DE1210771B - Verfahren zur Herstellung von araliphatischen Dicarbinolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von araliphatischen DicarbinolenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C07c
Deutsche Kl.: 12 ο-S/03
Nummer: 1210771
Aktenzeichen: Sch 33235IV b/12 ο
Anmeldetag: 4. Mai 1963
Auslegetag: 17. Februar 1966
Die Oxydation dialkylierter aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie z. B. m- oder p-Diisopropylbenzol,
mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen führt in der Hauptsache zum entsprechenden Mono- und
Dihydroperoxyd. Es ist bekannt, das Dihydroperoxyd dadurch zu gewinnen, daß man es mit verdünnter
wäßriger Alkalilösung aus dem Oxydat extrahiert, sodann den wäßrigen Extrakt mit organischen
Lösungsmitteln nochmals extrahiert, bis man schließlich das Dihydroperoxyd rein gewinnt. Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit, dann aus dem Dihydroperoxyd durch Reduktion das entsprechende Dicarbinol
zu gewinnen. Für die praktische Durchführung eines solchen Verfahrens scheidet jedoch der
genannte Weg wegen der erheblichen technischen Schwierigkeiten bei der Reingewinnung des Dihydroperoxyds
aus.
Eine andere Möglichkeit zur Gewinnung des Dicarbinols bestünde darin, daß man vom entsprechenden
Hydroxyhydroperoxyd ausgeht und dieses zum Dicarbinol reduziert. Das Hydroxyhydroperoxyd
fällt in nicht unerheblicher Menge bei der Oxydation des Kohlenwasserstoffs an. Es läßt sich jedoch gleichfalls
nur durch schwierige und aufwendige Extraktionsverfahren von den anderen Oxydationsprodukten
trennen, so daß auch diese Möglichkeit für eine technische Darstellung ausscheidet.
Das Dicarbinol ließe sich weiterhin in der Weise gewinnen, daß man von einem direkt^ zu diesem
Zweck hergestellten Hydroxyhydroperoxyd ausginge. Es ist beispielsweise bekannt, das Hydroxyhydroperoxyd
als gewünschtes Reaktionsprodukt zu gewinnen, indem man zunächst die Oxydation des
Kohlenwasserstoffs so führt, daß hauptsächlich Monohydroperoxyd, dagegen verhältnismäßig wenig Dihydroperoxyd
hergestellt wird. Dieses Oxydationsgemisch muß danach mit verdünnter wäßriger Alkalilösung
extrahiert werden, wobei das Hydroxyhydroperoxyd zusammen mit dem noch gebildeten Dihydroperoxyd
in Form der gelösten entsprechenden Alkalimetallsalze erhalten wird. Aus dieser Lösung gewinnt
man dann das freie Hydroxyhydroperoxyd durch Behandlung mit Kohlensäure.
Das restliche Oxydationsgemisch, das außer dem Kohlenwasserstoff noch Monohydroperoxyd und
Monocarbinol enthält, wird reduziert, und die hierbei entstandene Monocarbinollösung geht in die
Oxydationsstufe zurück. Auch dieses Verfahren ist somit mit einer Extraktionsstufe belastet, bei der es
nicht möglich ist, das Verfahrensprodukt rein zu gewinnen. Insgesamt gesehen scheidet auch dieses
Verfahren wegen seiner Umständlichkeit für eine Verfahren zur Herstellung von araliphatischen
Dicarbinolen
Dicarbinolen
Anmelder:
Scholven-Chemie Aktiengesellschaft,
Gelsenkirchen-Buer
Als Erfinder benannt:
Dr. Volkert Faltings, Gelsenkirchen-Buer;
Dr. Josef Ewers, Dorsten (Westf.)
betriebliche Anwendung aus, so daß auch eine Geao winnung des Dicarbinols auf dem Umweg über das
zunächst hergestellte Hydroxyhydroperoxyd nicht möglich ist.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von araliphatischen Dicarbinolen der Formel
HO — C — Ar — C-OH
in der Ar gegebenenfalls einen alkylsubstituierten aromatischen Rest und R eine Alkyl-, insbesondere
Methylgruppe bedeutet, durch Oxydation des entsprechenden Kohlenwasserstoffs mit Sauerstoff oder
sauerstoffhaltigen Gasen und Reduktion der so erhaltenen Hydroxyperoxyde zu den entsprechenden
Carbinolen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die gebildeten Dicarbinole bei tieferer Temperatur
als der Reaktionstemperatur auskristallisiert werden und das verbleibende Gemisch zur Oxydationszone zurückgeführt wird.
