DE1643389A1 - Process for the preparation of aromatic amines substituted with chlorine - Google Patents
Process for the preparation of aromatic amines substituted with chlorineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytisehen Reduktion von aromatischen Ghlornitroverbindungen zu den entsprechenden chlorsubstituierten Aminen, bei welchem. Verfahren die Bildung von nicht chlorierten Produkten minimal gehalten wird . -'.,"■.-The invention relates to a method for catalytic Reduction of aromatic chloronitro compounds to the corresponding chlorine-substituted amines, in which. Process the formation of non-chlorinated products is kept to a minimum. - '., "■ .-
;vlan reduziert seit langem aromatische Hitroveroindungen, sowie' aromatische Chlornitroveibindungen zu den entsprechenden aromatischen Aminen auf verschiedene Art und Weise, beispielsweise unter Verwendung von Bissnspänen und verdünnter Säure; ferner benutzt man zur ReduktionZink,; vlan has long been reducing aromatic nitro compounds, as well as' aromatic Chlornitroveibindungen to the corresponding aromatic amines in various ways and Way, for example using bite chips and dilute acid; zinc is also used for reduction,
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Zinn, und Zinn-(II)-Chlorid mit oder ohne Säure, ^lialisulfide und eine grosse Anzahl anderer Reduktionsmittel.Tin, and tin (II) chloride with or without acid, ^ lialisulfide and a wide variety of other reducing agents.
Insden letzten Jahren hat man neue Verfahrensweisen ^nowickelt, bei denen molekularer Wasserstoff mix verschiedenen Katalysatoren zur direkten Reduktion cer liitroverbindungen zu den Aminen verwendet wird. Diese katalytischer.." Hydrierungen besitzen zahlreiche Vorteile gegenüber esaIn s recent years, new procedures ^ has nowickelt, in which molecular hydrogen mix various catalysts for direct reduction cer liitroverbindungen used to amines. These catalytic .. "hydrogenations have numerous advantages over esa
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früher angewandten chemischen Verfahrensweisen, insbesondere im Hinblick auf die V/irtschaf tlichkeit, ihre ^ov/andeloarlceit, bezüglich der Komplexität der Verfahrensführung, der abtrennung der entstandenen Produkte und der Leichtigkeit der Anpassung an eine kontinuierliche Verfahrenstechnik. Diese katalytis'ciien Hydrierungen werden bei aromatischen Nitroverbindungen sowohl in der flüssigen als auch in der dampfförmigen Phase durchgeführt. Man hat bereits zahlreiche Katalysatorsysteme, die für die verschiedenen Techniken geeignet sein sollen, vorgeschlagen bzw. ausprobiert, da sich doch zahlreiche liachteile oei aer anwendung der katalytischen Hydrierungsteehnik herausgestellt haben.previously used chemical processes, in particular with a view to profitability, their ^ ov / andeloarlceit, with regard to the complexity of the process management, the separation the resulting products and the ease of adaptation to continuous process engineering. These catalytic hydrogenations are used in aromatic Nitro compounds carried out both in the liquid and in the vapor phase. One already has numerous catalyst systems for the various Techniques should be suitable, proposed or tried out, since there are numerous drawbacks oei aer application of the catalytic hydrogenation technology.
