DE1039059B - Process for the preparation of cyclooctatetraene - Google Patents
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Description
Verfahren zur Herstellung von Cyclooctatetraen Es ist bekannt, daß man Cyclooctatetraen durch cyclisierende Polymerisation von Acetylen in Gegenwart von Nickelkatalysatoren und in Anwesenheit eines Lösungsmittels, z. B. eines cyclischen Äthers, wie Tetrahydrofuran, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck herstellen kann. Als Katalysatoren werden bei den bekannten Verfahren insbesondere die Halogenide, Cyanide, Rhodanide oder Enolate des Nickels verwendet. Alle diese bekannten Verfahren verwenden jeweils einen bestimmten Katalysator dieser Art, wobei als Zusätze lediglich Aktivatoren, z. B. alkalisch wirkende Stoffe wie Oxyde, Hydroxyde, Alkoholate, Phenolate, Carbonate und Cyanide der Alkali- oder Erdalkalimetalle, Metallcarbide oder auch Stickstoffbasen, verwendet werden. Auch Zusätze von Antioxydationsmitteln zur Verminderung der Peroxydbildung beim Lösungsmittel sind bekannt.Process for the preparation of cyclooctatetraene It is known that one Cyclooctatetraen by cyclizing polymerization of acetylene in the presence of nickel catalysts and in the presence of a solvent, e.g. B. a cyclic Ethers, such as tetrahydrofuran, produce at elevated temperature and pressure can. The catalysts used in the known processes are, in particular, the halides, Cyanides, rhodanides or enolates of nickel are used. All of these known methods each use a specific catalyst of this type, with additives only Activators, e.g. B. alkaline substances such as oxides, hydroxides, alcoholates, phenolates, Carbonates and cyanides of the alkali or alkaline earth metals, metal carbides or else Nitrogen bases can be used. Also additions of antioxidants to reduce it the formation of peroxide in solvents are known.
Bei der technischen Durchführung eines kontinuiergleichen Verfahrens zur Herstellung von Cyclooctatetraen erwiesen sich jedoch die nach den bekannten Verfahren erzielten Reaktionsgeschwindigkeiten und damit die erzielten Raum-Zeit-Ausbeuten als zu gering. Eine Erhöhung der Temperatur steigerte zwar die Reaktionsgeschwindigkeit, führte aber zugleich zu vermehrter Harzbildung infolge überhöhten Katalysatorzusatzes. In the technical implementation of a continuous process however, those according to the known ones proved to be used for the preparation of cyclooctatetraene Process achieved reaction rates and thus the space-time yields achieved than too low. An increase in temperature increased the reaction rate, but at the same time led to increased resin formation due to excessive addition of catalyst.
Es wurde nun gefunden, daß die kontinuierliche Herstellung von Cyclooctatetraen durch cyclisierende Polymerisation von Acetylen bei erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von Nickelkatalysatoren und einem wasserfreien Lösungsmittel verbessert wird, wenn man als Katalysatoren Gemische aus Nickelcyanid mit Nickelenolaten oder Gemische verschiedener Nickelenolate und bzw. oder Gemische aus Nickelkomplexverbindungen von o-Aminophenolen oder -tbiophenolen mit Nickelcyanid oder Nickelenolaten verwendet. It has now been found that the continuous production of Cyclooctatetraen by cyclizing polymerization of acetylene at elevated pressure and at elevated pressure Temperature in the presence of nickel catalysts and an anhydrous solvent is improved if mixtures of nickel cyanide with nickel enolates are used as catalysts or mixtures of different nickel enolates and / or mixtures of nickel complex compounds of o-aminophenols or -tbiophenols with nickel cyanide or nickel enolates used.