Das Verfahren beruht also auf dem Grundgedanken, daß sich das gebildete Dicarbinol fortlaufend oder von
Zeit zu Zeit durch einfaches Auskristallisieren aus dem
Prozeß ausschleusen läßt, wobei es sich in sehr reiner Form gewinnen läßt.
Diese Möglichkeit ist sehr überraschend. Da nach der Reduktion das Gemisch außer dem Dicarbinol
in erheblichen Mengen noch das entsprechende Monocarbinol enthält, mußte angenommen werden,
daß die letztgenannte Verbindung als Lösungs-
609 508/269
3 . 4
Vermittler wirkt und somit eine Kristallisation un- Es ist zweckmäßig, die Arbeitsbedingungen jeweils so
möglich macht. Tatsächlich aber hat sich herausgestellt, zu wählen, daß in der Reduktionszone kein Dicarbinol
daß sich die genannten Dicarbinole, und zwar sowohl ausfällt. Liegt z. B. die oben angegebene Mischung
das p-Dicarbinol als auch das m-Dicarbinol sehr leicht von 33,3 Molprozent m-DIPB und 66,7 Molprozent
aus den entsprechenden Reaktionsgemischen durch 5 Monocarbinol nach der Reduktion und Eingabe des
Abkühlen auskristallisieren lassen. Ebenso läßt sich einzuführenden m-DIPB vor, kann bei Anwendung
das Verfahren auf ein Gemisch der m- und p-Ver- von 1000C in der Reduktionszone das der Reduktion
bindungen anwenden. zugeführte Oxydat einen Hydroperoxydgehalt von
Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren 44% (berechnet als Monohydroperoxyd) haben, ohne
wie folgt ausgeführt: io daß in der Reduktionszone bereits Dicarbinol ausfällt.
Die Oxydation des Kohlenwasserstoffs erfolgt unter Wendet man bei gleichen Verhältnissen in der Reden
üblichen Bedingungen, also im Temperaturbereich duktionszone nur 80° C an, fällt noch kein Dicarbinol
zwischen etwa 50 und 1350C mit Sauerstoff oder mit aus, wenn das der Reduktionszone zugeführte Oxydat
sauerstoff haltigen Gasen^ gegebenenfalls in Gegen- einen Peroxydgehalt von 22% (berechnet als Monowart
von Alkaliverbindungen zur Beseitigung der 15 hydroperoxyd) hat.
während der Reaktion entstehenden sauren Substanzen. Selbstverständlich kann auch ein anderer Oxy-
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsmäßigen Ver- dationsgrad gewählt werden. Bei tieferen Oxydations-
fahrens besteht gerade in der Oxydationsstufe darin, graden hat man jedoch den Nachteil, daß je Gewichts-
daß die Oxydation ohne weiteres bis auf höhere einheit gewonnenen Dicarbinols mehr Umwälzung
Konzentrationen, beispielsweise im Bereich von 20 20 stattfindet und größere Abkühlungs- und Auf-
bis 80% Hydroperoxyd (berechnet als Monohydro- wärmungsenergie aufgewandt werden muß. Dennoch
peroxyd) geführt werden kann. Die bei Erreichung kann diese Verfahrensweise vorteilhaft werden, wenn
dieser höheren Konzentration entstehenden Neben- die im Oxydationsreaktor im geringen Umfang statt-
produkte, die normalerweise störend wirken, bestehen findende Zersetzung von Hydroperoxyden zu Säuren
vor allem aus Carbinolen (dem Monocarbinol und dem 25 und Ketonen noch weiter unterdrückt werden muß.
