines Raney-Nickel Katalysators und bei Temperaturen zwischen 80 und 100° C durchgeführt, das aliphatische Keton abdestilliert wird, sobald es sich bildet, und danach das 2-Methyl-2,4-pentandiol aus dem Destillationsrückstand gewonnen wird.

Erfindungsgemäß verwendete sekundäre aliphatische Alkohole sind z. B. sekundärer Butylalkohol, Methylpropylcarbinol und Methylisobutylcarbmol, vorzugsweise jedoch sekundärer Butylalkohol.

Die in der Umsetzung verwendeten Mengen aef Rcaktionsteilnehmer können in ziemlich weiten Grenzen liegen, für maximale Ausbeuten ist es jedoch zweckmäßig, einen molaren Überschuß des sekundären aliphatischen Alkohols, z. B. von etwa 100%, zu verwenden.

Der Raney-Nickel-Katalysator wird zweckmäßig in Mengen von 5 bis 10 Gewichtsprozent der gesamten Reaktionsmischung verwendet, was 15 bis 25 Gewichtsprozent des Diacetonalkohols entspricht.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Umsetzung zwischen dem Diacetonalkohol und dem sekundären aliphatischen Alkohol bei einer Temperatur von 80 bis 100° C erfolgt. Die Reaktionstemperatur kann in diesen Bereich gebracht werden, indem der Reaktionsmischung anfangs eine gewisse Menge Wasser zugegeben und da» Methyläthylketon als Azoetrop mit Wasser abdestilliert wird. In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden etwa 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gewicht der Verfahren zur Herstellung
von 2-Methyl-2,4-pentandiol

Anmelder:

The Distillers Company Limited,
Edinburgh (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 15. September 1955

Basil Vivan Aller,

Salt End, Hedon, Hull, Yorkshire (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

Reaktionsmischung, der Reaktionsmischung zugefügt, so daß eine Reaktionstemperatur von etwa 90 bis 98° C bei atmosphärischem Druck erreicht wird. Die Reaktionstemperatur kann ebenfalls auf 80 bis 100° C gebracht werden, indem die Reaktionsmischung bei unteratmosphärischem Druck, z. B. bei einem Druck von etwa 300 bis 350 mm Hg-Säule, in Gegenwart oder Abwesenheit von Wasser erhitzt wird. Es ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindunsgemäßen Verfahrens, daß die Reaktionsmischung wasserfrei ist und die Umsetzung bei einem Druck von etwa 325 mm Hg-Säule durchgeführt wird, so daß eine Reaktionstemperatur von etwa 84 bis 95° C erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder kontinuierlich oder absatzweise durchgeführt werden. Im Falle des absatzweisen Verfahrens kann der Diacetonalkohol mit der geeigneten Menge des sekundären aliphatischen Alkohols gemischt werden, worauf der Raney-Nickel-Katalysator zugefügt wird und, nach Erhitzen der Reaktionsmischung auf eine Temperatur von 80 bis 100° C, das aliphatische Keton abdestilliert werden kann, sobald dieses sich bildet. Wenn das Keton aufgehört hat, überzudestillieren, wird das Erhitzen der Reaktionsmischung zweckmäßig noch kurze Zeit fortgesetzt, um sicher zu sein, daß die Umsetzung beendet ist. Das Verfahren wird jedoch

