DE1568259C - Process for the catalytic allyl alkylation of hydrocarbons - Google Patents

Process for the catalytic allyl alkylation of hydrocarbons

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DE1568259C
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John Barker Richmond Calif Wilkes (V St A) C07c 3 10
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Chevron USA Inc
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Chevron Research Co
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1 21 2

Unter »Allylalkylierung« soll in der vorliegenden (2) etwa 7 bis 45 ecm eines inerten, sauerstoffhalti-Under "allyl alkylation" in the present (2) about 7 to 45 ecm of an inert, oxygen-containing

Anmeldung die 1,2-AnIagerung eines Alkalimetall- gen anorganischen Feststoffes, der eine Teil-Registration of the 1,2-addition of an alkali metal inorganic solid, which is a partial

allylcarbanions (z. B. chengröße zwischen 0,1 und 10 Mikron auf-'allyl carbanions (e.g. particle size between 0.1 and 10 microns

CH2 = CH-ΟΗ2ΘΜΘ, 5 ^ etwa'7.10_4 bis i)0. lO-i Mol einer bis zuCH 2 = CH-ΟΗ 2 ΘΜΘ, 5 ^ about ' 7 . 10 _4 to i ) 0 . lO-i moles a r up to

worin M ein Alkylmetallkation bedeutet) an die mindestens 230° C hitzebeständigen organischenwhere M is an alkyl metal cation) to the at least 230 ° C heat-resistant organic

Doppelbindung eines Monoolefins verstanden wer- Verbindung mit einem Dipolmoment von min-Double bond of a monoolefin are understood to be a connection with a dipole moment of min-

den, wobei ein Protonen austausch stattfindet, wo- destens 1 Debye-Einheit (μ i 1018 esu) und min-where a proton exchange takes place, at least 1 Debye unit (μ i 10 18 esu) and min-

durch ein olefinisches Alkylat und ein neues Alkali- Üestens einer oleophilen Gruppe undby an olefinic alkylate and a new alkali-Ütesting an oleophilic group and

metallallylcarbanion-Ionenpaar gebildet wird (H. io (4) etwa 0,3 bis 7,5 Liter eines aprotischen Kohlen-metal allylcarbanion ion pair is formed (H. io (4) about 0.3 to 7.5 liters of an aprotic carbon

Pines und V. Mark, JACS., 78, S. 4316 bis 4322 Wasserstoffs,Pines and V. Mark, JACS., 78, pp. 4316 to 4322 Hydrogen,

und 5946 bis 5950). . "and 5946 to 5950). . "

Für die Allylalkylierung von Kohlenwasserstoffen, unter Dispergierbedingungen und bei einer Temperaz. B. für die Dimerisierung von Olefinen, Co-Dimeri- tür unter etwa 230° C in einem aprotischen Kohlensierung von ungleichen Olefinen, Nebenketten-Alky- 15 wasserstoffmedium hergestellt worden ist.
lierung von aromatischen Verbindungen u. dgl., eig- Diese Katalysatorkomplexe zeigen im allgemeinen nen sich alkalimetallhaltige Katalysatormaterialien. eine ausgezeichnete Wirksamkeit und hohe Repro-Alkalimetallhaltige Katalysatoren für diese Allylalky- duzierbarkeit. Die sich bei ihrer Verwendung erlierungen sollen chemisch außerordentlich reaktions- gebenden Induktionszeiten sind geringfügig oder von fähig und in den inerten Kohlenwasserstoffen, bei 20 kurzer Dauer, und die Koks- und Teerbildungsprodenen sie verwendet werden, im wesentlichen unlös- bleme der bisher üblichen Katalysatoren sowie die Hch sein. Auf Grund dieser Eigenschaften sind keine Katalysatormetastabilität werden ausgeschaltet. Bewirksamen Allylalkylierungs-Katalysatoren bekannt, sonders vorteilhaft ist im erfindungsgemäßen Verfahdie die für kontinuierliche Allylalkylierungsverfahren ren Wegfall des sonst erforderlichen mechanischen erforderliche lange Lebensdauer, verknüpft mit hoher 25 Mischens. Im allgemeinen ist ein Monomergasdüsen-Wirksamkeit, aufweisen. Bekanntlich werden Allyl- strom oder ein inerter Gasstrom angebracht.
alkylierungs-Katalysatoren unter Verwendung kleiner Geeignete Verfahren zur Herstellung der im Ver-Mengen von organischen Dispergierhilfsmittcln her- . fahren der Erfindung verwendeten Katalysatoren sind gestellt, welche verbesserte Katalysatoren liefern. ' Gegenstand des Patents 1269 598. Im allgemeinen Diese Systeme erwiesen sich in der Praxis jedoch als 3° umfaßt die Herstellung befriedigender Allylalkyliemeta-stabil. Das heißt, kleine Abweichungen oder rungskatalysatoren das Zusammenbringen von ge-Schwankungen in den Reaktionsbedingungen können schmolzenem Alkalimetall, getrennt sortierten Festeine rasche Zusanimenballung der dispersen Phase Stoffteilchen, einer polaren organischen Verbindung verursachen. Eine weiter feststellbare Wirkung, die und einem aprotischen Kohlenwasserstoffmedium nicht vorausgesagt werden kann, ist eine autokata- 35 unter Dispergierbedingungen. Das Mischen wird bei lytische Teer- und Koksbildungsreaktion, z. B. zwi- Temperaturen von etwa 30 bis 230° C durchgeführt, sehen dem· Dispergiermittel, den katalysatoraktiven Während der Herstellung des Katalysatorkomplexes Reaktionsteilnehmern und möglicherweise, dem Me- werden Temperaturen knapp über dem Schmelzpunkt dium. Wenn irgendeine dieser Bedingungen zutrifft, des Alkalimetalls bis zu 20 bis 40° C über dem müssen der Reaktor, die Verfahrensleitungen u. dgl. 40 Schmelzpunkt bevorzugt, da bis zur Bildung des sorgfältig gereinigt und der Betrieb von vorne begon- eigentlichen Komplexes die gegenseitigen Stabilisienen werden. Bei der Herstellung von Allylalkylie- rungswirkungen der gemischten Bestandteile sich rungskatalysatoren ist es zweckmäßig, das aktive nicht auswirken. Höhere Temperaturen sind daher Katalysatormaterial auf einem Feststoff abzuschei- verwendbar, bieten jedoch nur geringen oder überdeh. Dies kann, je nachdem welcher Feststoff ver- 45 haupt keinen Vorteil. Die anorganische feste Oxywendet wird, zu einer gewissen Verbesserung gegen- verbindung muß eine überaus feine Teilchengröße über dem dispergierten System führen. Dennoch haben, d.h. im allgemeinen unter etwa 10 Mikron haben diese Katalysatoren die Neigung, sich unter und über etwa 0,10 Mikron. Teilchensortierungen im Allylalkylierungsbedingungen zusammenzuballen; um Bereich von 0,1 bis 6 Mikron liefern ausgezeichnete dieser Erscheinung entgegenzuwirken, ist mechani- 5o Katalysatoren. Feste Teilchen mit Größen etwas über sches Mischen mit beträchtlichem Energie- und 10 Mikron scheinen — wie die mikroskopische Kostenaufwand erforderlich. Diese abgeschiedenen. Untersuchung ergibt — keinen Katalysatorkomplex Katalysatoren zeigen infolge unerwünschter Neben- zu bilden. Auf der anderen Seite sind Teilchengrößen reaktionen häufig eine begrenzte Lebensdauer und unter etwa 0,1 Mikron unbefriedigend,
wegen nicht voraussaiibarer Abweichung während 55 Die für die Verwendung bei der Herstellung des ihrer Herstellung eine^untcrschiedliche Wirksamkeit Katalysators vorgesehenen anorganischen Oxyverbtnvon einem Ansatz zum anderen. ' düngen sind im allgemeinen nicht sauer und reagie-Es wurde nun gefunden, daß die katalytische Allyl- ren auch in äußerst fein verteilter Form im wesentalkylierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart liehen nicht mit Alkalimetallen bei Temperaturen bis eines alkalimetallhaltigen Katalysators erfolgreich 6o zu 200° C und sogar 230° C oder mehr. Außerdem durchgeführt wird, wenn die Umsetzung in Gegen- reagieren sie nicht mit Kohlenwasserstoffen bis zu wart eines Katalysators erfolgt, der durch Zusam- 230° C und mehr und haben zweckmäßigerweise eine menbringcn folgender Bestandteile in den angegebe- Dichte unter 5,0 g/ccm. In einer bevorzugten Form nen Mengenanteilen: smd diese Oxyverbindungen krastallin und haben
For the allyl alkylation of hydrocarbons, under dispersing conditions and at a temperature. B. for the dimerization of olefins, Co-Dimeri- door below about 230 ° C in an aprotic carbonation of dissimilar olefins, side chain alkyl 15 hydrogen medium has been produced.
lation of aromatic compounds and the like. excellent effectiveness and high repro alkali metal-containing catalysts for this allyl alky- ducibility. The induction times, which are chemically extraordinarily reactive, should be achieved when they are used, are insignificant or capable and in the inert hydrocarbons, with a short duration, and the coke and tar formation products they are used are essentially insoluble in the hitherto customary catalysts as well as the Be hh. Due to these properties, no catalyst metastability is eliminated. Effective allyl alkylation catalysts are known, particularly advantageous in the process according to the invention is the elimination of the long mechanical life otherwise required for continuous allyl alkylation processes, combined with high mixing. In general, a monomer gas nozzle effectiveness is exhibited. It is known that an allyl stream or an inert gas stream are applied.
alkylation catalysts using small suitable processes for the production of the quantities of organic dispersing auxiliaries produced. Catalysts used in the invention are provided which provide improved catalysts. Subject of patent 1269 598. In general, these systems have proven in practice, however, as 3 ° comprises the production of satisfactory allylalkyliemeta-stable. That is, small deviations or the bringing together of ge-fluctuations in the reaction conditions can cause molten alkali metal, separately sorted solids, rapid agglomeration of the disperse phase particulate matter, a polar organic compound. Another noticeable effect that cannot be predicted in an aprotic hydrocarbon medium is an autokata under dispersing conditions. Mixing is used in lytic tar and coke reaction, e.g. B. carried out between temperatures of about 30 to 230 ° C, see the · dispersant, the catalyst-active reactants during the preparation of the catalyst complex and possibly the Me- temperatures just above the melting point medium. If any of these conditions apply, the alkali metal up to 20 to 40 ° C above the melting point of the reactor, process lines and the like must be preferred, since mutual stabilization is required until the complex, which is carefully cleaned and operation is started from the beginning will. In the production of allyl alkylation effects of the mixed constituents, it is advisable not to affect the active one. Higher temperatures can therefore be used to deposit catalyst material on a solid, but offer only little or overdevelopment. Depending on the solid, this cannot be an advantage at all. The inorganic solid oxy used, for some improvement in the counter-compound, must lead to an extremely fine particle size over the dispersed system. Nonetheless, that is, generally below about 10 microns, these catalysts tend to move below and above about 0.10 microns. Aggregate particle sorts in allyl alkylation conditions; To counteract this phenomenon, range from 0.1 to 6 microns is excellent, mechani- 5o catalysts. Solid particles with sizes slightly above mixing with considerable energy and appearing 10 microns - as the microscopic expense required. These secluded. Investigation shows - no catalyst complex Catalysts show as a result of undesired secondary formation. On the other hand, particle size reactions are often of limited life and below about 0.1 micron are unsatisfactory,
because of unpredictable deviation during 55 The inorganic oxy-compound envisaged for use in the production of the catalyst which has a different effectiveness in its production from one batch to another. 'Fertilizers are generally not acidic and reactive. It has now been found that the catalytic allyl ren even in extremely finely divided form in the substantial alkylation of hydrocarbons in the presence do not borrow successfully with alkali metals at temperatures up to an alkali metal-containing catalyst 6o to 200 ° C and even 230 ° C or more. It is also carried out if the reaction does not react with hydrocarbons until the presence of a catalyst, which by combining 230 ° C and more and expediently have a mixture of the following components in the specified density below 5.0 g / ccm . In a preferred form nen proportions: sm d this oxy compounds krastallin and have

