DE1161878B - Process for the production of O-vinyl compounds - Google Patents
Process for the production of O-vinyl compoundsInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/04—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: C 07 cBoarding school Class: C 07 c
Deutsche Kl.: 12 ο-19/03 German class: 12 ο -19/03
Nummer: 1161 878Number: 1161 878
Aktenzeichen: F 36624 IV b /12 οFile number: F 36624 IV b / 12 ο
Anmeldetag: 21. April 1962 Filing date: April 21, 1962
Auslegetag: 30. Januar 1964Opened on: January 30, 1964
Es ist bekannt, daß Verbindungen wie Alkohole, Phenole oder Carbonsäuren, die ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom an Sauerstoff gebunden enthalten, sich mit Acetylen unter Bildung der entsprechenden Vinylverbindungen umsetzen. Man erhält auf diese Weise Vinyläther bzw. Vinylester. Die Reaktion kann in der Gasphase oder in der Flüssigphase drucklos oder unter Druck durchgeführt werden. In allen Fällen ist die Anwesenheit eines Katalysators erforderlich. Bei der Vinylierung von Alkoholen haben sich alkalische Agenzien, wie Natriumhydroxyd, bewährt; Carbonsäuren lassen sich besonders in Gegenwart katalytischer Mengen der entsprechenden Zink- oder Cadmiumsalze vinylieren. In manchen Fällen können sowohl Zink- und Cadmiumverbindungen als auch Ätzalkalien angewendet werden.It is known that compounds such as alcohols, phenols or carboxylic acids, which are a reactive Containing hydrogen atom bonded to oxygen, reacts with acetylene to form the corresponding Implement vinyl compounds. In this way, vinyl ethers or vinyl esters are obtained. The reaction can be carried out in the gas phase or in the liquid phase without pressure or under pressure. In all cases the presence of a catalyst is required. In the vinylation of alcohols, alkaline ones have been found Agents such as sodium hydroxide, proven; Carboxylic acids can be especially in the presence vinylate catalytic amounts of the corresponding zinc or cadmium salts. In some cases you can zinc and cadmium compounds as well as caustic alkalis are used.
Für diese Umsetzungen sind Temperaturen zwischen 120 und 220° C erforderlich. Niedrigersiedende Verbindungen lassen sich deshalb in der flüssigen Phase nur unter Druck vinylieren.Temperatures between 120 and 220 ° C. are required for these reactions. Lower boiling compounds can therefore only be vinylated under pressure in the liquid phase.
Nachteilig wirkt sich bei diesem Vinylierungsverfahren die unzureichende Aktivität der benutzten Katalysatoren aus. Vielfach sind Reaktionszeiten von 48 Stunden und mehr erforderlich. Dadurch werden oft unerwünschte Nebenreaktionen gefördert, oder die entstehenden empfindlichen Vinylverbindungen werden trotz zugesetzter Inhibitoren polymerisiert. A disadvantage of this vinylation process is the insufficient activity of the used Catalysts off. Response times of 48 hours and more are often required. Through this unwanted side reactions are often promoted, or the resulting sensitive vinyl compounds are polymerized in spite of added inhibitors.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von O-Vinylverbindungen aus Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Verbindungen und Acetylen bei erhöhten Temperaturen und erhöhten Drücken in Gegenwart von Alkali-, Zink- oder Cadmiumverbindungen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in Gegenwart von 0,005 bis 0,5 %> bezogen auf das Gewicht der zu vinylierenden Ausgangsverbindungen, geringer Mengen eines feinverteilten Edelmetalls der VIII. Gruppe durchführt. Die Edelmetalle bewirken hierbei eine häufig beträchtliche Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber dem Arbeiten in Abwesenheit von Edelmetallen unter sonst gleichen Bedingungen. Man kann also durch den Zusatz feinverteilter Edelmetalle die Vinylierungszeit erheblich abkürzen. Ein weiterer Vorteil, der durch die Anwesenheit der Edelmetalle erzielt wird, besteht darin, daß manche Verbindungen, beispielsweise durch Terpenreste substituierte Phenole, die bisher nur in Anwesenheit von Ätzalkalien vinyliert werden konnten, erfindungsgemäß auch mit Hilfe