DE1123310B - Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren

Info

Publication number
DE1123310B
DE1123310B DEF23956A DEF0023956A DE1123310B DE 1123310 B DE1123310 B DE 1123310B DE F23956 A DEF23956 A DE F23956A DE F0023956 A DEF0023956 A DE F0023956A DE 1123310 B DE1123310 B DE 1123310B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aldehydes
reaction
compounds
oxygen
halogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF23956A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Wilhelm Riemenschneider
Dr Lothar Hoernig
Dr Erhard Weber
Dr Kurt Dialer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DEF23956A priority Critical patent/DE1123310B/de
Priority to DK241958AA priority patent/DK112519B/da
Priority to GB21114/58A priority patent/GB898790A/en
Priority to GB35108/58A priority patent/GB900829A/en
Priority to US806205A priority patent/US3121673A/en
Publication of DE1123310B publication Critical patent/DE1123310B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C53/00Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
    • C07C53/08Acetic acid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Säuren Es ist bekannt, Athylen im katalytischen Verfahren mit silberhaltigen Katalysatoren zu Äthylenoxyd, mit anderen Oxydationskatalysatoren bei höheren Temperaturen zu Gernischen von Formaldehyd, Acetaldehyd, Ameisensäure, Essigsäure und anderen Produkten zu oxydieren. Hierbei ist es nicht gelungen, Acetaldehyd oder Essigsäure in technisch brauchbaren Ausbeuten zu erhalten. Auch an Edelmetallkatalysatoren wurden, wie Versuche des Erfinders ergaben, unter solchen Bedingungen nur geringe Ausbeuten an Acetaldehyd erhalten, und Formaldehyd überwiegt in der Regel mengenmäßig bei weitem.
  • Es ist ferner bekannt, daß Verbindunen des Palladiums, Platins, Silbers oder Kupfers mit Athylen Komplexe bilden. Bei der Zersetzung des Kalium-Platin-Komplexes wurde die Bildung von Acetaldehyd beobachtet. Andere ungesättigte Verbindungen können auf die Komplexbildung begünstigend wirken. Es handelt sich hierbei aber um stöchiometrische Reaktionen, bei denen das Edelmetall als solches anfällt.
  • Es ist auch schon beschrieben, Aldehyde aus Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen herzustellen, indem man die Olefine mit sauerstoff haltigen Gasen, z. B. Luft, bei hohen Temperaturen, z. B. 480 bis 590'C, unter Zusatz von Stickoxyden in Mengen von 0,1 bis 0,20/, an erhitzten Körpern vorbeileitet. Beispielsweise werden die Gasgemische durch enge Quarzröhren, über dunkelrot glühende Spiralen aus Chrom-Nickel-Draht oder durch mit Quarzglasscherben oder Silikagel gefüllte Porzellanrohre geleitet. Bei dieser Reaktion findet stets ein erheblicher Abbau des Olefins zu kurzkettigeren Aldehyden statt. Beispielsweise werden aus Äthylen neben Acetaldehyd große Mengen Formaldehyd und aus Propylen und Butylen überhaupt nur Formaldehyd und Acetaldehyd gebildet.
  • Ferner wurde schon beschrieben, in Wasser gelöstes Palladiumchlorid mittels Äthylen zu Palladiummetall zu reduzieren, wobei die Bildung von Acetaldehyd beobachtet wurde. Es wurde weiter schon beschrieben, daß Propylen eine schnelle und vollständige Reduktion von in Wasser gelöstem Palladiumchlorid zu Palladium bewirkt, auch wenn das Propylen mit Stickstoff oder Luft gemischt ist. Auch die unter den gleichen Bedingungen erfolgende Reduktion von Palladiumehlorid durch Isobutylen ist bereits bekannt, wobei - ebenso wie bei der Einwirkung von Äthylen und Propylen - kein Kohlendioxyd entwickelt wurde.