65 eine Dichte unter 3,0 g/ccm. Noch besser sind Oxy-65 a density below 3.0 g / ccm. Oxy-

(1) 1 Grammatom geschmolzenes Alkalimetall, das verbindungen in Form kristalliner Oxysalze geeignet,(1) 1 gram atom of molten alkali metal, which compounds in the form of crystalline oxy salts suitable

Natrium, Kalium, Rubidium oder Caesium oder insbesondere Oxysalze, in welchen der negative RestSodium, potassium, rubidium or cesium or especially oxy salts, in which the negative remainder

ein Gemisch derselben ist; Elemente mit Atomzahlen unter 17 enthält; von denis a mixture thereof; Contains elements with atomic numbers below 17; of the

Oxysalzen, in welchen der negative Rest Elemente mit Atomzahlen unter 17 enthält, eignen sich am besten die Verbindungen, in welchen der positive Rest der Kation eines Elements mit einer darauf bezogenen Elektronegativität unter etwa 1,6 aufweist (s. »Nature of the Chemical Bond«, Linus Pauling, Cornell Univ. Press, 1945, S. 65). Unter Oxy verbindungen versteht man sowohl Einzelverbindungen als auch Gemische aus Verbindungen.Oxysalts, in which the negative remainder contains elements with atomic numbers below 17, are suitable on best the compounds in which the positive residue of the cation of an element is related to one Exhibits electronegativity below about 1.6 (see "Nature of the Chemical Bond", Linus Pauling, Cornell Univ. Press, 1945, p. 65). Oxy compounds are understood as meaning both individual compounds also mixtures of compounds.

Funktionsmäßig müssen die geeigneten festen anorganischen Verbindungen (1) gebunden Sauerstoff enthalten, (2) im wesentlichen nicht mit Alkalimetallen reagieren, (3) eine Teilchengröße im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Mikron haben und (4) frei von verhältnismäßig lose gebundenem oder adsorbiertem Wasser sein.Functionally, the suitable solid inorganic compounds (1) must have bound oxygen contain, (2) essentially do not react with alkali metals, (3) a particle size in the range of about 0.1 to 10 microns and (4) free of relatively loosely bound or adsorbed Be water.

Für die Herstellung des Katalysatorkomplexes sind sehr unterschiedliche organische Verbindungen verwendbar, solange sie ein beträchtliches Dipolmoment haben und im wesentlichen bis zu etwa 230° C wärmebeständig sind. Sie müssen daher mindestens eine nicht reaktionsfähige olephile Gruppe enthalten. Die Dipolmomente der organischen Verbindung entsprechen vorzugsweise mindestens 1 Debye-Einheit, insbesondere über 1,5 Einheiten und sogar bis zu 5 Einheiten. Der nicht reagierende oleophyle Bestandteil der organischen Verbindung muß ein inerter Kohlenwasserstoffrest sein, der aus einer einzigen Methylgruppe bestehen kann, aber zweckmäßigerweise aus einem oder mehreren nicht reagierenden Kohlenwasserstoffresten besteht, welche vier Methylen-CH.,-Einheiten oder mehr enthält, wie in alkyl-, cycloalkyl-,' alkenyl-, cycloalkenyl- und alkylsubstituierten Cycloalkyl- und Phenylresten mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen pro Gruppe und mehr. Durch Verwendung organischer Verbindungen mit höherem Molekulargewicht und insbesondere solcher Verbindungen, welche in paraffinischen Weißöl-Petroleumfraktionen verhältnismäßig unlöslich sind, ergibt sich kein besonderer Vorteil. Besonders bevorzugte organische Verbindungen, die sich für das" erfindungsgemäße Verfahren eignen, haben ein Dipolmoment von mindestens 1. Debye-Einheit; sie haben eine einzelne polare Bestandteilgruppe und weniger als drei nicht reagierende oleophyle Kohlenwasserstoffgruppen, von - denen jede etwa 1 bis 20 Kohlenstoffatome hat. Die besten Resultate ergeben organische Verbindungen, die eine einzige saure polare Gruppe mit einem pKa im Bereich von etwa 1 bis 28 (gemessen im Kohlen- ; wasserstoffmedium oder qualitativ festgestellt, einen pKa in dem Bereich, der vom pKa der Benzolsulfonsäure als Extremwert an der einen Seite und dem nur wenir» niedrigeren pKa der «-Wasserstoffe von Toluol auf der anderen Seite begrenzt wird), und eine einzige, nicht reagierende oleophyle Gruppe mit etwa 1 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten. Von den* sauren polaren Bestandteilen mit einem pKa unter 28 werden die sauerstoff- und stickstoffhaltigen Gruppen bevorzugt.A wide variety of organic compounds can be used for the preparation of the catalyst complex, as long as they have a considerable dipole moment and are essentially heat-resistant up to about 230.degree. They must therefore contain at least one non-reactive olephilic group. The dipole moments of the organic compound preferably correspond to at least 1 Debye unit, in particular over 1.5 units and even up to 5 units. The non-reacting oleophyl constituent of the organic compound must be an inert hydrocarbon radical, which can consist of a single methyl group, but expediently consists of one or more non-reacting hydrocarbon radicals which contain four methylene-CH., - units or more, as in alkyl- , Cycloalkyl, 'alkenyl, cycloalkenyl and alkyl-substituted cycloalkyl and phenyl radicals with up to 20 carbon atoms per group and more. The use of organic compounds with a higher molecular weight and in particular compounds which are relatively insoluble in paraffinic white oil-petroleum fractions does not result in any particular advantage. Particularly preferred organic compounds useful in the process of the invention have a dipole moment of at least 1 Debye unit; they have a single polar constituent group and fewer than three non-reactive oleophylic hydrocarbon groups, each of which has about 1 to 20 carbon atoms . the best results are organic compounds containing a single acidic polar group with a pKa in the range of about 1 measured to 28 (in the coal; hydrogen medium or qualitatively determined a pKa in the range from the pKa of benzenesulfonic acid as an extreme value at the one side and the only less »lower pKa der« -hydrogen is limited by toluene on the other side), and contain a single, non-reactive oleophyl group with about 1 to 20 carbon atoms the oxygen- and nitrogen-containing groups are preferred.

Zu den vorgesehenen polaren Gruppen gehören:The intended polar groups include:

I. Stark sauer (pKa-Bereich 1 bis 8)I. Strongly acidic (pKa range 1 to 8)

-SO3H, -CO2H, -PO2H, -SO2H, -PO3H2; II. mittel sauer (pKa-Bereich ~ 9 bis 20)-SO 3 H, -CO 2 H, -PO 2 H, -SO 2 H, -PO 3 H 2 ; II. Medium acidic (pKa range ~ 9 to 20)

-OH, -SH, —CH,NO.„ —CH.,C =N, CHCHO (CH;CO) -OH, -SH, -CH, NO. "-CH., C = N, CHCHO (CH; CO)

l schwach sauer (pKa21 bis 28) -NH2, -CONH2, -SO2NH2, -PO2NH2 . l weakly acidic (pKa21 to 28) -NH 2 , -CONH 2 , -SO 2 NH 2 , -PO 2 NH 2 .

Funktionell nimmt man an, daß die polare Natur der Gruppe zum Teil als bindungserzeugende Kraft dient, welche durch elektrostatische Zwischenwirkun-. gen mit der festen Oxyverbindung zur Stabilität des Katalysatorkomplexes beiträgt. Man nimmt an, daß auch chemische Zwischenwirkungen mitspielen,- daher kann bei der Herstellung des Komplexes ein Teil des Alkalimetalls.mit der polaren organischen Verbindung unter Herstellung eines Salzes reagieren. '_. ίο Zwar werden die oben aufgeführten Materialien als polares organisches Material bevorzugt, da sie die besser geeigneten Allylalkylierungskatalysatorsysteme zu ergeben scheinen, doch sind auch die Derivatformen geeignet. So sind z.B. Salze der sauren orgänischen polaren Materialien brauchbar, haben jedoch im allgemeinen den Nachteil, daß sich verhältnismäßig schwierig die gewünschte Verteilung dieser Materialien in den Katalysatorkomplex erreichen läßt. Andere und besser geeignete Derivatformen als die Salze sind die Ester und esterähnlichen Formen wie Äther, Anhydride, Peroxyde, Acetale und Ketale, welche öllöslich sind und mit einem Teil des Katalysatorausgangsmaterials und aktiven Materials reagieren und in Formen umgewandelt werden können, welche denen entsprechen, die bei Verwendung derFunctionally, it is believed that the polar nature of the group acts in part as a bonding force serves, which by electrostatic interactions. gene with the solid oxy compound for the stability of the Contributes to the catalyst complex. It is assumed that chemical interactions also play a role - hence can be part of the alkali metal with the polar organic compound in the preparation of the complex react to produce a salt. '_. ίο True, the materials listed above preferred as polar organic material as it has the more suitable allyl alkylation catalyst systems appear to result, but the derivative forms are also suitable. For example, salts of the acidic organic polar materials are useful, but generally have the disadvantage that they are relatively difficult to achieve the desired distribution of these materials in the catalyst complex leaves. Other and more suitable derivative forms than the salts are the esters and ester-like forms such as ethers, anhydrides, peroxides, acetals and ketals which are oil soluble and with a portion of the catalyst feedstock and active material react and can be converted into forms which correspond to those obtained when using the

sauren Materialien als solche hergestellt werden. "acidic materials are produced as such. "

Die zur Herstellung der bei der erfindungsgemäßen Allylalkylierung verwendeten Katalysatoren geeigneten Alkalimetalle sind Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium und ihre Gemische, d. h. Alkalimetalle mit einer Aatomzahl unter 56 und über 3. Lithium allein erweist sich als unwirksam und scheint in Gemischen mit anderen Alkalimetallen nur wenig oder überhaupt nichts' zur Wirksamkeit beizutragen, · so-35. weit es sich um Allylalkylierungen handelt; Kalium, Rubidium und Caesium sind besser geeignet, und Kalium ist eindeutig überlegen, Der aktive Bestandteil des Katalysatorkomplexes kann von dem Alkalimetallhydrid oder einem entsprechenden organischen Metallderivat geliefert werden, vorausgesetzt, daß die ■Teilchengrößen etwa 1 bis 10 Mikron betragen."The catalysts suitable for preparing the catalysts used in the allyl alkylation according to the invention Alkali metals are sodium, potassium, rubidium and cesium and their mixtures; i.e. H. Alkali metals with an atomic number below 56 and above 3. Lithium alone proves ineffective and appears in mixtures with other alkali metals contribute little or nothing to the effectiveness, · see above-35. as far as allyl alkylations are concerned; Potassium, rubidium and cesium are more suitable, and Potassium is clearly superior, the active component of the catalyst complex can come from the alkali metal hydride or a corresponding organic metal derivative, provided that the ■ Particle sizes are approximately 1 to 10 microns. "