von Zinkverbindungen vinyliert werden können, was deshalb erstrebenswert ist, weil eine Vinylierung mit Zink- oder Cadmiumverbindungen im allgemeinen Verfahren zur Herstellung von O-Vinylverbindungen There has now been a process for the preparation of O-vinyl compounds from hydroxyl-containing compounds organic compounds and acetylene at elevated temperatures and pressures in Found presence of alkali, zinc or cadmium compounds, which is characterized in that the reaction in the presence of 0.005 to 0.5%> based on the weight of the vinylated Starting compounds, small amounts of a finely divided noble metal of Group VIII. The noble metals often cause a considerable increase in the reaction rate working in the absence of precious metals under otherwise identical conditions. So you can By adding finely divided precious metals, the vinylation time can be reduced considerably. Another The advantage of the presence of precious metals is that some compounds, for example phenols substituted by terpene residues, which so far only vinylated in the presence of caustic alkalis could be vinylated according to the invention with the help of zinc compounds, which is why is desirable because a vinylation with zinc or cadmium compounds in general Process for the preparation of O-vinyl compounds
Anmelder:Applicant:
Farbwerke Hoechst AktiengesellschaftFarbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M.formerly Master Lucius & Brüning, Frankfurt / M.
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Günther Jacobsen,Dr. Günther Jacobsen,
Dr. Heinz Späthe, Frankfurt/M.-HöchstDr. Heinz Späthe, Frankfurt / M.-Höchst
unter schonenderen Bedingungen verläuft als mit Ätzalkalien.runs under gentler conditions than with caustic alkalis.
Als Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen, die sich für die Umsetzung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen, seien die folgenden genannt : Carbonsäuren, besonders aliphatische Carbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Valeriansäure, Capronsäure und 2-Äthylhexansäure, ferner aromatische Carbonsäuren wie Benzoesäure, aber auch Derivate der Benzoesäure, bei denen kernständige Wasserstoffatome durch niedere Alkylgruppen, Chloratome, Nitrogruppen und andere Substituenten, die sich gegenüber den Reaktionsbedingungen inert verhalten, substituiert sind; Phenole, beispielsweise 2,4,6-Trichlorphenol, aber auch Phenole, die durch einen oder mehrere Terpenreste substituiert sind, beispielsweise das Umsetzungsprodukt von 1 Mol Phenol und 3 Mol Camphen; Alkohole, beispielsweise Äthylalkohol.Compounds containing hydroxyl groups which are suitable for the reaction according to the invention The following processes may be mentioned: Carboxylic acids, especially aliphatic carboxylic acids with 4 to 10 carbon atoms, for example valeric acid, caproic acid and 2-ethylhexanoic acid, also aromatic carboxylic acids such as benzoic acid, but also derivatives of benzoic acid, in which nuclear Hydrogen atoms through lower alkyl groups, chlorine atoms, nitro groups and other substituents, which are inert to the reaction conditions are substituted; Phenols, for example 2,4,6-trichlorophenol, but also phenols that are substituted by one or more terpene residues, for example the reaction product of 1 mole of phenol and 3 moles of camphene; Alcohols, for example Ethyl alcohol.
Als Edelmetallkatalysatoren eignen sich die Edelmetalle der VIII. Gruppe des Periodischen Systems, unter ihnen besonders Palladium. An Stelle der Metalle kann man auch Verbindungen dieser Metalle verwenden, sofern diese unter den Reaktionsbedingungen reduzierbar sind und im Verlauf der Reaktion in die freien Metalle übergehen. In diesem Falle verwendet man besonders Palladiumchlorid.The noble metals of Group VIII of the Periodic Table are suitable as noble metal catalysts, among them especially palladium. Instead of the metals, you can also use compounds of these metals use, provided they can be reduced under the reaction conditions and in the course of the reaction pass into the free metals. In this case, palladium chloride is used in particular.
