DE1211633B - Process for the preparation of monocarboxylic acids of the cyclododecane series or their esters - Google Patents

Process for the preparation of monocarboxylic acids of the cyclododecane series or their esters

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DE1211633B
DE1211633B DEO9354A DEO0009354A DE1211633B DE 1211633 B DE1211633 B DE 1211633B DE O9354 A DEO9354 A DE O9354A DE O0009354 A DEO0009354 A DE O0009354A DE 1211633 B DE1211633 B DE 1211633B
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cobalt
esters
water
acids
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Michel Genas
Thomas Rull
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/13Monohydroxylic alcohols containing saturated rings
    • C07C31/133Monohydroxylic alcohols containing saturated rings monocyclic

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

C07cC07c

Deutsche Kl.: 12 ο - 25German class: 12 ο - 25

Nummer: 1211633Number: 1211633

Aktenzeichen: O9354IVb/12oFile number: O9354IVb / 12o

Anmeldetag: 18. April 1963 Filing date: April 18, 1963

Auslegetag: 3. März 1966Opening day: March 3, 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von freien oder veresterten Monocarbonsäuren, die einen Ring aus 12 Kohlenstoffatomen und eine unmittelbar an ein C-Atom des Ringes gebundene Carboxylgruppe aufweisen. Insbesondere dient das Verfahren zur Herstellung der Cyclododecancarbonsäure, der Cyclododecencarbonsäure, der Cyclododecadiencarbonsäure, ihrer Ester und von Gemischen aus den Säuren bzw. Estern.The invention relates to a process for the production of free or esterified monocarboxylic acids, one ring of 12 carbon atoms and one bonded directly to a carbon atom of the ring Have carboxyl group. In particular, the process is used to prepare the cyclododecanecarboxylic acid, the cyclododecenecarboxylic acid, the cyclododecadienecarboxylic acid, their esters and mixtures from the acids or esters.

Das Verfahren besteht darin, daß man Kohlenoxyd unter Druck auf ein Gemisch aus Cyclododecatrien-(l,5,9) und Wasser oder einem Alkohol bei 100 bis 200° C in Gegenwart eines als Carbonylierungskatalysator bekannten Nickel oder Kobaltkatalysators einwirken läßt, wobei die Metalle entweder im metallischen Zustand feinverteilt oder als Salze oder Carbonyle vorliegen können. Das Verfahren ist in gleicher Weise auf die verschiedenen Isomeren des Cyclododecatriens, nämlich auf das cis-trans-trans-Isomere oder das trans-trans-trans-Isomere, anwendbar.The process consists in that carbon oxide is added under pressure to a mixture of cyclododecatriene- (l, 5,9) and water or an alcohol at 100 to 200 ° C in the presence of a carbonylation catalyst known nickel or cobalt catalyst can act, the metals either finely divided in the metallic state or as salts or carbonyls. The procedure is in the same way on the different isomers of cyclododecatriene, namely on the cis-trans-trans isomer or the trans-trans-trans isomer, applicable.

Die Herstellung der im Cyclododecylkern gesättigten Cyclododecanmonocarbonsäure erfolgt nach einem bekannten Verfahren (französische Patentschrift 1286 803) aus Cyclododecen, das mit Kohlenoxyd und Wasserstoff (OXO-Reaktion) in Cyclododecylmethanol übergeführt wird, worauf man diesen Aldehyd zur entsprechenden Säure oxydiert. Da das Cyclododecen erst entweder aus dem als Ausgangsstoff für die cyclischen Verbindungen mit 12 C-Atomen allgemein benutzten Trien oder aus dem Cyclododecan über das Cyclododecanol gewonnen werden muß und die Umsetzung dann immer noch zweistufig, über den Aldehyd, verläuft, erscheint das bekannte Verfahren reichlich kompliziert und kann mit dem vorliegenden, viel einfacheren Verfahren nicht konkurrieren.The cyclododecane monocarboxylic acid saturated in the cyclododecyl nucleus is prepared after a known process (French patent specification 1286 803) from cyclododecene, which with carbon oxide and hydrogen (OXO reaction) is converted into cyclododecylmethanol, whereupon this Aldehyde is oxidized to the corresponding acid. Since the cyclododecene only comes either from the starting material for the cyclic compounds with 12 carbon atoms generally used triene or from the cyclododecane must be obtained via the cyclododecanol and then the implementation Still in two stages, via the aldehyde, the known process appears rather complicated and cannot compete with the present, much simpler process.