Als Nfischkatalysatoren im Sinne der Erfindung werden Mischungen aus Nickelcyanid mit Nickelenolaten. z. B. Nickelacetessigester. Nickelbenzoylessigester, Nickelacetylacetonat bzw. Nickelbenzoyl acetonat, ferner Mischungen von Nickelenolaten unter einander, z. B. Nickelacetessigester mit Nickelacetylacetonat oder Nickelbenzoylessigester mit Nickelbenzoylacetonat, oder Mischungen aus Nickelkomplexverbindungen des o-Aminophenols oder des o-Aminothiophenols mit Nickelcyaniden oder Nickelenolaten angewendet. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Mischkatalysator aus Nickelacetylacetonat und Nickelacetessigester erwiesen. Dieses Gemisch ist in den füi die Reaktion in Frage kommenden Lösungsmitteln gut löslich. Das Mischungsverhältnis der Komponenten in der jeweils verwendeten Katalysatormischung kann in weiten Grenzen geändert werden und liegt zwischen 10 :1 und 1:10 Mol. Vorzugsweise arbeitet man mit Katalysatormischungen, bei denen das Mischungsverhältnis innerhalb der Grenzen 1 :2 bis 2:1 liegt, z. B. mit Mischungen, in denen die Komponenten in etwa äquivalenten Mengen vorhanden sind. Mixtures are used as freshwater catalysts in the context of the invention made of nickel cyanide with nickel enolates. z. B. nickel acetoacetic ester. Nickel benzoyl acetate, Nickel acetylacetonate or nickel benzoyl acetonate, as well as mixtures of nickel enolates among each other, e.g. B. nickel acetoacetic ester with nickel acetylacetonate or nickel benzoyl acetic ester with nickel benzoylacetonate, or mixtures of nickel complex compounds of o-aminophenol or of the o-aminothiophenol used with nickel cyanides or nickel enolates. as A mixed catalyst composed of nickel acetylacetonate and Nickel acetoacetic ester proved. This mixture is in question for the reaction Coming solvents easily soluble. The mixing ratio of the components in the catalyst mixture used in each case can be changed within wide limits and lies between 10: 1 and 1:10 mol. It is preferable to work with catalyst mixtures, in which the mixing ratio is within the limits 1: 2 to 2: 1, e.g. B. with mixtures in which the components are present in approximately equivalent amounts.
Als Lösungsmittel verwendet man cyclische Äther, z. B. Tetrahydrofuran, oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, oder Gemische von Benzol mit Tetrahydrofuran. Die verwendeten Lösungsmittel müssen wasserfrei und weitgehend peroxydfrei sein, d. h. der Wassergehalt muß unter 0,01 O/o liegen. Es ist zweckmäßig, Lösungsmittel zu verwenden, die ein gutes Lösungsvermögen für die verwendeten Katalysatormischungen besitzen. The solvent used is cyclic ethers, e.g. B. tetrahydrofuran, or aromatic hydrocarbons, e.g. B. benzene, or mixtures of benzene with Tetrahydrofuran. The solvents used must be anhydrous and largely be peroxide-free, d. H. the water content must be below 0.01%. It is appropriate Use solvents that have a good dissolving power for the catalyst mixtures used own.
Die erfindungsgemäße Verwendung der oben angeführten Mischkatalysatoren bietet den Vorteil, im kontinuierlichen Verfahren die stationäreKatalysatorkonzentration unter 0,3 O/o, bezogen auf das Lösungsmittel, zu senken, ohne die Reaktionsgeschwindigkeit herabzusetzen. Zur Erzielung der gleichen Reaktionsgeschwindigkeit bei den bekannten Verfahren, die jeweils mit einem bestimmten Einzelkatalysator arbeiten, muß die 1,5- bis 3fache Menge angewendet werden. Diese erhöhte Katalvsatorkonzentration führte aher stets zu vermehrter Bildung von Nebenprodukten. The use according to the invention of the mixed catalysts listed above offers the advantage of the stationary catalyst concentration in the continuous process below 0.3 O / o, based on the solvent, without reducing the reaction rate to belittle. To achieve the same reaction rate with the known Process, each working with a specific individual catalyst, must 1.5 to 3 times the amount can be used. This increased catalyst concentration always led to an increased formation of by-products.
