DE1643358C3 - Verfahren zur Herstellung von Alkylaryläthern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AlkylaryläthernInfo
- Publication number
- DE1643358C3 DE1643358C3 DE19671643358 DE1643358A DE1643358C3 DE 1643358 C3 DE1643358 C3 DE 1643358C3 DE 19671643358 DE19671643358 DE 19671643358 DE 1643358 A DE1643358 A DE 1643358A DE 1643358 C3 DE1643358 C3 DE 1643358C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- parts
- weight
- reaction
- catechol
- isopropanol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 17
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 title description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- -1 aromatic hydroxy compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N Catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 20
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 13
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Natural products OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 6
- 150000002440 hydroxy compounds Chemical class 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZNCUUYCDKVNVJH-UHFFFAOYSA-N 2-isopropoxyphenol Chemical compound CC(C)OC1=CC=CC=C1O ZNCUUYCDKVNVJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N P-Cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- APNUQVKSJLIAPO-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yloxy)benzene Chemical compound CC(C)OC1=CC=CC=C1OC(C)C APNUQVKSJLIAPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNNNPIVFOUVOO-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-propan-2-yloxybenzene Chemical compound CC(C)OC1=CC=C(C)C=C1 ZHNNNPIVFOUVOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K Aluminium chloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N Boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N Chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N Resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N benzohydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- ZYNMJJNWXVKJJV-UHFFFAOYSA-N propan-2-yloxybenzene Chemical compound CC(C)OC1=CC=CC=C1 ZYNMJJNWXVKJJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 150000005206 1,2-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- MUVQKFGNPGZBII-UHFFFAOYSA-N 1-anthrol Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(O)=CC=CC3=CC2=C1 MUVQKFGNPGZBII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-Chlorophenol Chemical class OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 2-isopropylphenol Chemical class CC(C)C1=CC=CC=C1O CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSTPUJAJSXTJHM-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-propan-2-ylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC(C)=CC=C1O DSTPUJAJSXTJHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GGNQRNBDZQJCCN-UHFFFAOYSA-N Hydroxyquinol Chemical compound OC1=CC=C(O)C(O)=C1 GGNQRNBDZQJCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 description 1
- 229930016253 catechin Natural products 0.000 description 1
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000005165 hydroxybenzoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 150000008379 phenol ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylaryläthern durch Umsetzung von aromatischen
Hydroxyverbindungen mit Olefinen in Gegenwart von in der H+-Form vorliegenden Kationenaustauschern
auf Kunstharzbasis als Katalysatoren.
Die Umsetzung von aromatischen Hydroxyverbindungen mit Olefinen in Gegenwart von Säuren, wie
etwa Schwefelsäure und Sulfonsäuren oder Lewis-Säuren, wie Aluminiumchlorid und Bortrifluorid. ist
bekannt. Sie führt im wesentlichen zu im Kern alkylierten Substitutionsprodukten. Auch saure Ionenaustauscher
sind bereits für die Kernalkylierung von Phenolen mit Olefinen empfohlen worden (belgische
Patentschrift 5 90 370). Eine Verätherungsreaktion läßt sich mit den genannten Säuren bzw. Lewis-Säuren nur
unter ganz speziellen Bedingungen und in schlechten Ausbeuten neben der Kernalkylierung erzielen (s.
Houben — Weyl, Methoden der Organischen Chemie,
IV. Auflage, Bd. 6/3, S. 52).
Nach der österreichischen Patentschrift 2 51561
können Alkylaryläther durch Umsetzung von Phenolen mit Olefinen, Alkoholen, Äthern oder Estern in
Gegenwart von wäßrigen Metallsalzlösungen erhalten werden. Diese Methode hat den Nachteil, daß stark
korrodierend wirkende Kondensationsmit'el verwendet werden müssen und sich mit Olefinen nur schlechte
Ausbeuten erzielen lassen.
Außerdem ist aus der DT-PS 8 68 147 bekannt. Phenoläther durch Umsetzung von Phenolen mit
Olefinen in Gegenwart saurer Ionenaustauscher herzustellen. Bei diesem Verfahren entstehen in erheblichen
Mengen kernalkylierte Verbindungen.
Es wurde nun gefunden, daß Alkylaryläther durch Umsetzung von aromatischen Hydroxyverbindungen
mit Olefinen in Gegenwart von in der H+ -Form vorliegenden Kationenaustauschern auf Kunstharzbasis
im Temperaturbereich von 30 bis 2000C in guten Ausbeuten erhalten werden können, wenn man die
Umsetzung in Gegenwart von aliphatischen Alkoholen durchführt.
Es ist äußerst überraschend und war nicht vorauszusehen, daß die Umsetzung zwischen aromatischen
Hydroxyverbindungen und Olefinen, die in Gegenwart von Ionenaustauschern allein überwiegend zur Kernalkylierung
führt, durch die Anwesenheit aliphatischer Für das Verfahren geeignete Hydroxyverbindungen
sind die Mono- und Polyhydroxyderivate ein- oder mehrkerniger aromatischer Systeme mit bis zu 14
C-Atomen im Ringsystem, wie Phenol, Brenzcatechin, Resorcin, Hydrochinon, 1,2,4-Trihydroxybenzol, «- und
^-Naphthol und Hydroxyanthracen. Diese Hydroxyaromaten
können im Kern weitere Substituenten tragen, wie etwa Alkyl- (1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atome),
Alkoxy- (1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atome) oder Carbalkoxygruppen (1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4
C-Atome), Phenyl-, Phenoxy-, Benzyl- oder Halogenatome (vorzugsweise F, Cl, Br). Geeignete substituierte
Verbindungen sind z. B. die verschiedenen Kresole und Xylenole, Chlorphenole und Hydroxybenzoesäureester.
Besonders geeignet für das Verfahren sind die Di- und Polyhydroxybenzole, wie Brenzcatechin.
Als Olefine können nach dem Verfahren prinzipiell geradkettige oder verzweigte aüphatische Kohlenwasserstoffe
mit einer end- oder mittelständigen Doppelbindung verwendet werden. Besonders geeignet sind die
niederen Vertreter dieser Reihe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere bis 4 Kohlenstoffatomen,
wie Äthylen, Propylen und die isomeren Butene.
Als saure Ionenaustauscher kommen die bekannten Kationenaustauscher auf Kunstharzbasis in Frage
(Angewandte Chemie, 66, 241 [1954], Chemische Technik 5, 187 [1953]). Es können sowohl Ionenaustauscher
auf Kondensatbasis (britische Patentschrift 4 50 308, deutsche Patentschriften 7 55119, 734279,
7 47 664, 7 33 679) als auch vorzugsweise solche auf Polymerisatbasis (USA.-Patentschrift 23 66 007, Ind.
Eng.Chem.39,1453 [1947], J. Chem.Soc. [London], 1953,
4097, J. Appl. Chem. 1,124 [1951], deutsche Patentschrift
9 08 247, belgische Patentschrift 5 90 370, deutsche Auslegesohrift 1168081) eingesetzt werden, z.B.
Austauscher, die durch Mischpolymerisation von Styrol mit Polyvinylbenzo! und anschließende Sulfonierung mit
Schwefelsäure oder Oleum in bekannter Weise (deutsche Patentschriften 7 55119, 734279, 749553)
erhalten werden. Die Austauscher müssen auf jeden Fall in der sauren Form (H+ -Form) vorliegen, was
gegebenenfalls eine vorherige Säurebehandlung erfordert. Sie können in verschiedener äußerer Beschaffenheit
zur Anwendung kommen, etwa stückig, in Form des handelsüblichen Perlgranulates oder auch in mehr oder
weniger feingemahlenem Zustand.
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Alkohole sind ein- oder mehrwertige primäre oder
sekundäre Alkohole der aliphatischen (C 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4) oder araliphatischen Reihe, wie
Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, Octanol, Äthylenglykol, Glycerin oder Benzylalkohol. Auch
Gemische verschiedener Alkohole können zur Anwendung kommen. Obwohl die Alkohole im allgemeinen
selbst nicht irreversibel an der Reaktion teilnehmen und daher nicht zur Bildung von Nebenprodukten Anlaß
geben, kann es zweckmäßig sein, den Alkohol einzusetzen, der dem angewandten Olefin entspricht,
etwa Isopropanol bei der Umsetzung mit Propylen. Das
55
pp g py
Alkohole in Richtung auf die Bildung von Alkylaryl- 60 erfindungsgemäße Verfahren kann auch in Gegenwart
äthern beeinflußt werden kann.
Der Reaktionsverlauf sei beispielhaft durch folgendes Formelschema wiedergegeben:
eines weiteren organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. Der Zusatz eines weiteren Lösungsmittels
ist vor allem dann angebracht, wenn höherschmelzende Hydroxyverbindungen umgesetzt werden sollen. Als
Lösungsmittel sind solche organische Flüssigkeiten geeignet, die eine gute Löslichkeit für die betreffenden
Ausgangsverbindungen besitzen und unter den Reaktionsbedingungen gegenüber den Reaktionsteilnehmern
und dem Katalysator inert sind. Geeignete Mittel dieser Art sind Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Halogenkohlenwasserstoffe
wie Chlorbenzoi, Tetrachlorkohlenstoff, 1,2-Dichloräthan und Chloroform oder Äther, wie
Diäthyläther oder Ketone, wie Aceton. Die Mengen dieser Lösungsmittel können in weiten Grenzen
schwanken. Aus wirtschaftlichen Gründen wird man im allgemeinen nur etwa die zur Lösung des Ausgangsmaterials
unter den Reaktionsbedingungen notwendige Menge zusetzen, jedoch kann es etwa bei der
Durchführung der Umsetzung in kontinuierlicher Weise aus fördertechnischen Gründen vor. Vorteil sein,
wesentlich mehr Lösungsmittel zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt,
daß man die zu veräthernde Hydroxy verbindung mit dem aliphatischen Alkohol und gegebenenfalls
einem organischen Lösungsmittel vorlegt, den sauren Ionenaustauscher zusetzt, das Gemisch auf Reaktionsteriperatur
bringt und das Olefin zudosiert, etwa in dem Maße, wie es durch die Reaktion verbraucht wird. Zur
Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit ist es vorteilhaft, den Katalysator im Gemisch durch die üblichen
mechanischen Maßnahmen, wie Rühren, Vibrieren, zu verteilen.
Das Verfahren eignet sich besonders für die kontinuierliche Durchführung, die in verschiedenen
Ausführungsformen zu verwirklichen ist. So kann man z. B. das Gemisch aus Hydroxyverbindung, Alkohol und
gegebenenfalls Lösungsmittel mit der Katalysatoraufschlämmung in einen Reaktor pumpen, in den
gleichzeitig das Olefin eindosiert wird und aus dem eine adäquate Menge Reaktionsgemisch kontinuierlich abgenommen
wird. Eine andere, sehr vorteilhafte Möglichkeit ist das Arbeiten an einem Katalysatorfestbett. In
diesem Falle werden die Ausgangsverbindungen entweder einzeln oder nach vorheriger Mischung im
kontinuierlichen Strom über den in einem Festbett angeordneten Ionenaustauscher geführt.
Die Reaktionsprodukte fallen hierbei unmittelbar katalysatorfrei an, während der Ionenaustauscher aus
den chargenweisen Ansätzen durch Filtrieren, Sedimentieren. Abschleudern und anderen üblichen Verfahren
abgetrennt werden muß.
Die Menge des Katalysators kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in weiten Grenzen variiert
werden. Beim diskontinuierlichen Arbeiten nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit im allgemeinen mit der
vorhandenen Austauschermenge zu. Da eine Rückgewinnung des Katalysators durch einfaches Filtrieren
oder Abschleudern sehr leicht möglich ist, kann man auch noch mit relativ großen Katalysatormengen
wirtschaftlich arbeiten. Im allgemeinen werden Mengen von 0,5 bis 50%, insbesondere von 1 bis 15%
Austauscher, berechnet auf die gesamten Ausgangsverbindungen, eingesetzt.
Die Anwesenheit aliphatischer Alkohole ist entscheidend für den Reaktionsablauf des Verfahrens. Prinzipiell
tritt eine Abschwächur.g der Katalysatoraktivität ein und gleichzeitig eine verstärkte Bildung von Alkylaryläthern
auf Kosten der Kernalkylierung. Da diese Effekte mit der Menge der angewendeten Alkohole
steigen und sich auch mit der Konstitution des Alkohols ändern, hängt der optimale Alkoholzusatz stark von der
Reaktivität der aromatischen Hydroxyverbindung und des Olefins sowie von den Reaktionsbedingungen ab. Im
allgemeinen haben Alkohole mit kleinem Molekulargewicht eine stärkere Hemmwirkung gezeigt als höhermolekulare
Verbindungen (z. B. Methanol im Vergleich 358
zu Butanol). Als Bereich der Alkoholzusatzmenge seien etwa 5 bis etwa 300%, besonders etwa 10 bis etwa
100%, bezogen auf die zu veräthernde Hydroxyverbindung, genannt
Die Menge des anzuwendenden Olefins richtet sich nach dessen Aktivität und nach der Konstitution der
aromatischen Hydroxyverbindung. Auf eine zu veräthernde Hydroxylgruppe bringt man im allgemeinen
etwa die stöchiometrische Menge Olefin zur Anwendung, d.h. 0,8 bis 13 MoL Es kann jedoch auch
vorteilhaft sein, zur Erzielung eines höheren Umsatzes das Olefin im Oberschuß, z. B. von 300%, einzusetzen
oder umgekehrt, um die eventuelle Weiterreaktion bereits gebildeten Äthers zu verhindern mit unterschüssigem
Olefin zu arbeiten, z. B. mit 0,5 bis 0,8 Mol pro Mol
umzusetzender Hydroxyverbindung.