Es ist bereits früher gelungen, das Cyclododecatrien in cyclische Säuren überzuführen: K. E. Möller und G. Wille haben ein Verfahren beschrieben, nach welchem man das Kohlenoxyd in Gegenwart von sauren Katalysatoren auf Cyclododecatrien-(l,5,9) einwirken läßt, worauf man zu den Reaktionsprodukten Wasser oder einen Alkohol zufügt. Nach diesem Verfahren erhält man ein Gemisch aus isomeren polycyclolischen Säuren mit 13C-Atomen. H.Koch und K.E.Möller haben laut »Angewandte Chemie«, Bd. 73, 1961, S. 240, festgestellt, daß die erhaltenen Produkte Perhydroacenaphthencarbonsäuren sind, in welchen die Carboxylgruppe an ein tertiäres Kohlenstoffatom gebunden ist. Es handelt sich demnach um Säuren,It has already been possible to convert cyclododecatriene into cyclic acids: K. E. Möller and G. Wille have described a process after which the carbon oxide in the presence of acidic catalysts on cyclododecatriene- (l, 5,9) allowed to act, whereupon water or an alcohol is added to the reaction products. This process gives a mixture of isomeric polycyclolic acids with 13C atoms. According to "Angewandte Chemie", Vol. 73, 1961, p. 240, H.Koch and K.E.Möller found that the products obtained are perhydroacenaphthenecarboxylic acids in which the Carboxyl group is bonded to a tertiary carbon atom. They are therefore acids,

Verfahren zur Herstellung von
Monocarbonsäuren der Cyclododecanreihe
bzw. ihren Estern
Process for the production of
Monocarboxylic acids of the cyclododecane series
or their esters

Anmelder:
ORGANICO, Paris
Applicant:
ORGANICO, Paris

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse and
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:
Michel Genas,
Thomas RuIl, Paris
Named as inventor:
Michel Genas,
Thomas RuIl, Paris

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 18. April 1962 (894 861)France of April 18, 1962 (894 861)

deren Struktur völlig verschieden ist von derjenigen der nach vorliegendem Verfahren erhältlichen Säuren. Die Struktur der nach vorliegendem Verfahren erhaltenen Säuren wurde mit Sicherheit bestimmt durch Ermittlung der Säurezahl, des Molekulargewichtes, des Infrarotspektrums, des Spektrums der magnetischen Kernresonanz und der Wasserstoff- und Bromzahlen. Im Falle der freien Säure ist nach vollständiger Hydrierung keine Schmelzpunkterniedrigung beim Mischen mit der reinen Cyclododecancarbonsäure festzustellen.the structure of which is completely different from that of the acids obtainable by the present process. The structure of the acids obtained by the present method has been determined with certainty by determining the acid number, the molecular weight, the infrared spectrum, the spectrum of the nuclear magnetic resonance and the hydrogen and bromine numbers. In the case of free acid is after complete hydrogenation, no lowering of the melting point when mixed with the pure cyclododecanecarboxylic acid ascertain.

Die Reaktion des Kohlenoxyds auf ein Gemisch aus Wasser oder einem Alkohol und einem Äthylenkohlenwasserstoff in Anwesenheit von Metallcarbonylen zur Herstellung von Carbonsäuren wurde bereits in der deutschen Patentschrift 842 341 beschrieben, jedoch bisher noch nicht zur Herstellung von Monocarbonsäuren aus Polyolefinen benutzt. Es ist überraschend, daß man erfindungsgemäß bei der Umsetzung von Cyclododecatriene,5,9) mit Kohlenoxyd und Wasser oder einem Alkohol an Stelle von Di- oder Tricarbonsäuren oder ihren Estern, die normalerweise zu erwarten wären, im wesentlichen Monocarbonsäuren enthält. Tatsächlich erstreckt sich die Reaktion in selektiver Weise auf eine einzige der Doppelbindungen des Cyclododecatriens, ohne daß Ringbildungen im Molekül statt-The reaction of carbon monoxide to a mixture of water or an alcohol and an ethylene hydrocarbon in the presence of metal carbonyls for the production of carboxylic acids has already been described in German Patent 842 341, but not yet used for the production of monocarboxylic acids from polyolefins. It is surprising that, according to the invention, when reacting cyclododecatrienes, 5.9) with Carbon dioxide and water or an alcohol instead of di- or tricarboxylic acids or theirs Esters which would normally be expected contain essentially monocarboxylic acids. Indeed if the reaction extends selectively to a single one of the double bonds of the cyclododecatriene, without ring formation taking place in the molecule