Man arbeitet bei Temperaturen zwischen 80 und 1800 C, vorzugsweise zwischen 100 und 1400 C. Das Acetylen wird. zweckmäßig in Form von Acetylen-Stickstoff-Gemischen. bei 20 bis 200 at. vorteilhaft bei 100 bis 150 ast, eingepreßt. Die Raum-Zeit-Ausheute beträgt etwa 2,0 kg:l Katalysatorraum/Tag. Sie kann auf ein Mehrfaches, z. B. 5,0 bis 8,0 kg/l Katalysatorraum/Tag, erhöht werden, wenn man eine geringere Cyclooctatetraenkonzentration, z. B. unter 10e/o, in dem auf Cyclooctatetraen aufzuarbeitenden Rohprodukt in Kauf nimmt. It works at temperatures between 80 and 1800 C, preferably between 100 and 1400 C. The acetylene is. expediently in the form of acetylene-nitrogen mixtures. at 20 to 200 at. advantageously at 100 to 150 at. The space-time today is about 2.0 kg: l catalyst space / day. It can be a multiple, e.g. B. 5.0 up to 8.0 kg / l catalyst space / day, if one uses a lower cyclooctatetraene concentration, z. B. less than 10e / o, in the to be worked up on cyclooctatetraene Accepts raw product.
Die erfindungsgemäße Verwendung von ÄIi schkatalysatoren macht den Zusatz von sogenannten Aktivatoren, der in den meisten Fällen zu der Bildung unerxvünschter Nebenprodukte führt, unnötig. Dagegen kann man Antioxvdationsmittel, wie Polyocyphenole. Hydrochinon icylgallate und Bisulfide. in Konzentrationen bis zu 0,01 °/o zusetzen. Ein erhöhter Zusatz an Antiocydationsmi tteln kann die Reaktionsgeschwindigkeit jedoch ungiinstig beeinflussen. The inventive use of ÄIi schkatalysatoren makes the Addition of so-called activators, which in most cases lead to the formation of undesirable substances Byproducts, unnecessarily. On the other hand, antioxidants such as polyocyphenols can be used. Hydroquinone icylgallate and bisulfides. add in concentrations of up to 0.01%. An increased addition of anti-oxidation agents can reduce the reaction rate but have an unfavorable effect.
Es ist vorteilhaft, bei dem Verfahren unter Ausschluß voii Sauerstoff, sei es als gelöstes Gas oder in Form von peroxydischen Verbindungen mit deni Lösuiigsmittel. und hydroxylhaltigen Verbindungen, wie Wasser, zu arbeiten. In diesem Fall kann auf jeden Zusatz, z. B. von wasserentziehenden Mitteln wie Calciumcarbid, Calciumhydrid, Äthyleuoxyd und von Antioxyd.ltionsnlittelll verzichtet werden. Diebe Afaßiiahnie fördert die Erhöhung der Reaktionsgesdwindigkeit merklich. Dabei muß aber das fiir die Synthese zu verwendende Acetylen-Stickstoff-Gemisch von den letzten Spuren Sauerstoff befreit werden. In dem verwendeten Gas soll der Sauerstoffgehalt unter 0,002%, der Feuchtigkeitsgehalt unter 0.05 g)3 1 wiegen. It is advantageous to use the process in the absence of oxygen, be it as a dissolved gas or in the form of peroxide compounds with the solvent. and hydroxyl-containing compounds such as water. In this case it can on any addition, e.g. B. of dehydrating agents such as calcium carbide, calcium hydride, Ethyl euoxide and antioxidants are dispensed with. Thieves Afaßiiahnie promotes the increase in the rate of reaction noticeably. But that has to be the case the synthesis of the acetylene-nitrogen mixture to be used from the last traces of oxygen to be freed. In the gas used, the oxygen content should be below 0.002%, the Moisture content below 0.05 g) 3 1 weigh.
Bei der Durchführung des Verfahrens arbeitet man in bekannter Arbeitsweise in den gewöhnlichen Hochdrucköfen aus Eisen, da das Material infolge Abwesenheit von korrodierenden Stoffen keinen großen Belastungeii ausgesetzt ist. When carrying out the process, one works in a known manner in ordinary high-pressure iron furnaces, because the material is absent is not exposed to high levels of exposure to corrosive materials.
