DE1246714B - Verfahren zur Herstellung von Methallylestern - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
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C07c
Deutsche Kl.: 12 ο -19/03
S 94191IV b/12 ο
14. November 1964
10. August 1967
14. November 1964
10. August 1967
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methallylestern der allgemeinen Formel
O CH,
Ri- C — O — CH2- C = C(
/R2
(D
worin Ri, R2 und R3 Wasserstoff oder aliphatische,
alicyclische, aromatische oder heterocyclische Reste bedeuten.
Es wurde gefunden, daß man in einfacher Weise Methallylester der Formel I dadurch erfmdungsgemäß
herstellen kann, daß man ein Dien-Addukt der allgemeinen Formel
H'
.-CH2/ \,
(H)
wobei Ri, R2 und R3 die oben angegebene Bedeutung
haben und D die Dienkomponente ist, bei 400 bis 6000C mit einer Verweilzeit von 1 bis 200 Sekunden
erhitzt.
Die Dienkomponente stellt einen durch Anlagerung eines konjugierten Diens an wenigstens eine Doppelbindung
entstehenden zweiwertigen Rest dar, der durch Erhitzen in Freiheit gesetzt wird und die
anschließende Isomerisierung des dabei gebildeten 1,3-Dioxans möglich macht.
Die Herstellung von Methallylestern nach der bekannten Methode der Veresterung der entsprechenden
Alkohole mit einer organischen Säure in Gegenwart einer als Katalysator dienenden starken Mineralsäure
führt im allgemeinen zu mäßigen Ergebnissen,
R\c/°-CH2\,/R'"
R"/C\0-(
R"/C\0-(
Diese Isomerisierung wird zwischen 250 und 5500C über Bimsstein oder gewissen Kieselsäuren
als Katalysator durchgeführt.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Reaktion einen vollkommen anderen Verlauf nimmt
und zu Methallylalkoholestern der Struktur I führt und daß darüber hinaus die Anwesenheit eines
Katalysators freigestellt ist, wenn die 5-Stellung durch einen Alkylidensubstituenten besetzt und
Verfahren zur Herstellung von Methallylestern
Anmelder:
Societe d'Electro-Chimie, d'Electro-Metallurgie
et des Acieries Electriques d'Ugine, Paris
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. J. F. Fues,
Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Francis Weiss, Pierre-Benite, Rhone;
Arsene Isard,
St. Genis-Laval, Rhone (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. November 1963 (953 922),
vom 16. November 1963 (954 002),
vom 10. Januar 1964 (959 873)
vom 16. November 1963 (954 002),
vom 10. Januar 1964 (959 873)
bedingt durch die starke Neigung der Methallylalkohole, zu isomeren gesättigten Aldehyden zu
isomerisieren.
Beschrieben wurde ferner die Isomerisierung von m-Dioxanen, die in 5-Stellung mit zwei Alkyl- oder
Arylresten substituiert sind, zu ß-Alkoxyaldehyden
gemäß dem folgenden Schema:
R"'
♦ R7R^HO-CH2-C-CHO
R7777
R7777
wenigstens einer der Substituenten in 2-Stellung ein
Wasserstoffatom ist.
Die Dienderivate der Formel II werden erhitzt, wobei gleichzeitig Pyrolyse und Isomerisierung unter
Umwandlung des Dioxans in den Methallylester erfolgt.
Die günstigen Temperaturen liegen im allgemeinen zwischen 400 und 6000C, vorzugsweise zwischen 420
und 500° C.
709 620.563
Die Reaktion wird in der Dampfphase bei Normaldruck oder unter vermindertem Druck durchgeführt.
Es kann auch unter überdruck gearbeitet werden, jedoch bringt dies keine besonderen Vorteile
mit sich. Die Dämpfe können mit einem Inertgas, ζ. B. Stickstoff oder Kohlendioxyd, verdünnt
werden. Die Verweilzeit der Dämpfe in der Pyrolysenzone kann innerhalb weiter Grenzen liegen, beispielsweise
zwischen 1 und 200 Sekunden. In der Praxis ist eine Kontaktdauer von etwa 10 bis 50 Sekunden
zweckmäßig.
Der Reaktor kann beispielsweise aus einem Rohr aus einem Werkstoff bestehen, der gegenüber den
angewendeten Temperaturen beständig ist, z. B. aus Pyrexglas, Stahl, nichtrostendem Stahl, Nickel, einer
Monel-Legierung. Er kann leer oder mit Materialien gefüllt sein, die den Wärmeaustausch begünstigen,
beispielsweise mit Kugeln oder Ringen aus Glas, Porzellan, nichtrostendem Stahl. Es können auch
Körner aus Kieselgur, Bimsstein, Kaolin oder anderen siliciumdioxydhaltigen Verbindungen verwendet
werden, die einen schwach sauren Charakter haben und einen gewissen katalytischen Effekt auszuüben
scheinen. Die Kontaktmasse kann als Festbett oder als Wirbelschicht angeordnet sein.
Am Ausgang des Reaktors werden die Dämpfe des Pyrolysats kondensiert. Die Bestandteile werden
in bekannter Weise, beispielsweise durch direkte Rektifizierung, getrennt. Das nicht umgewandelte
Acetal wird in den Reaktor zurückgeführt.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Methallylester können mit anderen äthylenischen Monomeren
polymerisiert oder copolymerisiert werden und stellen daher interessante Ausgangsprodukte für die Herstellung
der verschiedensten Polymeren und Kunstharze dar.
Beispiel
a) Methallylformiat
a) Methallylformiat
In einer ersten Reaktionsstufe wird Cyclopentadien mit Acrolein zu Formyl-2-norbornen-5 umgesetzt
(Einzelheiten dieser Reaktion s. Roger Adams, Organic Reactions IV, S. 90, Wiley & Sons, 1948).
Dieses Produkt wird anschließend mit Formaldehyd zu Dimethylol-2,2-norbornen-5 umgesetzt.
In einer dritten Stufe wird das Formal dieses Diols, d. h. das Spiro-m-dioxan-5,2'-norbornen-5' hergestellt.
Dieses Produkt wurde schließlich durch ein Rohr aus nichtrostendem Stahl von 450 mm Länge
und 17 mm Innendurchmesser, das mit Glaskugeln gefüllt war, bei 450 bis 4600C geleitet. Die Pyrolyse
war im wesentlichen vollständig, und das Cyclopentadien wurde in einer Ausbeute von 96% zurückgewonnen.
Außerdem wurden 19 Mol Methallylformiat und 74 Mol Methylen-5-m-dioxan pro
100 Mol eingesetztes Spiro-m-dioxan-5,2'-norbornen-5' erhalten, d. h., die Ausbeute des .Produkts
der Pyrolyse und Isomerisierung betrug 93%. Die Ausbeute an Methallylformiat, bezogen auf umgesetzte
m-Dioxane, betrug 73%.
b) Methallylbenzoat
Es wurde wie unter a) gearbeitet: Zunächst wurde Phenyl-2-spiro-m-dioxan-5,2'-norbornen-5' hergestellt
und pyrolysiert. Das Cyclopentadien wurde in einer Menge von 98% der Theorie gewonnen. Ferner
wurden 44 Mol Methallylbenzoat und 49,5 Mol Methylen-5-phenyl-2-m-dioxan pro 100 Mol eingesetztes
Phenyl-2-spiro-m-dioxan-5,2'-norbornen-5' erhalten. Dies entsprach einer Ausbeute von 93,5%
an Produkten der Pyrolyse und Isomerisierung. Die Ausbeute an Methallylbenzoat betrug 87%, bezogen
auf umgesetzte m-Dioxane.
Zum Vergleich wurde die Pyrolyse bei einer niedrigeren Temperatur von 400 bis 4200C durchgeführt.
Es fand keine Isomerisierung statt, und man erhielt pro 100 Mol des cyclischen Acetals im ersten
Fall 92 Mol Methylen-5-m-dioxan und im zweiten Fall 88,5 Mol Methylen-5-phenyl-2-m-dioxan ohne
nachweisbare isomere Methallylester.
Claims (1)
- * Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Methallylestern der allgemeinen FormelCH3Ri-C-O-CH2-C = C(Twobei Ri, R2 und R3 Wasserstoff oder aliphatische, alicyclische, aromatische oder heterocyclische Reste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dien-Addukt der allgemeinen FormelRi\ /O CH2\ /R2\D/ ivjwobei Ri, R2 und R3 die obige Bedeutung haben und D die Dienkomponente ist, bei 400 bis 6000C mit einer Verweilzeit von 1 bis 200 Sekunden erhitzt.
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