DE1287079B - Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsaeureestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von MonocarbonsaeureesternInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Das Verfahren bietet die weiteren Vorteile, daß es
von Monocarbonsäureestern durch Umsetzung von nicht auf die Umsetzung von Alkylhalogeniden be-
Monocarbonsäuren mit organischen Halogeniden. schränkt ist und daß der bei der Umsetzung ent-
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 033 204 ist ein stehende Halogenwasserstoff unmittelbar als Gas
Verfahren zur Herstellung von Glycidylestern bekannt, 5 anfällt und daher durch einfaches Ableiten zurück-
bei dem eine freie Carbonsäure mit mindestens dem gewonnen werden kann.
Zweifachen der stöchiometrisch erforderlichen Menge Durch die Verwendung des angegebenen Kataly-
an Epichlorhydrin in Gegenwart eines tertiären Amins sators wird nicht nur die Reaktion beschleunigt,
und bzw. oder eines quaternären Ammoniumsalzes bei sondern der Katalysator reagiert auch nicht mit dem
erhöhten Temperaturen umgesetzt wird. io als Nebenprodukt entstehenden Halogenwasserstoff.
In der deutschen Auslegeschrift 1152 416 wird Daher kann man außer dem Halogenwasserstoff
dieses bekannte Verfahren als unwirtschaftlich be- auch den Katalysator leicht für die Wiederverwenzeichnet,
weil es mindestens die zweifache stöchio- dung zurückgewinnen. Die Verwendung des hier bemetrische
Menge an der Epoxyverbindung und außer- schriebenen Katalysators ist daher vorteilhafter als
dem ein Lösungsmittel oder, falls man als Lösungs- 15 die Verwendung von Säureakzeptoren, wie tertiären
mittel die Epoxyverbindung selbst verwendet, weitere Aminen, Ammoniak oder Alkalihydroxyden, die zwar
große Mengen der Epoxyverbindung benötigt, so daß die Veresterungsreaktion beschleunigen, aber mit dem
die notwendige Abtrennung des Produktes und die sich entwickelnden Halogenwasserstoff beständige
Rückgewinnung der überschüssigen Mengen der Verbindungen bilden, so daß weder der Halogen-Epoxyverbindung
und gegebenenfalls des Lösungs- 20 wasserstoff noch die als Katalysator zugesetzte Vermittels
großvolumige Umsetzungsgefäße erfordert und bindung unmittelbar für die weitere Verwendung
andere Nachteile mit sich bringt. Diese Nachteile bzw. Wiederverwendung zur Verfügung stehen. Außersollen
gemäß der deutschen Auslegeschrift 1152 416 dem bringt die Bildung solcher beständiger Verbindurch
ein Verfahren zur Herstellung von Carbon- düngen aus dem Katalysator und dem Halogenwassersäurealkylestern
vermieden werden, bei dem 1 Mol 25 stoff die weitere Schwierigkeit mit sich, daß ein
eines Alkylhalogenides in Gegenwart von 1 Mol eines zusätzliches Reinigungsverfahren zur Gewinnung des
tertiären Amins und vorzugsweise in Abwesenheit von reinen Esters erforderlich ist.
Wasser mit einem Äquivalent der zu veresternden Die erfindungsgemäß hergestellten Ester eignen
Carbonsäure bei erhöhter Temperatur umgesetzt wird. sich als Lösungsmittel für Farben, Harze usw., als
Das letztgenannte Verfahren erzielt gegenüber dem 30 Weichmacher fürlHarze, Kautschuke, oder sie können
Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 033 204 den mit Wasser zu den entsprechenden Alkoholen hydro-
weiteren Fortschritt, daß es die unmittelbare Um- lysiert werden.
