DE1138758B - Process for the preparation of conjugated diolefins - Google Patents
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Description
Die konjugierten Diolefine sind bekannte Ausgangsstoffe für die Herstellung von Kunststoffen und insbesondere synthetischen Kautschuken durch Polymerisation. Sie können polymerisiert, copolymerisiert oder mit Dienophilen, z. B. Maleinsäureanhydrid, zu Zwischenprodukten der Synthese von Kunststoffen, Harzen und synthetischen Kautschuken kondensiert werden. Zu Kondensationen dieser Art gehören insbesondere die Diels-Alder-Kondensationen, die beispielsweise in Organic Reactions, Bd. 4 (John Wiley ίο and Sons, New York), beschrieben sind.The conjugated diolefins are known starting materials for the production of plastics and in particular synthetic rubbers through polymerization. They can be polymerized, copolymerized or with dienophiles, e.g. B. maleic anhydride, to intermediate products in the synthesis of plastics, Resins and synthetic rubbers are condensed. Condensations of this type include in particular the Diels-Alder condensations, for example in Organic Reactions, Vol. 4 (John Wiley ίο and Sons, New York).
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von konjugierten Diolefinen, bei dem man einen Strom von Sauerstoff oder eines sauerstoffhaltigen Gases bei einer Temperatur unter 150° C in ein flüssiges, eine Kohlenstoffkette von wenigstens 4 Kohlenstoffatomen enthaltendes Olefin der aliphatischen oder cycloaliphatischen Reihe zur Überführung desselben in sein Hydroperoxyd leitet, das gebildete Hydroperoxyd durch Behandlung mit einem Zersetzungsmittel oder Reduktionsmittel bei einer Temperatur von unter 150° C in den Olefinalkohol überführt, worauf man auf letzteren nach Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 100 und 375° C einen Dehydratisierungskatalysator einwirken läßt und das gebildete Diolefin isoliert, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Grad der Umwandlung des Olefins während der Oxydation zwischen 2 und 20% hält und daß man das in nicht umgewandeltem Olefin gelöste Olefinhydroperoxyd in den Olefinalkohol überführt.The present invention relates to a method for the production of conjugated diolefins, in which a stream of oxygen or an oxygen-containing Gas at a temperature below 150 ° C into a liquid, one carbon chain of at least 4 carbon atoms containing olefin of the aliphatic or cycloaliphatic series for conversion it leads into its hydroperoxide, the formed Hydroperoxide by treatment with a decomposing agent or reducing agent at a Temperature of below 150 ° C transferred into the olefin alcohol, whereupon the latter after heating allows a dehydration catalyst to act at a temperature between 100 and 375 ° C and that formed diolefin isolated, which is characterized in that the degree of conversion of the Olefin keeps between 2 and 20% during the oxidation and that the olefin is not converted dissolved olefin hydroperoxide converted into the olefin alcohol.
Das Verfahren kann sehr wirtschaftlich, ausgehend von aus Erdöl stammenden Olefinen, die gegebenenfalls auch in Form von Olefingemischen angewandt werden können, die in einer bestimmten Erdölfraktion enthalten sind, durchgeführt werden. Außerdem sind auch die verwendeten Reagenzien wenig kostspielig.The process can be very economical, starting from petroleum-derived olefins, which optionally can also be used in the form of olefin mixtures in a certain petroleum fraction are included. In addition, the reagents used are also inexpensive.
Es ist bereits bekannt, Olefine mittels molekularem
Sauerstoff unter Überführung in Olefinhydroperoxyd zu überführen, gegebenenfalls unter Verwendung des
gebildeten Hydroperoxyds als Initiator (»Angewandte Chemie«, 69, S. 313 bis 321 [1957]). Aus derselben
Literaturstelle und der deutschen Patentschrift 943 705 ist es ebenfalls bekannt, die Olefine zu den entsprechenden
Alkoholen zu reduzieren, welche nach der britischen Patentschrift 577 365 zu Diolefinen dehydratisiert
werden. In »Angewandte Chemie«, 69, S. 318 (1957), ist angegeben, daß Hydroperoxyde von
alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen mit Zersetzungsmitteln, insbesondere mit basischen Mitteln,
behandelt werden können und daß sich dabei die Bildung von Aldehyden und Ketonen aus den primären
Verfahren zur Herstellung
von konjugierten DiolefinenIt is already known to convert olefins by means of molecular oxygen with conversion into olefin hydroperoxide, optionally using the hydroperoxide formed as initiator ("Angewandte Chemie", 69, pp. 313 to 321 [1957]). It is also known from the same literature reference and German patent specification 943 705 to reduce the olefins to the corresponding alcohols which, according to British patent specification 577 365, are dehydrated to diolefins. In "Angewandte Chemie", 69, p. 318 (1957), it is stated that hydroperoxides of alkyl aromatic hydrocarbons can be treated with decomposing agents, in particular with basic agents, and that this results in the formation of aldehydes and ketones from the primary production process
of conjugated diolefins
Anmelder:Applicant:
Institut Francais du Petrole,
des Carburants et Lubrifiants, ParisInstitut Francais du Petrole,
des Carburants et Lubrifiants, Paris
Vertreter: Dr. F. Zumstein,Representative: Dr. F. Zumstein,
DipL-Chem. Dr. rer. nat. E. AssmannDipL-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,and Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte. München 2, Bräuhausstr. 4Patent attorneys. Munich 2, Bräuhausstr. 4th
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 3. März 1958 (Nr. 759 544)Claimed priority:
France of March 3, 1958 (No. 759 544)
Genevieve Clement und Jean Claude Balaceanu,Genevieve Clement and Jean Claude Balaceanu,
Paris,
sind als Erfinder genannt wordenParis,
have been named as inventors
und sekundären Hydroperoxyden und von Alkalisalzen der Hydroperoxyde aus den tertiären Hydroperoxyden ergibt.and secondary hydroperoxides and of alkali salts of the hydroperoxides from the tertiary hydroperoxides results.
Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den bekannten Verfahren dadurch, daß der Umwandlungsgrad der Olefine bei der Oxydationsreaktion auf einem Wert zwischen 2 und 2O°/o gehalten wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich das Verfahren von den bekannten auch noch dadurch, daß die Olefinhydroperoxyde mit Basen behandelt werden, wobei sich olefinische Alkohole ergeben, ein Ergebnis, welches sich auf Grund der bekannten Verfahren nicht vorhersehen ließ.The present process differs from the known processes in that the degree of conversion the olefins is kept at a value between 2 and 20% in the oxidation reaction. at In a preferred embodiment, the method also differs from the known ones in that that the olefin hydroperoxides are treated with bases, resulting in olefinic alcohols, a result which could not be foreseen on the basis of the known methods.
Nach dem erfindungsgemäßen. Verfahren wird beispielsweise Cyclohexen in konjugiertes Cyclohexandien (Cyclohexadien-1,3) übergeführt, während es nach den bekannten Verfahren, insbesondere denjenigen, bei welchen Halogenierte oder Hydroxyl- oder Acetoxygruppen enthaltende Derivate des Cyclohexans verwendet werden, nur Gemische aus Cyclohexadien-1,3 und Cyclohexadien-1,4 erhalten werden konnten, die durch Dehydrierungs- und Crackprodukte verunreinigt waren; diese verschiedenen Neben-According to the invention. Procedure is for example Cyclohexene converted into conjugated cyclohexanediene (cyclohexadiene-1,3) while it was after the known methods, especially those in which halogenated or hydroxyl or Acetoxy group-containing derivatives of cyclohexane are used, only mixtures of cyclohexadiene-1,3 and cyclohexadiene-1,4 are obtained could contaminated by dehydration and cracking products; these various minor
209 679/313209 679/313
produkte sind unbrauchbar und bei verschiedenen, Verwendungsarten des Cyclohexadien-1,3 schädlich, z. B. bei der Polymerisation oder bei Diels-Alder-Kondensationen. products are unusable and with different, Uses of the cyclohexadiene-1,3 harmful, z. B. in the polymerization or in Diels-Alder condensations.