Die kontinuierliche Kohlenwasserstoffphase, welche für die Herstellung und Verwendung der Allylalkylierungskatalysatorkomplexe erforderlich ist, kann aus einem normalerweise aprotischen, inerten Kohlenwasserstoff, gewöhnlich einem raffinierten paraffinischen Kohlenwasserstoff bestehen, der frei von Spuren von Verunreinigungen aus teilweiser Oxydation ist, oder von reaktionsfähigen aromatischen Alkylkohlenwasserstoffen und konjugierten Diolefinen. Geeignete Kohlenwasserstoffmedien haben bei Messung in einer 1-cm-Zelle bei 275 niu eine Absorbanz von weniger als 0,3. Im allgemeinen und zur Erleichterung der Verwendung der Allylalkylierungskatalysatoren in kontinuierlichen Verfahren wird das Kohlenwasserstoffmedium gewöhnlich so ausgewählt, daß sein Siedepunkt jenen des Allvlalkylierunnsproduktes übersteigt. Dadurch wird die höchst erwünschte Entfernung des Dampfphasenproduktes aus der Reaktionszone ermöglicht.The continuous hydrocarbon phase used in the manufacture and use of the allyl alkylation catalyst complexes is required, can be made from a normally aprotic, inert hydrocarbon, usually a refined paraffinic hydrocarbon that is free from trace amounts from impurities from partial oxidation, or from reactive aromatic alkyl hydrocarbons and conjugated diolefins. Suitable hydrocarbon media have when measuring in a 1 cm cell, an absorbance at 275 niu less than 0.3. In general and to facilitate the use of the allyl alkylation catalysts in continuous processes the hydrocarbon medium is usually selected so that its boiling point exceeds that of the Allvlalkylierunnsproduktes. This will make the most desirable distance of the vapor phase product from the reaction zone.

Unter nicht reagierenden anorganischen festen Oxyverbindungen versteht man inerte Verbindungen, die nur wenig oder überhaupt nichts von der Gesamtmenge z.B. des Alkalimetalls an sich binden, wenn der äußerst fein zerteilte Feststoff in einen inerten Kohlenwasserstoff unter einer Stickstoff- oder anderen inerten Gasatmosphäre gebracht wird. Auf Grund der außergewöhnlichen Reaktionsfähigkeit der Allyl-By non-reacting inorganic solid oxy compounds are meant inert compounds, which bind little or nothing at all of the total amount, e.g. of the alkali metal, if the extremely finely divided solid into an inert hydrocarbon under a nitrogen or other inert gas atmosphere is brought. Due to the extraordinary reactivity of the allyl

Die Menge der polaren organischen Verbindung, welche pro Grammatom Alkalimetall zur Herstellung des Allylalkylierungskatalysatorkomplexes verwendet werden kann, schwankt, da sie zum großen Teil von 5 dem Molekulargewicht abhängig ist. Qualitativ können bis zu 1,0 · ΙΟ"1 Mol und sogar nur 7 · 10~4 Mol der organischen Verbindung verwendet werden. Wenn das Molekulargewicht hoch ist und z. B. in einem Bereich liegt, der etwa einer C10-CarbonsäureThe amount of polar organic compound which can be used per gram atom of alkali metal to prepare the allyl alkylation catalyst complex varies as it depends in large part on molecular weight. High as up to 1.0 x ΙΟ "1 mol, and even only 7 x 10 ~ 4 mol of the organic compound can be used. When the molecular weight is high, and such. Is located in a region about a C 10 carboxylic acid

[C9H19(COOH)][C 9 H 19 (COOH)]

oder einer höheren Säure entspricht, werden zweckmäßigerweise kleinere Mengen der Verbindung veror corresponds to a higher acid, smaller amounts of the compound are expediently ver

tragen. Eine äußerst feine Verbindung, welche diese Prüfung besteht, erweist sich als genügend inert gegenüber dem Allylalkylierungskatalysator, so daß sich befriedigende Katalysatorkomplexe erzielen lassen,carry. An extremely fine connection which passes this test proves to be sufficiently inert to it the allyl alkylation catalyst, so that satisfactory catalyst complexes can be achieved,

Im allgemeinen sind die säuerstoffhaltigen anorganischen Verbindungen, die in der Folge gelegentlich auch als »Oxyverbindungen« bezeichnet werden, deren kationische Bestandteile Elemente mit relativenIn general, the oxygen-containing inorganic ones Compounds, which are sometimes referred to as "oxy compounds" in the following, their cationic constituents elements with relative

darunter etwa 2,5 "■ 10"3 bis zu etwa 1 · ΙΟ"1 Mol der polaren organischen Verbindung pro verwendetes Grammatom Alkalimetall. Im allgemeinen sind daherincluding about 2.5 " · 10" 3 up to about 1 · ΙΟ " 1 mol of the polar organic compound per gram atom of alkali metal used. In general, therefore

al.kylierungskatalysatoren gegenüber einer großen Anzahl verschiedener Mittel und auch auf Grund des z. Z. geringen physikalisch-chemischen Wissens, hinsichtlich der Reaktionsfähigkeiten zwischen > den äußerst fein verteilten Feststoffverbindungen und dem aktiven Katalysator an sich, ist ein empirischer Stabilitätsversuch nützlich, um die Bedeutung von »nicht reagierend« im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zu definieren. Nach diesem Versuch versteht man unter einer nicht reagierenden Verbindung io jene Verbindung, welche nach 2 Stunden Kontakt bei 150° C mit einem Alkalimetall, z. B. Kalium, bei Reaktion mit 2-Methoxyäthanol, mindestens 65% des zu erwartenden Wasserstoffs, bezogen auf die verweh-Al.kylierungskatalysatoren compared to a large number of different agents and also due to the z. Currently little physico-chemical knowledge, with regard to the reactivity between> the extremely finely divided solid compounds and the active catalyst itself is an empirical stability test useful to the meaning of "unresponsive" in the context of the present Define invention. After this attempt, an unresponsive compound is understood to mean io that compound which after 2 hours of contact at 150 ° C with an alkali metal, e.g. B. Potassium, upon reaction with 2-methoxyethanol, at least 65% of the expected hydrogen, based on the used

dete Metallmenge ergibt. Bei dem Versuch müssen 15 wendet. Im allgemeinen sind daher Mengen über die Teilchengrößen unbedingt 0,1 bis 10 Mikron be- 1,4 · 10~2 Mol/Grammatom von Verbindungen mitdete amount of metal results. In the attempt you have to turn 15. In general, therefore amounts are necessarily the particle sizes 0.1 to 10 microns loading 1.4 x 10 -2 mol / gram atom of compounds having