609 510/434609 510/434

finden. Gleichzeitig tritt eine Hydrierung ein, die sich in einer partiellen oder totalen Sättigung, der Doppelbindungen im C12-Ring auswirkt. Diese Hydrierung ist wahrscheinlich zurückzuführen auf im Reaktionsgemisch anwesenden Wasserstoff im status nascendi, der durch Umsetzung des Kohlenoxyds mit dem Wasser oder durch Dehydrierung des Alkohols entstanden ist; sie kann vor, während oder nach der Carboxylierung stattfinden. Man hat also als Endprodukt ein Gemisch aus Säuren, nämlich aus Cyclododecane Cyclododecen- und Cyclododecandiencarbonsäure bzw. den entsprechenden Estern und, falls die Carboxylierung nicht vollständig war, Kohlenwasserstoffen vor sich, worin unter den letzteren das Cyclododecen neben geringeren Anteilen an Cyclododecatrien-(1,5,9) und Cyclododecan überwiegt. Find. At the same time, hydrogenation occurs, which results in partial or total saturation of the double bonds in the C 12 ring. This hydrogenation is probably due to the presence of hydrogen in the reaction mixture in the status nascendi, which was formed by the reaction of the carbon dioxide with the water or by the dehydrogenation of the alcohol; it can take place before, during or after the carboxylation. So the end product is a mixture of acids, namely of cyclododecane, cyclododecenecarboxylic acid and cyclododecanedienecarboxylic acid or the corresponding esters and, if the carboxylation was not complete, hydrocarbons, in which, among the latter, the cyclododecene in addition to lower proportions of cyclododecatriene- (1, 5.9) and cyclododecane predominate.

Der Wasserstoff stammt außerdem aus der Bildung von aldehydischen und alkoholischen Nebenprodukten auf Grund einer Hydroformylierungsreaktion, welch letztere, bekannt unter der Bezeichnung OXO-Reaktion, auf Grund der Einwirkung von CO φ H2 auf Äthylenkohlenwasserstoffe zu Aldehyden führt. Die Alkohole entstehen dann durch Reduktion der Aldehyde. Diese Nebenreaktion ist um so wichtiger, als bei erhöhter Temperatur gearbeitet wird.The hydrogen also comes from the formation of aldehydic and alcoholic by-products due to a hydroformylation reaction, the latter, known as the OXO reaction, leading to aldehydes due to the action of CO φ H 2 on ethylene hydrocarbons. The alcohols are then created by reducing the aldehydes. This side reaction is all the more important as work is carried out at an elevated temperature.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung läßt man das Kohlenoxyd unter einem Druck von mindestens 150 kg/cm2, vorzugsweise von 200 bis 350 kg/cm2, einwirken. Man kann allerdings auch ohne Druckerhöhung arbeiten, jedoch ist dies nicht von Vorteil. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 100 und 2000C, vorzugsweise zwischen 150 und 18O0C. Oberhalb von 18O0C wird mehr Wasserstoff gebildet, wodurch sich auch die Menge an durch die Hydroformylierung entstandenen Produkten erhöht.To carry out the process according to the invention, the carbon oxide is allowed to act under a pressure of at least 150 kg / cm 2 , preferably from 200 to 350 kg / cm 2 . You can, however, work without increasing the pressure, but this is not an advantage. The reaction temperature is between 100 and 200 0 C, preferably between 150 and 18O 0 C. Above 18O 0 C, more hydrogen is formed, thereby increasing the amount of resulting from the hydroformylation products.