Hydroxyhydroperoxyd) und sind daher im Rahmen Der frische Kohlenwasserstoff wird vorzugsweise,
des vorliegenden Verfahrens erwünscht. Es ist also wie oben gesagt, in die Abkühlungs- und Kristalli-
trotzdem möglich, in der Endstufe des Verfahrens zu sationszone gegeben, nachdem er vorher zweckmäßig
einem reinen Dicarbinol zu gelangen. zur Waschung des Dicarbinol-Kristallisates benutzt
Grundsätzlich besteht allerdings auch die Möglich- 30 wurde. Es ist auch möglich, den Kohlenwasserstoff
keit, bei kontinuierlicher Ausführung des Verfahrens bereits in die Reduktionszone zu geben oder erst in
in der Oxydationsstufe nur bei relativ niedriger den nach Abscheidung des Dicarbinols in den Oxydator
Hydroperoxydkonzentration zu arbeiten. Auf diese gehenden Rückstrom.
Verfahrensweise wird im weiteren Verlauf der Be- Es kann vorteilhaft sein, einen kleinen Teilstrom
Schreibung noch eingegangen werden. 35 des Oxydates, der nicht durch die Reduktions- und
Das Oxydat geht dann, vom Oxydator kommend, in Kristallisationszone geführt wird, in den Reaktor
die Reduktionszone, in der die gebildeten Hydro- zurückzuführen, damit eine glatte Oxydation auch im
peroxyde zu den entsprechenden Carbinolen reduziert unteren Gefäßteil gewährleistet ist. Das wird besonders
werden. Die Reduktion kann in üblicher Weise erfolgen, dann notwendig, wenn in der Oxydationsstufe ohne
beispielsweise mit Natriumsulfit oder durch Hydrierung 40 Rührer gearbeitet wird und der nach der Kristallisation
über geeigneten Kontakten wie beispielsweise Platin erhaltene Rückstrom keine Hydroperoxyde mehr
od. dgl., ferner eventuell auch auf elektrolytischem enthält.
Wege usw. Geht man beispielsweise vom m-Diiso-
Wege usw. Geht man beispielsweise vom m-Diiso-
propylbenzol aus, so fällt in der Oxydation ein Gemisch Beispiel 1
an, das neben m-Diisopropylbenzohnonohydroperoxyd 45
das entsprechende Dihydroperoxyd sowie Hydroxy- In ein Gemisch aus 270 Gewichtsteilen m-Diisohydroperoxyd
zusammen mit nicht umgesetztem propylbenzol (m-DIPB), 594 Gewichtsteilen m-Iso-Kohlenwasserstoff
enthält. Unterwirft man nun dieses propylphenyl-dimethylcarbinol (m-MC) und 13 GeGemisch
der Reduktion, so entstehen als Produkte wichtsteilen m-Di-(2-hydroxy-2-propyl)-benzol(m-DC)
das m-Diisopropylbenzoldicarbinol (aus dem Dihydro- 50 wird unter Rühren bei 1000C und Anwesenheit von
peroxyd und dem Hydroxyhydroperoxyd) sowie wenig wäßriger Bikarbonatlösung so lange Luft oder
Monocarbinol (aus Monohydroperoxyd). Sauerstoff eingeleitet, bis der Hydroperoxydgehalt
Aus diesem Gemisch wird nun in einer Abkühlungs- 43,5 % [gerechnet als m-DIPB-monohydroperoxyd
zone das Dicarbinol abgeschieden. Durchweg ist es (m-MHP)] beträgt. Dann läßt man das gewonnene
vorteilhaft, den in den Prozeß einzuführenden Kohlen- 55 Oxydat bei 100° C unter Rühren in eine Lösung von
wasserstoff an dieser Stelle in die Abkühlungszone 270 Gewichtsteilen Na2SO3 in 810 Gewichtsteilen H2O
einzugeben, da durch die Vergrößerung der Kohlen- innerhalb von 4 Stunden einlaufen. Anschließend wird