setzung von Carbonsäuren mit den bis dahin als ""!Dicarbonsäuren bilden unter den hier angegebenen
reaktionsträge angesehenen, nichtaktivierten Alkyl- Reaktionsbedingungen keine Ester. Zu den erfinhalogeniden
zu Carbonsäureestern ermöglicht. Es hat 35 dungsgemäß verwendbaren Monocarbonsäuren gejedoch
seinerseits den Nachteil, daß das tertiäre Amin hören gesättigte geradkettige und verzweigtkettige
als Halogenwasserstoffakzeptor dient und daher in aliphatische Monocarbonsäuren mit 2 bis 30, vorder
gleichen molaren Menge im Reaktionsgemisch zugsweise 2 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül, einenthalten
sein muß wie das Alkylhalogenid. Da kernige und zweikernige aromatische Monocarbontertiäre
Amine relativ kostspielig sind, läßt sich das 40 säuren, Pyridincarbonsäuren, gesättigte cycloalipha-Verfahren
nur dann wirtschaftlich durchführen, wenn tische Monocarbonsäuren sowie gerad- und verzweigtsich
eine besondere Verfahrensstufe zur Rückgewin- kettige olefinische Monocarbonsäuren mit 3 bis 22,
nung des Amins aus dem sich bildenden quaternären vorzugsweise 6 bis 22 Kohlenstoffatomen im MoIe-Ammoniumhalogenid
anschließt. kül. Alle diese Monocarbonsäuren können auch
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 45 einfach oder mehrfach durch verschiedene Reste,
Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsäure- wie Nitro-, Dialkylamino-, Alkoxy-, Alkylmercapto-,
estern durch Umsetzung von Monocarbonsäuren mit Fluor-, Chlor-, Brom-, Jod-, Alkyl-, Phenyl-, Benzyl-,
organischen Halogeniden zur Verfügung zu stellen, Naphthyl- oder Cycloalkylreste, substituiert sein,
dessen Durchführung wesentlich einfacher und daher Zur Umsetzung mit einer der oben angegebenen
weniger kostspielig ist als diejenige der bekannten 50 Monocarbonsäuren zu dem Ester muß ein primäres
Verfahren, weil weder ein Lösungsmittel noch ein oder sekundäres gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl-Halogenwasserstoffakzeptor
erforderlich ist, so daß halogenid mit 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 22 Kohlenzusätzliche Verfahrensstufen zur Rückgewinnung sol- Stoffatomen im Molekül, ein primäres cycloaliphacher
Stoffe entfallen. tisches Halogenid mit 4 bis 22, vorzugsweise 4 bis
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß 55 12 Kohlenstoffatomen im Molekül, ein sekundäres
man die Monocarbonsäure mit einem primären cycloaliphatisches Halogenid mit 3 bis 22, vorzugs-
oder sekundären Alkylhalogenid, dessen Halogen weise 3 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül, ein
nicht durch benachbarte Substituenten aktiviert ist, primäres oder sekundäres gerad- oder verzweigtmit
einem primären oder sekundären cycloalipha- kettiges olefinisches Halogenid mit 3 bis 22, vorzugstischen
Halogenid, einem olefinischen Halogenid oder 60 weise 6 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül oder
einem aromatischen Halogenid, vorzugsweise in Gegen- ein aromatisches Halogenid mit 6 bis 30, vorzugsweise
wart eines Lithium-, Magnesium-, Calcium-, Scan- 6 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül verwendet
dium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, werden. Tertiäre Alkylhalogenide reagieren unter den
Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink-, Aluminium-, Zirko- hier angegebenen Bedingungen mit Monocarbonnium-,
Zinn-, Antimon- oder Wismutsalzes der 65 säuren nicht unter Bildung von Estern. Die angebetreffenden
Monocarbonsäure als Katalysator, gebenen organischen Halogenide können auch Subbei
einer Temperatur zwischen 180 und 4000C um- stituenten aufweisen, wie z. B. Nitro-, Dialkylamino-,
setzt. Alkoxy-, Alkylmercapto-, Alkyl-, Phenyl-, Benzyl-,
Naphthyl-, Cycloalkyl- oder Xylylenreste; jedoch werden als Alkylhalogenide nur solche verwendet,
deren Halogen nicht durch benachbarte Substituenten aktiviert ist. Von den organischen Halogeniden
werden die Alkylhalogenide bevorzugt und die primären Alkylhalogenide besonders bevorzugt. Unter
den Alkylhalogeniden werden wiederum die Alkylchloride
und Alkylbromide bevorzugt. Obwohl die Monocarbonsäure und das organische Halogenid zur
Durchführung der gewünschten Umsetzung vorzugsweise in etwa stöchiometrischen Mengen eingesetzt
werden, können ihre Molverhältnisse im Bereich von etwa 10 : 1 bis etwa 1:10 variieren.