Das Hauptproolem, mit dem man bei der katalytischer. Reduktion von aromatischen Ghlornitroverbinaun^en ko..frottiert wird, ist die starke, während des Prozesses eri'olroiiic-Dechlorierung» Kan hat bereits zahlreiche. Wege versucht-,The main problem with the catalytic. Reduction of aromatic Ghlornitroverbinaun ^ en ko..frottiert, is the strong, during the process eri'olroiiic dechlorination » Kan already has numerous. Tried ways-
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urn diese Dechlorierung zu unterdrücken, oeis^ielsweiee . die Verwendung eines komplexen Kupfer-Ohroffi-K.atalysa-.ors, die Verwendung von Rhodium als Katalysator m.Anwesenheit ' eines organischen -Lösungsmittels, die .nnwenuunj: kontrollierter Mengen von Itiagnesiumoxyd oder i«agnesiu:r.ayöro>:yö zusar-Kun. mit einem auf Kohle angeordneten Platinkatalysator, εον/ie die Verwendung von Piperazin oder Horpholin una ihrer N-alky!substituier"ten Derivate als Unterdrücker α er Dechlorierung. Die Verwendung eines Platinkatalysators in Verbindung mit geringen Mengen an Horpliolin drüc^i die Dechlorierung bis auf einen Grad von 0,40 bis £,rO Mol Prozent. . 'To suppress this dechlorination, otherwise . the use of a complex copper-Ohroffi-K.atalysa-.ors, the use of rhodium as a catalyst in the presence 'of an organic solvent, the .nnwenuunj: more controlled Quantities of Itiagnesium Oxide or i «agnesiu: r.ayöro>: yö zuzar-kun. with a platinum catalyst arranged on carbon, εον / ie the use of piperazine or horpholine and theirs N-alky! Substituted derivatives as suppressors Dechlorination. The use of a platinum catalyst in connection with small amounts of horpliolin press ^ i dechlorination to a degree from 0.40 to £, rO Mole percent. . '
etellt das erfiaäungsgeraässQ Vörfahroi eir.o sprunghafte Verbesserung der katalytischen leüuiirior; von aromatischen Chlornitroverbindüngen dar, weil cie Biloun der dechlorierten Produkte auf einen Grad von 0,20 lud Prozent oder sogar noctivveniger heruntergedrückt ',virc .sets the device Q Vörfahroi eir.o leaps and bounds of catalytic leüuiirior; from aromatic chloronitro compounds because cie Biloun of the dechlorinated products to a degree of 0.20 Percent or even noctivveniger depressed ', virc.
i3s wurde überraschenderweise gefunden, dass die Bildung von dechlorierten-Produkten wahrend der durch Ρΐ&τΐη katalysierten Reduktion von aromatischen Ghlornitroverbindungen auf einen Grad von 0,20 l.Iol Prozent ocer wenics h.eruntergedrückt wird, wenn man die P.eduktion in Anwesenheit des weiter unten beschriebenen Katalysators und in Anwesenheit von 2riphenylphosphit oder iritolylphosphiti3s was surprisingly found that the formation of dechlorinated products during the period indicated by Ρΐ & τΐη catalyzed reduction of aromatic chloronitro compounds to a degree of 0.20 l.Iol percent ocer wenics i.e. is suppressed if the reduction is carried out in the presence of the catalyst described below and in Presence of triphenyl phosphite or iritolyl phosphite
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(m- und p-Kresylphosphit) bei einer Temperatur von '50 t 1250C und einem Wasserstoffgasdruck:-van" etwa γ-105.atü durchführt. .(m- and p-cresyl phosphite) at a temperature of '50 t 125 0 C and a hydrogen gas pressure: -van "carries out about γ-105.atü.
Bei der praktischen Durchführung vorliegender jirfincur.g kann jeder. Autoklav aus rostfreiem Stahl, der mit eines: Propeilerrührer einer Geschwindigkeit von etwa yCü Umdrehungen, pro Minute, einer elektrischen Heiavorrichtung, einem Kühlmantel und einer mit einer Wasserstoffquelle verbundenen Gaseinleitung ausgestattet ist und einen l/ruck bis etwa 105 atü aushält, verwendet werden. Je nach α err. Gewicht.der aromatischen Chlornitroverbindung werden 0,01 bis 0,08 io eines Katalysators, der aus 1 ois 5 P auf Kohle erteiltem Platin besteht und 0,05 bis ü,5 Triphenylphosphit oder Tritolylphosphit in aen Autoklav eingegeben. Nachdem der Autoklav mit Stickstoff ausgespült und sodann mit Wasserstoff beschickt wurde, erfolgte Aufheizung auf 30 bis 125°C und Erhöhung des