Molekulargewichten, die größer als jene von Ci0-Carbonsäure sind, unbefriedigend und stellen ein Problem dar, mit dem eine deutliche Viskositätssteige-20 rung verbunden ist. Für diese Materialien sind etwa 2,5 · ΙΟ"3 bis zu 1,0 · IO-2 Mol/Grammatom Alkalimetall besonders zweckmäßig. Andererseits beträgt der bevorzugte Bereich für die polaren organischen Verbindungen mit niedrigerem Molekulargewicht, Elektronegativitätswerten unter 1,6 sind, nicht re- 25 z·. B. den Verbindungen mit Molekulargewichten unter aktionsfällig. Besonders geeignete Kationen sind Li- etwa dem einer C9-Carbonsäure C8H17(COOH) und thium,.Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und
Aluminium entweder allein oder gemischt mit sauerstoffhaltigen anorganischen Verbindungen, welche als 30 etwa 7 · 10~4 bis zu 1,0 · ΙΟ"1 Mol der polaren organianionischen Bestandteil Orthosilikat, Metasilikat, sehen Verbindung pro Grammatom Alkalimetall und Carbonat oder Sulfat haben, welche im wesentlichen etwa 7 bis 45 ecm der sehr feinteiligen Oxyverbinfrei von lose gebundenem Wasser sind. Je nach Form, dung erforderlich, um einen beständigen Allylalkylie-Ursprung und Vorbehandlung können diese Mate- rungskatalysator herzustellen. Während sich die obige rialien für die Verwendung bei der Herstellung des 35 Beschreibung auf Carbonsäuren bezieht, können im Allylalkylierungskatalysatorkomplexes geeignet sein wesentlichen die gleichen relativen Werte verwendet oder auch nicht. Feinteiliger kristalliner Quartz scheint werden, wenn, andere polare Gruppen dem Molekül geeignet zu sein, während sich andererseits synthe- den notwendigen polaren Charakter geben, tische feinteilige Siliziumoxyde bei der Prüfung als Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-
Molecular weights which are greater than those of C 10 carboxylic acid are unsatisfactory and represent a problem with which a significant increase in viscosity is associated. For these materials, about 2.5 · " 3 up to 1.0 · IO-2 mol / gram atom alkali metal is particularly useful. On the other hand, the preferred range for the lower molecular weight polar organic compounds having electronegativity values below 1.6 is not particularly suitable cations are lithium, for example, that of a C 9 carboxylic acid C 8 H 17 (COOH) and thium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium , Calcium, strontium, and barium
Aluminum either alone or mixed with oxygen-containing inorganic compounds, which as 30 about 7 · 10 ~ 4 up to 1.0 · ΙΟ " 1 mol of the polar organianionic constituent orthosilicate, metasilicate, see compound per gram atom of alkali metal and carbonate or sulfate, which in the essentially about 7 to 45 ecm of the very finely divided Oxyverbin are free of loosely bound water.Depending on the shape, dung required to produce a stable allyl alkyl origin and pretreatment can produce this material catalyst. While the above materials for use in the production of the 35 The description refers to carboxylic acids, the allyl alkylation catalyst complex may or may not have substantially the same relative values used finely divided silicon ox yde in the test as When carrying out the method according to the invention

außerordentlich reaktionsfähig und wenig zweck- 4° rens unter Verwendung der oben beschriebenen Kamäßig erwiesen haben. Ebenso wenig läßt, sich das talysatoren bleiben Reaktionsraum und Katalysator Verhalten von Aluminiumoxyden voraussagen, welche ohne wesentliche Verschmutzung. Dies bestätigt der verschiedener Herkunft sind. Die obige Prüfung lie- folgende Versuch:exceptionally reactive and not very useful when using the above-described cambodies have proven. Neither can the catalysts remain the reaction chamber and catalyst Predict behavior of aluminum oxides without significant pollution. This is confirmed by the are of different origins. The above test results in the following experiment:

feit ein positives und verläßliches Mittel zum Fest- Nach der Vorschrift von Beispiel 7 A der deutschenfeit a positive and reliable means of fest- According to the instructions of Example 7A of the German

stellen neuer, geeigneter, fester Oxyverbindungen für 45 Patentschrift 1 269 598 wurde ein Allylalkylierungsdie Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfall- katalysator unter Verwendung eines Gemischs von ren zur Herstellung von Allylalkylierungskatalysa- Natriummetall und Kaliummetall im Gewichtsvertoren, hältnis von 24 :1 hergestellt. Zur Katalysatorherstel-Die Menge des feinstverteil.ten Feststoffs im Ver- lung wurden 6,25 g der Legierung, 75 ecm des parafhältnis zu dem geschmolzenen Alkalimetall oder Al- 5° finischen Kohlenwasserstoffs, 0,3 ecm Ölsäure und kalimetallgemisch schwankt innerhalb eines bestimm- 6 g in der Kugelmühle gemahlener Talk mit einer ten Bereichs. Im allgemeinen sind als Netto-Feststoff- Teilchengröße von 0,1 bis 10 Mikron verwendet, volumen etwa 7 bis 45 ecm feinstverteilter Feststoff Der fertige Katalysator wurde zusammen mit 74 g pro Grammatom des Alkalimetalls erforderlich. Ein Buten-1 und 25 g Athen in einem 600 ecm fassenden vorteilhafter Bereich liegt bei etwa 10 bis 36 ecm 55 sauerstofffreien trockenen Autoklav eingeführt. Der Feststoff, insbesondere etwa 12 bis 20 ecm. Je nach Autoklav und sein Inhalt wurden, unter Schütteln der . Dichte ■ der entsprechenden Oxyverbindung während der Erhitzungszeit und der folgenden Reschwankt selbstverständlich das zu verwendende Ge- aktionszeit auf 150° C erhitzt. Sobald 150° C erwicht. Wesentlich kleinere relative Mengen des Fest- reicht waren, setzte die Reaktion der Beschickung Stoffs führen zur Bildung von metastabilen Korn- 60 ein. Der Höchstdruck betrug 73,15 kg/cm2, der nieplexen oder überhaupt nicht zu Komplexen. Relative
Mengen des Feststoffs von mehr als etwa 45 ecm
scheinen keine wesentliche Verstärkung der Stabilität
provide new, suitable, solid oxy compounds for 45 patent specification 1,269,598, an allyl alkylation was prepared for use in the decay catalyst according to the invention using a mixture of allyl alkylation catalysts for sodium metal and potassium metal in a weight ratio of 24: 1. For the production of the catalyst, 6.25 g of the alloy, 75 ecm of the para ratio to the molten alkali metal or aluminum hydrocarbon, 0.3 ecm of oleic acid and potassium metal mixture fluctuates within a certain 6 g ball milled talc with a th range. In general, the net solids particle size used is 0.1 to 10 microns, about 7 to 45 cubic centimeters by volume of finely divided solids. The finished catalyst was required along with 74 grams per gram atom of the alkali metal. A butene-1 and 25 g Athens in an advantageous range of 600 ecm is around 10 to 36 ecm 55 oxygen-free dry autoclave introduced. The solid, in particular about 12 to 20 ecm. Depending on the autoclave and its contents, shaking the. Density ■ of the corresponding oxy compound during the heating time and the subsequent temperature fluctuates, of course, when the action time to be used is heated to 150 ° C. As soon as 150 ° C softens. If the relative amounts of the solid content were much smaller, the reaction of the feedstock continued leading to the formation of metastable grains. The maximum pressure was 73.15 kg / cm 2 , which did not plex or not to complex at all. Relative
Amounts of the solid greater than about 45 ecm
do not seem to provide a substantial gain in stability

des Allyialkylicrungskoinplexes zu bewirken; diese istto effect the Allyialkylicrungskoinplexes; this is

drigste Druck 43,75 kg/cm2, und die gesamte Reaktionszeit betrug 103 Minuten.The lowest pressure was 43.75 kg / cm 2 , and the total reaction time was 103 minutes.