Bei der Durchführung der Reaktion brauchen die oben angegebenen Reaktionsteilnehmer nur in beliebiger
Weise zusammengebracht zu werden. Um die Reaktion einzuleiten und fortzuführen, muß die
Temperatur mindestens etwa 18O0C betragen und beträgt
vorzugsweise mindestens etwa 2200C. Wenn jedoch die oben angegebenen sekundären organischen
Halogenide eingesetzt werden, muß die Temperatur unterhalb etwa 4000C, vorzugsweise unterhalb etwa
35O0C, insbesondere unter 3000C gehalten werden,
um die Zersetzung der Reaktionsteilnehmer und des entstehenden Esters zu vermeiden. Der Druck ist
nicht besonders ausschlaggebend und kann im Bereich von etwa 0 bis 210 atü, vorzugsweise von etwa 0 bis
84 atü, variieren. Man arbeitet bei einer Reaktionsdauer von etwa 1 Minute bis 40 Stunden, vorzugsweise
von etwa 15 Minuten bis 3 Stunden.
Das nach dem Entweichen des Halogenwasserstoffes hinterbleibende Reaktionsgemisch besteht im
wesentlichen nur noch aus dem gewünschten Ester und dem nicht umgesetzten Teil der Ausgangsstoffe
und kann dann bei Temperaturen von etwa 20 bis 38O°C und Drücken von etwa 1 mm Hg bis Atmosphärendruck
destilliert werden, um den nicht umgesetzten Teil der Ausgangsstoffe und den Ester gesondert
daraus zu gewinnen.
Um die Umsetzung zu erleichtern, wird sie vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt,
der aus einem Salz der zu veresternden Monocarbonsäure, und zwar einem Salz des Lithiums, Magnesiums,
Calciums, Scandiums, des 2-, 3- oder 4wertigen Titans, des 2-, 3- oder 4wertigen Vanadiums, des 2- oder
3wertigen Chroms, des 2-, 3- oder 4werfigen Mangans,
ίο des 2- oder 3wertigen Eisens, Kobalts oder Nickels,
des 1- oder 2wertigen Kupfers, des Zinks, Aluminiums, des 2-, 3- oder 4wertigen Zirkoniums, des 2- oder
4wertigen Zinns oder des 3- oder 5wertigen Antimons oder Wismuts besteht. Die Magnesium-, Calcium-,
Aluminium- und Lithiumsalze werden bevorzugt. Natrium, Kalium, Strontium und Barium bilden unter
den angegebenen Bedingungen keine als Katalysatoren wirkenden Salze. Der Katalysator kann zu dem
Reaktionsgemisch zugesetzt oder darin erzeugt werden.
ao Die Menge des Katalysators kann z. B. etwa 1 bis 150 Molprozent, vorzugsweise etwa 50 bis 100 Molprozent,
bezogen auf das organische Halogenid, betragen. Am Ende der Umsetzung, wenn das Reaktionsgemisch
in seine Einzelbestandteile zerlegt worden
as ist, hinterbleibt der Katalysator, sobald die nicht umgesetzten
Anteile der Ausgangsstoffe und der gebildete Ester abgetrieben worden sind.
In der nachstehenden Tabelle I sind die Ergebnisse von Versuchen zusammengestellt, bei denen ein organisches
Halogenid und eine Monocarbonsäure in einem 75 ml fassenden Reagenzglas zusammen bei Atmosphärendruck
für die angegebenen Zeitdauern auf die angegebenen Temperaturen erhitzt wurden. Dabei
wurde der Ester gewonnen und der dampfförmige Halogenwasserstoff aus dem Reaktionsgefäß entweichen
gelassen. Die Estermenge im Reaktionsgemisch wurde durch Gaschromatographie bestimmt.