  • Gegenstand des deutschen Patents 1049 845 und der deutschen Patentanmeldung F 23432«lVb/1 2 o (deutsche Auslegeschrift 1 118 183) sind Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Ketonen oder den Aldehyden entsprechenden Säuren, wobei man die Olefine und Sauerstoff oder ein elementaren Sauerstoff enthaltendes Gas in Gegenwart von Wasserdampf mit neutralen bis sauren festen Katalysatoren in Berührung bringt, die Redoxysysteme und Edelmetallsalze enthalten, die mit den Olefinen Additionsverbindungen bzw. Komplexe bilden und in denen die Edelmetalle unter den Reaktionsbedingungen noch zweiwertig sind, insbesondere Platinmetallsalze, und dem Katalysator während der Reaktion vorzugsweise auch noch Anionen liefernde Verbindungen zuführt.
  • Es wurde nun gefunden, daß man beim Arbeiten mit festen Katalysatoren die Ausbeuten an den den Aldehyden entsprechenden Säuren durch Zusätze von Oxyden des Mangans und/oder Kobalts sowie gegebenenfalls zusätzlich des Eisens zum Kontakt stark erhöhen kann, ohne daß die Aldehydausbeute zurückgeht. Dieser Effekt ist insofern überraschend, als zu vermuten war, daß sich ein Teil des sowieso gebildeten Aldehyds im Kontakt selbst zur entsprechenden Säure weiteroxydiert; es war aber nicht vorauszusehen, daß sich in Gegenwart der obenerwähnten Kontaktmischungen eine zusätzliche Menge Säure bilden würde.
  • Die Oxyde des Eisens, Mangans und/oder Kobalts können dem Festbettkontakt zugefügt werden, indem man den Kontakt mit den löslichen Salzen tränkt und diese dann durch Erhitzen mit Luft in die festhaftenden Oxyde überführt. Selbstverständlich kann man auch Gemische der obengenannten Verbindungen zusetzen.
  • Die gebildete Säure läßt sich leicht von dem entsprechenden Aldehyd trennen. Vorteilhaft kann man das Verfahren so ausgestalten, daß man in einem ersten Abscheider die Säure, die stets den höheren Siedepunkt hat, anreichert und in einem nachgeschalteten Abscheider den niedrigersiedenden Aldehyd anreichert.
  • Aus stöchiometrischen Gründen müßte bei der vollständigen Oxydation von Olefinen zu den entsprechenden Säuren das Molverhältnis von Äthylen zu Sauerstoff = 1 : 1 sein. Aus Gründen der Explosionssicherheit fährt man jedoch vorteilhaft mit Sauerstoffunterschuß, z. B. im Bereich von 1,5: 1 bis 4: 1.
  • Durch Variation der genannten Bedingungen und geeignete Anwendung von Druck können die Umsätze noch erhöht werden. Die Reaktion läßt sich im übrigen mit den Ausgangsstoffen, den Katalysatoren und unter den Bedingungen ausführen, die in der Patentanmeldung F 23432 IVb/12o beschrieben sind. Beispielsweise kommen Redoxysysteme in Frage, die Salze von Metallen enthalten, die unter den angewandten Reaktionsbedingungen in mehreren Oxydationsstufen auftreten können, z. B. Salze des Cu, Hg, Fe, Ce, V, Sb, Pb, Mn, Cr, Ti, Os. Als Edelmetallsalze, die mit den Olefinen Additionsverbindungen bzw. Komplexe bilden, kommen z. B. Salze des Palladiums oder Platins in Frage, als Kontaktträger z. B. Kieselsäuregel, Bimsstein, Aluminiumoxyd oder Kohle.
  • Der Sauerstoff kann gegebenenfalls in Mischung mit inerten Gasen angewandt werden. Statt der Olefine können auch olefinhaltige Gasgmische, in denen z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten sind, verwendet werden.