Die erst© Stufe der Autoxydation des Olefins mit einem sauerstoffhaltigen Gas verläuft in flüssiger Phase bei Atmosphärendruck, indem man das sauerstoffhaltige Gas in das flüssige OMn einleitet, da dieses unter den angewandten TemperaturbedingungenThe first stage of autoxidation of the olefin with an oxygen-containing gas takes place in liquid form Phase at atmospheric pressure by introducing the oxygen-containing gas into the liquid OMn, since this under the applied temperature conditions
In allen Fällen liegt die Reaktionstemperatur unterhalb der Siedetemperatur des Gemisches.In all cases the reaction temperature is below the boiling point of the mixture.
Die Autoxydationsreaktion wird durch die Gegenwart von Initiatoren begünstigt, wobei vorteilhafter-5 weise das in der Reaktion gebildete Hydroperoxyd diese Funktion ausübt. Bei einem kontinuierlich durchgeführten Verfahren reicht es aus, die Konzentration des Reaktionsprodukts in dem Reaktionsgefäß konstant zu "halten, damit eine bestimmte Initiatorgewöhnlich in flüssigem Zustand vorliegt. Ist dies io menge in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist, wobei nicht der Fall, dann wird ein so großer Teildruck des jedoch die Umwandlungsgeschwindigkeit in dem ReSauerstoffs oder des sauerstoffhaltigen Gases ange- aktionsgefäß berücksichtigt werden muß. Die Gewandt, daß das Olefin unter den Arbeitsbedingungen schwindigkeit, mit der das Olefin eingeführt wird, in flüssigem Zustand bleibt. richtet sich nach dem Fassungsvermögen des Reak-The autoxidation reaction is favored by the presence of initiators, more advantageously-5 wisely the hydroperoxide formed in the reaction performs this function. With one continuously performed procedure it is enough to concentrate of the reaction product in the reaction vessel to keep constant "to allow a certain initiator usually is in a liquid state. If this amount is present in the reaction mixture, where If not the case, then such a large partial pressure will, however, increase the rate of conversion in the oxygen or the oxygen-containing gas must be taken into account. The agile that the olefin speed under the operating conditions with which the olefin is introduced, remains in a liquid state. depends on the capacity of the reactor
Die Reaktionstemperatar richtet sich nach der Art 15 tionsgefäßes und wird so eingestellt, daß die Hydrodes
jeweils eingesetzten Olefins. Temperaturen über peroxydkonzentration darin konstant bleibt. Das die
150° C werden jedoch vermieden, da sich hierbei das Hydroperoxyde in dieser Konzentration enthaltende
Olefinhydroperoxyd unter Bildung unerwünschter Reaktionsgemisch wird mit einer Geschwindigkeit abNebenprodukte zersetzt, und Temperaturen unter- gezogen, die eine Funktion des Fassungsvermögens
halb Raumtemperatur werden in der Regel aus prak- 20 des Reaktionsgefäßes und des stündlichen Umwandtischen
Gründen nicht angewandt. In den meisten lungsgrades von Olefinen in diese Hydroperoxyde
Fällen liegt die Reaktionstemperatur zwischen 50
und 125° C.The reaction temperature depends on the type 15 tion vessel and is set so that the hydrodes each olefin used. Temperatures above peroxide concentration in it remains constant. The 150 ° C are avoided, however, since the olefin hydroperoxide containing the hydroperoxide in this concentration is decomposed with the formation of an undesired reaction mixture at a rate. 20 of the reaction vessel and the hourly conversion reasons are not applied. In most of the degree of conversion of olefins in these hydroperoxides cases, the reaction temperature is between 50
and 125 ° C.
Der Sauerstoffpartialdruck hat keinen Einfluß auf
die Reaktionsgeschwindigkeit, wenn er einen be- 25
stimmten Minimalwert übersteigt, der je nach dem
behandelten Produkt variiert, aber in jedem Fall unter
Vs Atmosphäre liegt. Bei Anwendung eines Sauerstoffpartialdrucks von mehr als Vs Atmosphäre besteht
daher eine Gewähr dafür, daß die Reaktions- 30 peroxyde in dem Reaktionsgefäß mit y, dann ergibt
geschwindigkeit nicht beschränkt wird. Für den sich die Menge des stündlich abgezogenen Reaktions-Sauerstoffpartialdruck
besteht keine obere Grenze, gemisches D aus folgender Gleichung
doch ist es aus wirtschaftlichen Gründen immer vorzuziehen,
ihn bei oder geringfügig über dem Grenzwert zu halten, unterhalb dessen die Gefahr besteht, 35
daß die Reaktionsgeschwindigkeit vermindert wird.
Unter diesen Bedingungen und insbesondere im Fall
der Verwendung leichter Olefine liegt der Gesamtdruck ungefähr bei dem Dampfdruck des verwende-The oxygen partial pressure has no influence on
the speed of reaction when he is 25
exceeds the agreed minimum value, which depends on the
treated product varies, but in each case below
Vs atmosphere is. If an oxygen partial pressure of more than Vs atmosphere is used, there is therefore a guarantee that the reaction peroxides in the reaction vessel with y, then results in speed will not be restricted. There is no upper limit for the amount of the reaction oxygen partial pressure subtracted every hour, mixture D from the following equation, but for economic reasons it is always preferable to keep it at or slightly above the limit value below which there is a risk of 35
that the reaction rate is reduced.
Under these conditions and especially in the case
If light olefins are used, the total pressure is approximately the same as the vapor pressure of the
darstellt und der Konzentration an Hydroperoxyden in dem abgezogenen Gemisch umgekehrt proportional ist.represents and the concentration of hydroperoxides in the withdrawn mixture is inversely proportional is.