Ver- such Nr |
Organisches Halogenid Mol |
Monocarbonsäure Mol |
Temperatur 0C |
Reaktions dauer Minuten |
Esterausbeute, Molprozent des eingesetzten organischen Halogenides |
1 | n-Octylchlorid (0,067) | n-Pelargonsäure (0,0063) | 145 | 780 | — |
2 | n-Octylchlorid (0,018) | n-Pelargonsäure (0,057) | 221 | 120 | 3,1 |
3 | n-Octylchlorid (0,060) | n-Pelargonsäure (0,001) | 195 | 420 | 0,5 |
4 | n-Octylchlorid (0,0018) | 2,2-Dimethylönanthsäure (0,057) |
216 | 30 | 1,5 |
5 | n-Octylbromid (0,018) | n-Pelargonsäure (0,057) | 225 | 40 | 10,0 |
6 | n-Propyljodid (0,021) | n-Pelargonsäure (0,086) | 193 | 240 | 4,6 |
7 | n-Hexylfluorid (0,0115) | n-Pelargonsäure (0,110) | 228 bis 240 | 30 | 4,7 |
8 | Neooctylchlorid (10 Gewichts prozent 3-Äthyl-3-methyl- pentylchlorid-1 und 90 Ge wichtsprozent 3,3-Dimethyl- hexylchlorid-1) (0,012) |
n-Pelargonsäure | 235 | 120 | 11,3 |
9 | Neooctylchlorid (wie im Versuch Nr. 8) (0,012) |
2,2-Dimethylönanthsäure (0,057) |
218 | 60 | 1,0 |
10 | Neooctylchlorid (wie im Versuch Nr. 8) (0,018) |
2,2-Dimethylönanthsäure (0,057) |
223 | 120 | 2,0 |
11 | sek.n-Octylchlorid (0,018) | n-Pelargonsäure (0,086) | 228 | 30 | 7,3 |
Tabelle I (Fortsetzung)
Organisches Halogenid | Monocarbonsäure | Temperatur | Reaktions dauer |
Esterausbeute, | Di | |
Ver such |
Molprozent des eingesetzten |
ester | ||||
Nr. | Mol | Mol | 0C | Minuten | organischen | 4,2 |
sek-Chlorcyclohexan (0,016) | n-Pelargönsäure (0,057) | 210 | 60 | Halogenides | 10,0 | |
12 | Benzylchlorid (0,087) | n-Pelargonsäure (0,017) | 180 | 30 | 3,1 | 3,2 |
13 | Äthylbromid (0,530) | Oleinsäure (1,00) | 228 | 180 | 7,5 | |
14 | Octadecylbromid (0,502) | Essigsäure (1,05) | 245 | 240 | 28,0 | |
15 | Benzylchlorid (0,017) | Benzoesäure (0,084) | 230 bis 248 | 15 | 8,3 | |
16 | 4-Chlor-2-nitroanisol (0,011) | Laurinsäure (0,050) | 280 bis 292 | 30 | 74 | |
17 | 37,4 | |||||
Mono- | ||||||
Dichloräthan (0,530) | Propionsäure (2,01) | 280 | 210 | ester | ||
18 | p-Xylylendichlorid (0,023) | 2-Äthylbuttersäure (0,016) | 205 bis 214 | 180 | 8,0 | |
19 | trans-l,4-Dichlorbuten-(2) (0,088) | 2-Äthylbuttersäure (0,016) | 182 bis 185 | 210 | 42,5 | |
20 | 5,9 | |||||
Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, daß unter den vorliegenden Reaktionsbedingungen das organische
Halogenid mit Dicarbonsäuren nicht unter Esterbildung reagiert. Im Versuch Nr. 21 wurden die
Reaktionsteilnehmer für die angegebene Zeitdauer in einem Tantalautoklav bei 21 bis 24,2 atü erhitzt.
In den Versuchen Nr. 23, 24, 25, 26, 29, 30, 32 und 33 wurden die Reaktionsteilnehmer in einem 75 ml
fassenden Reagenzglas für die angegebene Zeitdauer bei Atmosphärendruck auf die angegebenen Temperaturen
erhitzt. In den Versuchen Nr. 27 und 28 wurden das Phthalsäureanhydrid und der n-Octylalkohol
zunächst 15 Minuten miteinander auf 140 bzw. 280° C erhitzt, um den Halbester des Phthalsäureanhydrids
für die weitere Umsetzung mit dem organischen Halogenid zu erhalten. Nach dem Kühlen
auf 1400C wurde das Benzylchlorid zum Reaktionsgemisch zugesetzt und das Gemisch dann bei Atmosphärendruck
für die angegebene Zeitdauer auf die angegebene Temperatur erhitzt. Versuch Nr. 31
wurde ebenso durchgeführt wie die Versuche Nr. 27 und 28 mit dem einzigen Unterschied, daß noch zusätzlicher
Alkohol anwesend war, der während der Reaktion mit der Sebacinsäure ein azeotropes Gemisch mit
dem entstehenden Wasser bildete und auf diese Weise aus der Reaktionszone abgetrieben wurde. Am Ende
der Umsetzung wurde in sämtlichen Versuchen Nr. 21 bis 33 das Gemisch durch Gaschromatographie untersucht,
es wurde jedoch kein Ester festgestellt.
Tabelle Π
Organisches Halogenid | Dicarbonsäure | Temperatur | Reaktions dauer |
Esterausbeute, | |
Ver such |
Molprozent des eingesetzten |
||||
Nr, | Mol | Mol | 0C | Minuten | organischen |
Allylchlorid (0,026) | o-Phthalsäure (0,034) | 170 bis 190 | 150 | Halogenides | |
21 | Octylbromid (0,029) | Bernsteinsäure (0,085) | 210 | 60 | 0 |
22 | p-Xylylendichlorid (0,171) | o-Phthalsäure (0,061) | 183 bis 263 | 60 | 0 |
23 | p-Xylylendichlorid (0,114) | Isophthalsäure (0,061) | 246 bis 259 | 10 | 0 |
24 | n-Dodecylchlorid (0,097) | Isophthalsäure (0,061) | 263 bis 268 | 15 | 0 |
25 | Benzylchlorid (0,257) | Isophthalsäure (0,03) | 179 bis 182 | 60 | 0 |
26 | Benzylchlorid (0,10) | Phthalsäureanhydrid (0,10) | 180 bis 195 | 30 | 0 |
27 | n-Octylalkohol (0,10) | 0 | |||
Benzylchlorid (0,10) | Phthalsäureanhydrid (0,10) | 180 bis 198 | 25 | ||
28 | n-Octylalkohol (0,10) | 220 | 15 | 0 | |
Benzylchlorid (0,86) | o-Phthalsäure (0,43) | 246 | 90 | ||
29 | Benzylchlorid (1,72) | Isophthalsäure (0,086) | 234 | 20 | 0 |
30 | n-Dodecylchlorid (0,032) | Sebacinsäure (0,049) | 355 bis 378 | 30 | 0 |
31 | n-Butanol (0,16) | 0 | |||
n-Dodecylchlorid (0,097) | Sebacinsäure (0,049) | 250 bis 268 | 30 | ||
32 | n-Octylchlorid (0,057) | Azelainsäure (0,135) | 192 | 10 | 0 |
33 | 0 | ||||
Tabelle III gibt die Ergebnisse von Versuchen, bei denen ein organisches Halogenid mit einer Monocarbonsäure
in Gegenwart eines Katalysators gemäß
der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgesetzt wurde. In allen diesen Beispielen wurden die
Monocarbonsäure und das Metallsalz bzw. das Metall
zunächst in einem 75 ml fassenden Reagenzglas für die angegebene Zeitdauer bei Atmosphärendruck auf
die angegebene Temperatur erhitzt. Hierbei reagierte ein Teil der Säure mit dem Metallsalz bzw. dem Metall,
was sich im Falle der Metallchloride an dem Entweichen von Halogenwasserstoffdämpfen aus der
Reaktionszone zu erkennen gab. Hierbei bildete sich
der Katalysator. Das Gemisch wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt, mit dem organischen Halogenid
versetzt und anschließend für die angegebene Zeitdauer bei Atmosphärendruck auf die angegebene
5 Temperatur erhitzt. Der Halogenwasserstoff wurde entweichen gelassen und der Ester durch Gaschromatographie
analysiert.
Versuch Nr. |
Metallverbindung, Mol | Monocarbonsäure, Mol | Temperatur 0C |
Reaktionsdauer Minuten |
34 | Magnesiumchlorid (0,021) | Laurinsäure (0,035) | 240 | 15 |
35 | Magnesiumchlorid (0,021) | 2-Äthylbuttersäure (0,086) | 185 | 15 |
36 | Lithiumchlorid (0,035) | Laurinsäure (0,035) | 308 | 15 |
37 | Calciumchlorid (0,018) | Pelargonsäure (0,044) | 248 | 15 |
38 | Lithiumchlorid (0,008) | Laurinsäure (0,035) | 302 | 15 |
39 | Cäsiumchlorid (0,008) | Pelargonsäure (0,044) | 258 | 15 |
40 | Titantetrachlorid (0,008) | Pelargonsäure (0,044) | 260 | 15 |
41 | Zirkoniumtetrachlorid (0,0064) | Pelargonsäure (0,095) | 258 | 15 |
42 | Vanadiumtetrachlorid (0,0093) | Pelargonsäure (0,095) | 111 | 15 |
43 | Chromichlorid (0,0083) | Pelargonsäure (0,095) | 259 | 15 |
44 | Manganchlorid (0,022) | Laurinsäure (0,035) | 308 | 15 |
45 | Ferrichlorid (0,0086) | Pelargonsäure (0,095) | 252 | 15 |
46 | Kobalt(II)-chlorid (0,012) | Laurinsäure (0,035) | 290 | 15 |
47 | Nickel(II)-chlorid (0,012) | Laurinsäure (0,035) | 295 | 15 |
48 | Kupfer(I)-chlorid (0,025) | Laurinsäure (0,035) | 302 | 15 |
49 | Zinkdichlorid (0,014) | Pelargonsäure (0,044) | 263 | 15 |
50 | Zinntetrachlorid (0,006) | Pelargonsäure (0,095) | 260 | 15 |
51 | Antimonchlorid (0,0083) | Pelargonsäure (0,095) | 263 | 15 |
52 | Wismutchlorid (0,0082) | Laurinsäure (0,035) | 303 | 15 |
53 | Magnesiumoxyd (0,049) | Pelargonsäure (0,127) | 220 | 15 |
54 | Metallisches Magnesium (0,041) | Pelargonsäure (0,045) | 260 | 15 |
Tabelle III (Fortsetzung)
Organisches Halogenid | Temperatur | Reaktionsdauer | Esterausbeute, | |
Versuch | Molprozent des | |||
Nr. | Mol | 0C | Minuten | eingesetzten organischen |
Monobrombenzol (0,013) | 208 | 15 | Halogenides | |
34 | 19,1 | |||
p-Dichlorbenzol (0,014) | 180 | 15 | Monoester j Diester | |
35 | n-Octylbromid (0,010) | 285 | 15 | 2,2 0,5 |
36 | n-Octylchlorid (0,014) | 220 | 15 | 70,4 |
37 | n-Octylchlorid (0,014) | 258 | 30 | 18,3 |
38 | n-Octylchlorid (0,014) | 218 | 30 | 50,0 |
39 | n-Octylchlorid (0,014) | 226 | 15 | 81,9 |
40 | n-Octylchlorid (0,014) | 239 | 15 | 14,5 |
41 | n-Octylbromid (0,010) | 198 | 15 | 29,6 |
42 | n-Octylchlorid (0,013) | 240 | 15 | 29,8 |
43 | n-Octylbromid (0,010) | 258 | 15 | 41,4 |
44 | n-Octylchlorid (0,014) | 235 | 15 | 17,2 |
45 | n-Octylbromid (0,010) | 240 | 15 | 18,0 |
46 | n-Octylbromid (0,010) | 238 | 15 | 31,1 |
47 | n-Octylbromid (0,010) | 258 | 15 | 24,2 |
48 | n-Octylchlorid (0,014) | 220 | 15 | 11,8 |
49 | n-Octylchlorid (0,014) | 245 | 30 | 20,3 |
50 | n-Octylchlorid (0,014) | 247 | 15 | 9,4 |
51 | n-Octylbromid (0,10) | 260 | 30 | 11,7 |
52 | n-Octylchlorid | 223 | 30 | 39,3 |
53 | n-Octylchlorid | 211 | 15 | 46,6 |
54 | 22,9 | |||
909 503/1643
ίο
Tabelle IV enthält weitere Versuchswerte, die sich auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beziehen. Bei allen diesen Versuchen wurden die organische Säure und die Metallverbindung zunächst
in einem Dreihalskolben bei Atmosphärendruck im Verlaufe der angegebenen Zeit auf die angegebene
Temperatur erhitzt. Sobald diese Temperatur erreicht war, wurde das organische Halogenid im Verlaufe der
Reaktion bei der genannten Temperatur allmählich zugesetzt, weil n-Octylchlorid bei Atmosphärendruck
bei 1800C und n-Dodecylchlorid bei 2600C sieden.
Wäre das organische Halogenid bereits zu Anfang zusammen mit der organischen Säure und dem Katalysator
zugesetzt worden, so wäre Alkylhalogenid aus der Reaktionszone durch Verdampfen verlorengegangen.
Während der Umsetzung entwickelte sich Halogenwasserstoff aus der Reaktionszone. Alle in
Tabelle IV angegebenen Produkte wurden durch Gaschromatographie analysiert.
Metallverbindung | Monocarbonsäure | Temperatur | Organisches Halogenid | Reaktions dauer |
Esterausbeute, | |
Ver such |
Mol | Molprozent des eingesetzten |
||||
Nr. | Mol | 0C | Mol | Minuten | organischen | |
Magnesiumstearat | Stearinsäure | 300 bis 308 | n-Octylchlorid | 300 | Halogenides | |
55 | (0,101) | (1,07) | (1,06) | 76,4 | ||
Magnesiumstearat | Laurinsäure | 300 bis 316 | n-Octylchlorid | 300 | ||
56 | (0,101) | (2,11) | (0,835) | 43,4 | ||
Magnesiumstearat | Stearinsäure | 301 bis 337 | n-Dodecylchlorid | 480 | ||
57 | (0,026) | (3,14) | (1,08) | 50,2 | ||
Aluminiumstearat | Stearinsäure | 255 bis 271 | n-Octylchlorid | 120 | ||
58 | (0,273) , | (1,52) | (0,431) | 34,0 | ||
Magnesiumcaprylat | Caprylsäure | 249 bis 255 | n-Octylchlorid | 75 | ||
59 | (0,200) | (0,200) | (0,202) | 99,5 | ||
Magnesium- | Pelargonsäure | 248 bis 280 | n-Octylchlorid | 210 | ||
60 | pelargonat (0,252) | (0,252) | (0,124) | 96,8 | ||
Magnesiumstearat | Stearinsäure | 285 bis 315 | n-Octylbromid | 105 | ||
61 | (0,028) | (0,505) | (0,250) | 42,0 | ||
Bei dem Versuch gemäß Tabelle V wurden sämtliche Reaktionsteilnehmer zusammen in einem 75 ml fassenden
Reagenzglas für die angegebene Zeitdauer bei Atmosphärendruck auf die angegebene Temperatur
erhitzt. Hierbei entwickelte sich Chlorwasserstoff. Der im Reaktionsprodukt enthaltene Ester wurde
durch Gaschromatographie bestimmt.
Versuch Nr. 62
Metallverbindung, Mol Magnesiumchlorid (0,021)
Monocarbonsäure, Mol Benzoesäure (0,016)
Organisches Halogenid, Mol Benzylmonochlorid (0,118)
Temperatur, °C 179
Reaktionszeit, Minuten 15
Esterausbeute, Molprozent des eingesetzten organischen Halogenides .. 0,5
Daß Natrium, Kalium, Strontium und Barium mit 75 ml fassenden Reagenzglas bei Atmosphärendruck
den hier verwendeten Monocarbonsäuren nicht unter für die angegebene Zeitdauer auf die angegebene
Bildung von als Katalysatoren wirkenden Salzen Temperatur erhitzt; hierbei entwickelte sich jedoch
reagieren, ergibt sich aus Tabelle VI. Das Metall- 55 kein Chlorwasserstoff, was bedeutet, daß keine Reak-
chlorid und die Monocarbonsäure wurden in einem tion zwischen den Verbindungen erfolgte.
Ver such Nr. |
Metallverbindung Mol |
Monocarbonsäure Mol |
Temperatur 0C |
Reaktionszeit Minuten |
Entwickelter Chlorwasserstoff |
63 64 65 66 |
Natriumchlorid (0,018) Kaliumchlorid (0,021) Stronthimchlorid (0,009) Bariumchlorid (0,009) |
Behensäure (0,02) Behensäure (0,02) Behensäure (0,021) Behensäure (0,024) |
395 bis 410 370 bis 410 392 380 bis 400 |
cn cn cn cn | Ö O O O |
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Monocarbonsäureestern durch Umsetzung von Monocarbonsäuren
mit organischen Halogeniden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Monocarbonsäure
mit einem primären oder sekundären Alkylhalogenid, dessen Halogen nicht durch benachbarte
Substituenten aktiviert ist, mit einem primären oder sekundären cycloaliphatischen Halo- ίο
genid, einem olefinischen Halogenid oder einem aromatischen Halogenid, vorzugsweise in Gegen-
wart eines Lithium-, Magnesium-, Calcium-, Scandium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-,
Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink-, Aluminium-, Zirkonium-, Zinn-, Antimon- oder
Wismutsalzes der betreffenden Monocarbonsäure als Katalysator, bei einer Temperatur zwischen
180 und 400° C umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung zwischen einer
Monocarbonsäure und einem sekundären Halogenid bei einer Temperatur zwischen 180 und
300° C durchführt.
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