  • Die Reaktion kann unterstützt werden durch Zusätze aktiver Oxydantien, wie Ozon, Peroxydverbindungen, insbesondere Wasserstoffperoxyd, Sauerstoffverbindungen des Stickstoffs, freies Halogen, Halogen-Sauerstoff-Verbindungen, Verbindungen der höheren Wertigkeitsstufen der Metalle, wie des Mn, Ce, Cr, Se, Pb, Os. Durch solche Zusätze aktiver Oxydantien wird die Rückbildung der für die Reaktion notwendigen höheren Oxydationsstufe des Edelmetalls erleichtert. Man kann diese aktiven Oxydantien auch erst während der Reaktion erzeugen. Gegebenenfalls können auch Oxydationskatalysatoren zugeführt werden. Es kann zweckmäßig sein, vor oder während der Reaktion Verbindungen, die unter den angewandten Reaktionsbedingungen Anionen liefern, zuzusetzen, z. B. anorganische Säuren oder Salze, Halogene, Halogen-Sauerstoff-Verbindungen oder auch organische, vorzugsweise gesättigte niedermolekulare aliphatische Halogenverbindungen. Hierdurch kann einer etwaigen Verarmung an Anionen entgegengewirkt und die Lebensdauer des Katalysators verlängert werden. Bevorzugt ist es, bei Verwendung von Edelmetallhalogeniden kleine Mengen von Halogen oder Halogenverbindungen zuzufügen.
  • Das vorliegende Verfahren läßt sich beispielsweise bei Temperaturen von 50 bis 1 00'C, jedoch gegebenenfalls auch bei höheren oder tieferen Temperaturen ausführen. Ferner ist es wesentlich, im sauren bis neutralen Gebiet zu arbeiten. Bevorzugt sind pH-Werte von 2 bis 6, jedoch ist auch das Arbeiten bei höheren oder tieferen pH-Werten möglich, wenn hiermit im allgemeinen auch - keine besonderen Vorteile verbunden sind. In einzelnen Fällen kann auch die Gegenwart von Salzen, wie Natrium- oder Kaliumchlorid, günstig wirken. Ferner kann man auch bei vermindertem Druck arbeiten. Man kann ferner den Reaktionsablauf dadurch unterstützen, daß man die Konzentration des Oelfins im Reaktionsraum erhöht. Dieses läßt sich beispielsweise durch Steigerung des Drucks erreichen. Man kann auch durch Verwendung höherer Konzentrationen olefinbindender Metallsalze, beispielsweise von Kupfer- oder Quecksüberverbindungen, die Olefinkonzentration in der Reaktionszone wesentlich erhöhen. Gegebenenfalls kann man auch die Gase im Kreislauf führen.
  • Als Olefin kommt hauptsächlich das Äthylen in Frage, das zu Acetaldehyd und Essigsäure umgesetzt wird. Jedoch können auch andere Olefine, wie Propylen oder x-Butylen, in analoger Weise oxydiert werden.
  • Selbstverständlich können auch andere ungesättigte Verbindungen, sofern sie unter den gegebenen Bedingungen reaktionsfähig sind, wie Diolefine, in gleicher Weise umgesetzt werden. Unter Umständen müssen die Reaktionsbedingungen den eingesetzten Verbindungen und ihren physikalischen Eigenschaften angepaßt werden. Auch die höheren Siedepunkte der Reaktionsprodukte können gegebenenfalls eine entsprechende Änderung der Verfahrensbedingungen notwendig machen.
  • Beispiel 1 3,3 g Mn (N 0,)2 - 6 H2 0 werden in 30 ccm Wasser gelöst und 100 ccm Kieselsäuregel mit dieser Lösung getränkt. Das so vorbehandelte Silicagel wird in einem Ofen bei 250 bis 300'C in Gegenwart eines schwachen Luftstromes etwa 3 Stunden erhitzt. Der abgekühlte Kontakt wird dann mit einer Lösung von 2 g PdC1, und 19,5 g Cu Cl, - 2 H2 0 in 30 cem Wasser getränkt und ist nach etwa Istündigem Trocknen bei 80'C einsatzbereit.