Bezeichnet man das in dem Reaktionsgefäß konstant gehaltene Gewicht der Flüssigkeit mit P, das Verhältnis der stündlich gebildeten Hydroperoxyde zu dem Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches mit χ und die gleichbleibende Konzentration der Hydro-If the weight of the liquid kept constant in the reaction vessel is denoted by P, the ratio of the hydroperoxides formed per hour to the total weight of the reaction mixture is denoted by χ and the constant concentration of the hydroperoxides
= ρ· —= ρ -
Es ist wesentlich, den Grad der Umwandlung von Olefinen in Hydroperoxyde auf verhältnismäßig geringe Werte, z. B, in der Größenordnung von 2 bisIt is essential to keep the degree of conversion of olefins to hydroperoxides to a relatively low level Values, e.g. B, on the order of 2 to
ten Olefins bei der Reaktionstemperatur. Bei gleicher 40 20% zu beschränken, um dadurch jede Möglichkeit Temperatur kann dieser Gesamtdruck vermindert für den Ablauf von Nebenreaktionen auszuschalten, werden, wobei das Reaktionsgemisch trotzdem flüssig Unter diesen Bedingungen ist es möglich, Ausbeuten bleibt, wenn man eine Lösung des Olefins in einem an Hydroperoxyden zu erreichen, die nahe bei IQO %>, Lösungsmittel mit höherem Siedepunkt verwendet. bezogen auf das verbraucht© Olefin, liegen. Bei der Mit Hilfe einer solchen Lösung ist es in bestimmten 45 praktischen Durchführung können die Umwandlungs-Fällen sogar möglich, die Umsetzung bei Atmosphä- grade und die Zuführungsgeschwindigkeiten der Rerendruck durchzuführen, Die hierbei verwendbaren aktionsteilnehmer mit Vorteil in der Weise festgelegt Lösungsmittel müssen zwei Bedingungen erfüllen: sie werden, daß in dem Reaktionsgefäß eine gleichbleidürfen einmal nicht oxydierbar sein und ganz allge- bende Konzentration an Hydroperoxyden in der mein unter den Arbritsbedinguiigen nicht reagieren, 50 Größenordnung von 2 bis 20*/» je nach den behand. h. sich weder zersetzen noch sich verändern, und delten Olefinen vorliegt, wenn die erhaltenen Prozum anderen müssen sie einen Siedepunkt besitzen, dukte sehr rein sein sollen.ten olefin at the reaction temperature. With the same 40 to limit 20% to thereby every possibility Temperature, this total pressure can be reduced to eliminate the occurrence of side reactions, The reaction mixture is still liquid. Under these conditions it is possible to obtain yields remains, if one achieves a solution of the olefin in one of hydroperoxides, which is close to IQO%>, Higher boiling point solvents used. based on the consumed © olefin. In the With the help of such a solution it is possible in certain 45 practical implementation the conversion cases even possible the implementation at atmospheric degrees and the feed rates of the pressure to carry out, The here usable action participants with advantage in the way specified Solvents must meet two conditions: they are that one must remain the same in the reaction vessel once non-oxidizable and very general concentration of hydroperoxides in the I do not react under the work conditions, 50 order of magnitude from 2 to 20 * / »depending on the treatment. H. do not decompose or change, and if olefins are present, if the percentages obtained others they have to have a boiling point for products to be very pure.
der über demjenigen des eingesetzten Olefins und im Die Wichtigkeit der Aufrechterhaltung eines Umallgemeinen über 60° C liegt. Wandlungsgrades zwischen 2 und 2O°/o wird durch diethat over that of the olefin employed and in The importance of maintaining a general is above 60 ° C. The degree of conversion between 2 and 20 ° / o is determined by the
Zu den diese Forderungen erfüllenden Lösungs- 55 folgenden Versuche aufgezeigt.The following experiments are shown for the solutions that meet these requirements.
mitteln gehören unter anderem Benzol und seine Man leitet bei einer Temperatur von 75° C einenagents include benzene and its man conducts one at a temperature of 75 ° C
Chlorderivate sowie mit Nitrobenzoi1 in Konzentratio- Sauerstoffstrom in 1 kg flüssiges Cyclohexen, das nen von 2 bis ΙΟ1"/» versetztes Benzol (zur Verhinde- 0,8 % Cyclohexenhydroperoxyd enthält, und berung einer Polymerenbildung). stimmt die absorbierte Sauerstoffmenge als FunktionChlorine derivatives as well as with nitrobenzoi 1 in a concentration stream of oxygen in 1 kg of liquid cyclohexene, which contains from 2 to ΙΟ 1 "/» benzene (to prevent 0.8% cyclohexene hydroperoxide and prevent polymer formation). The amount of oxygen absorbed is correct as a function
Wenn die zu behandelnden Olefine, wie dies mei- 60 der Zeit, woraus man das Gewicht des Hydroperstens der Fall ist, einen genügend hohen Siedepunkt oxyds, entsprechend der theoretischen Ausbeute nach besitzen (Olefine mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen, folgender Gleichung:If the olefins to be treated are like this, most of the time, one can derive the weight of the hydroperst is the case, a sufficiently high boiling point oxide, according to the theoretical yield possess (olefins with at least 6 carbon atoms, the following equation:
z.B. die Methylpentene, Cyclohexen, Methylcyclo- q ^ + O ->C H ■ OOHeg the methyl pentenes, cyclohexene, methylcyclo- q ^ + O -> CH ■ OOH
hexen, Hepten und Dodecen), kann die Autoxydation β jo · g -*" β 9hexen, heptene and dodecene), the autoxidation β jo · g - * "β 9
in flüssiger Phase nach dem erfindungsgemäßen Ver- 65 ableitet.derived in the liquid phase according to the invention 65.
fahren bei Atmosphärendruck durchgeführt werden. Man ermittelt femer periodisch durch Zugabe vondriving can be carried out at atmospheric pressure. It is also determined periodically by adding
Es reicht dann aus, wenn die angewandte Sauerstoff- Kaliumiodid zu einer Probe der ReaktionsmischungIt is then sufficient if the applied oxygen is potassium iodide to a sample of the reaction mixture
menge so groß ist, daß die flüssige Phase gesättigt ist. und Bestimmung des freigesetzten Jods mit Natrium-amount is so large that the liquid phase is saturated. and determination of the released iodine with sodium
hyposulfit die in der Mischung vorhandene Hydroperoxydinenge. hyposulfite the amount of hydroperoxydine present in the mixture.
Nach der Theorie entspricht die Absorption von 1 Mol Sauerstoff der Bildung von 1 Mol Hydroperoxyd. Da Sauerstoff in der Reaktionsmischung praktisch nicht löslich ist, wenn es. zu keiner chemischen Reaktion kommt, entspricht der gesamte Verbrauch an überschüssigem Sauerstoff der Oxydation des Cyclohexene zu nicht gewünschten Verbindungen.According to theory, the absorption of 1 mole of oxygen corresponds to the formation of 1 mole of hydroperoxide. Since oxygen is practically insoluble in the reaction mixture when it is. to no chemical If the reaction occurs, the total consumption of excess oxygen corresponds to the oxidation of the cyclohexene to undesired connections.
Die Selektivität der Reaktion kann daher in jedem Fall durch folgende Beziehung ausgedrückt werden:The selectivity of the reaction can therefore be expressed in each case by the following relationship:
Gewicht des gebildeten Hydroperoxyds/ Theoretisches HydroperoxydgewichtWeight of the hydroperoxide formed / theoretical hydroperoxide weight
Salze, die in Gegenwart von Peroxyden von einer niedrigeren Wertigkeit in eine höhere Wertigkeit übergehen.Salts which, in the presence of peroxides, change from a lower valence to a higher valence pass over.
Zu den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 0 und 4O0C angewandten Zersetzungskatalysatoren gehören unter anderem entweder Metalle in pulverförmigem festem Zustand, wie Cadmium, Blei, Zinn, Wismut, Silber, Kupfer oder eine Mischung derselben, oder ίο Schwermetallsalze, z. B. die Salze des Kobalts, Mangans, Bleis, Kupfers, Eisens oder Quecksilbers, oder anorganische Basen, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Bariumhydroxyd oder Calciumhydroxyd, oder organische Basen, wie die Amine oder die Al-To those used in the present process, preferably at a temperature between 0 and 4O 0 C decomposition catalysts include either metal in powdered solid state, such as cadmium, lead, tin, bismuth, silver, copper or a mixture thereof, or ίο heavy metal salts, z. B. the salts of cobalt, manganese, lead, copper, iron or mercury, or inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide or calcium hydroxide, or organic bases such as the amines or the Al-
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden i§ kylamine (z.B. Äthanolamin), die in wäßriger Lösung Tabelle aufgeführt. angewandt werden, oder Adsorbentien, z. B. AktivThe results obtained are in the following i§ kylamine (e.g. ethanolamine), which are in aqueous solution Table listed. be applied, or adsorbents, e.g. B. Active
kohle.money.
