DE1211180B - Verfahren zur Herstellung von Monocyclohexylborat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Monocyclohexylborat Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Cyclohexylborat durch Umsetzung von Cyclohexen mit Borsäure.
• Es ist gefunden worden, daß zwischen Cyclohexen und Borsäure unter geeigneten Reaktionsbedingungen eine Additionsreaktion gemäß der folgenden Gleichung stattfindet: Die Tatsache, daß die Reaktion den angegebenen Verlauf nimmt, stellt eine beachtliche Uberraschung dar, da mit geradkettigen Monoolefinen, die 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten oder mit anderen cyclischen Olefinen, die 5 oder mehr Kohlenstoffatome im Ring enthalten, unter gleichen Reaktionsbedingungen keine Umsetzung erhalten wurde.
• Ein Katalysator, wie er gewöhnlich in der Technik in Erwägung gezogen wird (beispielsweise HF, feste Gele oder Initiatoren von freien Radikalen) scheint bei der Reaktion gemäß der Erfindung nicht notwendig zu sein. Es ist jedoch erforderlich, daß die Reaktion in Gegenwart einer Spur oder einer geringen Menge von Wasser oder Wasserdampf ausgeführt wird. Eine wesentliche Menge Wasser sollte vermieden werden, da hierdurch das Borat zu Cyclohexanol und Borsäure hydrolysiert wird. Diese Spur Feuchtigkeit ist leicht dadurch zu schaffen, daß man einen Strom eines inerten Gases, wie Stickstoff, durch Wasser leitet und anschließend langsam das erhaltene feuchte Gas unter die Oberfläche der flüssigen Reaktionsmischung einführt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Reaktionsmischung soll nicht anwachsen; überschüssige Feuchtigkeit soll kontinuierlich durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise eine Wasserfalle oder -vorlage für Rückflußarbeitsweisen, entfernt werden. Gewöhnlich wird die Wasserkonzentration in der Reaktionsmischung zwischen etwa 0,00001 und 0,01 Gewichtsprozent gehalten. Die genaue Wasserkonzentration kann in dem Reaktionsmedium dadurch aufrechterhalten werden, daß man azeotrope Mischungen mit dem gewünscht niedrigen Wassergehalt Rückflußbedingungen unterwirft. Die letztere Arbeitsweise erfordert keine kontinuierliche Einführung und Entfernung von Feuchtigkeit bei einem diskontinuierlichen Verfahren.
• Bei der Reaktion sind auch erhöhte Temperaturen erwünscht. Die Behandlung der Reaktionsmischung am Rückflußkühler bei Atmosphärendruck in einem Gefäß, welches mit einem Rückflußkühler ausgestattet ist, wird bevorzugt, da hierdurch eine einfache und genaue Temperaturregelung etwa am Siedepunkt von Cyclohexan geschaffen wird. Jedoch können gewünschtenfalls auch ein geschlossenes Reaktionssystem und höhere Temperaturen angewandt werden, wenn die Temperatur unterhalb des Zersetzungspunktes von Cyclohexen und/oder des Produktes gehalten wird. Die Verwendung geeigneter azeotroper Mischungen ist in solchen Drucksystemen besonders wertvoll. Die Anwendung erhöhter Drücke und höherer Temperaturen läßt eine schnellere Umsetzung zu.
• Das molare Verhältnis von Cyclohexen zu Borsäure, welches bei dieser Umsetzung verwendet wird, kann im Bereich von 1:1 bis 10 : liegen. Da jedoch ein stöchiometrischer Uberschuß der olefinischen Reaktionskomponente bevorzugt wird, sind molare Verhältnisse von 1:1 bis 2 1 zweckmäßig. Die Borsäure kann der Reaktionsmischung auf einmal oder in mehreren Stufen von Zeit zu Zeit während der Reaktion im Maße ihres Verbrauchs zugegeben werden.
• Das Monocyclohexylborat ist ein Feststoff, der durch Kühlen leicht aus der Reaktionsmischung abgetrennt werden kann. Es kann, insbesondere in heißem Wasser, unter Bildung von Cyclohexanol und Borsäure hydrolysieren.
• Das Cyclohexylborat ist als chemisches Zwischenprodukt, insbesondere als Ausgangsmaterial zur Einführung von Boratresten bei verschiedenen Reaktionen oder bei der Herstellung von Cyclohexanol brauchbar. Wie bekannt, ist dieser Alkohol ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für verschiedene Gummi-, Harz-, Kautschukstoffe und Nitrocellulose und ebenfalls als Emulgiermittel brauchbar.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels veranschaulicht. Sämtliche Teilangaben sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf Gewichtsbasis bezogen.
• Beispiel Ein geeigneter Vierhalsglaskolben ist mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Gasabgaberohr, einer Dean-Stark-Wasserfalle und einem Rückflußkühler ausgestattet. In den Kolben werden 192 Teile reines Cyclohexen und 48 Teile wasserfreie Borsäure eingebracht. Diese Mischung wird gerührt und bei Atmosphärendruck auf die Rückflußtemperatur von 80°C erhitzt. Eine geringe Menge Wasserdampf wird dann kontinuierlich in die Reaktionsmischung eingeführt, indem man einen geringen Stickstoffstrom 14 bis 28 1/Std. bei Raumtemperatur durch ein Wassergefäß und dann in die Reaktionsmischung- einleitet Gleichzeitig wird das Wasser kontinuierlich aus dem Rückflußkondensat mittels der Falle entfernt. Nach 80stündiger Behandlung am Rückflußkühler werden zusätzlich 48 Teile Borsäure der Reaktionsmischung zugesetzt, und die Reaktion wird 134 Stunden fortgeführt. Durch Abkühlen der Reaktionsmischung auf eine Temperatur von 25"C scheidet sich ein weißer Feststoff aus. Der Niederschlag wird filtriert und dann in einem Luftumlaufofen bei 100"C getrocknet.
• Der sich ergebende trockene Feststoff hat einen Schmelzpunkt von 134 bis 139"C. Er ist in organischen Lösungsmitteln leicht löslich. Durch Elementar- und Infrarotanalyse zeigt es sich, daß das Produkt Monocyclohexylborat ist. Die Umwandlung betrug 620/0, bezogen auf Borsäure.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Monocyclohexylborat,dadurch gekennzeichnet, daß man Cyclohexen mit Borsäure in Gegenwart einer geringen Menge Wasser umsetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen stöchiometrischen Uberschuß von Cyclohexen verwendet.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Borsäure in mehreren Stufen der Reaktionsmischung zusetzt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1 166 679, 1 305 852; USA.-Patentschrift Nr. 1 947 989.