DE1568737B2 - Verfahren zur Herstellung von primären Alkoholen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von primären AlkoholenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von primären Alkoholen durch katalytische Hydrierung
von endständigen Epoxyden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung höherer primärer
Alkohole, die für die Herstellung von biologisch abbaubaren, waschaktiven Substanzen oder Detergentien
geeignet sind, aus Mischungen von höheren «-Olefinen, z. B. Olefinen mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen.
Höhere primäre Alkohole haben als Ausgangsstoffe für die Herstellung von Detergentien, die durch verschiedene
biologische Prozesse abgebaut werden können, eine sehr beträchtliche Bedeutung erlangt. Damit
sie für diese Zwecke geeignet sind, müssen die primären Alkohole oder Mischungen von solchen Alkoholen
jedoch in verhältnismäßig hoher Reinheit erhalten werden. Im wesentlichen gibt es zwei Gründe, die diese
hohe Reinheit erforderlich machen.
Einerseits beeinträchtigt die Anwesenheit zu großer Mengen von Verunreinigungen die Verwertbarkeit der
Alkohole in anschließenden Verarbeitungsschritten, andererseits werden Verfahren zur Herstellung primärer
Alkohole dadurch unwirtschaftlich, daß eine vollständige Abtrennung von in großen Mengen vorliegenden
Stoffen wie den Ausgangsolefinen zur Wiederverwendung praktisch nicht möglich ist.
Die Umsetzung von Olefinen mit organischen Hydroperoxyden
ist bekannt; so werden in J. Chem. Soc, 1950, S. 2169, Reaktionen von Isopropylbenzolhydroperoxyd
beschrieben. Unter anderem ist angegeben, daß dieses Hydroperoxyd mit Olefinen in Gegenwart
von Vanadiumpentoxyd zu Epoxyden umgesetzt werden kann. Epoxydierungsversuche wurden jedoch nur
mit Cyclohexen und Octen-1 durchgeführt. Aus den Angaben
im experimentellen Teil berechnet sich, bezogen auf eingesetztes Hydroperoxyd (das Olefin liegt jeweils
im Überschuß vor), für Cyclohexenepoxyd eine Ausbeute von 39 Molprozent und für Octen-1,2-epoxyd
eine Ausbeute von 14,6%. Abgesehen von den niederen Ausbeuten ist die beschriebene Arbeitsweise nicht zur
Herstellung von Epoxyden im technischen Maßstab geeignet.
Aus Chem. Berichte, 87, 1201 (1954), ist bekannt, daß Alkylhydroperoxyde bei der katalytischen Zersetzung
mit Kobaltsalzen in Gegenwart von Cycloalkenen Cycloalkylenylalkylperoxyde ergeben und keine Epoxyde
gebildet werden. Beispielsweise entsteht aus Cumolhydroperoxyd und Cyclohexen nicht das entsprechende
Epoxyd, sondern Cyclohexenylcumolperoxyd.
In dem Artikel in J. Org. Chem. Soc, 85, 141 (1963), werden die Ursachen für die Entstehung von Epoxyden
bei der Flüssigphasenoxydation von Olefinen mit molekularem Sauerstoff untersucht. Neben anderen Versuchen
ist im experimentellen Teil die katalytische Oxydation von cis-Buten-2-cyclohexen und 2,4,4-TrimethyI-1-penten
mit tert.-Butylhydroperoxyd oder Cyclohexenhydroperoxyd in An- oder Abwesenheit von
Kobaltacetylacetonat beschrieben. Die Epoxydausbeuten sind in beiden Fällen niedrig, jedoch ohne Katalysator
höher als mit Katalysator. Es wird außerdem darauf hingewiesen, daß die Angaben in der genannten Veröffentlichung
den Ausführungen des vorstehend zitierten Artikels in den Chemischen Berichten wiedersprechen,
nach denen aus Alkylhydroperoxyden und Cycloalkenen in Gegenwart von Kobaltsalzen gemischte Dialkylperoxyde
entstehen.