Wasserstoffdrucks im Autoklav auf 7 bis 105 atü. Je niederer die Temperatur des Autoklavs war, umso langsamer verlief cie Reduktion» Bei etwa 3O0C und einem Wasserstoffdruck ven 7 atü betrüg die benötigte Reduktionszeit 17 ois Iy St u;;c ιr. Durch Erhöhung der. Temperatur auf 200 bis 125 0 und ces Drucks auf etwa 21 _atü wurde die Reduktions.zeit auf weniger als 1 Stunde verringert. lüach erfolgter Reduktion wire die entstandene rohe aromatische Chloraminoverbindung aus dem Autoklav entfernt, durch filtration vom"Xataiys^terIn the practical implementation of the present jirfincur.g everyone can. A stainless steel autoclave equipped with a propeller stirrer with a speed of about yCu revolutions per minute, an electric heating device, a cooling jacket and a gas inlet connected to a hydrogen source and which can withstand a pressure of about 105 atmospheres. Depending on the α err. Gewicht.der aromatic chloronitro compound are inputted 0.01 to 0.08 is io of a catalyst consisting of 1 ois 5 P erteiltem platinum on carbon and 0.05 to above, 5 triphenyl phosphite or tritolyl phosphite in aen autoclave. After the autoclave had been flushed out with nitrogen and then charged with hydrogen, it was heated to 30 to 125 ° C. and the hydrogen pressure in the autoclave was increased to 7 to 105 atmospheres. Depending lower the temperature of the autoclave was, the slower reduction proceeded cie "At about 3O 0 C and a hydrogen pressure of 7 atm ven betrüg the reduction of time required ois Iy 17 St u ;; c ιr. By increasing the. With a temperature of 200 to 125 ° and the pressure to about 21 °, the reduction time was reduced to less than 1 hour. After the reduction has taken place, the resulting crude aromatic chloramino compound is removed from the autoclave by filtration from the Xataiys ^ ter
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befreit und das Wasser abgetrennt. Anschliessend wire zur Reingewinnung des Chloramine dieses destilliert. Zu-cam gemäss vorliegender Erfindung au den .entsprechenden Caloraminen reduzierbaren aromatischen Chlornatrover-bindungen gehören: 2-Chlornitrobenzol, 3-Chlornitrobensol, 4<-Chlornitrobenzol, S-Chlor-^-nitrotoluol, 4-Chlor-2-nitrotoluol, 2-Chlor-4-nitrotoluol, 6-Chlor-4-hitro-l,2-diraetaylDeazol, 4-Chlor-2~nitro-l,3-dimethylbenzol, 6-Chlor-4-nitro--l>3~ dimethylbenzol, 2,5-Dichlornitrobenzol, 3,4-Dichlornitrobenzol, sowie ein G-emisch aus rohem Hitrochlorbenzolj das etwa 92 'fo meta-Isomer, 4 bis 5 Y° para-Isoraer und 2 bis 3 jö ortho-Isomer enthält. Rohe Ausgangsprodukte, die einen niederen Gehalt an 3-Chloraltrobenzol mit 2-Chlor- ύηά 4-öh.loraitrobenzolen aufwaiaen, lassen sich gl&iciifalis leicht nach dem erfindungsgemassen Verfahren reduzieren, ohne dass das ursprüngliche Isomerenverhältnis geändert: wird. Wenn man ein Chlornitrobenzol von 99,9 ^iger Reinheit, insbesondere 3-ChlornitrobehzoI, als A-usgangsverbindung '{ einsetzt, beträgt die leicht erhältliche. Gresamtausbeute an 3-Chloranilin 96 f» der Theorie.freed and the water separated. Then it is distilled to recover the chloramine. According to the present invention, from the corresponding caloramines, reducible aromatic chloronato compounds include: 2-chloronitrobenzene, 3-chloronitrobenzene, 4-chloronitrobenzene, S-chloro - ^ - nitrotoluene, 4-chloro-2-nitrotoluene, 2-chlorine -4-nitrotoluene, 6-chloro-4-hitro-l, 2-diraetayl-deazol, 4-chloro-2 ~ nitro-l, 3-dimethylbenzene, 6-chloro-4-nitro-l > 3 ~ dimethylbenzene, 2, 5-dichloronitrobenzene and a G-emic from crude Hitrochlorbenzolj the approximately 92 'fo meta isomer 4 contains, 3,4-dichloronitrobenzene, to 5 ° Y para-Isoraer and 2 to 3 jö ortho isomer. Crude starting products which have a low content of 3-chloroaltrobenzene with 2-chloro-ύηά 4-.loraitrobenzenes can easily be reduced by the process according to the invention without the original isomer ratio being changed. When reacting a chloronitrobenzene of 99.9 ^ purity, especially 3-ChlornitrobehzoI, used as the A-usgangsverbindung '{, is the readily available. Total yield of 3-chloroaniline 96 for theory.