Die durch Verwendung einer Base erhaltenen ausgezeichneten Ergebnisse sind völlig unerwartet, da ao keineswegs die Bildung von Olefinalkoholen zu erwarten gewesen wäre, sondern von Aldehyden, Ketonen oder Alkalisalzen der Hydroperoxyde, wie es in »Angewandte Chemie«, Bd. 69, S. 318 (1957), für alkylaromatische Hydroperoxyde angegeben ist. Die Verwendung dieser Basen stellt ein weiteres charakteristisches Merkmal dar, obwohl es für das vorliegende Verfahren nicht obligatorisch ist.The excellent results obtained by using a base are completely unexpected since ao by no means the formation of olefin alcohols would have been expected, but of aldehydes and ketones or alkali salts of hydroperoxides, as described in "Angewandte Chemie", Vol. 69, p. 318 (1957) for alkyl aromatic hydroperoxides is indicated. The use of these bases is another characteristic Feature, although it is not mandatory for the present procedure.
Von den obengenannten Katalysatoren verwendet man vorzugsweise wegen ihrer Wohlfeilheit wäßrige 3Q Lösungen von Natronlauge oder Kalilauge variierender Konzentrationen, z. B. von 0,05- bis 2n. Es ist zweckmäßig, eine Konzentration von 2n nicht zu überschreiten, wenn die Bildung von Rückständen vermieden werden soll, die die Ausbeute des durch 35 Destillation abgetrennten, in «-Stellung ungesättigten Diese mit Cylohexen erhaltenen Ergebnisse zeigen, Alkohols vermindern würden. Die katalytische Bedaß es wesentlich ist, den Grad der Umsetzung gering handlung erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen zwizu halten, wobei das Cyclohexenperoxyd mit einer aus- sehen 0 und 1O0C, um dadurch so weitgehend wie gezeichneten Ausbeute gewonnen wird und wobei die möglich die Bildung von Nebenprodukten durch Trennprobleme vermieden werden, die sich aus der 40 thermische Zersetzung der Hydroperoxyde zu verAnwesenheit von Sekundärprodukten ergeben. meiden. So werden beispielsweise Hydroperoxyd-In Fällen wo sehr geringe Umwandlungsgrade an- lösungen mit Konzentrationen von 10 bis 50% in gemessen erscheinen, ist es möglich, die Zuführung dem behandelten Olefin beim allmählichen Eingießen der Reaktionsteilnehmer, bezogen auf das Fassungs- in wäßrige normale Kalilauge mit einem Volumen vermögen des Reaktionsgefäßes, in der Weise einzu- 45 von zwei Fünfteln bis zu dem Doppelten der Hydrostellen, daß trotzdem eine ausreichende gleichblei- peroxydlösung, die unter Berücksichtigung der Exo-Of the above catalysts, because of their cheapness, aqueous 3Q solutions of sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution of varying concentrations, e.g. B. from 0.05 to 2n. It is advisable not to exceed a concentration of 2n if the formation of residues is to be avoided which would reduce the yield of alcohol which is separated by distillation and unsaturated in the results obtained with cyclohexene. The catalytic Bedaß it is essential to keep the degree of conversion low, preferably at temperatures between, the cyclohexene peroxide with an appearance of 0 and 1O 0 C, so as largely as shown yield is obtained and the possible formation of By-products are avoided by separation problems that result from the thermal decomposition of the hydroperoxides to the presence of secondary products. avoid. Thus, for example, hydroperoxide solutions with concentrations of 10 to 50% appear in measured, it is possible to add the treated olefin when the reactants are gradually poured in, based on the volume in normal aqueous potassium hydroxide solution a volume of the reaction vessel in such a way that from two fifths to two times the hydropoints that there is still a sufficient constant peroxide solution which, taking into account the exo-
bende Konzentration an Hydroperoxyden in dem Re- " - ■■ - - —The concentration of hydroperoxides in the re - "- ■■ - - -
aktionsgefäß vorliegt. Gleichgültig, wie sie gewonnen wurde, kann die Lösung der Hydroperoxyde in dem behandelten Olefin, die aus dem Reaktionsgemisch abgezogen wird, falls erforderlich, im Vakuum bei gewöhnlicher Temperatur eingeengt werden, wobei das abgetrennte Olefin in das Reaktionsgefäß zurückgeführt werden kann.action vessel is present. Regardless of how it was obtained, the solution of the hydroperoxides in the can treated olefin, which is withdrawn from the reaction mixture, if necessary, in vacuo at ordinary Temperature are concentrated, with the separated olefin returned to the reaction vessel can be.
Die Lösung oder das Konzentrat des Hydroper- 55 trennt, zur Entfernung von Natronlaugespuren mit
oxyds wird dann im Verlauf der zweiten Stufe des Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat ge-Verfährens
der Einwirkung eines Zersetzungskatalysators oder in an sich bekannter Weise der Einwirkung
eines Reduktionsmittels unterworfen. Zu den
verwendbaren Reduktionsmitteln, die vorzugsweise
bei einer Temperatur zwischen 30 und 80° C angewandt werden, gehören unter anderem Kalium- und
Natriumiodid, Natrium- und Kaliumsulfit, Natrium-
und Kaliumsulfhydrat, Eisenthioeyanat und Titansulfat, die vorzugsweise im Gemisch angewandt werden,
ein Gemisch der Stanno» und Titanochloride, dieThe solution or the concentrate of the Hydroper 55 separates, to remove traces of sodium hydroxide with oxyds, the water is then washed neutral in the course of the second stage, subjected to the action of a decomposition catalyst over sodium sulfate or in a known manner to the action of a reducing agent. To the
usable reducing agents, which are preferably
at a temperature between 30 and 80 ° C include potassium and
Sodium iodide, sodium and potassium sulfite, sodium
and potassium sulfhydrate, iron thioeyanate and titanium sulfate, which are preferably used in a mixture, a mixture of the stannous and titanochlorides, the
thermität der Reaktion bei einer Temperatur von etwa 10° C gehalten wird, innerhalb etwa einer Stunde reduziert, ohne daß das Gemisch gerührt oder geschüttelt wird.thermity of the reaction is maintained at a temperature of about 10 ° C, within about one Reduced hour without stirring or shaking the mixture.
Der gebildete, in der wäßrigen basischen Lösung unlösliche Alkohol mit α-ständiger Doppelbindung sammelt sich während des katalytischen Verfahrens in der Kohlenwasserstoffphase an. Sie wird abge-The alcohol formed, which is insoluble in the aqueous basic solution and has a double bond in the α position accumulates in the hydrocarbon phase during the catalytic process. She will be
Arsenite, die Salze des Bleis, Eisens, Quecksilbers, Kupfers, Mangans, Kobalts und ganz allgemein alleArsenite, the salts of lead, iron, mercury, Copper, manganese, cobalt, and all of them in general
trocknet und destilliert. Auf diese Weise erhält man die in α-Stellung ungesättigten Alkohole in ausgezeichneten, den theoretischen Werten sehr nahe kommenden Ausbeuten. Das zurückgewonnene Olefin kann in das bei der Durchführung der ersten Verfahrensstufe verwendete Reaktionsgefäß zurückgeführt werden.dries and distilled. In this way, the alcohols unsaturated in the α-position are obtained in excellent, Yields coming very close to the theoretical values. The recovered olefin can be returned to the reaction vessel used in carrying out the first process stage will.