  • 80 ccm des obengenannten Kontaktes werden in einem Kontaktrohr auf 80'C geheizt und ein Gemisch von 10 1 Äthylen und 3,3 bis 4,0 1 Sauerstoff pro Stunde darübergeleitet. Die in den Ofen eingeführten Gase werden bei einer Temperatur von 80 bis 85'C mit Wasser gesättigt, oder man läßt so viel Wasser eintropfen, wie der durch die Abgase mitgeführten Menge entspricht. Man erhält Acetaldehyd in einer Ausbeute von 45 bis 50 0/, und Essigsäure mit einer Ausbeute von 15 bis 200/" bezogen auf eingesetztes Äthylen. Die Abgase bestehen aus nicht umgesetztem Äthylen und geringen Mengen Sauerstoff und können im Kreislauf geführt werden.
  • Ähnliche Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn man dieselbe Menge gekörnter Aktivkohle an Stelle von Silicagel als Trägermaterial verwendet.
  • Beispiel 2 3,3gMn(N0,),-6H20und3,5gCo(N0,)2-6H20 werden in 25 ccm Wasser gelöst und 100 ccm Silicagel mit dieser Lösung getränkt. Das Kieselsäuregel wird dann in einem Ofen 2 bis 3 Stunden bei 250 bis 300'C mit einem Luftstrom behandelt, so daß die Mangan-und Kobaltoxyde auf dem Träger entstehen. Der so vorbehandelte Kontakt wird dann mit einer Lösung von 2 g Pd C12 und 19,5 g Cu C12 - 2 H2 0 in 30 ccm Wasser getränkt und bei 80'C kurz getrocknet.
  • Über diesen Kontakt wird ein Gasgemisch von 10 1 Athylen und 5 1 Sauerstoff pro Stunde, das vorher bei 80 bis 82'C mit Wasser gesättigt wurde, geleitet und dabei die äußere Temperatur des Kontaktofens auf 80'C gehalten. Aus den Reaktionsgasen erhält man durch Kondensieren und Auswaschen Acetaldehyd mit einem Umsatz von 40 bis 500/, und Essigsäure mit einem Umsatz von 10 bis 130/" bezogen auf das eingesetzte Äthylen. Am Anfang wird von einem frischen Kontakt nur Acetaldehyd gebildet. Die Bildung von Essigsäure beginnt erst 10 bis 12 Stunden nach dem Anfahren des Kontaktes und erreicht nach weiteren 3 bis 5 Stunden den oben angegebenen Umsatz. Nach einer Laufzeit von einigen Tagen wird der Umsatz geringer. Nach gelegentlicher oder kontinuierlicher Zugabe von Chlorwasserstoffgas, gegebenenfalls in Form von verdampfter Salzsäure, erreicht er wieder die alte Höhe.
  • Beispiel 3 1, 76 g Co (N Oj, - 6 H, 0 werden in 30 ccm Wasser gelöst und auf 100cem Kieselsäuregel aufgebracht. Wie im Beispiel 2 angegeben, wird dann das Kobaltoxyd erzeugt und der Kontakt mit 2 g PdCI" 19.5 g CuCI, - 2H,0 und 4,6 g MgCl, - 6H,0 wie oben behandelt.