In J. Org. Chem., 18, 322 (1953), ist ebenfalls angegeben,
daß tert.-Butylhydroperoxyd in Gegenwart von Kobaltacetat oder -naphthenat mit Cyclohexen, Octen-1
und Butadien die gemischten Dialkylperoxyde Cyclohexenyl-tert.-butylperoxyd, tert.-Butyl-2-octenylperoxyd
bzw. 3,4-Di-tert.-butylperoxybuten-l bildet.
In J. Org. Chem., 29, 710 (1964), wird die Umsetzung von tert.-Butylhydroperoxyd mit verschiedenen Olefinen
zu Epoxyden beschrieben. Die Epoxydation erfolgt in Abwesenheit von Katalysatoren. Die Epoxydausbeute
beträgt im günstigsten Fall, nämlich für das stark verzweigte Olefin 2,4,4-Trimethyl-l-penten, 50%, bei
Verwendung von Octen-1, das mit den anmeldungsgemaß verwendeten «-Olefinen vergleichbar ist, dagegen
nur 10%.
Aus der USA.-Patentschrift 30 62 841 ist ein Verfahren zur Herstellung von α, /J-Epoxyketonen durch Umsetzung
von a,|3-äthylenisch ungesättigten Ketonen mit organischen Hydroperoxyden in Gegenwart von anorganischen
oder organischen Basen bekannt. Nach diesem Verfahren werden nur Produkte erhalten, die in
Nachbarstellung zum Oxiranring eine Ketogruppe aufweisen.
In J. Amer. Chem. Soc, 71, 3362 (1949), ist die Herstellung von primären Alkoholen durch Reduktion, beispielsweise
katalytische Hydrierung, von endständigen Epoxyden beschrieben.
Die USA.-Patentschrift 27 24 729 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von tertiären Alkoholen und nicht
von primären. Die tertiären Alkohole werden nach dem Verfahren dieser Patentschrift durch thermische Zersetzung von tertiären Hydroperoxyden mit Alkalimetallalkoholaten
erhalten.
Aus der DT-AS 10 16 689 ist ein Verfahren zur Herstellung von Carbinolen bekannt, das ebenfalls nicht
von Epoxyden ausgeht, sondern bei dem Hydroperoxyde katalytisch hydriert werden. Da primäre Hydroperoxyde
nach der Entstehung mit sehr kurzer Halbwertszeit wieder zerfallen, ist das Verfahren praktisch nicht
zur Herstellung von primären Alkoholen geeignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von primären
Alkoholen aus normalen «-Olefinen, das auf einfache Weise durchzuführen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung
von Mischungen höherer Alkohole mit verhältnismäßig hoher Reinheit aus Mischungen höherer
a-Olefine zu schaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren
soll dabei technisch leicht durchzuführen sein.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von primären Alkoholen durch katalytische
Hydrierung von endständigen Epoxyden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Oxiranverbindungen als
Ausgangsstoffe verwendet, welche durch Umsetzung von a-Olefinen mit einem organischen Hydroperoxyd
in Gegenwart eines Katalysators hergestellt worden sind.
Überraschenderweise zeigte sich, daß man bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren keine reinen Epoxyde verwenden muß. Aus dem Reaktionsgemisch, das man
bei der Oxydation der a-Olefine mit Hydroperoxyden erhält, wird eine Fraktion mit hohem Epoxydgehalt abgetrennt,
deren Verunreinigungen sich weder nachteilig auf die anschließende Hydrierung noch auf die Qualität
des erhaltenen Endprodukts auswirken. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man
überraschenderweise die primären Alkohole in hohen Ausbeuten.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine gemischte Olefinfraktion mit organischem
Hydroperoxyd zu Oxiranverbindungen umgesetzt und diese Oxiranverbindungen werden zur Herstellung
von primären Alkoholen verwendet. Dabei erhält man eine Mischung aus primären Alkoholen, die
ganz besonders als Ausgangsstoff für die Herstellung von biologisch abbaubaren Detergentien geeignet ist.
Man epoxydiert eine gemischte «-Olefinfraktion, die Olefine mit etwa 11 bis 15 Kohlenstoffatomen enthält,
durch Umsetzung mit einem organischen Hydroperoxyd in Gegenwart eines Katalysators zu der entsprechenden
Mischung von 1,2-Olefinoxyden. Bei dieser Ausführungsform werden die Verhältnismengen der
Reaktionsteilnehmer und die anderen Bedingungen bei der Epoxydierungsreaktion so eingestellt, daß auf jeden
Fall eine Umwandlung der «-Olefine während der Epoxydierung von wenigstens 90% und vorzugsweise von
95% erzielt wird.