Die durch die zweite Verfahrensstufe erhaltenen, in α-Stellung ungesättigten Alkohole werden dann in der dritten Stufe einer Dehydratisierung unterworfen, wobei die entsprechenden konjugierten Diolefine in ausgezeichnete Ausbeuten erhalten werden.The α-unsaturated alcohols obtained by the second process stage are then used in subjected to the third stage of dehydration, the corresponding conjugated diolefins in excellent yields can be obtained.
Die Dehydratisierung kann in der Dampfphase durchgeführt werden, indem man den verdampften Alkohol mit α-ständiger Doppelbindung durch ein festes Bett eines Dehydratisierungskatalysators leitet. Als Dehydratisierungskatalysator verwendet man beispielsweise wasserfreie Metalloxyde, wie Aluminiumoxyd, Thoriumoxyd, Chromoxyd, Wolframoxyd, Tone, Kaolin, Alaun und Aluminium- und Natriumphosphate. Die angewandte Temperatur liegtThe dehydration can be carried out in the vapor phase by evaporating the Alcohol with a double bond passes through a fixed bed of a dehydration catalyst. The dehydration catalyst used is, for example, anhydrous metal oxides, such as aluminum oxide, Thorium oxide, chromium oxide, tungsten oxide, clays, kaolin, alum and aluminum and sodium phosphates. The temperature used is
einer Temperatur von 75° C in die flüssige Masse ein, wobei man eine gute Rührung bis zur Erzielung einer Konzentration von 6% an Hydroperoxyd indem Reaktionsgemisch aufrecht erhält. Das Gemisch wird dann mit einer Geschwindigkeit von 65 kg je Stunde abgezogen, während die Olefinzufuhr so eingestellt wird, daß das Reaktionsvolumen konstant bleibt. Die so erhaltene Lösung der Heptenylperoxyde in dem Hepten-(3) wird dann im Vakuum bei gewöhnlichera temperature of 75 ° C into the liquid mass, stirring well until it is reached a concentration of 6% of hydroperoxide in the reaction mixture is maintained. The mixture will then withdrawn at a rate of 65 kg per hour while the olefin feed is adjusted is that the reaction volume remains constant. The resulting solution of the heptenyl peroxides in the Hepten- (3) is then used in a vacuum at ordinary
zwischen 200 und 375° C und in allen Fällen über io Temperatur eingeengt, bis die Konzentration 30%> der Siedetemperatur des zu dehydratisierenden, in beträgt, und das Konzentrat wird in eine normale, α-Stellung ungesättigten Alkohols, da die Dehydrati- wäßrige Lösung von Natronlauge, welche auf einer sierung unter Atmosphärendruck erfolgt. Temperatur von 50° C gehalten wird, gegossen. Dieconcentrated between 200 and 375 ° C and in all cases above io temperature until the concentration> 30% the boiling point of the to be dehydrated in, and the concentrate is in a normal, α-position of unsaturated alcohol, since the dehydrated aqueous solution of sodium hydroxide, which on a ization takes place under atmospheric pressure. Temperature of 50 ° C is maintained, poured. the
Es sei darauf hingewiesen, daß die angewandten Mischung wird während einer Stunde gerührt, worauf Temperaturen wesentlich unter denjenigen liegen, die 15 man die Konlenwasserstoffschicht abtrennt, sie mit bei dem Verfahren der direkten Dehydrierung von Wasser bis zum Neutralpunkt wäscht, über Natrium-Monoolefinen zu Diolefinen in der Dampfphase er- sulfat trocknet und destilliert. Man gewinnt auf diese forderlich sind. Weise das nicht umgewandelte Hepten und erhält eineIt should be noted that the mixture used is stirred for one hour, after which time Temperatures are significantly below those that are separated from the hydrogen layer, with them In the process of direct dehydration of water washes to neutral point, via sodium monoolefins sulphate dries to diolefins in the vapor phase and distilled. You win on this are required. Way Heptenus unconverted and get one
Die Dehydratisierung kann auch in flüssiger Phase Mischung von isomeren Heptenolen mit einer Ausmit Hilfe geeigneter Katalysatoren durchgeführt wer- 20 beute von 70%, bezogen auf das umgesetzte Hepten. den, z. B. der starken Mineralsäuren und Säureanhy- Dieses Gemisch wird auf 330° C erhitzt und einerThe dehydration can also be carried out in the liquid phase mixture of isomeric heptenols with an output With the help of suitable catalysts, a yield of 70%, based on the converted heptene, is carried out. the, z. B. the strong mineral acids and acid anhy- This mixture is heated to 330 ° C and one
dride, wie Phosphorsäure und Schwefelsäure, der Dehydratisierung in der Dampfphase unterworfen, in-Halogenwasserstoffsäuren, wie Salzsäure, Bromwas- dem man es durch ein Katalysatorbett aus Thoriumserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, der entsprechenden oxyd leitet. Man erhält so ein Gemisch aus Hepta-Salze, wie Zinkchlorid, sauren Kalium- oder Natrium- 25 dien-(l,3) und Heptadien-(2,4) in einer Ausbeute von sulfaten und -phosphaten, Anilinhydrobromid und 86 %, wobei der Rest vollständig aus nicht umgewandeltem Alkohol besteht, der nach Abtrennung von dem Diolefin zurückgeführt wird. Da demnach die Ausbeute der Dehydratisierungsstufe 100 °/o beträgt, 30 liegt die Gesamtausbeute an Diolefin, bezogen auf umgesetztes. Monoolefin, bei 70%.drides, such as phosphoric acid and sulfuric acid, subject to dehydration in the vapor phase, in-hydrohalic acids, such as hydrochloric acid, bromine-bromine acid, Hydroiodic acid, which conducts the corresponding oxide. This gives a mixture of hepta salts, such as zinc chloride, acidic potassium or sodium 25 diene (1,3) and heptadiene (2,4) in a yield of sulfates and phosphates, aniline hydrobromide and 86%, with the remainder being completely unconverted Alcohol exists, which is recycled after separation from the diolefin. Since then the The yield of the dehydration stage is 100%, 30 is the total yield of diolefin, based on converted. Monoolefin, at 70%.
anderer für die Dehydratisierung in flüssiger Phase bekannter Katalysatoren, wie Jod oder mancher der oben für die Umsetzung in der Dampfphase genannten Katalysatoren, wie Aluminiumoxyd oder Tone.other catalysts known for dehydration in the liquid phase, such as iodine or some of the Catalysts mentioned above for the reaction in the vapor phase, such as aluminum oxide or clays.
Wenn auch die Dehydratisierung in der Dampfphase häufig zu besseren Ausbeuten führt als die Dehydratisierung in der flüssigen Phase, so bietet letztere doch gewisse Vorteile, insbesondere deshalb, weil geringere Temperaturen angewandt zu werden brauchen. Aus diesem Grund wird die Dehydratisierung in flüssiger Phase bevorzugt, wenn sich der Alkohol genügend leicht dehydratisieren läßt, wasEven if dehydration in the vapor phase often leads to better yields than that Dehydration in the liquid phase, the latter offers certain advantages, especially because because lower temperatures need to be used. Because of this, it becomes dehydrated in the liquid phase preferred if the alcohol can be dehydrated sufficiently easily, what
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 200 1 Dodecen-(2) ein, das mit 3 bis 41 Dodecenylhydroperoxyd als Initiator versetzt ist. Man leitet Sauerstoff im geschlossenen Kreislauf in das bei 1000C und Atmosphärendruck gehaltene Gemisch200 l of dodecene (2) to which 3 to 41 dodecenyl hydroperoxide are added as initiator are introduced into the reaction vessel described in Example 1. Oxygen is passed in a closed circuit into the mixture, which is kept at 100 ° C. and atmospheric pressure
insbesondere bei den tertiären Alkoholen der Fall ist.is especially the case with the tertiary alcohols.