Zu den feinverteilten Metallen von Kobalt und Nickel kommt man durch Reduktion ihrer Oxyde mit Wasserstoff oder indem man ihre Legierungen mit Aluminium durch Natrium zersetzt. Sie können auch durch Zersetzung ihrer Carbonyle erhalten werden. Wendet man sie in Form ihrer Salze an, so zeigen die Salze mit organischen Säuren die besten Ergebnisse. Bei der Anwendung der feinverteilten Metalle oder ihrer Salze als Katalysatoren ist es vorteilhaft, eine kleine Menge ihrer Sulfide oder etwas Schwefel zuzufügen, wodurch die Bildung der Carbonyle begünstigt wird. Vermutlich sind es tatsächlich die durch Reaktion des Kohlenoxydes auf die Metalle oder Salze gebildeten Metallcarbonyle, die letzten Endes die Reaktion katalysieren.The finely divided metals of cobalt and nickel are obtained by reducing their oxides with hydrogen or by decomposing their alloys with aluminum with sodium. You can can also be obtained by decomposing their carbonyls. If you apply them in the form of their salts, so the salts with organic acids show the best results. When applying the finely divided Metals or their salts as catalysts it is advantageous to use a small amount of their sulfides or something Adding sulfur, whereby the formation of the carbonyls is favored. Presumably they actually are the metal carbonyls formed by the reaction of the carbon monoxide with the metals or salts, which ultimately catalyze the reaction.

Will man die freien Säuren erhalten, so wendet man als Reaktionsmittel Wasser an, und in diesem Fall ist es vorteilhaft, als Lösungsvermittler ein Lösungsmittel zuzufügen, das sowohl das Cyclododecatrien-(l,5,9) als auch das Wasser löst, und von dem man eine ausreichende Menge zufügt, um eine homogene Lösung bei der Reaktionstemperatur zu erhalten. Das Lösungsmittel muß unter den Reaktionsbedingungen inert sein. Man kann beispielsweise Aceton, Dioxan oder die Äther der Glykole oder der Polyglykole anwenden.If you want to get the free acids, you use water as the reactant, and in this water Case, it is advantageous to add a solvent as a solubilizer that contains both the cyclododecatriene (l, 5,9) as well as dissolving the water, and adding a sufficient amount to make a homogeneous solution at the reaction temperature to obtain. The solvent must be inert under the reaction conditions. One can for example Use acetone, dioxane or the ethers of glycols or polyglycols.

Ist das gesuchte Produkt ein Ester der Cyclododecancarbonsäure, so wird das Wasser durch einen Alkohol ersetzt. In diesem Fall ist das Reaktionsgemisch homogen, und man braucht kein inertes Lösungsmittel zuzufügen. Man verwendet vorzugsweise gesättigte aliphatische Alkohole, deren Molekül 1 bis 4 C-Atome enthält.If the product you are looking for is an ester of cyclododecanecarboxylic acid, so the water is replaced by an alcohol. In this case the reaction mixture is homogeneous and there is no need for an inert one Add solvent. It is preferred to use saturated aliphatic alcohols, their molecule Contains 1 to 4 carbon atoms.

Die erfindungsgemäß erhältlichen Carbonsäuren, nämlich die Cyclododecan-, Cyclododecen- und Cyclododecadiensäure, sind als Schädlingsbekämpfungsmittel verwendbar. Die Ester dieser Säuren können als Weichmacher dienen. Durch Hydrierung kann man die erhaltenen Carbonsäuren oder Ester ίο jederzeit in Cyclododecancarbonsäure bzw. ihre Ester umwandeln.The carboxylic acids obtainable according to the invention, namely the cyclododecane, cyclododecene and Cyclododecadienoic acid, are useful as pesticides. The esters of these acids can serve as plasticizers. The carboxylic acids or esters obtained can be obtained by hydrogenation ίο convert to cyclododecanecarboxylic acid or its ester at any time.

Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung.The examples serve to explain the process according to the invention in more detail.