Eine ernsthafte Schwierigkeit bei der Herstellung von primären Alkoholen aus ct-Olefinmischungen besteht
darin, ein ausreichend reines Produkt mit so geringem Aufwand zu erzielen, daß die wirtschaftliche
Durchführung des Verfahrens im technischen Maßstab möglich ist. Bei der Epoxydierung von gemischten Olefinfraktionen
werden von allen in der Ausgangsmischung erhaltenen «-Olefinen 1,2-Epoxydderivate gebildet.
Im Bereich der höheren Olefine wird durch die Umwandlung des a-Olefins in das entsprechende
1,2-Olefinoxyd der Siedepunkt nicht wesentlich verändert.
Bei der Epoxydierung einer Cn-Ci5 a-Olefinfraktion
überschneiden sich daher die Siedepunkte des gebildeten 1,2-Olefinoxyds in beträchtlichem Maß mit denen
der verwendeten Olefine. In diesem Fall ist es daher außerordentlich schwierig, die gebildeten Olefinoxyde
von den nichtumgesetzten Olefinen durch übliche Trennverfahren abzutrennen.
Während der Epoxydierungsstufe wird eine Olefinumwandlung
von über 90% und vorzugsweise von über 95% aufrechterhalten. Infolgedessen wird eine Produktfraktion
mit einem Verunreinigungsgrad an Kohlenwasserstoff gebildet, der für die nachfolgende Verwendung
dieser Fraktion zur Herstellung von primären Alkoholen zulässig ist. Die gebildeten Oxyde und die
nichtumgesetzten Olefine werden unter gesteuerten Bedingungen in an sich bekannter Weise hydriert, um
die Mischung von 1,2-Olefinoxyden in eine Mischung der entsprechenden primären Alkohole überzuführen.
Man kann die gebildeten Oxyde und die nichtumgesetzten Olefine entweder nach Trennung von beigemischten,
nichtumgesetzten Hydroperoxyden und den bei der Reduktion des Hydroperoxyds gebildeten Alkoholen
oder in Gegenwart dieser Bestandteile hydrieren. Man kann auch die Oxyde zuerst isomerisieren (beispielsweise
zu einem Aldehyd oder einem ungesättigten Alkohol) und dann hydrieren. Infolge der verhältnismäßig
geringen Mengen an Verunreinigungen durch Olefinkohlenwasserstoff in der Oxydmischung weist
das Produkt aus der Hydrierung eine solche Qualität auf, daß die direkte Verwendung dieses Produkts zur
Herstellung von biologisch abbaubaren Detergentien möglich ist.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist zwar bevorzugt, man kann jedoch auch die Olefinumwandlung
auf ein niedrigeres Niveau einstellen und das gebildete 1,2-Olefinoxydgemisch vor dem Hydrieren
durch Lösungsmittelextraktion konzentrieren.
ίο Die Extraktion wird nach Entfernen von aromatischen
Kohlenwasserstoffen, die in dem aus der Epoxydierung abgezogenen Gemisch enthalten sein können,
durchgeführt. Beispielsweise wird Äthylbenzolhydroperoxyd, das ein wirksames Epoxydierungsmittel
darstellt, gewöhnlich in Form einer Lösung in Äthylbenzol angewandt. Cumolhydroperoxyd wird ebenfalls
in Form einer Lösung in Cumol verwendet. Diese aromatischen Kohlenwasserstoffe lassen sich leicht durch
Destillation aus einem Epoxydierungsreaktionsgemisch entfernen. Wenn sie nicht entfernt werden, machen sie
die Phasentrennung schwierig oder unmöglich.
Die Epoxyde können von nichtumgesetzten Olefinen durch Lösungsmittelverteilung zwischen einer polaren
und nichtpolaren Phase getrennt werden. Die nichtpolare Phase (worin sich Olefin anreichert) kann aus
einem Paraffin- oder Naphthenkohlenwasserstoff bestehen, z. B. Octan, Mineralöl, Eicosan oder Dodecylcyclohexan.