Das V/es en vorliegender Erfindung wird nun anhand der folgenden Baispiele weiterhin erläutert, bei denen sich ; die Gewiohtsprozeatangabe des; au£ Kohle^ Te^t eilt en Platinkatalysators und das iriphenyl· oder iritolylphosphits auf das Gewicht der zum eataprföh^nd^n Qhlosjamip zw redu- ; zierenden aromatischen GhlornitrovQxblndung bezieht.The V / es of the present invention will now be further explained with reference to the following examples, in which ; the weighted percentage of the; a platinum catalyst and the iriphenyl or iritolyl phosphite are added to the weight of the reduced to eataprföh ^ nd ^ n Qhlosjamip; ornamental aromatic GhlornitrovQxblndung refers.
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Meta-Chlornitrobenzol einer 99,0 molprozentigen Reinheit wurde zusammen mit 0,05 1° eines Katalysators, der aus 5 % auf Kohle verteiltem Platin bestand und 0,10 /° 2riphenylphosphit in einen.Autoklaven eingegeben, dieser sodann. mit Stickstoff ausgespült und mit Wasserstoff beschick:!;, der einen Druck von 38,5 atü besass. Die Reaktanxen vmräen. auf 600G erhitzt und diese Temperatur 4 bis 5 Stuna en eingehalten, wobei die Reaktion vollständig verlief. Das Reaktionsprodukt wurde abgekühlt und aus dem .vaxoklav ^nIrfernt. Das meta-Chlornitrobenzol war vollständig zum entsprechenden Ghloranilin reduziert, es konnten nur 0,13 Mol Prozent Anilin in dem entstandenen Produkt festgestellt werden, Nach der Reinigung erhielt man. eine Ausbeute au m-Chloranilin von 93»0 $> der Theorie; der Reinheitsgrad: betrug 90,5 $.Meta-chloronitrobenzene a 99.0 molprozentigen purity was consisted together with 0.05 1 ° of a catalyst consisting of 5% platinum on carbon distributed and input to einen.Autoklaven 0.10 / ° 2riphenylphosphit, then this. flushed with nitrogen and charged with hydrogen:!;, which had a pressure of 38.5 atü. The reactanxes vmräen. heated to 60 0 G and this temperature was maintained for 4 to 5 hours, the reaction proceeding to completion. The reaction product was cooled and removed from the vaxoclave. The meta-chloronitrobenzene was completely reduced to the corresponding chloroaniline; only 0.13 mol percent of aniline could be found in the resulting product. After purification, it was obtained. a yield from m-chloroaniline of 93 »0 $> of theory; the purity: was $ 90.5.
i2s wurde das Beispiel 1 wiederholt mit der Abänderung, dass die Reaktionsteilnehmer auf eine !Temperatur von 100 G erhitzt wurden, wodurch die Reaktion bereits in weniger als 2 Stunden vollständig verlaufen, war. Eine Dechlorierung war nur in sehr geringem Umfang erfolgt, as konnten 0,11 i° Aniiingatialt ermittelt werben, Die Ausbeute und die Reinheit war die giisijDfee wie In Beispiel. 1.Example 1 was repeated with the modification that the reactants were heated to a temperature of 100 G, as a result of which the reaction was already complete in less than 2 hours. Dechlorination was done only to a very limited extent, as could advertise determined 0.11 i ° Aniiingatialt, the yield and purity was the giisijDfee as in Example. 1.