Die Dehydratisierung in flüssiger Phase verläuft im 40 bis zur Erzielung einer HydroperoxydkonzentrationThe dehydration in the liquid phase takes place in the 40 until a hydroperoxide concentration is achieved
allgemeinen bei Temperaturen bei oder etwas unter- von 3,4% ein. Dann wird das Reaktionsgemischgenerally at temperatures at or slightly below 3.4%. Then the reaction mixture
halb der Siedetemperatur des zu behandelnden Aiko- unter fortgesetztem weiteren Einleiten von Sauerstoffhalf the boiling point of the Aiko to be treated with continued further introduction of oxygen
hols, jedoch in allen Fällen oberhalb der Siedetempe- mit einer Geschwindigkeit von 6 kg je Minute abge-hols, but in all cases above the boiling temperature at a rate of 6 kg per minute.
ratur des Diolefins und des Wassers (100° C), damit zogen, wobei die Olefinzufuhr so eingestellt wird,temperature of the diolefin and water (100 ° C), so that the olefin feed is adjusted so that
diese beiden Reaktionsprodukte abdestilliert werden 45 daß das Reaktionsvolumen konstant bleibt. Die durchthese two reaction products are distilled off 45 so that the reaction volume remains constant. By
können. Bei der Behandlung in der Dampfphase be- Verdampfen im Vakuum auf eine Konzentration voncan. When treating in the vapor phase, evaporation in a vacuum to a concentration of
steht in einigen Fällen, bei dec Dehydratisierung der etwa 20% gebrachte Hydroperoxydlösung wird dann,in some cases, when dehydrating the approximately 20% hydroperoxide solution,
niedrigeren Alkohole, die Gefahr, daß sich Crack- wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt, und manlower alcohols, the risk of cracking as described in Example 1, treated, and you
produkte bilden. erhält ein Gemisch von Dodecenolen in einer Aus-forming products. receives a mixture of dodecenols in one
Das bei der Dehydratisierung der in α-Stellung un- 50 beute von 98%, bezogen auf das umgesetzte Olefin,The dehydration of 98% of the un- 50%, based on the converted olefin,
gesättigten Alkohole erhaltene Produkt wird einer Dieses Gemisch wird dann in der Dampfphase beiThis mixture is then obtained in the vapor phase at
fraktionierten Destillation unterworfen, um das gebildete Diolefin von dem nicht umgesetzten Alkohol abzutrennen, der zurückgeführt wird. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.subjected to fractional distillation to the formed Separate diolefin from the unreacted alcohol, which is recycled. The following examples illustrate the invention.
Man verwendet ein Reaktionsgefäß mit einem Fassungsvermögen von 2501, das mit einem Rührer und in seinem oberen Teil mit einer Öffnung zur Einführung des zu behandelnden Olefins und an seinem unteren Teil mit einer Öffnung zur Einführung von Sauerstoff und einer Öffnung zum Abziehen des Re-A one-capacity reaction vessel is used from 2501, that with a stirrer and in its upper part with an opening for introduction of the olefin to be treated and at its lower part with an opening for the introduction of Oxygen and an opening to withdraw the re-
350° C dehydratisiert, indem man es durch ein Katalysatorbett aus 10 kg Aluminiumoxyd mit einer Geschwindigkeit von 1 kg je Minute leitet. Man erhält ein Gemisch aus Dodecadien-(2,4) und1 Dodecadien-(3,5) in einer Ausbeute von 80%, bezogen auf das Dodecenolgemisch. Die Diolefinausbeute beträgt demnach, bezogen auf das umgesetzte Monoolefin, etwa 78,5%.Dehydrated 350 ° C by passing it through a catalyst bed of 10 kg of aluminum oxide at a rate of 1 kg per minute. A mixture of dodecadiene (2,4) and 1 dodecadiene (3,5) is obtained in a yield of 80%, based on the dodecenol mixture. The diolefin yield, based on the converted monoolefin, is accordingly about 78.5%.
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 2001 2-Methyl-penten-(2) ein, die 4 bis 5 1 2-Methylpentenylhydroperoxyde enthalten, die alsIn 2001, 2-methyl-pentene- (2), the 4 to 5 liters, are introduced into the reaction vessel described in Example 1 Contain 2-methylpentenylhydroperoxides, which as
aktionsgemisches versehen ist. Man führt 200 1action mixture is provided. One leads 200 1
Hepten-(3) ein, die 4 bis 5 1 eines Heptenylhydroper- 65 Initiator wirken. Das auf 60° C erwärmte Reaktionsoxydgemisches enthalten, das als Initiator für die Re- gemisch wird dann unter einem Sauerstoffteildruck aktion wirkt. Man leitet Sauerstoff in einem unter von 1 at geschüttelt oder gerührt. Der Gesamtdruck Atmosphärendruck geschlossenen Kreislauf und unter beträgt dann etwa 1,5 at. Die Reaktion wird fortge-Hepten- (3), which act 4 to 5 liters of a heptenyl hydroper- 65 initiator. The reaction oxide mixture heated to 60 ° C contained, which is used as an initiator for the remixing then under a partial pressure of oxygen action works. Oxygen is passed in a shaken or stirred under 1 atm. The total pressure Atmospheric pressure closed circuit and below is then about 1.5 at. The reaction continues
führt, bis die Hydroperoxydkonzentration 12% beträgt. Dann wird das Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von 48 kg je Stunde abgezogen, wobei die Olefinzufuhr so geregelt wird, daß das Volumen des Reaktionsgemisches konstant bleibt. Die Hydroperoxydlösung in dem Olefin wird dann im Vakuum bis zur Erzielung einer Konzentration von etwa 40 % eingedampft. Dann wird sie, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt, wobei jedoch an Stelle von Natriumsulfit 5O°/oiges Kaliumsulfit verwendet wird. Nach der Abtrennung durch Destillation erhält man ein Gemisch aus 2-Methylpentenolen in einer Ausbeute von 85% der Theorie, bezogen auf das umgesetzte Olefin. Dieses Gemisch wird dann in der flüssigen Phase in Gegenwart von Phosphorsäure als Katalysator bei einer Temperatur von 140 bis 150° C dehydratisiert.leads until the hydroperoxide concentration is 12%. Then the reaction mixture is at a rate subtracted from 48 kg per hour, the olefin feed being regulated so that the volume of the reaction mixture remains constant. The hydroperoxide solution in the olefin is then in vacuo evaporated to a concentration of about 40%. Then it is, as described in example 1, treated, but instead of sodium sulfite 50% potassium sulfite is used. After separation by distillation, a mixture of 2-methyl pentenols is obtained in one yield of 85% of theory, based on the converted olefin. This mixture is then in the liquid Phase in the presence of phosphoric acid as a catalyst at a temperature of 140 to 150 ° C dehydrated.
Durch Destillation des erhaltenen Produkts wird ein Gemisch aus 2-Methyl-pentadien-(2,4) und1 2-M&- thyl-pentadien-(l,3) in einer Ausbeute von 78%, bezogen auf das umgesetzte 2-Methyl-penten-(2), abgetrennt. By distilling the product obtained, a mixture of 2-methyl-pentadiene- (2,4) and 1 2-M & -thyl-pentadiene- (1,3) is obtained in a yield of 78%, based on the converted 2-methyl- pentene (2), separated.