309 807/436309 807/436
spielat
game
VerbindungTo be vinyled
link
mittelSolution
middle
ZusatzPd-containing
additive
raturTempe
rature
zeitReaction
Time
der
Druck
abfälletotal
the
pressure
waste
verbindungVinyl-
link
punktBoil
Point
rückstandDistillation
Residue
Vinyl-
verbindung
in %Yield to
Vinyl-
link
in %
Ib j Ί
Ib j
chlorphenol20Og 2,4,6-tri-
chlorophenol
256th
25th
4443
44
chlorphenyl-
190 g äther185g vinyl-2,4,6-tri-
chlorophenyl
190 g of ether
2831
28
8482
84
1 MolPhenol
und 3 Mol500 g of product
1 mole phenol
and 3 moles
verbindung524 g vinyl
link
3b I3.1
3b I
säure200 g Valerian
acid
3344
33
114 g säurevinyl-
ester140 g Valerian
114 g acid vinyl
ester
4142
41
4556
45
4b J4a 1
4b J
hexansäure200 g 2-ethyl
hexanoic acid
3148
31
143 g hexansäure-
vinylester183 g 2-ethyl
143 g hexanoic acid
vinyl ester
6940
69
6178
61
5b j5a \
5b j
oxyd3 g cadmium
oxide
2292
22nd
31 g vinylester101 g benzoic acid
31 g vinyl ester
11664
116
1858
18th
er ρhe ρ
(5°/oig)7.5 g Pd carbon
(5%)
554
5
vinylester
9g91 g benzoic acid
vinyl ester
9g
14477
144
550
5
7b ■7b ■
2050
20th
Benzoesäure-
254 g vinylester 393 g
Benzoic acid
254 g of vin y lester
291242
291
4665
46
8b8a 1
8b
hydroxyd4 g of potassium
hydroxide
942
9
B Vinyläthyl-
25 g äther117 p
B vinyl ethyl
25 g of ether
2324
23
2337
23
Verwendet man von vornherein die freien Metalle, so bringt man diese zweckmäßig auf geeignete Träger auf. Als Trägermaterial können alle bekannten Aktivkohlearten wie Α-Kohle, Zuckerkohle, Knochenkohle und Holzkohle verwendet werden. Weiterhin eignen sich — vor allem in Mischung mit Aktivkohle — auch Bimsmehl, Silikagel, Bleicherden (beispielsweise Kieselgur), verschiedene Tonarten und ähnliches poröses Material, Aluminiumoxyd, Rutil oder Zirkonoxyd, die in variablen Mengen zugesetzt werden können. Die Edelmetalle werden zweckmäßig in Mengen zwischen 0,005 bis 0,5 % und vorteilhaft zwischen 0,01 und 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf die zu vinylierende Ausgangsverbindung, eingesetzt.If the free metals are used from the outset, these are expediently placed on suitable carriers on. All known types of activated charcoal such as Α charcoal, sugar charcoal, bone charcoal can be used as carrier material and charcoal can be used. Also suitable - especially when mixed with activated carbon - also pumice powder, silica gel, bleaching earth (e.g. kieselguhr), various types of clay and the like porous material, aluminum oxide, rutile or zirconium oxide, which are added in variable amounts can. The noble metals are expediently in amounts between 0.005 to 0.5% and are advantageous between 0.01 and 0.1 percent by weight, based on the starting compound to be vinylated, is used.
Im übrigen verwendet man als Katalysatoren neben den Edelmetallen in bekannter Weise Alkaliverbindungen, beispielsweise Ätznatron oder Ätzalkali, oder Zink- bzw. Cadmiumverbindungen, z. B. Zinkoxyd, Cadmiumoxyd oder Zinkacetat. Man kann auch Gemische dieser Metallverbindungen einsetzen.In addition to the noble metals, alkali compounds are used as catalysts in a known manner, for example caustic soda or caustic alkali, or zinc or cadmium compounds, e.g. B. zinc oxide, Cadmium Oxide or Zinc Acetate. Mixtures of these metal compounds can also be used.
