DE1643727C3 - Verfahren zur Herstellung von 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxy-pentanal - Google Patents

Description

CH_{3 v} CH₃

CH,

^CH-CHO -» ^CH-CH-C-CHO
^CH' ^CH° O U

Im Hinblick auf den Stand der Technik liefert das zur Anwendung gelangen. Um Entwässerung und Verfahren nach der Erfindung überraschend 2,2,4-Tri- 35 Schrumpfung der Austauscherharze insbesondere im

methyl-3-hydroxy-pentanal in guter Ausbeute und kontinuierlichen Betrieb zu vermeiden, ist der Zusatz

Reinheit und auf einfachem, einstufigem Wege. Eine von z. B. 2 bis 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen

wesentliche Bildung von Nebenprodukten, z. B. 2,6-Di- auf Isobutyraldehyd, bisweilen zweckmäßig. Nach der

isopropyl-5,5-dimethyl-l,3-dioxanol-(4), findet nicht Reaktion kann der Austauscher in üblicher Weise, statt. 40 z. B. durch Behandlung mit wäßriger Sodalösung und

Die Dimerisierung des Ausgangsstoffes Isobutyr- anschließendem Spülen mit Wasser, reaktiviert und aldehyd wird in Gegenwart von schwach, mittelstark in feuchtem oder trockenem Zustand wiederverwendet oder insbesondere stark basischen Ionenaustauschern werden. Die Austauscher haben eine lange Lebensoder ihren Gemischen durchgeführt. Eine Reihe für dauer, nach 100 Stunden Umsetzung konnte noch kein das Verfahren verwendbarer basischer Ionenaustau- 45 Verlust der Wirksamkeit festgestellt werden. Bezüglich scher ist in Houben — Weyl, Methoden der Herstellung und Einzelheiten der Verwendung von Organischen Chemie, Bd. 1/1, S. 529, Absatz »An- Ionenaustauschern verweisen wir auf das Kapitel ionenaustauscher«, aufgeführt. Vorzugsweise werden »Ionenaustauscher« in Bd. 1/1 des genannten Werkes. stark basische Ionenaustauscher mit Tetraalkylammo- Die Reaktion wird bei einer Temperatur zwischen nium- oder Trialkyl-hydroxyalkylammoniumgruppen 50 35 und 80, vorzugsweise 50 und 7O⁰C, drucklos oder verwendet. Zweckmäßig wählt man die Austauscher unter Druck durchgeführt. Zweckmäßig arbeitet man in der Carbonatform oder bringt sie vor der Reaktion, in Gegenwart von unter den Reaktionsbedingungen z. B. durch Behandlung eines Austauschers in der inerten Gasen, z. B. Stickstoff, um einen Ausbeiute-Chloridform mit Sodalösung, in diese Form; man verlust und eine Desaktivierung des Austauschers kann aber auch mit der Hydroxydform der Austau- 55 durch die Oxydation von Isobutyraldehyd und Isoscher die Reaktion durchführen. Form und Korngröße butyraldol zu vermeiden.

des Austauschers können in einem weiten Bereich Die Umsetzung kann wie folgt durchgeführt werden: beliebig gewählt werden. Arbeitet man diskontinuier- Isobutyraldehyd und basischer Ionenaustauscher werlich, z. B. in einem Rührgefäß, wird im allgemeinen den in einem Rührgefäß 1 bis 20, insbesondere 5 bis der Austauscher in einer Menge zwischen 10 und 100, 60 12 Stunden unter Stickstoff bei der Reaktionstempevorzugsweise zwischen 25 und 50 Volumprozent, be- ratur gehalten. Dann wird das Reaktionsgemisch abzogen auf Ausgangsstoff, angewendet. Man kann das filtriert, und man trennt das Isobutyraldol aus dem Verfahren auch kontinuierlich, indem man z. B. Iso- Filtrat durch fraktionierte Destillation ab.
butyraldehyd über Austauschersäulen (Verhältnis Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare Länge zu Durchmesser z. B. 10:1) leitet, durchführen, 65 Verbindung ist ein wertvolles Zwischenprodukt für die wobei im allgemeinen 1 bis 10 Volumprozent Aus- Herstellung von 2,2,4-Trimethyl-pentandiol-(l,3), das tauscher, bezogen auf die durchschnittlich pro Stunde zu wertvollen Polyestern und Weichmachern verdurch den Austauscher geleitete Menge an Aldehyd, arbeitet werden kann.