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 200 1 4-Methyl-hepten-(3) ein, die 5 bis 61 eines 4-Methyl-heptenyl-hydroperoxydgemisches enthalten, das als Initiator wirkt. Man leitet Sauerstoff in geschlossenem Kreislauf in das bei einer Temperatur von 75°C und unter Atmosphärendruck gehaltene Gemisch ein, bis die Hydroperoxydkonzentration 7% beträgt. Unter fortgesetztem Einleiten von Sauerstoff zieht man dann das Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von 150 kg je Stunde ab, wobei man die Olefinzufuhr so einstellt, daß das Volumen des Reaktionsgemisches konstant bleibt. Die abgezogene Hydroperoxydlösungwird dann durdh Verdampfen im Vakuum auf eine Konzentration von etwa 30% gebracht und, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt, wobei man jedoch die Natriumsulfitlösung durch eine Kaliumjodidlösung mit einem Gehalt von 0,5 bis 1 kg je 1 ersetzt. Man erhält so ein Gemisch von 4-Methyl-heptenolen mit einer Ausbeute von 82 °/o, bezogen auf das umgesetzte Olefin. Dieses Gemisch wird dann' in flüssiger Phase in Gegenwart von Phosphorsäure, die als Katalysator wirkt, bei einer Temperatur von etwa-150° C dehydratisiert. Man erhält ein Gemisch aus 4-Methyl-heptadien-(2,4) und 4-Methyl-heptadien-(3,5) in einer Ausbeute von 85%, bezogen auf das 4-Methyl-'heptenolgemisch.200 liters of 4-methyl-hepten- (3), the 5 to 61, are introduced into the reaction vessel described in Example 1 contain a 4-methyl-heptenyl-hydroperoxide mixture, that acts as an initiator. Oxygen is passed into the closed circuit at one temperature of 75 ° C and kept under atmospheric pressure until the hydroperoxide concentration is 7% amounts to. The reaction mixture is then drawn in at one rate with continued introduction of oxygen from 150 kg per hour, adjusting the olefin feed so that the volume of the Reaction mixture remains constant. The withdrawn hydroperoxide solution is then evaporated in the Vacuum brought to a concentration of about 30% and, as described in example 1, treated further, however, the sodium sulfite solution by a potassium iodide solution containing 0.5 to 1 kg per 1 replaced. This gives a mixture of 4-methyl-heptenols with a yield of 82%, based on the olefin converted. This mixture is then 'in the liquid phase in the presence of Phosphoric acid, which acts as a catalyst, is dehydrated at a temperature of around -150 ° C. You get a mixture of 4-methyl-heptadiene- (2,4) and 4-methyl-heptadiene- (3,5) in a yield of 85%, based on the 4-methyl-'heptenol mixture.
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 2001 3-Methyl-buten-(l) ein, die 2 bis 3 1 3-Methyl-butenyl-hydroperoxyd als Initiator enthalten. Das auf eine Temperatur von 80° C erwärmte Gemisch wird dann unter einem Sauerstoffteildruck von 1 at gerührt. Der Gesamtdruck beträgt dann etwaIn the reaction vessel described in Example 1, 3-methyl-butene (1) is introduced in 2001, the 2 to 3 liters Contain 3-methyl-butenyl-hydroperoxide as initiator. The mixture, heated to a temperature of 80 ° C., is then subjected to partial pressure of oxygen stirred by 1 at. The total pressure is then about
7.5 at. Die Reaktion wird' fortgesetzt, bis eine Hydroperoxydkonzentration von 5°/» vorliegt. Das Reaktionsgemisch wird mit einer Geschwindigkeit von7.5 at. The reaction is continued until a hydroperoxide concentration of 5 ° / »is available. The reaction mixture is at a rate of
6.6 kg je Minute abgezogen, wobei die Olefinzufuhr so eingestellt wird, daß das Volumen des Reaktionsgemisches konstant bleibt. Dann wird die Lösung des Hydroperoxyds in dem Olefin im Vakuum eingedampft, bis die Konzentration etwa 10% beträgt. Sie wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt, wobei man jedoch die wäßrige Natriumsulfitlösung durch eine wäßrige Natriumjodidlösung mit einem Gehalt von 2 kg je Liter ersetzt.6.6 kg per minute deducted, the olefin feed being adjusted so that the volume of the reaction mixture remains constant. Then the solution of the Hydroperoxide in the olefin evaporated in vacuo until the concentration is about 10%. she is, as described in Example 1, treated further, but using the aqueous sodium sulfite solution replaced by an aqueous sodium iodide solution with a content of 2 kg per liter.
Nach dem Abtrennen durch Destillation erhält man die 3-Methyl-butenole in einer Ausbeute von 85% der Theorie, bezogen auf das Olefin. Sie werden dann in flüssiger Phase bei einer Temperatur von etwa 1200C dehydratisiert, indem man sie mit einer Geschwindigkeit von 1,51 in der Minute durch ein Katalysatorbett leitet, das aus 20 bis 25 kg Bimsstein und 4 bis 5 kg darauf niedergeschlagenem Natriumbisulfat (NaHSO4) besteht. Aus dem Dehydratisierungsprodukt trennt man das Isopren durch Destillation ab und erhält es in einer Ausbeute von 90°/», bezogen auf den umgesetzten Alkohol, wobei der Rest hauptsächlich aus Polymeren besteht.After separation by distillation, the 3-methyl-butenols are obtained in a yield of 85% of theory, based on the olefin. They are then dehydrated in the liquid phase at a temperature of about 120 ° C. by passing them through a catalyst bed at a rate of 1.51 per minute, which consists of 20 to 25 kg of pumice stone and 4 to 5 kg of sodium bisulfate ( NaHSO 4 ). The isoprene is separated off from the dehydration product by distillation and is obtained in a yield of 90%, based on the converted alcohol, the remainder mainly consisting of polymers.
Die 3-Methyl-butenole können auch in der Weise dehydratisiert werden, daß man sie durch eine lO°/oige wäßrige Oxalsäurelösung, die auf 60° C gehalten wird, leitet.The 3-methyl-butenols can also be dehydrated in such a way that they are by a 10% aqueous oxalic acid solution, which is kept at 60 ° C, conducts.