Der aus diesen Metallverbindungen und dem Edelmetall bestehende Mischkatalysator kann nach beendeter Reaktion von dem Reaktionsgemisch durch Filtration getrennt und erneut eingesetzt werden.The mixed catalyst consisting of these metal compounds and the noble metal can after completion The reaction can be separated from the reaction mixture by filtration and reused.
Die Reaktionstemperaturen liegen zweckmäßig im Bereich zwischen 100 und 220° C, vorteilhaft zwischen 120 und 200° C.The reaction temperatures are expediently in the range between 100 and 220 ° C., advantageously between 120 and 200 ° C.
Man arbeitet im allgemeinen bei Drücken zwischen 1 und 50 Atmosphären, vorteilhaft zwischen 10 und 20 Atmosphären.One works in general at pressures between 1 and 50 atmospheres, advantageously between 10 and 20 atmospheres.
Vielfach ist die Verwendung eines indifferenten Lösungsmittels, beispielsweise von Toluol oder Xylol, vorteilhaft. Im allgemeinen arbeitet man jedoch ohne Lösungsmittel.In many cases, the use of an inert solvent, for example toluene or xylene, advantageous. In general, however, one works without a solvent.
Die Vinylierungen werden entweder diskontinuierlieh in einem Druckgefäß oder kontinuierlich mit Hilfe eines Strömungsrohres durchgeführt.The vinylations are either discontinuous in a pressure vessel or continuously Carried out with the help of a flow tube.
Eine vorteilhafte Durchführungsform des Verfahrens ist folgende: Die zu vinylierende Verbindung wird mitsamt dem Katalysator und gegebenenfalls dem Lösungsmittel in ein Druckgefäß eingefüllt. Dann wird durch wiederholtes Aufpressen von Stickstoff und Entspannen die Luft aus dem Reaktionsgefäß verdrängt. Schließlich wird ein Druck von beispielsweise 5 bis 15 at Stickstoff eingestellt, die Mischung unter Schütteln oder Rühren auf die Reaktionstemperatur gebracht und reines Acetylen bis zu dem Druck aufgepreßt, bei dem die Reaktion durchgeführt werden soll, beispielsweise 15 bis 30 Atmosphären. Acetylen wird nun durch die Reaktion fortlaufend verbraucht. Der hierdurch absinkende Druck wird durch Nachdrücken von frischem Acetylen jeweils wieder auf den anfangs eingestellten Reaktionsdruck gebracht. Dies wird so oft wiederholt, bis die Summe der Druckabfälle dem für die Um-Setzung berechneten Acetylenverbrauch entspricht. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch durch Filtration und Destillation aufgearbeitet.An advantageous embodiment of the process is as follows: The compound to be vinylated is filled into a pressure vessel together with the catalyst and optionally the solvent. Then the air is displaced from the reaction vessel by repeatedly injecting nitrogen and releasing the pressure. Eventually a print of set for example 5 to 15 atmospheres nitrogen, the mixture with shaking or stirring on the Brought reaction temperature and injected pure acetylene up to the pressure at which the reaction should be carried out, for example 15 to 30 atmospheres. Acetylene is now through the Reaction consumed continuously. The pressure that drops as a result is replaced by fresh pressure Acetylene brought back to the reaction pressure initially set. This is repeated so many times until the sum of the pressure drops corresponds to the acetylene consumption calculated for the conversion. After cooling, the reaction mixture is worked up by filtration and distillation.