Der abgekühlte Autoklav und sein Inhalt wurde mit Stickstoffgas gespült, um die C-Q-Kohleriwas-The cooled autoclave and its contents were purged with nitrogen gas in order to

sogar unerwünscht, da die Anwesenheit von unnöti- 65 serstoffc zu entfernen, und der Katalysator wurde gern inertem Feststoff im Reaktor notwendigerweise untersucht. Der Autoklav war vollkommen rein, er eine entsprechende Herabsetzung der Rcaktorleistung enthielt keine Spuren von Teer, Koks oder freiem zupro Volumeinheil bedeutet. . sammengeballtem Material.even undesirable because the presence of unnecessary 65 hydrogen and the catalyst was removed like inert solid in the reactor necessarily examined. The autoclave was perfectly clean, he a corresponding reduction in the reactor output contained no traces of tar, coke or free additive Volume unit means. . aggregated material.

Das. Aussehen des Katalysators war ausgezeichnet," er bestand aus einer liellrotbrauncn Aufschlämmung. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, daß der Katalysator eine Teilchengröße von 3 bis 15 Mikron aufwies. ■■·■'.The. The appearance of the catalyst was excellent, "it consisted of a slightly red-brown slurry. Microscopic examination showed that the catalyst had a particle size of 3 to 15 microns exhibited. ■■ · ■ '.

Um ferner zu zeigen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Alkylbenzole, die sich normalerweise nicht für die Verwendung in der AlkylarylbenzoIsulfonat-Reinigungsmittelherstellung eignen, leicht in solche mit brauchbarem Molekulargewicht umgewandelt werden können, wurde folgender Versuch angestellt:In order to also show that, according to the process according to the invention, alkylbenzenes, which are normally not for use in alkylarylbenzoisulfonate detergent manufacture are easily converted to those of useful molecular weight the following experiment was made:

In einem Schüttelautoklav wurde ein durch HF-Alkylierung von Benzol mit einem wärmegekrackten Wachsolefin erzieltes Alkylbenzol zusammen mit Athen und einem kaliumhaltigen Allylalkylierungskatalysator gebracht, der nach dem nachfolgenden Beispiel 1 unter Verwendung von Talk und Ölsäure unter den folgenden Bedingungen hergestellt worden war:In a shaking autoclave, an HF-alkylation alkylbenzene obtained from benzene with a heat cracked wax olefin along with Athens and a potassium-containing allyl alkylation catalyst brought that according to the following Example 1 using talc and oleic acid was manufactured under the following conditions:

Druck, Atmosphären 62 bis 35Pressure, atmospheres 62 to 35

1 Temperatur, 0C 150 1 temperature, 0 C 150

Zeit, Stunden 1,7Time, hours 1.7

Nach dem Verbrauch von etwa 0,5 Mol Athen pro Mol der Alkylbenzolbeschickung wurde die Reaktion eingestellt. Die Untersuchung des Produktes zeigte, daß sich die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatorkomplexe besonders für die Verbesserung von Alkylbenzolen mit mindestens einem α-Wasserstoff (CHRjR.,) eignen, wobei das Molekulargewicht der Alkylgruppe eines Alkylbenzole um mindestens eine Äthylengruppe gesteigert wird. Auf diese Weise, kann man die aus Olefinfraktionen mit niedrigem Molekulargewicht hergestellten Alkylbenzole, die normalerweise ungeeignet für die Verwendung in der Alkylarylbenzolsulfonat-Reinigungsmittelhcrstellung sind, leicht unter Anwendung des.erfindungsgemäßen Verfahrens in einen Stoff mit brauchbarem Molekulargewicht umwandeln, so daß Alkylbenzole mit Nebenketteii mit 12 bis-16 Kohlenstoffatomen erzeugt werden können.After consuming about 0.5 moles of Athens per mole of the alkylbenzene feed, the reaction proceeded set. Examination of the product showed that the catalyst complexes used according to the invention were found especially for the improvement of alkylbenzenes with at least one α-hydrogen (CHRjR.,) Are suitable, the molecular weight of the alkyl group of an alkylbenzenes by at least one Ethylene group is increased. That way, can one is the alkylbenzenes produced from low molecular weight olefin fractions, which are normally unsuitable for use in alkylarylbenzenesulfonate detergent manufacture are easily converted into a substance with a useful molecular weight using the method according to the invention convert, so that alkylbenzenes with side chainsii with 12 to 16 carbon atoms are produced be able.

B e i s ρ i e 1 1B e i s ρ i e 1 1

(A) Nach der Vorschrift von Beispiel 7 A der deutschen Patentschrift 1 269 598 wurde Natrium, handelsüblicher Talk (1 bis 10 Mikron), Ölsäure und Weißöl in den Mengen von 1 Grammatom, 8,3 ecm (24 g), 3,2-K)-3MoI bzw. 0,2 Liter bei 1200C in einen Katalysatorkomplex umgewandelt. Ein Teil des Katalysators, 58 g oder 65 ecm, wurden durch Zusatz(A) Following the procedure of Example 7A of German Patent 1,269,598, sodium, commercial talc (1 to 10 microns), oleic acid and white oil in the amounts of 1 gram atom, 8.3 ecm (24 g), 3.2 -K) - 3 MoI and 0.2 liters at 120 0 C in a catalyst complex converted. Part of the catalyst, 58 g or 65 ecm, was made by addition

ίο von 35 ecm öl verdünnt und zusammen mit 66 g Propen "und 36 g Äthan in einen Schüttelautoklav eingeführt. Nach etwa 90 Minuten bei 150° C und 90,3 kg/cm2 setzte die Reaktion ein, welche durch einen Druckabfall angezeigt wurde. Bei einem Enddruck von 47,6 kg/cm2 wurde die Reaktion eingestellt, und es wurden 50 ecm eines Produktes mit der folgenden Zusammensetzung gewonnen:ίο diluted by 35 ecm of oil and introduced into a shaking autoclave together with 66 g propene "and 36 g ethane. After about 90 minutes at 150 ° C. and 90.3 kg / cm 2 the reaction began, which was indicated by a drop in pressure. The reaction was stopped at a final pressure of 47.6 kg / cm 2 , and 50 ecm of a product with the following composition were obtained:

1-Penten 6% ■-1-pentene 6% ■ -

2-Penten ·.. 66%2-pentene .. 66%

Methyl-pentene 3 %Methyl pentenes 3%

Heptene 16 "/<■Heptene 16 "/ <■

Andere Stoffe 9%Other fabrics 9%

(B) Ein Teil des Katalysators in (A), welcher 4 g Natrium enthielt, wurde zusammen mit 150 ecm Toluol und 35 g Äthan in den Autoklav eingeführt. Der Autoklav und der Inhalt wurden 10 Stunden bei 150° C gehalten. Das über Toluol (53 ecm) siedende gewonnene Produkt bestand aus folgenden Stoffen:(B) A part of the catalyst in (A), which contained 4 g of sodium, was together with 150 ecm Toluene and 35 g of ethane introduced into the autoclave. The autoclave and the contents were at 10 hours Maintained 150 ° C. The product obtained boiling over toluene (53 ecm) consisted of the following substances:

Aromatischer ^-Kohlenwasserstoff^ Aromatic hydrocarbon

(angenommen n-Propylbcnzol) ....... 81"/»(assumed n-propylbenzene) ....... 81 "/»

Aromatischer C1,-KohlenwasserstoffC 1 aromatic hydrocarbon

(angenommen 3-Phenylpentan) ....... 18%(assumed 3-phenylpentane) ....... 18%

Andere Stoffe ..................' 1Other substances .................. '1

Im Gegensatz hierzu waren Versuche zur wirksamen Dimerisicrung von Propen unter Verwendung von Natriummetall, das auf feinteiligen (über 100 Mikrön) inerten Materialien in einer inerten Kohlenwasserstoffaufschläminung abgeschieden wurde, in Abwesenheit von polaren organischen Verbindungen erfolglos. Dies geht aus der folgenden Tabelle hervor:In contrast, attempts to effectively dimerize propene have been made using it of sodium metal, which on finely divided (over 100 microns) inert materials in an inert hydrocarbon slurry deposited in the absence of polar organic compounds unsuccessful. This can be seen in the following table:

Reaktionen von Propylen mit einem auf einem Träger abgeschiedenen NatriumkatalysatorReactions of propylene with a supported sodium catalyst

Bedingungen des ArbeitsgangesConditions of the operation

Zugesetzte Gewichtsprozente NaWeight percent added Na

Temperaturtemperature Zeittime ' 0C' 0 C Stundenhours 232232 1616 150150 2424 150150 88th 150150 1818th 150150 2424 150150 1515th 204204 1717th 204204 77th

KrgebnisseResults

Pulverförmiges Na2CO3
Quarzsand .............
Powdered Na 2 CO 3
Quartz sand .............