Die in den Beispielen genannten Teile bedeuten Gewichtsteile. Sie verhalten sich zu den Volumenteilen wie Kilogramm zu Liter.

Beispiel 1

1000 Teile Isobutyraldehyd werden in einem Rührgefäß in Gegenwart von 400 Volumenteilen Trialkylhydroxyalkylammoniumpolystyrol in der Carbonatform 10 Stunden unter Stickstoff gerührt und unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt hierbei von 60-auf 7O⁰C. Das gebildete Isobutyraldol wird dünnschichtchromatographisch (R/ 0,6, Kieselgel G, Benzol/Aceton = 90:10) identifiziert. Nach Abfiltrioren des Austauschers destilliert man das Gemisch über eine Fraktionierkolonne und erhält neben 370 Teilen nicht

umgesetzten Isobutyraldehyds 570 Teile Isobutyraldol vom Sp.,2 88 bis 90⁰C (entsprechend 90,5% der Theorie, bezogen auf umgesetzten Isobutyraldehyd).

Beispiel 2

1000 Teile Isobutyraldehyd werden in einem Rührgefäß in Gegenwart von 350 Volumteilen Tetraalkylarrmoniumpolystyrol in der Carbonatform 8 Stunden unter Stickstoff gerührt und unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt hierbei von 60 auf 68°C. Nach Abfiltrieren des Austauschers destilliert man das Gemisch über eine Fraktionierkolonne und erhält neben 445 Teilen Isobutyraldehyd 485 Teile Isobutyraldol vom Sp.₁₂ 88 bis 90°C (entsprechend 87,4% der Theorie, bezogen auf umgesetzten Isobutyraldehyd).

Claims (1)

1. und 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxy-pentanal (Isobutyral-

   Patentanspi ach · dol) aufgespalten werden (loc. cit.; USA.- Patentschrift

   28 29169). Eine Destiilaticn des Dioxanoiderivais

   Verfahren zur Herstellung von 2,2,4-Trimethyl- ergibt nur unter Zusatz von Säure eine deutliche 3-hydroxypentanal, dadurch gekenn- 5 Bildung von Isobutyraldol (Berichte der deutschen ζ e i c h η e t, daß man Isobutyraldehyd in Gegen- chemischen Gesellschaft, Bd. 76, S. 1199 [1943]). Erne wart von basischen Ionenaustauschern bei einer Arheit in Journal of the American Chemical Society, Temperatur zwischen 35 und 8O⁰C dimerisiert. Bd. 65, S. 1716, lehrt in entsprechender Weise, daß

   das Rohprodukt der Einwirkung von alkalischen Lo-10 sungen auf Isobutyraldehyd unter milden Bedingungen

   kein Aldol enthält, sondern in der Form des Dioxanol-

   derivats vorliegt.

   Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 12 35 $!83

   Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur bekannt, daß man Isobutyraldehyd und Formaldehyd Herstellung von 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxy-pentanal. 15 bei 85 bis 100⁰C in Gegenwart von basischen Ionen-Es ist bekannt, daß man Isobutyraldehyd in Gegen- austauschern zu 2,2-Dimethyl-3-hydroxy-propanal umwart von Alkali oder Aminen bei 5 bis 1O⁰C zu setzen kann. Isobutyraldol wird nicht erhalten.
   2,6-Diisopropyl-5,5-dimethyl-l,3-dioxanol-(4) cyclisie- Es wurde nun gefunden, daß man 2,2,4- Tnmethyl-

   ren kann. Die Umsetzung ist bei 60 bis 7O⁰C in 3-hydroxy-pentanal vorteilhaft erhalt, wenn man IsoGegenwart eines alkalischen Katalysators reversibel 20 butyraldehyd in Gegenwart von basischen Ionenaus-(H age me y er, The Chemistry of Isobutyralde- tauschern bei einer Temperatur zwischen 35 und 8O⁰C hyde [Tennessee Eastman Company]). Das genannte dimerisiert.

   Dioxanolderivat kann mit verdünnter Mineralsäure Die Dimerisierung läßt sich durch folgende Formeln

   oder aliphatischen Carbonsäuren in Isobutyraldehyd wiedergeben: