DE1233864B - Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsaeure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsaeure

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DE1233864B
DE1233864B DEV23998A DEV0023998A DE1233864B DE 1233864 B DE1233864 B DE 1233864B DE V23998 A DEV23998 A DE V23998A DE V0023998 A DEV0023998 A DE V0023998A DE 1233864 B DE1233864 B DE 1233864B
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alkali
hydrogenation
cyclohexanecarboxylic acid
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aqueous
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Dr Klaus Moll
Dr Karl Smeykal
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Leuna Werke GmbH
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Leuna Werke GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/36Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by hydrogenation of carbon-to-carbon unsaturated bonds

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsäure durch katalytische Hydrierung von Alkalibenzoaten in wässeriger Lösung.
  • Es ist bereits bekannt, die Alkalisalze der Benzoesäure, sowohl im wasserfreien Zustande als auch in Wasser gelöst, bei Temperaturen um 300"C unter Anwendung von Druck in die entsprechenden Hexahydroderivate überzuführen. Man arbeitet dabei diskontinuierlich im Autoklav und erhält unter Verwendung von Nickeloxyd als Katalysator Ausbeuten von 40 bis 600/0 der Theorie an cyclohexancarbonsauren Salzen. Besonders ungünstig ist - wie aus der Literatur hervorgeht - die Durchführung der Hydrierung in wässeriger Lösung, weil hierbei die Bildung von unerwünschten gasförmigen und flüssigen Nebenprodukten in besonders großem Umfange eintritt (1 p a t i e w u. a., Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 41 (1908), 5. 1001 bis 1007; Bd. 59 (1926), S. 306 bis 311 und S. 2028 bis 2031.
  • Aus der Literatur ist ferner bekannt, Natriumbenzoat in Gegenwart von kolloidalem Platin mit besonders fein verteiltem Wasserstoff bei Temperaturen von 55 bis 60etc mit guten Ausbeuten in das Hexahydroderivat überzuführen (E. B i e 5 a 1 5 k i, Z. anorg. allgem. Chemie, Bd. 230 (1936), S. 80.
  • Der hierbei verwendete kolloidale Platinkatalysator ist kostspielig und zudem technisch schwierig herstellbar, so daß diese im Laboratorium durchgeführte Arbeitsweise sich zu keinem großtechnischen, insbesondere kontinuierlich arbeitenden Verfahren entwickelt hat.
  • Es wurde nun gefunden, daß die Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsäure durch katalytische Hydrierung von Alkalibenzoaten in wässeriger Lösung bei erhöhten Temperaturen und Drücken oberhalb 20 at, wie in Gegenwart von Wickelkatalysatoren, in überraschend glatter Reaktion, praktisch ohne Nebenproduktbildung, gelingt, wenn man die Hydrierung in Gegenwart von metallisches Nickel und bzw. oder metallisches Kobalt enthaltenden Katalysatoren bei Temperaturen von 120 bis 220"C, vorzugsweise von 140 bis 180"C, vornimmt.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren können aus Nickel oder Kobalt in aktiver Form, z. B. Raney-Nickel oder Raney-Ilobalt, bestehen oder metallisches Nickel bzw. Kobalt auf Trägermaterial, wie Tonerde, Kaolin oder Bimsstein, enthalten. Auch Reaktionsförderer, wie Chromoxyd, können zugegen sein.
  • Die praktische Durchführung des Verfahrens kann z. B. so vorgenommen werden, daß man die wässerige Lösung der Alkalibenzoate in druckfestem Autoklav beliebiger Bauart unter Wasserstoffdrücken von 20 bis 25Q at und höher auf Temperaturen von 120 bis 220"C, zweckmäßig zwischen 140 bis 180"C, in Gegenwart von metallischem Nickel und/oder Kobalt erhitzt und so lange Wasserstoff nachpreßt, bis keine Druckabnahme mehr erfolgt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das flüssige Reaktionsprodukt entspannt und vom Katalysator getrennt.
  • Eine weitere, vorteilhaftere Ausführung des Verfahrens, die insbesondere für seine Anwendung im großtechnischen Maßstab geeignet ist, besteht darin, daß man die wässerigen Alkalibenzoatlösungen bei den oben angeführten Temperaturen und Druckbedingungen zusammen mit überschüssigem Wasserstoff kontinuierlich über fest angeordnete, metallisches Nickel und/oder metallisches Kobalt enthaltende Katalysatoren leitet und die erhaltene Reaktionslösung nach Abkühlen auf Raumtemperatur auf Atmosphärendruck entspannt.
  • Man kann aber auch die wässerigen Lösungen der Alkalibenzoate mit den Nickel und bzw. oder Kobalt in metallischer lForm enthaltenden Katalysatoren in feinverteilter Form in Suspension bei den angegebenen Druck- und Temperaturbedingungen durch Reaktoren leiten und die Reaktionsprodukte nach dem Entspannen und Abkühlen durch Filtration oder Zentrifugieren vom Katalysator abtrennen.
  • Überraschenderweise haben sich bei der kontinuierlich durchgeführten Arbeitsweise mit den fest angeordneten Katalysatoren diese nicht nur als außerordentlich mechanisch fest, sondern auch von hoher katalytischer Dauerwirksamlceit erwiesen, so daß der Hydrierungsprozeß ohne Störung und Unterbrechung über längere Zeiten, z. B. mehrere Monate lang, betrieben werden kann, ohne daß ein Nachlassen der Hydrierwirkung bzw. ein Absinken der praktisch quantitativen Ausbeuten an cyclohexancarbonsauren Salzen eintritt.
  • Zur Hydrierung können sowohl stark verdünnte als auch konzentrierte Alkalibenzoatlösungen zur Anwendung gebracht werden. Die im Überschuß anzuwendenden Wasserstoffmengen müssen so gewählt werden, daß bei den jeweiligen Druck- und Temperaturbedingungen auf jeden Fall die flüssige Phase aufrechterhalten bleibt, um Verstopfungen im Reaktor durch auskristallisierende Salze zu vermeiden.
  • Als Wasserstoff kann Elektrolytwasserstoff oder auch für Hydrierungen geeigneter technisch reiner Wasserstoff verwendet werden, der inerte Gase, wie Stickstoff oder Methan, aber keine Katalysatorgifte, wie Schwefel-, Phosphor-, Arsen- oder Halogenverbindungen, enthalten darf.
  • Als Alkalibenzoat eignet sich sowohl Kalium- als auch Natriumbenzoat, wobei letzteres bei Großfabrikationen den Vorzug hat. Die Alkalibenzoatlösungen können durch Auflösen von reiner oder technisch reiner Benzoesäure in wässerigen Alkalihydroxyd- oder Alkalicarbonatlösungen hergestellt sein. Ein besonders billiges Ausgangsmaterial für die Hydrierung kann dadurch erhalten werden, daß man das rohe Reaktionsgemisch, das bei der katalytischen Oxydation von Toluol in flüssiger Phase unter Druck mit Sauerstoff oder Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von Katalysatoren, wie Kobalt- oder Mangansalzen, erhalten wird, mit wässerigen Alkalihydroxydlösungen extrahiert und von der so entstandenen wässerigen Alkalibenzoatlösung die nicht löslichen Anteile, die im wesentlichen aus Toluol und neutralen Oxydationsprodukten bestehen, abtrennt. Die so erhaltenen Alkalibenzoatlösungen können in gleicher Weise wie die aus reiner kristallisierter Benzoesäure erhaltenen hydriert werden.
  • Dies war überraschend, weil die Alkalihydroxydextrakte der rohen Toluoloxydationsprodukte dunkelgefärbt sind und befürchtet werden mußte, daß die färbenden und andere Beimengungen die Wirksamkeit und besonders die Dauerwirksamkeit der erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren beeinträchtigen würden. Entgegen den Erwartungen lassen sich auch bei Verwendung von Alkalibenzoatlösungen der zuletzt beschriebenen Art lange ununterbrochene Betriebsperioden bei der Durchführung der Hydrierung erreichen. Bei der Verwendung der erwähnten Alkalibenzoate aus rohen Toluoloxydationsgemischen wird die umständliche und kostspielige Abtrennung reiner Benzoesäure umgangen und das Herstellungsverfahren für die cyclohexancarbonsauren Alkalisalze besonders wirtschaftlich gestaltet. Aus den erhaltenen Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsäure kann durch Behandeln mit äquivalenten Mengen von Mineralsäuren leicht quantitativ reine Cyclohexancarbonsäure hergestellt werden, die ein wertvolles Zwischenprodukt bei der Caprolactam-Synthese darstellt.
  • Beispiel 1 3343 g einer wässerigen Natriumbenzoatlösung, die 1180 g (35,4 Gewichtsprozent) Natriumbenzoat enthielt, wurden zusammen mit 100 g Raney-Nickel in einem Autoklav mit einem Volumen von 71 bei 220 at Wasserstoffdruck auf 180"C erhitzt. Sobald der Wasserstoffdruck unterhalb 140 at sank, wurde Wasserstoff auf 200 at nachgepreßt. Der Vorgang wurde bis zur Druckkonstanz wiederholt. Innerhalb von 8 Stunden war die theoretische Menge an Wasserstoff aufgenommen worden. Nach der Abkühlung auf Raumtemperatur wurde der Katalysator vom Hydrierungsprodukt abgesaugt, dieses mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und die ausfallende ölige Schicht abgetrennt und destilliert. Es wurden 990 g Cyclohexancarbonsäure mit einem Erstarrungspunkt von 30"C erhalten, was einer Ausbeute von 94,4 0/o der Theorie entspricht.
  • Beispiel 2 120 cm3 einer wässerigen Natriumbenzoatlösung, die 25 Gewichtsprozent Natriumbenzoat enthielt, wurden stündlich zusammen mit 300 Nl Wasserstoff bei 160"C und 220 at Wasserstoffdruck kontinuierlich in einen senkrecht stehenden Druckreaktor aus schwachlegiertem Stahl eingeleitet, der mit 300 cm3 eines Katalysators gefüllt war, welcher aus 3 Mol Nickel auf 1 Mol a-Al,O, bestand.
  • Die wässerige Natriumbenzoatlösung war durch Lösen der entsprechenden Mengen reiner Benzoesäure und Natriumhydroxyd in Wasser hergestellt worden.
  • Das den Reaktor verlassende Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, auf Normaldruck entspannt und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Die sich abscheidende rohe Cyclohexancarbonsäure wurde einer Destillation im Vakuum unterworfen. Bei 114 bis 116°C/10 mm Hg wurde jeweils reine Cyclohexancarbonsäure in einer Ausbeute von etwa 99 °/0 der Theorie erhalten. Die destillierte Cyclohexancarbonsäure besaß einen Erstarrungspunkt von 31"C.
  • Der Katalysator hydrierte die Natriumbenzoatlösung über einen Zeitraum von 4 Monaten quantitativ und zeigte zu diesem Zeitpunkt noch kein Abklingen seiner Aktivität.
  • Beispiel 3 Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 wurde eine wässerige Salzlösung hydriert, die 25 Gewichtsprozent Kaliumbenzoat enthielt. Es wurden 98 bis 990/o der theoretisch möglichen Menge Kaliumhexanhydrobenzoat und daraus die entsprechende Menge Cyclohexancarbonsäure erhalten. Nach einer Versuchsdauer von 2 Monaten zeigte der Katalysator noch keinen Aktivitätsverlust.
  • Beispiel 4 Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 wurde eine wässerige Natriumbenzoatlösung hydriert, die 25 Gewichtsprozent Natriumbenzoat enthielt und durch Natronlauge-Extraktion des rohen Luftoxydationsproduktes von Toluol erhalten worden war.
  • Es wurden 99 bis 100°/o der theoretisch möglichen Menge des Natriumsalzes der Cyclohexancarbonsäure und daraus, wie oben geschildert, die entsprechende Menge Cyclohexancarbonsäure mit einem Erstarrungspunkt von 30,5"C erhalten.
  • Erst nach einer Versuchsdauer von 2 Monaten zeigte der Katalysator einen unbedeutenden Aktivitätsverlust, der durch Temperaturerhöhungen um 10"C bei der Hydrierung ohne weiteres kompensiert werden konnte.
  • Beispiel 5 150 cm3 einer wässerigen Natriumbenzoatlösung, die 20 Gewichtsprozent Natriumbenzoat enthielt, wurden bei 170"C und 180 at Wasserstoffdruck gemeinsam mit 250 N1 Wasserstoff in einen Druckreaktor eingeleitet, der mit 300 cm3 eines Katalysators gefüllt war, welcher aus 3 Mol Kobalt auf 1 Mol o-Al203 bestand.
  • Das den Reaktor verlassende Reaktionsgemisch wurde, wie im Beispiel 2 beschrieben, aufgearbeitet.
  • Es wurden 98 °/o der theoretisch möglichen Menge an reiner Cyclohexancarbonsäure erhalten.
  • Beispiel 6 3000 g einer wässerigen Natriumbenzoatlösung, die 750 g (25 Gewichtsprozent) Natriumbenzoat enthielt, wurden gemeinsam mit 150 g eines Katalysators, der je 1 Mol Nickel und Kobalt auf 1 Mol oc-AlaO3 enthielt, in einem Schaukelautoklav mit einem Volumen von 71 bei 220 at Wasserstoffdruck auf 180"C erhitzt.
  • Die Hydrierung und Aufarbeitung erfolgte gemäß Beispiel 1. Es wurden 632 g Cyclohexancarbonsäure mit einem Erstarrungspunkt von 29,5"C erhalten, was einer Ausbeute von 94,90/0 der Theorie entspricht.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Cyclohexancarbonsäure durch katalytische Hydrierung von Alkalibenzoaten in wässeriger Lösung bei erhöhten Temperaturen und Drücken oberhalb 20 at, wie in Gegenwart von Nickelkatalysatoren, dadurch gekennzeichn e t, daß die Hydrierung in Gegenwart von metallisches Nickel und bzw. oder Kobalt enthaltenden Katalysatoren bei Temperaturen von 120 bis 220"C, vorzugsweise von 140 bis 180"C, durchgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einsatzmaterial für die Hydrierung die durch unmittelbare Extraktion mit wässerigem Alkalihydroxyd aus den rohen Oxydationsprodukten des Toluols erhältlichen Alkalibenzoatlösungen verwendet werden.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytische Hydrierung der Alkalibenzoate durch Führung der wässerigen Alkalibenzoatlösungen über fest angeordnete Katalysatoren oder im Gleichstrom mit suspendierten Katalysatoren kontinuierlich vorgenommen wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschriften Nr. 621 252, 621 163, 621 212; französische Patentschrift Nr. 1 302 311; Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 59, 1926, S. 306 bis 311 und S. 2028 bis 2031.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE621163A (de) *
BE621212A (de) *
BE621252A (de) * 1961-08-19 1900-01-01
FR1302311A (fr) * 1961-10-04 1962-08-24 Stamicarbon Procédé d'hydrogénation d'acide benzoïque en acide cyclohexane-carboxylique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE621163A (de) *
BE621212A (de) *
BE621252A (de) * 1961-08-19 1900-01-01
FR1302311A (fr) * 1961-10-04 1962-08-24 Stamicarbon Procédé d'hydrogénation d'acide benzoïque en acide cyclohexane-carboxylique

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