Kappa-Tonerde .......Kappa clay .......

Celite + Anthraccn ...
Geschmolzene Tonerde
Celite + Anthracn ...
Molten clay

Kappa-Tonerde Kappa clay

Celite 408 Celite 408

Alpha-Tonerde ......Alpha Alumina ......

1010

3,2 o/o K3.2 o / o K

0,8 »/ο Na0.8 »/ ο Well

4,9 364.9 36

5,45.4

20 1320 13

Geringfügige ReaktionMinor response

langsame Reaktion, teeriges Produktslow reaction, tarry product

Spuren des ProduktesTraces of the product

keine Reaktionno reaction

keine Reaktion -no reaction -

Spuren des ProduktesTraces of the product

keine Reaktionno reaction

keine Reaktionno reaction

Die oben beschriebenen Versuche zeigten, daß die wurden natriunimetallhallige Katalysatoren unter Ver-The experiments described above showed that the sodium metal hall catalysts were

bei der erfindungsgcmäßen Allylalkylierung vcrwcn- 65 wendung von Calciimicarbonat und Ölsäure und ver-in the allyl alkylation according to the invention using calcium carbonate and oleic acid and

deten natriummetallhaltigcn Katalysatoren eine we- gleichbare Ergebnisse wie in (A) erzielt. AußerdemIf the sodium metal-containing catalysts achieved results comparable to those in (A). Besides that

sentlich verbesserte Leistung gegenüber den bisher wurden die folgenden anderen Olelin-ReaUlionspaareThe following other Olelin ReaUlion pairs have significantly improved performance compared to the previous ones

üblichen Katalysatoren zeigten. Auf die gleiche Weise erzielt: (a) Athen und 1-Buten und (b) Athen undcommon catalysts showed. Scored in the same way: (a) Athens and 1-butene and (b) Athens and

109 683/147109 683/147

Isobuten. Wie -im Falle der lcaliummetallhaltigen Katalysatoren schienen die Koks- und Teerherstellungsprobleme ausgeschaltet zu sein.Isobutene. As in the case of the calcium metal-containing catalysts the coke and tar making problems appeared to be eliminated.

Beispiel 2Example 2

Ein Kaliumnietallallylierungskatalysator wurde wie im Beispiel I unter Verwendung von metamorphem Talk und Ölsäure hergestellt. Eine Menge von 35 ecm (welche 2 g Kalium enthielt) wurde mit Weißöl auf 100 ecm verdünnt und in einen kleinen Autoklav mit 63 g Isobuten und 72 g Athen eingeführt; der Autoklav und sein Inhalt wurden erhitzt. Die Reaktion begann, sobald die Temperatur 112° C erreichte, und war nach 12 Minuten Reaktionszeit beendet. Wie die chromatographische Gas-Flüssigkeits-Analyse zeigte, hatte das Produkt die folgende Zusammensetzung:A potassium rivet allylation catalyst was like in Example I using metamorphic talc and oleic acid. A lot of 35 ecm (which contained 2 g of potassium) was diluted to 100 ecm with white oil and placed in a small autoclave with 63 g of isobutene and 72 g of Athens introduced; the autoclave and its contents were heated. The reaction started as soon as the temperature reached 112 ° C, and was completed after a reaction time of 12 minutes. As the gas-liquid chromatographic analysis showed the product had the following composition:

2-Methyl-l-penten 31%2-methyl-1-pentene 31%

2-Methyl-2-penten 11%2-methyl-2-pentene 11%

Cs-Olefin 43%C s -olefin 43%

ίοίο

13,4 ecm (39 g) Talk und 5,5 · 10"» Mol Ölsäure hergestellten Alkylierungskatalysator in Kontakt gebracht und in einen 3,8 Liter fassenden Autoklav mit Rührwerk eingeführt, welcher 36 g Katalysator (18 g K) etwa 1000 g paraffinisches Weißöl, 560 g 1-Buten und 240 g Athen enthielt. Die Reaktion setzte ein, sobald das erhitzte Gemisch etwa 70° C erreichte. Nach einer Reaktionszeit von 20 Minuten war die Reaktion im wesentlichen vollzogen. Die Endtemperatur betrug 138° C, und der Druck schwankte zwischen 44 und 28 Atmosphären. Das Produkt hatte die folgende Zusammensetzung: 13.4 cm (39 g) talc and 5.5 x 10 "» moles of oleic acid Bred alkylation catalyst in contact and in a 3.8 liter autoclave with stirrer introduced, which 36 g of catalyst (18 g of K) about 1000 g of paraffinic white oil, 560 g of 1-butene and Contained 240 g of Athens. The reaction started when the heated mixture reached about 70 ° C. To After a reaction time of 20 minutes, the reaction was essentially complete. The final temperature was 138 ° C, and the pressure fluctuated between 44 and 28 atmospheres. The product had the following composition:

3-Methyl-l-penten ..:....., 823-methyl-1-pentene ..: ....., 82

3-Methyl-2-penten ..... 33-methyl-2-pentene ..... 3

x-n-Hexene 5x-n-hexenes 5

12%12%

Andere Stoffe 3%Other fabrics 3%

Auf ähnliche Weise wurden 74 g Propen und 47 g Athen in Anwesenheit eines zweiten Anteils des kaliummetallhaltigen Katalysators bei 115° C miteinander in Berührung gebracht. Das gewonnene Produkt umfaßt 75 ecm eines Gemischs aus den folgenden Bestandteilen: ·Similarly, 74 g of propene and 47 g of Athens were obtained in the presence of a second portion of the potassium metal containing Catalyst brought into contact with one another at 115 ° C. The won product contains 75 ecm of a mixture of the following components:

1-Peiiten . 70%1-Peiiten. 70%

2-Penten 26%2-pentene 26%

.c-Methyl-pentene 4%.c-methyl-pentenes 4%

In den vorstehenden Beispielen waren die Reaktionsprodukte und die Autoklaven frei von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen, und die verwendeten Katalysatoren waren höchst aktiv und eigneten sich zur wirksamen fortgesetzten Verwendung in einem kontinuierlichen Reaktionsgefäß. Die ungewöhnlich niedrigen Reaktionsausgangstemperaturen sind ebenfalls bezeichnend für die Qualität der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Allylalkylierungskatalysatoren. ν ,In the above examples, the reaction products and the autoclaves were free from carbonaceous Deposits, and the catalysts used were highly active and suitable for effective continued use in a continuous reaction vessel. The unusually low Reaction exit temperatures are also indicative of the quality of the inventive Process made allyl alkylation catalysts. ν,

Beispiel 3Example 3

Ein Allylalkylieriiiigskatalysator wurde mich dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, doch verwen-, dete man in diesem Falle als Oxy verbindung Natriummetasilikat an Stelle von Talk. Etwa 8 g des Katalysatorkomplexes in 100 ecm Weißöl und 11.3 g Propen wurden in einen 630 ecm fassenden Schüttelautoklav "eingeführt. Nach einer kurzen Zeit bei 1500C setzte die Reaktion ein und wurde 4,3 Stunden fortgesetzt, wobei der Druck von 88,2 auf 42 kg/cm2 absank. Die Reaktion wurde durch Abkühlung unterbrochen, und das Produkt wurde gewonnen. Der verwendete Katalysator wurde mikroskopisch untersucht, und es zeigte sich daß er aus Teilchen im Bereich von 1 bis 15 Mikron bestand. An allyl alkylation catalyst was prepared using the procedure of Example 1, but in this case the oxy compound used was sodium metasilicate instead of talc. Approximately 8 g of the catalyst complex in 100 cc of white oil and 11.3 g of propene were introduced into a 630 cc shaken autoclave-making ". After a short time at 150 0 C, the reaction started and was continued for 4.3 hours, with the pressure of 88.2 dropped to 42 kg / cm 2. The reaction was stopped by cooling and the product was recovered The catalyst used was examined microscopically and found to consist of particles ranging from 1 to 15 microns.