Die polare Phase kann aus einem Ester bestehen, z. B. Dimethyloxalat, Dimethylsuccinat, Dimethylphthalat
oder einem wäßrigen niedrigen Alkohol, z. B. Methanol oder Äthanol. Ein bevorzugtes Lösungsmittelpaar
ist Mineralöl und Dimethylphthalat.
Das alkoholische Reduktionsprodukt des Hydroperoxyds, z. B. a-Phenyläthanol oder α,α,-Dimethylbenzylalkohol,
reichert sich in der polaren Phase zusammen mit den Epoxyden an. Diese Alkohole können
beispielsweise von den Cii-Ci5-Oxyden durch Destillation
getrennt werden.
Die für die Umwandlung des Epoxyds in einem Epoxydierungsgemisch, das Epoxyd, nichtumgesetztes
Olefin, Alkoholreduktionsprodukt des Hydroperoxyds und gewöhnlich etwas nichtumgesetztes Hydroperoxyd
enthält, angewandten Verfahren ändern sich mit dem jeweils verwendeten Hydroperoxyd. Wenn man beispielsweise·tert.-Butylhydroperoxyd
oder ein ähnliches Hydroperoxyd als Epoxydierungsmittel verwendet, kann man die rohe Reaktionsmischung direkt hydrieren
und primären Alkohol anschließend durch Destillation gewinnen oder die Epoxyde durch Destillation gewinnen
und dann hydrieren. Wenn man als Epoxydierungsmittel Äthylbenzolhydroperoxyd verwendet, wird vorzugsweise
das Epoxyd von dem durch Reduktion gebildeten a-Phenyläthanol vor der Hydrierung abgetrennt,
da unter den für die Epoxydhydrierung gewöhnlich angewandten Bedingungen in gewissem Ausmaß der aromatische
Ring reduziert werden kann. Im Fall des Cumylalkohols kann man jedoch den Alkohol in Gegenwart
der Epoxyde unter Bedingungen, bei denen die Epoxyde nicht reduziert werden, zu Cumol hydrogenolysieren
und das Cumol abtrennen.
Die Anwendung anderer Verfahren liegen im Rahmen des fachmännischen Könnens.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man höhere a-Olefine mit Hydroperoxyden mit hohen Um-
6S wandlungsgraden wirksam epoxydieren kann. Bei einer
solchen Epoxydierung beträgt das molare Endverhältnis von Hydroperoxyd zu Olefin 0,95 :1 bis 3 :1 und
zweckmäßig 1 :1 bis 1,5 :1. Im allgemeinen wird es be-
vorzugt, mit kontinuierlicher oder portionsweiser Zugabe von Hydroperoxyd zu Olefin und Katalysator zu
arbeiten, so daß das Verhältnis von in der Reaktionsmischung vorhandenen Hydroperoxyd zu Olefin während
des Hauptteils der Umsetzung beträchtlich niedriger als das angewandte Endverhältnis liegt.
Es wird eine ausreichende Reaktionszeit vorgesehen, damit die hohe Olefinumwandlung gewährleistet ist.
Zeiten von wenigstens einer Stunde und vorzugsweise 2 bis 100 Stunden sind geeignet.
Die. Hydrierung des Epoxyds kann in an sich bekannter
Weise in der Dampf- oder in der flüssigen Phase durchgeführt werden. Gewöhnlich werden olefinische
Verunreinigungen in gesättigte Kohlenwasserstoffe übergeführt. Man kann übliche Hydrierungskatalysatoren
verwenden, jedoch sind Nickel- und Kobaltkatalysatoren bevorzugt. Die Hydrierungstemperaturen und
-drucke können stark schwanken. Man kann beispielsweise Temperaturen von 80 bis 3000C und vorzugsweise
von 125 bis 2000C anwenden. Man verwendet Wasserstoffdrucke
von 1,4 bis 350 atü (20 bis 5000 psig) und vorzugsweise 7 bis 70 atü (100 bis 1000 psig). Die Hydrierungszeiten
betragen beispielsweise 20 Minuten bis 10 Stunden, vorzugsweise 1 bis 4 Stunden.