Bei der Synthese des Cyclooctatetraens nach der Erfindung kann man die Reaktionsgeschwindigkeit bei vermindertem Katalysatorzusatz so weit steigern. daß eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens bei guten Durchsätzen möglich ist. Die Bildung der Nebenprodukte wird überraschenderweise bei dem bei erhöhter Temperatur arbeitenden Verfahren durch die wesentlich verringerten Verweilzeiten und durch den verminderteii Katalysatorzusatz zurückgedrängt. In the synthesis of the cyclooctatetraene according to the invention, one can Increase the rate of reaction so far with reduced addition of catalyst. that the process can be carried out continuously with good throughputs is. The formation of the by-products is surprisingly increased in the case of Temperature working processes due to the significantly reduced residence times and suppressed by the reduced addition of catalyst.
Beispiel 1 In einen 150-l-Hochdruckofell werden stündlich 1001 wasser- und peroxydfreies Tetrahydrofuran. in welchem 0.3 Gewichtsprozent eines Gemisches von Nickelacetessigester und Nickelacetylacetonat im Verhältnis 1:1 und 0,01 Gewichtsprozent Hydrochinon gelöst sind. eingepumpt. Am Boden des Ofens werden stündlich durch mehrere Düsen 30 bis 35 Nm3 eines Gemisches aus 40 Volumenprozent Acetylen und 60 Volumenprozent Stickstoff eingeleitet. welches vorher möglichst vollständig von Sauerstoff befreit wurde. Durch eine Gasnmlaufpumpe wird das Gasgemisch bei 50 atü im Kreislauf umgepumpt. Die Ofentemperatur wird auf 120 bis 1250 C eingestellt. Example 1 1001 water- and peroxide-free tetrahydrofuran. in which 0.3 percent by weight of a mixture of nickel acetoacetate and nickel acetylacetonate in a ratio of 1: 1 and 0.01 percent by weight Hydroquinone are dissolved. pumped in. At the bottom of the furnace are made every hour by several Nozzles 30 to 35 Nm3 of a mixture of 40 percent by volume acetylene and 60 percent by volume Introduced nitrogen. which is freed from oxygen as completely as possible beforehand became. A gas circulation pump circulates the gas mixture at 50 atmospheres. The oven temperature is set between 120 and 1250 ° C.
Bei der Aufarbeitung erhält man stündlich 12 kg Cyclooctatetraen neben geringen Mengen Phenylbutadien, Benzol und festen Reaktionsprodukten. Die Raum-Zeit-Ausbeute beträgt 1,9 kg Cyclooctatetraen je Liter Kontaktraum und Tag. Working up gives 12 kg of cyclooctatetraene per hour in addition to small amounts of phenylbutadiene, benzene and solid reaction products. the The space-time yield is 1.9 kg of cyclooctatetraene per liter of contact space and day.
Beispiel 2 In Abänderung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens wird der Zulauf mit 0,2 0/0 des Katalysatorgemisches und ohne Zusatz von Hydrochinon eingepumpt. Der Sauerstoffgehalt im Synthesegas beträgt welliger als 0,002 Volumenprozent. Die Ausbeuten an Cyclooctatetraen sind praktisch die gleichen wie im Beispiel 1. Example 2 Modifying the procedure described in Example 1 the feed is 0.2% of the catalyst mixture and without the addition of hydroquinone pumped in. The oxygen content in the synthesis gas is wavier than 0.002 percent by volume. The yields of cyclooctatetraene are practically the same as in Example 1.