Die optimale Temperatur für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt von der Art der
Ausgangskomponenten und von der Aktivität des Katalysators ab. Sie liegt im Bereich von 30 bis 2000C,
insbesondere von 80 bis 130° C. Eine obere Grenze ist
auf jeden Fall durch die thermische Belastbarkeit des Ionenaustauschers gegeben.
Die Reaktion läßt sich an und für sich schon unter Normaldruck durchführen, doch ist es im allgemeinen
vorteilhaft, zur Erzielung hoher Reaktionsgeschwindigkeiten und guter Raum-Zeit-Ausbeuten unter erhöhtem
Druck zu arbeiten. Dies gilt vor allem beim Einsatz von niedrig siedenden Olefinen und aliphatischen Alkoholen,
die bei der Reaktionstemperatur gasförmig sind. In diesem Falle sind Drücke, die über dem Eigendampfdruck
der am niedrigsten siedenden Komponente liegen, zweckmäßig.
Die Aufarbeitung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen flüssigen Reaktionsgemische
gestaltet sich einfach. Zunächst wird der feste Katalysator, falls nicht am Festbett gearbeitet wurde,
nach üblichen Methoden der Fest/flüssig-Trennung, wie
Filtrieren, Zentrifugieren, Sedimentieren und Dekantieren, entfernt Dieser läßt sich in vielen Fällen ohne
weiteres erneut verwenden. Aus der flüssigen Phase werden zunächst Alkohol und gegebenenfalls organisches
Lösungsmittel und nicht umgesetztes Olefin destillativ entfernt. Der dann verbleibende Rückstand
enthält den gebildeten Alkylaryläther. der daraus nach an sich bekannten Methoden, z. B. Destillation oder
Kristallisation, isoliert werden kann. Da die Reaktionsprodukte im allgemeinen flüssig sind, hat sich vor allem
die fraktionierte Destillation für ihre Abtrennung von nicht umgesetzten Ausgangsverbindungen und gegebenenfalls
entstandenen Kernalkylierungsprodukten bewährt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht und in guten Ausbeuten herstellbaren Alkylaryläther
können in der chemischen Technik vielseitig verwendet werden. Sie sind z. B. wertvolle Zwischenprodukte für
die Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln, Farbstoffen und von Hilfsprodukten für Kunststoffe.
188 Gewichtsteile Phenol, 100 Gewichtsteile Isopropanol
und 25 Gewichtsteile eines sauren Ionenaustauschers (sulfioniertes Harz auf Basis eines Perlpolymerisats
aus Styrol/Divinylbenzol mit 2% Divinylbenzol, hergestellt nach der USA.-Patentschrift 23 66 007)
werden in einem mit Rührer und Gaseinleitungsrohr versehenen Autoklav auf 1100C erhitzt. Bei dieser
Temperatur wurden 105 Gewichtsteile flüssiees Proov-
len mit Hilfe einer Dosierpumpe eingepumpt. Der
Druck steigt bis zu einem Maximum von 42 atm und fällt bei 3stündigem Rühren auf 25 atm ab. Danach wird
abgekühlt und entspannt Aus dem Reaktionsgemisch wird der Katalysator abgenutscht. Das Filtrat hat nach
destillativer Entfernung des Isopropanols folgende Zusammensetzung:
Phenol 54,1%
Isopropylphenyläther 25,5%
Kemalkylierte Äther 0,9% '°
Kernalkylierte Phenole
(Isopropylphenole) 11,2%
Danach ist das Verhältnis von gebildetem Isopropylphenyläther
zu entstandenen Kernalkylprodukten = 2,1 :1.