Man kann die Hydrierungen in flüssiger oder in Dampfphase vornehmen, wobei die Umsetzung in flüssiger
Phase bevorzugt ist. Man kann Lösungsmittel, z. B. Dioxan, tert.-Butanol, Äthanol, Octan oder Di-npropyläther
verwenden.
Bei der Hydrierung werden Umwandlungen von mehr als 95% und Selektivitäten zu primären Alkoholen
von 90 bis 98% erzielt.
Man kann Hydrierungskatalysatoren ohne oder mit Trägern verwenden. Geeignet sind beispielsweise die
Metalle oder Verbindungen von Te, Co, Cr, Cu, Ni, Zr, Sn, Ag und Ti. Beispiele sind Nickel-, Zinkoxyd-, Kupfer-Chromoxydkatalysatoren.
Die erfindungsgemäß verwendeten Hydroperoxyde sind solche der Formel ROOH, worin R einen substituierten
oder unsubstituierten Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest mit etwa 3 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet.
R kann auch ein heterocyclischer oder ähnlicher Rest sein.
Beispielhafte und bevorzugte Hydroperoxyde sind Cumolhydroperoxyd, Äthylbenzolhydroperoxyd, tert.-Butylhydroperoxyd,
Cyclohexanonperoxyd, Tetrahydronaphthalinhydroperoxyd, Methyläthylketonperoxyd
und Methylcyclohexanhydroperoxyd.
Zu verwendbaren Epoxydierungskatalysatoren gehören Verbindungen der folgenden Elemente: Ti, V, CR,
Se, Zr, Nb, Mo, Te, Ta, W, Re, V. Diese können als persäurebildende oder als Hydroxylierungskatalysatoren
bezeichnet werden. Als Katalysatoren weitaus bevorzugt sind Verbindungen von V, W, Mo, Ti, Ta, Nb,
Re und Se.
Die Menge des als Katalysator für das Epoxydierungsverfahren
verwendeten, in Lösung befindlichen Metalle kann stark schwanken, in der Regel ist es jedoch
zweckmäßig, wenigstens 0,00001 Mol und vorzugsweise 0,002 bis 0,03 Mol pro Mol vorhandenen Hydroperoxyds
zu verwenden. Es scheint, daß Mengen von über etwa 0,1 Mol keinen Vorteil gegenüber kleineren
Mengen bieten, man kann jedoch Mengen bis zu 1 Mol oder mehr pro Mol Hydroperoxyd anwenden.
Der Katalysator bleibt während des Verfahrens in der Reaktionsmischung gelöst und kann nach Entfernen
der Reaktionsprodukte aus dieser wieder in der Umsetzung verwendet werden. Zu verwendbaren Molybdänverbindungen
gehören beispielsweise die organischen Molybdänsalze, die Oxyde wie MO2O3, MOO2, MOO3,
Molybdänsäure, die Molybdänchloride und -oxychlorid, Molybdänfluorid, -phosphat und -sulfid. Man kann auch
Heteropolysäuren, die Molybdän enthalten, sowie ihre Salze verwenden. Zu Beispielen hierfür gehören Phosphormolybdänsäure
und ihr Natrium- und Kaliumsalz. Ferner kann man ähnliche oder analoge Verbindungen
der anderen genannten Metalle sowie Gemische davon verwenden.
Die katalytisch wirksamen Bestandteile können in der Epoxydierungsreaktion in Form einer Verbindung
oder Mischung verwendet werden, die zu Beginn im Reaktionsmedium löslich ist. Die Löslichkeit hängt
zwar im gewissen Grad von dem im Einzelfall verwendeten Reaktionsmedium ab, als geeignet lösliche Stoffe
kommen jedoch beispielsweise kohlenwasserstofflösliche Organometallverbindungen mit einer Löslichkeit in
Methanol bei Zimmertemperatur von wenigstens 0,1 g/l in Betracht. Zu beispielhaften löslichen Formen
der katalytisch wirksamen Stoffe gehören die Naphthenate, Stearate, Octoate und Carbonyle. Verschiedene
Chelate, Anlagerungsverbindungen und Enolsalze, z. B. Acetoacetonat, sind ebenfalls brauchbar. Für die erfindungsgemäßen
Zwecke besonders bevorzugte katalytisch wirksame Verbindungen dieser Art sind Naphthenate
und Carbonyle von Molybdän, Vanadium, Wolfram, Titan, Rhenium, Niob, Tantal und Selen. Azoxyverbindungen,
ζ. B. Tetrabutyltitanat und andere analoge Alkyltitanate sind ebenfalls sehr geeignet.