In manchen Fällen, insbesondere bei der Vinylierung von Carbonsäuren, treten außer den gewünschten Vinylverbindungen als Nebenprodukte Äthylidenverbindungen auf, die dadurch zustande kommen, daß sich das Ausgangsprodukt im Molverhältnis 1: 1 an die bereits gebildete Vinylverbindung addiert. Sind solche Verbindungen entstanden, dann befinden sie sich in den Destillationsrückständen, die außerdem Vinylpolymerisate, in manchen Fällen auch noch unverändertes Ausgangsprodukt enthalten können.In some cases, especially in the vinylation of carboxylic acids, the desired ones also occur Vinyl compounds as byproducts of ethylidene compounds, which result from that the starting product is added to the vinyl compound already formed in a molar ratio of 1: 1. Are such compounds are formed, then they are in the still bottoms, which also Vinyl polymers, in some cases can also contain unchanged starting material.
Die nach der Erfindung hergestellten O-Vinylverbindungen stellen wertvolle Zwischenprodukte dar und lassen sich polymerisieren und mischpolymerisieren. The O-vinyl compounds produced according to the invention are valuable intermediate products and can be polymerized and co-polymerized.
Die Beispiele sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Jedes Beispiel besteht aus zwei Parallelansätzen a und b. Diese werden unter gleichen Bedingungen durchgeführt mit dem einzigen Unterschied, daß der a-Ansatz zusätzlich Palladium enthält. Durch Vergleiche der Ergebnisse der jeweiligen Parallelansätze a und b läßt sich die günstige Wirkung des Palladiums im Hinblick auf Reaktionszeit und Ausbeute an Vinylverbindung erkennen.The examples are summarized in the following table. Each example consists of two Parallel approaches a and b. These are carried out under the same conditions with the only difference that the a-approach also contains palladium. By comparing the results of the respective Parallel approaches a and b can be the beneficial effect of palladium in terms of reaction time and Recognize the yield of vinyl compound.
In der Tabelle sind Angaben über die jeweils zusammengehörigen Ansätze a und b nur einmal gemacht, sofern sie identisch sind. Die Ausbeute an Vinylverbindung ist in Prozenten der Theorie angegeben und auf das Gewicht der zu vinylierenden Ausgangsverbindung bezogen.In the table there is only one information about the corresponding approaches a and b made if they are identical. The vinyl compound yield is a percentage of theory indicated and based on the weight of the starting compound to be vinylated.
Es wird stets bei einem Gesamtdruck von 20 at gearbeitet; der Partialdruck des Stickstoffs beträgt 5 at (gemessen bei 20° C).A total pressure of 20 at is always used; the partial pressure of nitrogen is 5 at (measured at 20 ° C).
Beim Arbeiten unter den geschilderten Bedingungen sind zur Verhütung von Unfällen die für den Umgang mit Acetylen unter erhöhtem Druck geltenden Sicherheitsmaßnahmen zu treffen.When working under the conditions described, the conditions for handling are important to prevent accidents to take applicable safety measures with acetylene under increased pressure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF36624A DE1161878B (en) | 1962-04-21 | 1962-04-21 | Process for the production of O-vinyl compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF36624A DE1161878B (en) | 1962-04-21 | 1962-04-21 | Process for the production of O-vinyl compounds |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1161878B true DE1161878B (en) | 1964-01-30 |
Family
ID=7096536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF36624A Pending DE1161878B (en) | 1962-04-21 | 1962-04-21 | Process for the production of O-vinyl compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1161878B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7982065B2 (en) | 2009-05-07 | 2011-07-19 | Celanese International Corporation | Vinyl ester production from acetylene and carboxylic acid utilizing heterogeneous catalyst |
US8173830B2 (en) | 2009-05-07 | 2012-05-08 | Celanese International Corporation | Vinyl ester production from acetylene and carboxylic acid utilizing homogeneous catalyst |
-
1962
- 1962-04-21 DE DEF36624A patent/DE1161878B/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7982065B2 (en) | 2009-05-07 | 2011-07-19 | Celanese International Corporation | Vinyl ester production from acetylene and carboxylic acid utilizing heterogeneous catalyst |
US8173830B2 (en) | 2009-05-07 | 2012-05-08 | Celanese International Corporation | Vinyl ester production from acetylene and carboxylic acid utilizing homogeneous catalyst |
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