Bei einem ganz analog, jedoch ohne Zusaiz von Isopropanol durchgeführten Vergleichsversuch war
zwar der Phenolumsatz höher (J'0% der Theorie), doch
betrug das entsprechende Produktverhältnis 0,24, d. h.. es wurden im Verhältnis zehnmal soviel kernalkylierte
Nebenprodukte gebildet wie beim Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
25
216 Gewichtsteile p-Kresol, 100 Gewichtsteile Äthylenchlorid
und 100 Gewichtsteile Isopropanol werden mit 25 Gewichtsteilen des Ionenaustauschers, wie im
Beispiel 1, mit 105 Gewichtsteilen Propylen bei HO0C behandelt. Nach 4stündiger Reaktion ist der Druck von
40 auf 26 atm abgefallen. Die Aufarbeitung analog Beispiel 1 liefert ein Reaktionsprodukt, das 71% nicht
umgesetztes p-Kresol, 21% Isopropyl-p-tolyläther und
6% 4-Methyl-2-isopropylphenol enthält.
Bei der Durchführung der Reaktion ohne Isopropanol-Zusatz
unter sonst gleichen Bedingungen wird ein Reakticnsgemisch erhalten, in dem auf 100 Teile
Isopropyl-p-tolyläther 32 Teile kernalkylierte Äther und 98 Teile kerneikylierte Kresole vorliegen.
220 Gewichtsteile Brenzcatechin, 80 Gewichtsteile Isopropanol und 100 Gewichtsteile Äthylenchlorid
werden mit 30 Gewichtsteilen des Ionenaustauschers von Beispiel 1 in einem Autoklav vorgelegt, der nach
Hochheizen auf 900C mit 105 Gewichtsteilen Propylen
beschickt wird. Der sich zunächst einstellende Druck
von 42 atm fällt nach 200 Minuten langem Rühren bei 1100C auf 18 atm ab. Nach dem Abkühlen des Ansatzes
wird überschüssiges Olefin entspannt, der Katalysator abfiltriert und das Filtrat zur Entfernung von Äthylenchlorid
und Isopropanol bis 1000C andestilliert. Der verbleibende Rückstand (272 Gewichtsteile) enthält
nach der gaschromatographischen Analyse:
Brenzcatechin-diisopropyläther 2,9%
Brenzcatechin-monoisopropyläther 61,0%
Kernalkylierte Äther 8,3%
Brenzcatechin +
kemalkyliertes Brenzcatechin 27,5%
60
Durch fraktionierte Destillation lassen sich 15s
Gewichtsteile Monoäther (o-Isopropoxyphenol) vom Kps = 77 bis 79°C erhalten. Daneben kristallisieren aus
den höhersiedenden Fraktionen noch 36 Gewichtsteile unverändertes Brenzcatechin aus. Dieses kann auch
durch Unterbrechen der Destillation beim Erreichen des Brenzcatechin-Siedepunktes aus dem Destillationssumpf isoliert werden.
Verfährt man wie oben, setzt jedoch nur 50 Gewichtsteile Isopropanol zu, so werden noch 110
Gewichtsteile Monoäther erhalten. Ein Vergleichsversuch, der völlig analog, jedoch ohne Isopropanol
durchgeführt wurde, lieferte nur 42 Gewichtsteile Äther neben 244 Gewichtsteilen kernalkylierter Produkte.
Nach dem Verfahren des Beispiels 3 werden 220 Gewichtsteile Brenzcatechin, 100 Gewichtsteile Methanol
und 25 Gewichtsteile des Ionenaustauschers (wie Beispiel 1) mit 126 Gewichtsteilen Propylen 2 Stunden
bei 1300C behandelt Nach der beschriebenen Aufarbeitung
werden 115 Gewichtsteile Brenzcatechin, 75 Gewichtsteile o-Isopropoxyphenol und 30 Gewichtsteile
höhersiedende Produkte erhalten.
220 Gewichtsteile Brenzcatechin, 100 Gewichtsteile n-Butanol, 25 Gewichtsteile feingemahlener Ionenaustauscher
(gleicher Typ wie in Beispiel 1) und 105 Gewichtsteile Propylen werden wie in Beispiel 3 2'/2
Stunden verrührt. Es werden neben 61 Gewichtsteilen Brenzcatechin 102 Gewichtsteile o-Isopropoxyphenol
und 60 Gewichtsteile kempropylierte Verbindungen erhalten.