Beispiel 1example 1

In einen mit Rührwerk versehenen 1-1-Autoklav aus rostfreiem Stahl bringt man 90 g Cyclododecatrien-(l,5,9), 300 cm3 Aceton, 30 cm3 Wasser, 5 g Raney-Kobalt und 1 g Kobaltsulfid ein. Nach Durchspülen des Autoklavs mit Kohlenoxyd füllt man ihn mit Kohlenoxyd unter einem Druck von 120 kg/cm2 und heizt den Autoklav unter Rühren auf 175° C an. Der Druck steigt zunächst auf 220 kg/ cm2 an und ist nach einigen Stunden auf 208 kg/cm2 abgefallen. Durch erneute Einführung von Kohlenoxyd erhöht man den Druck wieder auf 230 kg/cm2 und rührt 8 Stunden weiter, wobei der Druck auf 220 kg/cm2 abfällt. Man läßt den Autoklavinhalt auf 150° C abkühlen und bläst langsam bis auf Atmosphärendruck ab. Während des Abblasens destilliert das Aceton vollkommen heraus, das zwecks Wiederverwendung kondensiert werden kann. Das Kobaltcarbonyl, das bei 150° C unter Atmosphärendruck nicht stabil ist, zersetzt sich und bildet feinverteiltes Kobalt, das in einem weiteren Arbeitsgang an Stelle des Raney-Kobalts verwendet werden kann. Um die Zersetzung des Carbonyls vollständiger zu machen, bläst man unter Aufrechterhaltung der Temperatur von 150° C den Autoklav noch mit Stickstoff durch.90 g of cyclododecatriene (l, 5.9), 300 cm 3 of acetone, 30 cm 3 of water, 5 g of Raney cobalt and 1 g of cobalt sulfide are placed in a 1-1 stainless steel autoclave equipped with a stirrer. After flushing the autoclave with carbon dioxide, it is filled with carbon dioxide under a pressure of 120 kg / cm 2 and the autoclave is heated to 175 ° C. while stirring. The pressure initially rises to 220 kg / cm 2 and has fallen to 208 kg / cm 2 after a few hours. By reintroducing carbon oxide, the pressure is increased again to 230 kg / cm 2 and stirring is continued for 8 hours, the pressure dropping to 220 kg / cm 2 . The contents of the autoclave are allowed to cool to 150 ° C. and slowly blown off to atmospheric pressure. During the venting, the acetone is completely distilled out, which can be condensed for reuse. The cobalt carbonyl, which is not stable at 150 ° C. under atmospheric pressure, decomposes and forms finely divided cobalt, which can be used in a further operation in place of the Raney cobalt. In order to make the decomposition of the carbonyl more complete, the autoclave is blown with nitrogen while maintaining the temperature of 150 ° C.

Nach dem Abkühlen wird der Autoklavinhalt in Benzol aufgenommen. Das in Pulverform vorliegende Kobalt wird durch Filtrieren abgetrennt. Die Benzolschicht wird mit verdünnter Salzsäure gewaschen, um geringe Mengen an Kobaltsalzen, die in Lösung gegangen sind, zu zersetzen. Anschließend wird die Benzollösung mit einer 10%igen Sodalösung gewaschen. Die wäßrige Schicht wird mit verdünnter Salzsäure angesäuert. Die Säuren fallen aus der Lösung aus und werden in Petroläther aufgenommen.After cooling, the contents of the autoclave are taken up in benzene. The one present in powder form Cobalt is separated off by filtration. The benzene layer is washed with dilute hydrochloric acid, to decompose small amounts of cobalt salts that have gone into solution. Afterward the benzene solution is washed with a 10% soda solution. The aqueous layer is diluted with Acidified hydrochloric acid. The acids precipitate out of the solution and are taken up in petroleum ether.

Die Petrolätherlösung wird dann mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, worauf man das Lösungsmittel bei vermindertem Druck abdestilliert.
~ Der Rückstand stellt 15,6 g einer viskosen Flüssigkeit dar. Seine Säurezahl beträgt 267,5 (theoretischer Wert für Cyclododecancarbonsäure: 263,5; für Cyclododecadiencarbonsäure: 268,5). Seine Bromzahl beträgt 58,8 (theoretischer Wert für Cyclododecencarbonsäure: 76,5, für Cyclododecadiensäure: 154).
The petroleum ether solution is then washed with water and dried over sodium sulfate, whereupon the solvent is distilled off under reduced pressure.
~ The residue represents 15.6 g of a viscous liquid. Its acid number is 267.5 (theoretical value for cyclododecanecarboxylic acid: 263.5; for cyclododecadienecarboxylic acid: 268.5). Its bromine number is 58.8 (theoretical value for cyclododecenecarboxylic acid: 76.5, for cyclododecadienoic acid: 154).

Zwecks Identifizierung wurden die Säuren in ihre Methylester übergeführt, die in Methanollösung in Gegenwart von Raney-Nickel bei 70° C und 70 kg/ cm2 Wasserstoffdruck hydriert wurden. Der gesättigte Methylester wurde verseift, die erhaltene Säure aus Petroläther und wäßrigem Methanol umkristallisiert und ergab ein weißes Produkt, das bei 99,5° C schmolz und mit einer bereits identifiziertenFor the purpose of identification, the acids were converted into their methyl esters, which were hydrogenated in methanol solution in the presence of Raney nickel at 70 ° C. and 70 kg / cm 2 hydrogen pressure. The saturated methyl ester was saponified, the acid obtained was recrystallized from petroleum ether and aqueous methanol to give a white product which melted at 99.5 ° C. and which had already been identified

Probe Cyclododecancarbonsäure keine Schmelzpunkterniedrigung zeigte. Die Infrarotspektren des erhaltenen Produktes und der identifizierten Vergleichsprobe deckten sich. Das Dampfchromatogramm der hydrierten Methylester war identisch mit demjenigen eines Methylesters der Cyclododecancarbonsäure. Sample of cyclododecanecarboxylic acid showed no lowering of the melting point. The infrared spectra of the obtained product and the identified comparative sample coincided. The vapor chromatogram the hydrogenated methyl ester was identical to that of a methyl ester of cyclododecanecarboxylic acid.

Die Ergebnisse der Vergleichsproben und sonstigen Bestimmungsmethoden zeigen, daß die bei der Reaktion erhaltenen sauren Produkte aus einem Gemisch von Cyclododecancarbonsäure mit den analogen ungesättigten Säuren besteht.The results of the comparison samples and other methods of determination show that the Acidic products obtained from a mixture of cyclododecanecarboxylic acid with the reaction analogous unsaturated acids.

Das Säuregemisch besteht zu etwa 35% aus Cyclododecancarbonsäure, zu etwa 47% aus Cyclododecencarbonsäure und zu etwa 18% aus Cyclododecadiencarbonsäure. Die etwa 78% ausmachenden neutralen Reaktionsprodukte werden aus der Benzollösung im Vakuum abdestilliert. Man erhält 70 g Destillat, das eine Mischung aus Cyclododecatrien, -dien, -decen und -decan darstellt, wovon die ungesättigten cyclischen Kohlenwasserstoffe 90 % (63 g) ausmachen. Unter Berücksichtigung der in das Verfahren rückführbaren Cycloolefine errechnet sich eine Ausbeute an Säuren von 44,5%.The acid mixture consists of about 35% cyclododecanecarboxylic acid and about 47% of cyclododecenecarboxylic acid and about 18% cyclododecadiene carboxylic acid. The ones that make up about 78% neutral reaction products are distilled off from the benzene solution in vacuo. You get 70 g of distillate, which is a mixture of cyclododecatriene, -diene, -decene and -decane, of which the unsaturated cyclic hydrocarbons make up 90% (63 g). Under consideration of Cycloolefins which can be recycled to the process are calculated to have a yield of acids of 44.5%.

Beispiel 2Example 2

Die im Beispiel 1 benutzte Apparatur wird mit 90 g Cyclododecatrien-(1,5,9), 300 cm3 Methanol, 4,9 g feinverteiltem Kobalt aus dem Versuch nach Beispiel 1 und 1 g Kobaltsulfid gefüllt, worauf der Autoklav mit Kohlenoxyd durchgespült wird. Man preßt dann Kohlenoxyd bis zu einem Druck von 160 kg auf und heizt auf 175° C auf, wodurch der Druck auf 275 kg/cm2 ansteigt. Der Autoklav wird 12 Stunden gerührt, wobei sowohl die Temperatur von 175° C wie auch durch mehrfaches Einleiten von Kohlenoxyd — das den durch den CO-Verbrauch entstehenden Druckabfall ausgleicht — der Druck von 275 kg/cm2 aufrechterhalten werden. Nach 12 Stunden wird der Innendruck des Autoklaven auf Atmosphärendruck entspannt. Man läßt den Autoklavinhalt abkühlen und nimmt ihn mit Benzol auf. Die Benzollösung wird von dem abgeschiedenen Kobalt durch Filtrieren befreit und mit verdünnter Salzsäure zwecks Zerstörung der Kobaltspuren und anschließend mit Wasser gewaschen. Das Benzol wird durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wird bei einem Druck von 1 mm Hg destilliert.The apparatus used in Example 1 is filled with 90 g of cyclododecatriene (1,5,9), 300 cm 3 of methanol, 4.9 g of finely divided cobalt from the experiment according to Example 1 and 1 g of cobalt sulfide, after which the autoclave is flushed with carbon oxide . Carbon oxide is then pressed in up to a pressure of 160 kg and the mixture is heated to 175 ° C., as a result of which the pressure rises to 275 kg / cm 2. The autoclave is stirred for 12 hours, both the temperature of 175 ° C. and the pressure of 275 kg / cm 2 being maintained by repeatedly introducing carbon oxide - which compensates for the pressure drop resulting from the CO consumption. After 12 hours, the internal pressure of the autoclave is released to atmospheric pressure. The contents of the autoclave are allowed to cool and are taken up in benzene. The benzene solution is freed from the deposited cobalt by filtration and washed with dilute hydrochloric acid to destroy the cobalt traces and then with water. The benzene is removed by distillation under reduced pressure. The residue is distilled at a pressure of 1 mm Hg.

Als Kopfprodukt erhält man bei der Destillation eine Kohlenwasserstofffraktion, in welcher durch Gaschromatographie die Anwesenheit von 13,8 g Cyclododecen und Cyclododecadien nachweisbar ist, das für einen folgenden Arbeitsgang wieder verwendet werden kann. Zwischen 115 und 125° C fängt man 67 g einer Esterfraktion auf, die sich aus 88 % Ester (58,8 g Reinprodukt) und 8 % Cyclododecylcarbinol zusammensetzt.The top product obtained in the distillation is a hydrocarbon fraction in which through Gas chromatography shows the presence of 13.8 g of cyclododecene and cyclododecadiene, that can be used again for a subsequent operation. Starts between 115 and 125 ° C one 67 g of an ester fraction, which consists of 88% ester (58.8 g pure product) and 8% cyclododecylcarbinol composed.

Unter Berücksichtigung des gewonnenen Cyclododecens und Cyclododecadiens beträgt die Ausbeute 56,7% der Theorie.Taking into account the cyclododecene and cyclododecadiene obtained, the yield is 56.7% of theory.

Beispiel 3Example 3

Man arbeitet analog Beispiel 2, jedoch mit dem Unterschied, daß man an Stelle eines Anfangsdruckes von 160 kg/cm2 für das Kohlenoxyd einen The procedure is analogous to Example 2, but with the difference that instead of an initial pressure of 160 kg / cm 2 for the carbon oxide, one

S solchen von 140 kg/cm2 anwendet. Der Anteil an bei der Reaktion gebildeten höhersiedenden Produkten geht in diesem Fall zurück, und die Ausbeute an Methylester der Cyclododecancarbonsäure beträgt 62,5% der Theorie, wobei allerdings die wiederverwendbaren ungesättigten Kohlenwasserstoffe berücksichtigt sind.S uses those of 140 kg / cm 2 . The proportion of higher-boiling products formed in the reaction decreases in this case, and the yield of methyl ester of cyclododecanecarboxylic acid is 62.5% of theory, although the reusable unsaturated hydrocarbons are taken into account.