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 2001 Cyclohexen ein, das 5 bis 61 Cyclohexenyl-(3)-hydroperoxyd als Initiator enthält. Man leitet Luft in geschlossenem Kreislauf in das bei einer Temperatur von etwa 55° C und unter Atmosphärendiruck gehaltene Gemisch ein, bis die Hydroperoxydkonzentration 16% beträgt. Unter fortgesetztem Einleiten von Luft zieht man dann das Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von 18 kg je Stunde ab, wobei man die Olefinzufuhr in der Weise regelt, daß das Volumen des Reaktionsgemische« konstant bleibt. Die Hydroperoxydlösung wird dann allmählich in wäßrige n-Natriumhydroxydlösung gegossen, die während der gesamten, etwa 80 Minuten betragenden Reaktionsdauer bei einer Temperatur von 40° C gehalten wird. Nach dem Abgießen und Abtrennen der Kohlenwasserstoffphase wäscht man letztere zur Entfernung von Spuren der Natriumhydroxydlösung bis zur Neutralität mit Wasser und trocknet über Natriumsulfat. Die Destillation der erhaltenen Lösung liefert das Cyclohexen-(l)-ol-(3) in einer Ausbeute von 97%, bezogen auf das umgesetzte Olefin. Das Produkt wird in der Dampfphase dehydratisiert, indem man es mit einer Geschwindigkeit von 300 ecm je Minute bei einer Temperatur von 270° C durch ein Katalysatorbett aus 3 kg bei 350° C aktiviertem Aluminiumoxyd leitet. Man erhält so ein Gemisch, aus dem das Cyclohexadien-(1,3) durch Destillation abgetrennt wird. Die Ausbeute beträgt 85%, bezogen auf das umgesetzte Cyclohexen-(l)-ol-(3).In 2001 cyclohexene is introduced into the reaction vessel described in Example 1, the 5 to 61 cyclohexenyl (3) hydroperoxide contains as initiator. Air is fed into the one in a closed circuit Temperature of about 55 ° C and under atmospheric pressure maintained mixture until the hydroperoxide concentration is 16%. With continued initiation the reaction mixture is then withdrawn from air at a rate of 18 kg per hour, the olefin feed being regulated in such a way that the volume of the reaction mixture remains constant. The hydroperoxide solution is then gradually poured into aqueous n-sodium hydroxide solution, which is maintained at a temperature of 40 ° C. during the entire reaction time, which is approximately 80 minutes. After pouring and separating the The hydrocarbon phase is washed to remove traces of the sodium hydroxide solution to neutrality with water and dry over sodium sulfate. The distillation of the solution obtained provides the cyclohexene (1) -ol- (3) in a yield of 97%, based on the converted olefin. That Product is dehydrated in the vapor phase by blowing it at a speed of 300 ecm per minute at a temperature of 270 ° C through a catalyst bed of 3 kg at 350 ° C activated aluminum oxide directs. This gives a mixture from which the cyclohexadiene (1,3) is separated off by distillation will. The yield is 85%, based on the converted cyclohexen- (1) -ol- (3).
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß führt man 200 1 l-Methyl-cyclohexen-(2) ein, das 5 bis 6 11-Methyl-cyclohexenyl-hydroperoxyd als Initiator enthält. Man leitet Luft im geschlossenen Kreislauf in das bei 55° C unter Atmosphärendruck gehaltene Gemisch ein, bis eine gleichbleibende Konzentration an Hydroperoxyd von 17% in dem Reaktionsgefäß vorliegt. Unter fortgesetztem Einleiten von Luft wird dann das Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von 42 kg je Stunde abgezogen, wobei die Olefinzufuhr so eingestellt wird, daß das Volumen des Reaktionsgemischs konstant bleibt. Die abgezogene Lösung wird durch Eindampfen im Vakuum auf eine Konzentration von 60% gebracht und das Konzentrat200 liters of 1-methylcyclohexene (2) are introduced into the reaction vessel described in Example 1 to 6 11-methyl-cyclohexenyl-hydroperoxide as initiator contains. Air is passed in a closed circuit into the room which is kept at 55.degree. C. under atmospheric pressure Mix in until a constant concentration of hydroperoxide of 17% in the reaction vessel is present. Then, with continued bubbling of air, the reaction mixture increases at one rate subtracted from 42 kg per hour, the olefin feed being adjusted so that the volume of the reaction mixture remains constant. The drawn off solution is by evaporation in vacuo to a Concentration of 60% brought and the concentrate
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allmählich in wäßrige 0,5 n-Kaliumhydroxydlösung gegossen, die während der gesamten Umsetzungszeit bei einer Temperatur von 10° C gehalten wird. Nach etwa 20 Minuten ist die Umsetzung beendet, und die erhaltene Lösung wird, wie im Beispiel 6 beschrieben, weiterbehandelt. Man erhält so ein Gemisch von 1-Methyl-cyclohexenolen in einer Ausbeute von 99 °/o, bezogen auf das umgesetzte Olefin. Dieses Gemisch wird in der Dampfphase dehydratisiert, indem man es mit einer Geschwindigkeit von 200 ecm je Minute bei einer Temperatur von 280° C durch ein Katalysatorbett aus 6 kg Alaun leitet. Nach der Destillation des Gemisches erhält man das Methylcyclohexadien in einer Ausbeute von 96%, bezogen auf das Methylcyclohexen. gradually in aqueous 0.5 N potassium hydroxide solution poured, which is kept at a temperature of 10 ° C during the entire reaction time. To The reaction has ended in about 20 minutes, and the solution obtained is, as described in Example 6, further treated. This gives a mixture of 1-methyl-cyclohexenols in a yield of 99%, based on the converted olefin. This mixture is dehydrated in the vapor phase by making it at a rate of 200 ecm per minute at a temperature of 280 ° C through a catalyst bed derives from 6 kg of alum. After the mixture has been distilled, the methylcyclohexadiene is obtained in a yield of 96%, based on the methylcyclohexene.
In den meisten der oben angegebenen Beispiele verläuft die erste Stufe der Autoxydation der Olefine bei Atmosphärendruck unter einfachen und wirtschaftlichen Bedingungen. Es sei darauf hingewiesen, daß eine derartige Behandlung ohne Verwendung von Lösungsmittel nur bei Olefinen möglich ist, die einen Siedepunkt von über 65° C besitzen, wobei man in dem Reaktionsgemisch eine Temperatur von etwa 50° C anwendet.In most of the examples given above, the first stage of the autoxidation of the olefins takes place Atmospheric pressure under simple and economical conditions. It should be noted that Such a treatment without the use of solvents is only possible in the case of olefins which have a Have boiling point of over 65 ° C, with a temperature of about in the reaction mixture 50 ° C.
Im allgemeinen ist es bei einer Oxydation unter Atmosphärendruck zweckmäßig, eine Reaktionstemperatur anzuwenden, die mindestens 15° C unter der Temperatur liegt, bei der das behandelte Olefin siedet. Diese Spanne von 15° C wurde experimentell ermittelt und gilt für den gesamten Bereich der Reaktionstemperaturen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise zwischen 50 und 125° C liegen.In general, in the case of oxidation under atmospheric pressure, it is advantageous to use a reaction temperature apply, which is at least 15 ° C below the temperature at which the treated olefin boils. This range of 15 ° C was determined experimentally and applies to the entire range of reaction temperatures, which are preferably between 50 and 125 ° C. when carrying out the process according to the invention.
Wenn auch die vorstehenden Beispiele alle die Behandlung wohl definierter Olefine betreffen, um da- durch die wesentlichen Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens genauer angeben zu können, so ergibt sich doch von selbst, daß das erfindungsgemäße Verfahren ohne Abänderung auch auf die Behandlung von Olefingemischen anwendbar ist, wobei dann ein Gemich konjugierter Diolefine entsteht, die gegebenenfalls durch ein beliebiges bekanntes Trennverfahren, z. B. fraktionierte Destillation, voneinander getrennt werden können.Although the preceding examples all relate to the treatment of well-defined olefins in order to to be able to specify more precisely by the essential characteristics of the method according to the invention, so It goes without saying that the method according to the invention also applies to the treatment without modification of olefin mixtures can be used, in which case a mixture of conjugated diolefins is formed, optionally by any known separation process, e.g. B. fractional distillation, from each other can be separated.
In manchen Fällen können jedoch je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck die Gemische der konjugierten Diolefine direkt verwendet werden, ohne daß eine Trennung der verschiedenen Diolefine des Gemisches nötig ist.In some cases, however, depending on the intended use, the mixtures of the conjugated diolefins can be used directly without a separation of the different diolefins of the mixture is necessary.
Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 943 705;
britische Patentschrift Nr. 577 364;
Angewandte Chemie, 69 (1957), S. 313 fi.Considered publications:
German Patent No. 943 705;
British Patent No. 577,364;
Angewandte Chemie, 69 (1957), p. 313 fi.
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