Wasserstoffkonzentration die Löslichkeit des Dicar- noch weitere 12 Stunden bei gleicher Temperatur
binols herabgesetzt wird. gerührt. Der dann abgetrennten organischen Phase
Das Dicarbinol befindet sich in einem Gemisch aus Ro setzt man 171,5 Gewichtsteile m-DIPB zu und kühlt
dem Kohlenwasserstoff und Monocarbinol, aus dem auf 500C ab. Das sich fest abscheidende m-DC wird
es, wie das Diagramm zeigt, leicht kristallin abzu- abgetrennt, mit m-DIPB und anschließend mit Petrolscheiden
ist. Beispielsweise lösen sich in 100 g eines äther gewaschen. Man erhält nach dem Trocknen
Gemisches aus 33,3 Molprozent m-DIPB und 66,7 Mol- 410 Gewichtsprozent eines Produktes mit einem
Prozent Monocarbinol, wie es durchweg nach der 65 Schmelzpunkt von 125 bis 1340C. Durch UmReduktion
und Eingabe des einzuführenden m-DIPB kristallisation aus Benzol werden 390 Gewichtsteile
vorliegen wird, bei 1000C 25,2 g, bei 80°C 11,8 g, m-DC mit einem Schmelzpunkt von 135 bis 136°C
bei 50°C 1,5 g und bei 23°C 0,25g m-Dicarbinol. erhalten.
Die nach der Abtrennung von m-DC erhaltene Mutterlauge hat wieder die Zusammensetzung des
oben angegebenen, in die Oxydation eingesetzten Gemisches.
τ, · · , „
In ein Gemisch aus 266 Gewichtsteilen m-DIPB, 589 Gewichtsteilen m-MC, 4 Gewichtsteilen m-MHP,
4,3 Gewichtsteilen m-(2-Hydroperoxy-2-propyl)-phenyl-dimethylcarbinol
(m-HHP) und 2,2 Gewichtsteilen m-DC wird unter Rühren bei 8O0C Luft oder Sauerstoff
eingeleitet, bis der Hydroperoxydgehalt auf 18,7% (gerechnet als m-MHP) gebracht ist. Dann
läßt man bei der gleichen Temperatur das Oxydat, nachdem man 66,3 Gewichtsteile frisches m-DIPB
zugesetzt hat, über eine mit Pt-Al2O3-Kontakt gefüllte
Säule laufen. Im Gegenstrom wird H2 im Überschuß geführt. Bei einer Fließgeschwindigkeit von 11/h
Oxydat bei 0,51 Kontaktraum erhält man ein reduziertes
Produkt, das noch einen Hydroperoxydgehalt ao von etwa 0,9% (gerechnet als _m-MHP) aufweist.
Nach Abkühlung auf 23 0C hat" die flüssige Phase wieder die Zusammensetzung des in die Oxydation
eingesetzten Gemisches. Nach Abtrennen des Kristallisats und Umkristallisation in Benzol erhält man 77 Gewichtsteilen
m-DC mit einem Schmelzpunkt von 13 5 ° C.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von araliphatischen Dicarbinolen der Formel
HO —C-Ar-C-OH
in der Ar gegebenenfalls einen alkylsubstituierten aromatischen Rest und R eine Alkyl-, insbesondere
Methylgruppe bedeutet, durch Oxydation des entsprechenden Kohlenwasserstoffs mit Sauerstoff
oder sauerstoffhaltigen Gasen und Reduktion der so erhaltenen Hydroperoxyde zu den entsprechenden
Carbinolen, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Dicarbinole bei tieferer Temperatur als die Reaktionstemperatur
auskristallisiert werden und das verbleibende Gemisch zur Oxydationszone zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kristallisationszone Ausgangskohlenwasserstoff
zur Herabsetzung der Löslichkeit des Dicarbinols zugesetzt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 508/269 2.66 © Bundesdruckerei Berlin
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