Beispiel 4Example 4

Ein 1-1-Autoklav mit Rührwerk wird beschickt mit 90 g Cyclododecatrien-(1,5,9) 250 ml Methanol, 5 g Raney-Nickel und 1 g Nickelsulfid. Nach Durchspülen mit Kohlenoxyd wird der Autoklav mit Kohlenoxyd bis zu einem Druck von 120 kg/m2 gefüllt und auf 200° C erhitzt, wobei der Druck auf 200 kg/A 1-1 autoclave with a stirrer is charged with 90 g of cyclododecatriene (1,5,9), 250 ml of methanol, 5 g of Raney nickel and 1 g of nickel sulfide. After purging with carbon dioxide, the autoclave is filled with carbon dioxide up to a pressure of 120 kg / m 2 and heated to 200 ° C, the pressure being increased to 200 kg / m 2.

ao cm2 ansteigt. Unter Rühren hält man 200° C und kg/cm2 30 Stunden aufrecht.ao cm 2 increases. 200 ° C. and kg / cm 2 are maintained for 30 hours with stirring.

Die Gewinnung der Reaktionsprodukte erfolgt analog Beispiel 2. Man erhält 18 g eines Gemisches aus Cyclododecadien und Cyclododecadecen und 62,3 g gemischte Methylester der Cyclododecan-, Cyclododecen- und Cyclododecadienmonocarbonsäuren. Die Ausbeute an Estern beträgt unter Berücksichtigung der in den Prozeß zur rückleitbaren Kohlenwasserstoffe 59%. Außerdem sind 6 g Cyclododecylcarbinol entstanden.The reaction products are obtained as in Example 2. 18 g of a mixture are obtained from cyclododecadiene and cyclododecadecene and 62.3 g of mixed methyl esters of cyclododecane, Cyclododecene and cyclododecadiene monocarboxylic acids. Taking into account, the yield of esters is that in the process for recyclable hydrocarbons 59%. In addition, 6 g of cyclododecyl carbinol were formed.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsäuren der Cyclododecan-Reihe bzw. ihren Estern durch Behandeln von Cyclododecatrien-(1,5,9) mit Kohlenoxyd und Wasser oder einem Alkohol bei Drucken von 150 bis 350 kg/cm2 und erhöhten Temperaturen in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonylierung in Gegenwart eines als Carbonylierungskatalysators bekannten Nickel- oder Kobalt-Katalysators in Form eines feinverteilten Metalls, Salzes oder Carbonyls bei 100 bis 200° C, vorteilhaft bei 150 bis 180° C, durchführt.1. Process for the preparation of monocarboxylic acids of the cyclododecane series or their esters by treating Cyclododecatrien- (1,5,9) with carbon oxide and water or an alcohol at pressures of 150 to 350 kg / cm 2 and elevated temperatures in the presence of a Catalyst, characterized in that the carbonylation is carried out in the presence of a nickel or cobalt catalyst known as a carbonylation catalyst in the form of a finely divided metal, salt or carbonyl at 100 to 200 ° C, advantageously at 150 to 180 ° C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator Nickel oder Kobalt in Form eines Salzes mit einer organischen Säure verwendet und daß man eine geringe Menge Nickel- oder Kobaltsulfid zufügt.2. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used is nickel or cobalt used in the form of a salt with an organic acid and that one Add a small amount of nickel or cobalt sulfide. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von Wasser und einem inerten Lösungsmittel, wie Aceton, Dioxan, Glykol- oder PoIyglykoläther in einer Menge durchführt, die dazu ausreicht, gleichzeitig das Wasser und das Cyclododecatrien-(1,5,9) zu lösen.3. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out in the presence of water and an inert solvent such as acetone, dioxane, glycol or polyglycol ether carried out in an amount sufficient to simultaneously dissolve the water and the cyclododecatriene- (1,5,9). In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1068 255;
französische Patentschrift Nr. 1286 803.
Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1068 255;
French patent specification No. 1286 803.
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DE1068255B (en) * 1959-11-05 Studiengiesellscbaft Kohle m.b.H., Mülheim/Ruhr Process for the preparation of cyclic carboxylic acids and / or their esters from cyclododecatrienes (1,5,9)
FR1286803A (en) * 1961-01-25 1962-03-09 Rhone Poulenc Sa New process for preparing cyclododecane-carboxylic acid

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