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Beispiel 3:Example 3: ' - -'- -
•iäs wurde das Beispiel 1" wiederholt»■-mit der Abänderung, 'dass anstelle von. 0,1 i» Iriphenylphosphit 0,05 & Triimenjlp.iosiJ.ii- und anstelle von 0,05 fi auf Kohlenstoff verteilt "eta Pia-j in" diesmal 0,015 0A Platin verwendet wurden.' Die Reaktion κοηπce in 6 Stunden vollständig zueride geführt werden. Die Dechlorierung konnte so weit".vermindert werden, 'dass nur rioca 0,08 Mol Prozent Anilin entstanden. Die Ausbeute und d4.e Reinheit des Reaktionsproduktes war vergleichbar mit α sr in Beispiel 1 beschriebenen.• IEUs was Example 1 "repeated" ■ -with except 'that instead of. 0.1 i »Iriphenylphosphit 0.05 Triimenjlp.iosiJ.ii- and instead of 0.05 fi on carbon distributed" eta Pia j in 'this time 0.015 0 A platinum were used.' The reaction κοηπce can be completely carried out in 6 hours. The dechlorination could "be reduced" to such an extent that only 0.08 mol percent of aniline was formed. The yield and d 4 .e purity of the reaction product were comparable to the α sr described in Example 1.
jSs wurde wiederum das Beispiel 1 wiederholt, mit der Abänderung, dass der Wasserstoff druck im Autoklav 38,5 bis 105 ^ tu. betrug und nur 0,03 Gewichtsprozent eines 5 /oigen auf Aohie verteilten Platinkatalysators zusammen mit 0,05 Gewichtsprozent TriphenylphOsphit verwendet wurden. Die Deehlorierung wurde so weit'vermindert, dass nur 0,19 üol Prozeat Anilin entstanden. Die Ausbeute und die Reinheit war die gleiche wie in Beispiel 1.jSs Example 1 was repeated again, with the modification that the hydrogen pressure in the autoclave is 38.5 to 105 ^ tu. was and only 0.03 weight percent of a 5% on Aohie distributed platinum catalyst along with 0.05 weight percent Triphenylphosphite were used. Deehlorierung was reduced to such an extent that only 0.19 ool per cent Aniline was formed. The yield and purity was that same as in example 1.
Beispiel 5:Example 5: - _ - ~- _ - ~
2,5-Dichlornitrobenzol" wurde zusammen mit 0>05 i» eines 5 Tragen auf Kohle verteilten .Platinkatalysators mc 0,u5 > Triphenylphosphit eingegeben, der Autoklav mit Stickstoff ausgespült und sodann mit Wasserstoff eines Drucks von 3S,5 atti beschickt* Die Reaktanten'wurden 8 bis 9 Stunden auf2,5-dichloronitrobenzene "was introduced together with 0> 05 i» of a platinum catalyst mc 0, u5 > triphenylphosphite distributed on charcoal, the autoclave was flushed out with nitrogen and then charged with hydrogen at a pressure of 3S, 5 atti * The reactants 'were 8 to 9 hours on
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750C erhitzt, innerhalb welcher Zeit die Reaktion zuendegeführt wurde. Das entstandene Produkt wurde abgekühlt und aus dem Autoklav entfernt. Das eingesetzte 2,5-Dichlornitrobenzol war vollständig zum entsprechenden 2,5-Dichloranilin mit einer Spur von m-Ghloranilin von weniger als 0,2 Mol Prozent reduziert. Die Ausbeute an 2,5-Dichloranilin betrug nach der Reinigung 98 #.75 0 C heated, within which time the reaction was brought to an end. The resulting product was cooled and removed from the autoclave. The 2,5-dichloronitrobenzene used was completely reduced to the corresponding 2,5-dichloroaniline with a trace of m-chloroaniline of less than 0.2 mol percent. The yield of 2,5-dichloroaniline after purification was 98 #.
Beispiel 6; - · Example 6; - ·
Es wurde das Beispiel 5 wiederholt, mit der Abänderung, dass anstelle von 2,5-Dichlornitrobenzol 3,4-Dichiörnitrobenzol eingesetzt wurde und die Temperatur von 75 auf 800G ernöht wurde j die Erhitzung wurde 9 bis 10 Stunden fortgeführ-s, innerhalb welcher Zeit eine völlige Reduktion des3,4-Dichlornitrobenzols zum entsprechenden Dichloranilin erfolgta,-das nur eine Spur an Ohloranilin, nämlich weniger als 0,25 Mol Prozent, aufwies. Die Ausbeute an 3,4-Bichloranilin betrug nach der Reinigung 97 bis 98 fi. It was repeated Example 5, with the modification that, instead of 2,5-dichloronitrobenzene 3,4-Dichiörnitrobenzol used and was ernöht the temperature of 75 to 80 0 G j, the heating was added 9 to 10 hours fortgeführ-s, within at which time a complete reduction of the 3,4-dichloronitrobenzene to the corresponding dichloroaniline takes place, which had only a trace of ohloraniline, namely less than 0.25 mol percent. The yield of 3,4-bichloroaniline after purification was 97 to 98 fi.