Zu 1,2-olefinisch ungesättigten Stoffen, die epoxydiert
werden, gehören substituierte und unsubstituierte aliphatische und alicyclische Olefine, die Kohlenwasserstoffe,
Ester, Alkohole, Ketone, Äther od. dgl. sein können. Bevorzugte Verbindungen sind a-Olefine mit etwa
10 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Die Hydroperoxydkonzentration in der Epoxydationsreaktionsmischung
zu Beginn der Umsetzung oder die auf die Summe der in den Reaktionsabschnitt eingeführten
einzelnen Ausgangsstoffe bezogene Konzentration beträgt gewöhnlich 1% oder mehr, jedoch sind
auch geringere Konzentrationen wirksam und können angewandt werden. Die Oxydation kann in Gegenwart
eines Lösungsmittels durchgeführt werden, und es ist im allgemeinen zweckmäßig, ein Lösungsmittel zu verwenden.
In den meisten Fällen kommen wäßrige Lösungsmittel nicht in Betracht. Zu geeigneten Stoffen
gehören Kohlenwasserstoffe, die aliphatische, aromatische oder Naphthenkohlenwasserstoffe sein können,
sowie die sauerstoffhaltigen Derivate dieser Kohlenwasserstoffe. Vorzugsweise weist das Lösungsmittel
das gleiche Kohlenstoffskelett auf wie das verwendete Hydroperoxyd, um Lösungsmitteltrennschwierigkeiten
auf ein Minimum zu beschränken oder zu vermeiden.
Um die Selektivität zu verbessern, ist es manchmal zweckmäßig, zusammen mit dem Epoxydierungskatalysator
einen basischen Stoff zu verwenden.
Die dabei verwendeten basischen Stoffe sind Alkalimetall- oder Erdalkalimetallverbindungen. Besonders
bevorzugt sind die Verbindung von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Magnesium, Rubidium, Caesium,
Strontium und Barium. Verbindungen, die in dem Reaktionsmedium löslich sind, sind bevorzugt. Unlösliche
Formen können jedoch ebenfalls verwendet werden und sind wirksam, wenn sie im Reaktionsmedium dispergiert
sind. Man kann Verbindungen organischer Säuren, z. B. Metallacetate, -naphthenate, -stearate, -octoate
und -butyrate verwenden. Ferner sind auch anor-
ganische Salze, ζ. B. Natriumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Trinatriumphosphat verwendbar. Zu besonders
bevorzugten Arten von Metallsalzen gehören Natriumnaphthenat, Kaliumstearat und Magnesiumcarbonat.
Auch Hydroxyde und Oxyde von Alkali- und Erdalkalimetallen sind geeignet. Beispiele dafür sind NaOH,
MgO, CaO, Da(0H)2 und KO. Man kann auch Alkoxyde, z. B. Natriumäthylat, Kaliumcumylat und Natriumphenolat,
verwenden. Ebenso sind Amide, z. B. NaNH2 sowie quaternäre Ammoniumsalze geeignet Ganz allgemein
kann man beliebige Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen verwenden, die in Wasser basisch reagieren.
Die basischen Stoffe werden bei der Epoxydierungsreaktion in Mengen von 0,05 bis 10 Mol, vorzugsweise
von 0,25 bis 3 Mol und insbesondere von 0,50 bis 1,50MoI pro Mol Epoxydierungskatalysator verwendet.
Es wurde festgestellt, daß infolge der Einführung der basischen Verbindung in das Reaktionssystem beträchtlich
verbesserte Wirkungsgrade bei der Verwertung der organischen Hydroperoxyde in der Epoxydierung
erzielt werden.