Beispiel 3 Durch einen Hochdruckofen mit 80 1 Inhalt, welcher mit einem Gemisch aus 30 % Benzol und 70 % Tetrahydrofuran gefiillt ist. wird bei einem Druck von 18 at und bei einer Temperatur von 1200C Acetylen im Kreis geführt. Der Acetylenpartialdruck beträgt etwa 15 at. Die umlaufende Gasmenge beträgt 20 bis 25 Nin:3/Stunde. Durch dieses System werden außerdem stündlich 100 1 Lösungsmittel von der oben angegebenen Zusammensetzung gepumpt. In dem Lösungsmittel sind 0 25 n/o eines Katalysatorgemisches aus 1 Teil Aminophenolnickel und 1.5 Teilen Nickelacetylacetonat gelöst bzw. dispergiert enthalten. Im Syntheseofen wird mittels eines Leitrohres ein innerer Flüssigkeitsumlauf nach dem Mammutprinzip in Gang gehalten. welcher einen Temperaturausgleich bewirkt und auch ein Absinken des dispergierten Aminophenolnickels verhindert. Example 3 By a high pressure oven with 80 l content, which with a mixture of 30% benzene and 70% tetrahydrofuran is filled. will be at one Pressure of 18 at and acetylene at a temperature of 1200C in a cycle. Of the Acetylene partial pressure is about 15 at. The amount of gas circulating is 20 to 25 Nin: 3 / hour. This system also produces 100 liters of solvent per hour pumped from the above composition. There are 0 25 in the solvent n / o of a catalyst mixture of 1 part aminophenol nickel and 1.5 parts nickel acetylacetonate contained dissolved or dispersed. A guide tube is used in the synthesis furnace an internal fluid circulation is kept going according to the mammoth principle. which causes a temperature equalization and also a decrease in the dispersed aminophenol nickel prevented.
Bei der destillativen Aufarbeitung des Syntheseproduktes erhält man stündlich 6.5 bis 7,0 kg Cyclooctatetraen nebel etwas Phenylbutadien, Benzol und polymeren Nebenprodukten. Die Raum-Zeit-Ausleute beträgt 2,0 bis 2,1 kg/l Katalysatorraum und Tag. When the synthesis product is worked up by distillation, one obtains Hourly 6.5 to 7.0 kg Cyclooctatetraen fog some phenylbutadiene, benzene and polymeric by-products. The space-time dimension is 2.0 to 2.1 kg / l catalyst space and day.
Beispiel 4 Der Syntheseofen wird in gleicher NVeise wie es im Bei spiel 3 beschriehen worden ist. betrieben. Als Katalysator wird diesmal ein Gemisch von Nickelcyanid und Nickelacetessigester im Verhältnis 1:1 und in einer Konzentration von 0.3 %, auf das Lösungsmittel berechnet, zugegeben. Example 4 The synthesis furnace is operated in the same manner as in the case game 3 has been described. operated. This time a mixture is used as the catalyst of nickel cyanide and nickel acetoacetic ester in a ratio of 1: 1 and in one concentration of 0.3%, calculated on the solvent, was added.
Man erhält stündlich 5.7 kg Cyclooctatetraen, das entspricht einer Raum-Zeit-Ausbeute von 1.74 kg/l Katalysatorraum und Tag. 5.7 kg of cyclooctatetraene are obtained per hour, which corresponds to one Space-time yield of 1.74 kg / l catalyst space and day.
Claims (3)
Priority Applications (3)
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DE (1) | DE1039059B (en) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6645425B1 (en) * | 1999-06-04 | 2003-11-11 | Refractechnik Holding Gmbh | Refractory batch, in particular for the production of a shaped body, and process for producing the shaped body |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE889464C (en) * | 1948-10-26 | 1953-09-10 | Philips Nv | Projector for television receivers with mirror optics and cathode ray tubes |
GB706629A (en) * | 1951-04-27 | 1954-03-31 | British Oxygen Co Ltd | Improvements in or relating to the preparation of cyclooctatetraene |
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1957
- 1957-06-29 DE DEB45149D patent/DE1039059B/en active Pending
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1958
- 1958-05-29 CH CH6001858A patent/CH370754A/en unknown
- 1958-06-20 GB GB19771/58A patent/GB831414A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH370754A (en) | 1963-07-31 |
GB831414A (en) | 1960-03-30 |
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