4-Chlornitrobenzol wurde zusammen mit 0,05 ?° eines Katalysators, der zu 5 ^ aus auf Kohle verteiltem platin bestand und 0,05 i» Triphenylphosphit in einen Autoklaven eingegeben, dieser mit Stickstoff ausgespült und sodann mit 'Wasserstoff unter einem Druck von 21 atü beschickt. Die Reaktionsteilnehmer wurden auf 600C erhitzt und diese Temperatur 8 Stunden lang aufrechterhalten, innerhalb welcher Zeit die Reaktion4-chloronitrobenzene was added together with 0.05? ° a catalyst which consisted of 5 ^ of dispersed platinum on carbon and 0.05 entered i »triphenyl phosphite in an autoclave, this purged with nitrogen and then with 'hydrogen under a pressure of 21 atü loaded. The reactants were heated to 60 ° C. and this temperature was maintained for 8 hours, during which time the reaction took place
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vollständig verlief. Das Reaktionsprodukt wurde abgekühlt und aus dem Autoklav entfernt. Das der Ausgangsverbindung entsprechende entstandene 4-Chloranilin besass nur einen Gehalt von 0,1 Mol Prozent Anilin als Dechlorierungsprodukt. Nach der Reinigung erhielt man 4-Ghloranilin in 99,5 %iger Reinheit.went completely. The reaction product was cooled and removed from the autoclave. That of the starting compound the corresponding 4-chloroaniline formed had only one Content of 0.1 mol percent aniline as a dechlorination product. After purification, 99.5% strength 4-chloroaniline was obtained Purity.
Es wurde das Beispiel 1 nochmals wiederholt, mit der Abänderung, dass man anstelle von m-Chlornitrobenzol diesmal 4-Chlor-2-nitrotoluol einsetzte .'Die letztere Verbindung wurde nach dem erfindungsgemassen Verfahren zu 4-Chlor-2-aminotoluol reduziert, das lediglich eine Spur, nämlich weniger als 0,15 Mol Prozent, 2-Aminotoluol enthielt. Nach der Reinigung erhielt man ein 99 #iges p-Ghlortoluol.Example 1 was repeated again, with the modification that instead of m-chloronitrobenzene this time 4-chloro-2-nitrotoluene was used. 'The latter compound became 4-chloro-2-aminotoluene by the process according to the invention reduced, which contained only a trace, namely less than 0.15 mole percent, 2-aminotoluene. To the purification gave a 99% p-chlorotoluene.
Bs ist zu betonen, dass man auch bei geringeren Temperaturen und Drucken als den oben beschriebenen zufriedenstellende Ergebnisse erhält. In solchen Fällen werden jedoch längere Reaktionszeiten bis zu 24 Stunden erforderlich sein.It should be emphasized that you can also use it at lower temperatures and printing satisfactory to those described above Results. In such cases, however, longer reaction times of up to 24 hours will be required.
Während auf Kohle verteiltes platin als bevorzugter Katalysator verwendet wurde, können auch andere Katalysatoren mit befriedigenden Ergebnissen eingesetzt werden, beispielsweise schwammiges Nickel, Platinmohr, Palladium auf Aktivkohle, Platin, oder Palladium auf Aluminium und dergleichen,While platinum distributed on carbon is the preferred catalyst was used, other catalysts can also be used with satisfactory results, for example spongy nickel, platinum black, palladium on activated carbon, Platinum, or palladium on aluminum and the like,
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1967
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- 1967-08-16 BE BE702709D patent/BE702709A/xx unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3006748A1 (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-11 | Johnson Matthey Co Ltd | CATALYST AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE702709A (en) | 1968-01-15 |
GB1138567A (en) | 1969-01-01 |
CH495943A (en) | 1970-09-15 |
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