In einem senkrecht stehenden Rohr von 70 mm innerem Durchmesserund 1,3 Liter Rauminhalt werden
225 g perlförmiger Ionenaustauscher (gleiche Sorte wie Beispiel 1) zu einem Festbett angeordnet und mit
Äthylenchlorid bis zur Volumenkonstanz aufgequollen. Der Reaktor ist am unteren Ende mit zwei Zuführungsleitungen versehen, durch die eine Brenzcatechinlösung
und Propylen mit Hilfe von Pumpen zudosiert werden können. Ein Abgang am oberen Ende führt zu einem
Entspannungsventil, das durch den Innendruck des Reaktors pneumatisch gesteuert wird.
In einer Fahrvorlage wird eine Mischung aus 66 Gewichtsteilen Brenzcatechin, 30 Gewichtsteilen Äthylenchlorid
und 30 Gewichtsteilen Isopropanol zur Kristallisationsverhinderung auf 60 bis 70°C gehalten.
Stündlich werden eine 110 g Brenzcatechin enthaltende Menge dieser Lösung und 63 g Propylen eindosiert. Die
Temperatur im Reaktor wird mit einer elektrischen Außenheizung auf HO0C eingestellt und der Druck mit
Hilfe des Entspannungsventils auf 50 atm gehalten. Das kontinuierlich abfließende Reaktionsgemisch wird zur
Entfernung von Äthylenchlorid und Isopropanol andestilliert. Der Rückstand enthält nach dem Gaschromatogramm:
Brenzcatechin-diisopropyläther 3%
Brenzcatechin-monoisopropyläther 60%
Verschieden kernalkylierte
Brenzcatechine
Brenzcatechine
Claims (1)
- Patentanspruch;Verfahren zur Herstellung von Alkylaryläthern " durch Umsetzung von aromatischen Hydroxyverbindungen mit O'sfinen in Gegenwart von in der H+-Form vorliegenden Kationenaustauschern aut Kunstharzbasis im Temperaturbereich von 30 bis 2000C, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von aliphatischen Alkoholen durchführt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF0053533 | 1967-09-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1643358C3 true DE1643358C3 (de) | 1976-12-16 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DD232485A5 (de) | Verfahren zur herstellung von acetalen | |
DE3884254T2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Octa-2,7-dien-1-ol. | |
DE3688575T2 (de) | Gemilderte Reduktionsreaktion zur Herstellung von Arylhydroxylaminen. | |
DE2655826C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkylaryläthern | |
DE1643358B2 (de) | Verfahren zur herstellung von alkylarylaethern | |
DE2611320C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2,3,6-Trimethylphenol durch Methylierung von 2,6-Xylenol in flüssiger Phase | |
EP0022955A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Herstellung von höheren ungesättigten Ketonen | |
DE2745589B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von p-Alkylphenolen | |
EP0083700B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von p-tert.-Octylphenol durch katalytische Alkylierung von Phenol | |
DE1643358C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkylaryläthern | |
EP0025940B1 (de) | Verfahren zur Hydroxylierung olefinisch ungesättigter Verbindungen | |
DE69011237T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von alpha-(4-Isobutylphenyl)propionsäure oder deren Vorläufer. | |
DE3801273A1 (de) | Verfahren zur herstellung von tert.-amylalkohol (taa) | |
DE2314950C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxydiphenyl | |
EP0013924B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkylarylethern | |
DE2362648A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halogenphenolen | |
DE3130428C2 (de) | Verfahren zur tert. Butylierung von hydroxyaromatischen Verbindungen | |
EP0297391A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von monomeren Alkenylphenolen aus Dihydroxydiphenylalkanen | |
DE1159960B (de) | Verfahren zur Herstellung von alkylierten aromatischen Hydroxyverbindungen | |
AT251561B (de) | Verfahren zur Herstellung von Aryläthern | |
EP0086390B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Carbamaten | |
AT222640B (de) | Verfahren zur Herstellung von alkylierten aromatischen Hydroxyverbindungen | |
DE1950982C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-(2-oder 4-Hydroxyphenyl)-2-(3- oder 4-isopropenylphenyl)-propanen | |
DE2512295C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von β-Aryl-substituierten Ketonen | |
AT229300B (de) | Verfahren zur Herstellung von o-Alkylphenolen |