Das Produkt hatte die folgende Zusammensetzung:The product had the following composition:

4-Methyl-l-penten ....... 79%4-methyl-1-pentene ....... 79%

4-Methyl-2-penten 10%4-methyl-2-pentene 10%

η-Hexen 9%η-witches 9%

Andere Stoffe 2%Other fabrics 2%

Beispiel 4Example 4

1-Buten und Athen wurden mit dem nach Beispiel 1 unter Verwendung von 1 Grammatom Kalium, C8-Alkene1-butene and Athens were with that of Example 1 using 1 gram atom of potassium, C 8 alkenes

1010

Beispiel 5Example 5

Das vorstehende Beispiel wurde wiederholt, doch wurde die Temperatur in diesem Falle auf 83° C gehalten. Unter diesen Bedingungen betrug die Reaktionszeit 150 Minuten und die 3-Metliyl-l-penteiifraktion betrug 85,3%.The above example was repeated, but in this case the temperature was maintained at 83 ° C. Under these conditions the reaction time was 150 minutes and the 3-methyl-1-penteii fraction was 85.3%.

Wie in den Beispielen 4 und 5 angedeutet wurde, sind die Katalysatoren, die im Verfahren der vorliegenden Erfindung benutzt werden, besonders wirksam für die Herstellung von 2-Methyl-L-penten. Wenn die. Reaktion in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt wird und vorzugsweise eine etwa 10- bis 8OVoige Umwandlung pro Arbeitsgang bewirkt, kann das Produkt bei Reaktionstemperaturen im Bereich von 80 bis 200° C und höher, bei Drücken im Bereich von-K) bis 200 Atmosphären und Flüssigkeitsrauingeschwindigkeiten-von 0,2 bis 200/Std. 90% 3-Methyl-l-penten umfassen.As indicated in Examples 4 and 5, the catalysts used in the process are of the present invention Invention used, particularly effective for the production of 2-methyl-L-pentene. If the. Reaction is carried out in a continuous process and preferably about If 10 to 80% conversion is caused per operation, the product can be used at reaction temperatures in the range from 80 to 200 ° C and higher, at pressures in the range from-K) to 200 atmospheres and liquid roughness velocities-from 0.2 to 200 / hour Comprise 90% 3-methyl-1-pentene.

B eisp iel 6Example 6

Wenn man 1-Alkene mit höherem Molekulargewicht in Anwesenheit des Katalysatorkomplexes wie im Beispiel 4 und 5 in Berührung bringt, vollzieht sich die Alkylierung leicht, doch sollten zweckmäßigerweise etwas höhere Temperaturen verwendet werden. Zum Beispiel bei etwa 150° C vollzieht sich die Reaktion leicht, und etwa 10 g Athen pro Gramm des bei der Herstellung des Katalysators verwendeten Kaliums werden pro Stunde vei braucht, wenn Deceit-1 Verwendung findet. Die Zusammensetzung des Produktes kann je nach dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien etwas schwanken; sie entspricht jer doch etwa der folgenden Zusammensetzung:If you have 1-alkenes with higher molecular weight brings into contact in the presence of the catalyst complex as in Example 4 and 5, takes place alkylation is easy, but somewhat higher temperatures should advantageously be used. For example, at about 150 ° C the reaction occurs easily, and about 10 g of Athens per gram of the potassium used in the production of the catalyst are consumed per hour when Deceit-1 Is used. The composition of the product can vary depending on the ratio of the starting materials sway a little; it corresponds roughly to the following composition:

Decen 9,3 MolprozentDecene 9.3 mole percent

Dodecen 76,8 MolprozentDodecene 76.8 mole percent

CUH.,S 10,3 MolprozentC U H., S 10.3 mole percent

- . ■ · .-. ■ ·.

Der Alkylierungskatalysator eignet sich daher für die Verbesserung von 1-Alkenen und insbesondere von Olefinen im nichtreinigenden Bereich bis zu Olefinen mit höherem Molekulargewicht, welche die für die Herstellung von Reinigungsmitteln erforderlichen Molekulargewichte besitzen. 1-Alkene mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül können in Olefine umgewandelt werden, die eine Molekular-The alkylation catalyst is therefore suitable for the improvement of 1-alkenes and in particular from olefins in the non-cleaning range to olefins of higher molecular weight which the have the molecular weights required for the manufacture of cleaning agents. 1-alkenes with 3 up to 20 carbon atoms per molecule can be converted into olefins, which have a molecular

gewichtszunahme von 1,2 und sogar 3 Äthyleneinheit-Anlagerungen haben.have an increase in weight of 1.2 and even 3 ethylene unit attachments.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur katalytischen Allylalkylierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart eines alkalimetallhaltigen Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators erfolgt, der durch Zusammenbringen folgender Bestandteile in den angegebenen Mengenanteilen:Process for the catalytic allyl alkylation of hydrocarbons in the presence of an alkali metal Catalyst, characterized in that the reaction takes place in the presence of a catalyst which is produced by bringing together the following ingredients in the specified proportions: (1) 1 Grammatom eines geschmolzenen Alkalimetalls, das Natrium, Kalium, Rubidium oder Caesium oder ein Gemisch derselben ist;(1) 1 gram atom of a molten alkali metal, the sodium, potassium, rubidium or is cesium or a mixture thereof; (2) etwa 7 bis 45 ecm eines inerten, sauerstoffhaltigen anorganischen Feststoffes, der eine Teilchengröße im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Mikron aufweist;(2) about 7 to 45 ecm of an inert, oxygen-containing inorganic solid having a particle size in the range of about 0.1 to 10 microns; (3) etwa 7 · 10"* bis 1 · ΙΟ"1 Mol einer organischen Verbindung mit einem pKa im Bereich von etwa 1 bis 28, einem Dipolmoment von etwa 1,0 bis 5,0 Debye-Einheiten und einer bis drei olephilen Gruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Gruppe;(3) about 7 · 10 "* to 1 · ΙΟ" 1 mole of an organic compound having a pKa in the range of about 1 to 28, a dipole moment of about 1.0 to 5.0 Debye units, and one to three olephilic groups having 1 to 20 carbon atoms per group; (4) etwa 0,3 bis 7,5 Liter eines normalerweise aprotischen Kohlenwasserstoffs,(4) about 0.3 to 7.5 liters of a normally aprotic hydrocarbon, unter Dispergierbedingungen und bei einer Temperatur unter etwa 230° C, in einem aprotischen Kohlenwasserstoffmedium hergestellt worden ist.under dispersing conditions and at a temperature below about 230 ° C, in an aprotic Hydrocarbon medium has been produced.

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