809 600/466

Claims

zweckmäßig so durchgeführt, daß das Umsetzungs gefäß mit dem sekundären aliphatischen Alkohol und dem Katalysator beschickt, auf eine Temperatur von 80 bis 100° C erhitzt und der Diacetonalkohol mit einer Geschwindigkeit zugefügt wird, die der Geschwindigkeit der Bildung des aliphatischen Ketons entspricht. Auf diese Weise wird ein Überschuß des Alkohols während der gesamten Umsetzung aufrechterhalten. Nach beendeter Zugabe des Diacetonalkohols wird die Destillation zweckmäßig noch kurze Zeit fortgesetzt, um sicher zu sein, daß die Umsetzung beendet ist. Im Falle eines voll kontinuierlichen Verfahrens werden die Reaktionsteilnehmer kontinuierlich der Reaktionsmischung zugefügt, ein Teil des Umsetzungsproduktes kontinuierlich abgezogen und dieses destilliert, um das Endprodukt zu erhalten. Das 2-Methyl-2,4-pendandiol kann aus dem Rückstand in bekannter Weise, z. B. durch Abfiltrieren de·? Katalysators und Destillieren des Filtrates, um über schüssigen sekundären Alkohol und Spuren von Methylisobutylketon, Methylisobutylcarbinol und anderen niedrigsiedenden Nebenprodukten zu entfernen, erhalten werden. Der Rückstand kann dann gegebenenfalls fraktioniert werden, um das 2-Methyl-2,4-pentandiol in reiner Form zu erhalten. Das erfmdungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Die Gewichtsteile verhalten sich darin zu Volumteilen wie kg zu 1. Beispiel 1 296 Gewichtsteile sekundärer Butylalkohol, 65 Gewichtsteile einer Paste aus Raney-Nickel in sekundärem Butylalkohol (enthaltend 50 Gewichtsteile Nickel) und 36 Gewichtsteile Wasser wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit einem Rührer, Thermometer und Destillationskolonne versehen war. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde gerührt und zum Sieden erhitzt. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, bis Methyläthylketon am Kolonnenkopf zurückzufließen begann. Dann wurden 232 Gewichtsteile Diacetonalkohol kontinuierlich innerhalb von 5 Stunden zu der rückfließenden Mischung zugegeben, wobei das gebildete Methyläthylketon abdestilliert wurde, sobald es sich bildete. Die Temperatur des Gefäßinhaltes schwankte zwischen 90 und 98° C. Durch Destillation des Rückstandes wurde eine Ausbeute an 2-Methyl-2,4-pentandiol von 85 °/o erhalten. Wird der sekundäre Butylalkohol durch eine äquivalente Menge sekundäres Propylcarbinol oder Methylisobutylcarbinol ersetzt und das Verfahren im übrigen wie oben beschrieben durchgeführt, so können ähnlich gute Ausbeuten an 2-Methyl-2,4-pentandiol erhalten werden. Beispiel 2 Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt ίο mit der Ausnahme, daß kein Wasser dem Reaktionsgefäß zugefügt und das Verfahren bei einem Druck von 325 mm Hg-Säule durchgeführt wurde. Die Temperatur der Reaktionsmischung schwankte während der Umsetzung zwischen 84 und 94° C. Durch Destillation des Rückstandes wurde eine Ausbeute von 86°/o 2-Methyl-2,4-pentandiol erhalten. Im Vergleich zu Beispiel 1 und 2 wurde die Umsetzung in Abwesenheit von Wasser und bei atmosphärischem Druck durchgeführt, wobei die endgültige Reaktionstemperatur 120° C betrug. Die Ausbeute an 2-Methyl-2-4-pentandiol betrug in diesem Fall nur 63%. P A T E N T Λ N S P R Ü CII E:

1. Verfahren zur Herstellung von 2-MethyI-2,4-pentandiol durch Wasserstoffaustauschreaktion zwischen Diacetonalkohol und einem sekundären aliphatischen Alkohol in Gegenwart von Raney-Nickel, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in flüssiger Phase mit einem sekundären aliphatischen Alkohol mit einem Siedepunkt von mehr als 95° C bei atmosphärischem Druck bei einer Temperatur von 80 bis 100° C durchgeführt wird, das gebildete aliphatische Keton durch Destillation in dem Maße, wie es gebildet wird, entfernt wird und dann das 2-Methyl-2,4-pentandiol aus dem Destillationsrückstand durch Destillation gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als sekundärer aliphatischer Alkohol sekundärer Butylalkohol, Methylpropylcarbinol oder Methylisobutylcarbinol verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raney-Nickel-Katalysator in einer Menge von 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Reaktionsmischung, verwendet wird.