  • Über diesen Kontakt wird bei einem Überdruck von 1 Atmosphäre ein Gemisch von 10 NI Äthylen und 2,5 NI Sauerstoff pro Stunde bei einer Ofentemperatur von 80'C geleitet. Gleichzeitig werden stündlich 5 bis 10 ccm Wasser dem Frischgasstrom zugesetzt. Der Umsatz, bezogen auf eingesetztes Äthylen, beträgt für Acetaldehyd etwa 300/, und für Essigsäure etwa 100/0. Auch hier springt die Bildung der Essigsäure erst nach einer Laufzeit von etwa 10 Stunden an. Die Umsatzhöhe bleibt lange Zeit unverändert und muß später durch vorsichtiges Eindosieren von verdünnter Salzsäure an Stelle von Wasser hoch gehalten werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Säuren durch Umsetzung von Olefinen mit Sauerstoff oder elmentaren Sauerstoff enthaltendenGaseninneutralembissauremMedium in Gegenwart von Wasser an festen Katalysatoren, die Redoxysysteme, Träger und solche Edelmetallsalze enthalten, die mit den Olefinen Additionsverbindungen bzw. Komplexe bilden und in denen die Edelmetalle unter den Reaktionsbedingungen mindestens zweiwertig sind, dadurch gekennzeichnet, daß man Katalysatoren verwendet, die noch Oxyde des Mangans und/oder Kobalts und gegebenenfalls zusätzlich des Eisens enthalten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter erhöhtem Druck ausführt. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Edelmetallhalogenide enthält und ihm während der Reaktion Halogen oder Halogenverbindungen zugeführt werden, die unter den angwandten Reaktionsbedingungen Halogenionen liefern.
DEF23956A 1957-07-10 1957-09-14 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren Pending DE1123310B (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF23956A DE1123310B (de) 1957-09-14 1957-09-14 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren
DK241958AA DK112519B (da) 1957-07-10 1958-06-30 Fremgangsmåde til fremstilling af aldehyder og ketoner ved oxidation af olefiner.
GB21114/58A GB898790A (en) 1957-07-10 1958-07-01 Process for oxidizing olefines to aldehydes, ketones and acids
GB35108/58A GB900829A (en) 1957-07-10 1958-10-31 Process for the manufacture of acetaldehyde and acetic acid
US806205A US3121673A (en) 1957-07-10 1959-04-14 Process of regenerating a liquid catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF23956A DE1123310B (de) 1957-09-14 1957-09-14 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1123310B true DE1123310B (de) 1962-02-08

Family

ID=7091046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF23956A Pending DE1123310B (de) 1957-07-10 1957-09-14 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1123310B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0017725B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Silberkatalysatoren für die Herstellung von Ethylenoxid
DE1618589A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeuren
DE1567492C3 (de) Verfahren zur selektiven Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid in einem Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasgemisch
DE1643087A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeure
DE1418361B1 (de) Verfahren zur katalytischen Oxydation von Propen
DE1129469B (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Ketonen oder den Aldehyden entsprechenden Saeuren
DE1542327B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren
DE2819595A1 (de) Katalysator zur herstellung von aethylenoxid
DE2640540A1 (de) Katalysator zur herstellung von aethylenoxid
DE1618391C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat
DD255286A5 (de) Verfahren zur herstellung von silberkatalysatoren
DE2357564A1 (de) Verfahren zur herstellung von carbonylverbindungen, katalysator und verfahren zur herstellung des katalysators
DE1123310B (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden bzw. Ketonen und gleichzeitig den Aldehyden entsprechenden Saeuren
DE1279669B (de) Verfahren zur Herstellung von AEthylenoxyd
DE974067C (de) Verfahren zur Herstellung von Phenolen
DE2541571A1 (de) Verfahren zur herstellung von methacrylsaeure
DE806440C (de) Verfahren zur Herstellung von ungesaettigten Aldehyden
DE1805355A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ketonen aus Olefinen
DE2048620C3 (de)
DE1123312B (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Ketonen oder den Aldehyden entsprechenden Saeuren
DE69433270T2 (de) Verfahren zur herstellung eines silberkatalysators
DE1668335C3 (de)
DE1118183B (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Ketonen oder den Aldehyden entsprechenden Saeuren
DE2359546A1 (de) Katalysator und verfahren zur herstellung von acrylnitril, acrylsaeure und acrolein und verfahren zur herstellung des katalysators
DE877450C (de) Verfahren zur Oxydation von Propylen und Isobutylen