Durch Verwendung der basischen Verbindung werden mit anderen Worten höhere Ausbeuten an Oxiranverbindung,
bezogen auf verbrauchtes Hydroperoxyd, erzielt. Ferner wird von dem verbrauchten Hydroperoxyd
eine größere Menge zu dem Alkohol reduziert und so die Bildung anderer unerwünschter Produkte
vermindert.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1
Eine «-Olefinmischfraktion, die normale Cn bis Ci 5
(X-Olefine enthielt (Durchschnittsmolgewicht 180), wurde
zu den 1,2-Olefinoxyden epoxydiert. Ein Kolben wurde mit 180 g (1 Mol) der a-Olefine beschickt und
mit 0,4 Gewichtsprozent Molybdännaphthenat (Mo-Gehalt 5 Gewichtsprozent) versetzt. Die Lösung wurde
unter Rühren auf HO0C erwärmt, dann wurde ein konzentiertes
Äthylbenzoloxydat mit einem Äthylbenzolhydroperoxydgehalt von 40 Gewichtsprozent kontinuierlich
nach folgendem Schema zugesetzt: 25% in den ersten 2 Stunden, 25% in den nächsten 4 Stunden, 25%
in den nächsten 8 Stunden und die restlichen 25% in den nächsten 16 Stunden. Die verwendete Gesamtmenge
an Konzentrat betrug 447 g mit einem Hydroperoxydgehalt von 179 g (1,3 Mol). Gleichzeitig wurde weiterer
Katalysator zugesetzt, so daß die Konzentration von Molybdännaphthenat im Kolben bei 0,4% gehalten
wurde.
Die Reaktionsmischung wurde dann zur Entfernung von Äthylbenzol als Kopfprodukt bei 100 mm und der
Sumpf zur Entfernung von a-Phenyläthanol und Acetophenon
als Kopfprodukt bei 50 mm destilliert. Die so erhaltene Sumpffraktion bestand hauptsächlich aus
einer Mischung von Cii-Cis-I^-Olefinepoxyden zusammen
mit geringen Mengen nichtumgesetzter a-OIefine und dem Katalysator. Die Olefinumwandlung betrug
95% und die Selektivität zu Epoxyd 97%, bezogen auf umgesetztes Olefin.
Die Olefinoxydmischung, die geringe Mengen an Olefinen enthielt, wurde in flüssiger Phase hydriert, wobei
als Katalysator 3 Gewichtsprozent eines Nickel-Thoroxyd-Magnesiumoxydkatalysators
mit einem Nikkelgehalt von 35 Gewichtsprozent verwendet wurde. Als Hydrierungsbedingungen wurden eine Temperatur
von etwa 1500C und ein Druck von etwa 70 atü (1000 spig) angewandt. Während der Umsetzung wurde
nach Bedarf Wasserstoff zugeführt, um den Reaktionsdruck aufrechtzuerhalten. Nach einer Reaktionszeit
von etwa 6 Stunden waren etwa 90% der 1,2-OIefinoxyde
in die entsprechenden primären Alkohole umgewandelt. Die Mischung von primären Alkoholen aus
der Hydrierung war nach einer Destillation zur Abtrennung hochsiedender Bestandteile zur Herstellung von
biologisch abbaubaren Detergentien durch Umsetzung mit Äthylenoxyd geeignet.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß äquivalente Mengen Cumolhydroperoxyd in Cumol
und Tetrabutyltitanat oder tert.-Butylhydroperoxyd und Wolframnaphthenat an Stelle von Äthylbenzolhydroperoxyd
und Molybdännaphthenat verwendet wurden. Ferner wurde die Arbeitsweise von Beispiel 1 unter
Verwendung von äquivalenten Mengen Tantalnaphthenat, Niobnaphthenat, Vanadiumnaphthenat,
Rheniumheptoxyd und seleniger Säure an Stelle von Molybdännaphthenat wiederholt. Bei all diesen Arbeitsweisen
wurden im wesentlichen die im Beispiel angegebenen Ergebnisse erzielt.
509 549/418
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von primären Alkoholen durch katalytische Hydrierung von endständigen Epoxyden, dadurch gekennzeichnet, daß man Oxiranverbindungen als Ausgangsstoffe verwendet, welche durch Umsetzung von a-Olefinen mit einem organischen Hydroperoxyd in Gegenwart eines Katalysators hergestellt worden sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |