DE1945470A1 - Process for the preparation of epoxides from aliphatic or cyclic olefins and molecular oxygen in the presence of catalysts - Google Patents

Process for the preparation of epoxides from aliphatic or cyclic olefins and molecular oxygen in the presence of catalysts

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DE1945470A1
DE1945470A1 DE19691945470 DE1945470A DE1945470A1 DE 1945470 A1 DE1945470 A1 DE 1945470A1 DE 19691945470 DE19691945470 DE 19691945470 DE 1945470 A DE1945470 A DE 1945470A DE 1945470 A1 DE1945470 A1 DE 1945470A1
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Jean Rouchaud
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Description

Verfahren zur Herstellung von Epoxiden aus aliphatischen oder cyclischen Olefinen und molekularem Sauerstoff in Gegen» wart von Katalysatoren« . Process for the production of epoxides from aliphatic or cyclic olefins and molecular oxygen in the presence of "catalysts" .

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Epoxyden durch Direktoxydation von Olefinen mit molekularem Sauerstoff in Gegenwart von Katalysatoren. Je nach Art des Olefins und seines Dampfdrucks unter Reaktionsbedingungen wird die Umsetzung in An- oder Abwesenheit eines Lösungsmittels ausgeführt. Das Lösungsmittel kann gegenüber Sauerstoff inert sein oder auch an der Oxydationsreaktion teilnehmen· The present invention relates to a process for the preparation of 1,2-epoxides by direct oxidation of olefins with molecular oxygen in the presence of catalysts. Depending on the type of olefin and its vapor pressure under the reaction conditions , the reaction is carried out in the presence or absence of a solvent. The solvent can be inert towards oxygen or it can also take part in the oxidation reaction

Schematisch gesehen verläuft die Umsetzung nach folgender GleichungFrom a schematic point of view, the implementation proceeds as follows equation

t3 « C =C + 1/2 O,t3 «C = C + 1/2 O,

Katalysatorcatalyst

Umsetzungetemperaturen von 20 bis 25O0C1 vorzugsweise zwischen 60 und 1800C1 werden angewendet. Der Partialdruck des Sauerstoffs kann zwischen 0,050 und"60 kg/cm2, vorzugsweise Jedoch zwischen 0,05 und 20 kg/cm2 liegen* Erfindungsgemäß kann reintrUmsetzungetemperaturen of 20 to 25O 0 C 1 is preferably between 60 and 180 0 C 1 are applied. The partial pressure of the oxygen can be between 0.050 and "60 kg / cm 2 , but preferably between 0.05 and 20 kg / cm 2

009|13<18Si009 | 13 <18Si

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

-2·-2 ·

-. Blatt 2 --. Page 2 -

Sauerstoff, Luft, angereicherte Luft oder mit Stickstoff verdünnte Luft verwendet werden. Auch CO oder COp können in dem Gasgemisch vorhanden sein; abgesehen von der Erhöhung des Gesamtdrucks in dem Oxydationsgefäß werden dadurch keine Schwierigkeiten hervorgerufen.Oxygen, air, enriched air or diluted with nitrogen Air can be used. CO or COp can also be used in the Gas mixture be present; apart from the increase in the total pressure in the oxidation vessel, this does not pose any difficulties evoked.

Da die Oxydation im flüssigen Medium durchgeführt wird, erfordern einige Olefine die Verwendung eines Lösungsmittels, um gemäß der Erfindung oxydiert werden zu können, ohne daß der Gesamtdrück im Reaktor zu hoch wird. Das Lösungsmittel muß zurückgewinnbar sein und für das eingesetzte Olefin ausreichende Lösungskraft aufweisen. Als Lösungsmittel werden in der Hauptsache aromatische, gegebenenfalls substituiert«^ Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Äther, oder Polyäther sowie Ester eingesetzt, wobei letztere keine besonderen Vorzüge bei der Verwendung besitzen. Als geeignete Lösungsmittel werden beispielsweise genannt:Since the oxidation is carried out in a liquid medium, require some olefins the use of a solvent in order to be oxidized according to the invention without the total pressure im Reactor gets too high. The solvent must be recoverable and have sufficient solvent power for the olefin used. The solvents used are mainly aromatic, optionally substituted, hydrocarbons, alcohols, ethers, or polyethers and esters are used, the latter not having any particular advantages when used. As a suitable solvent are named for example:

Benzol, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, Diphenyl, Nitrobenzol, Phenyloxyd, Phenylpolyoxyd, z.B.:Benzene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, diphenyl, Nitrobenzene, phenyloxide, phenyl polyoxide, e.g .:

oder deren Homologe«or their homologues "

Unter den Estern wird man diejenigen verwenden, dieeine gute thermische Stabilität mit einer erhöhten Oxydationsbeständigkeit verbinden« Man verwendet entweder Monoester oder Polyester* Vorzugsweise werden die Ester der Essigsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure oder der Säuren folgender Formel verwendet:Among the esters, those will be used that are good Combine thermal stability with increased resistance to oxidation «Either monoesters or polyesters are used * Preferably the esters of acetic acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or the acids of the following formula are used:

CH, 0CH, 0

I3I R1-C--C-OHI 3 IR 1 -C - -C-OH

R2 ; "■-■R 2 ; "■ - ■

009813/1801 \ ,009813/1801 \,

BADBATH

- Blatt 3 -- sheet 3 -

wobei R1 und R2 & Alkylreste mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen sind·where R 1 and R 2 & are alkyl radicals with 1 to 15 carbon atoms

Abgesehen von Alkoholen wie Methyl-, Äthyl- und tertiärem Butylalkohol, können Glykole, wie Fropylenglykol, Neopentylglykol als Veresterungsmittel verwendet werden« Auch Pentaerythrit liefert Ester, die ausgezeichnete Lösungsmittel sind*Apart from alcohols such as methyl, ethyl and tertiary butyl alcohol, glycols such as propylene glycol and neopentyl glycol can be used as esterifying agents. «Pentaerythritol also provides esters, which are excellent solvents *

Verschiedene gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie etwa Isooktan können ebenso als Lösungsmittel verwendet werden, wie bestimmte Ketone und Alkohole, wie Acetophenon oder tertiäres Butanol. Die vorgenannten Lösungsmittel können auch in Mischungen verwendet werden, die mit dem Zweck einer verbesserten Wirksamkeit aus-Various saturated hydrocarbons such as isooctane can also be used as solvents, as can certain ones Ketones and alcohols such as acetophenone or tertiary butanol. The aforementioned solvents can also be used in mixtures which are designed with the purpose of improved effectiveness

gewählt werden.to get voted.

Der Lösungsmittelgehalt der Oxydationsmischung, ist am vorteilhaftesten zwischen 5 und 70 % zu wählen; um jedoch die Verdünnungswirkung zu begrenzen, die auf die OxydatIonsvorgänge verzögernden Einfluß hat, wird ein Lösungsmittelgehalt zwischen 5 bis 65 % bevorzugt«The solvent content of the oxidation mixture is most advantageously chosen between 5 and 70%; However, in order to limit the dilution effect, which has a retarding effect on the oxidation processes, a solvent content of between 5 and 65 % is preferred.

Der Katalysator der vorliegenden Erfindung besteht aus bestimmten Chelaten des Molybdäns, des Wolframs oder Vanadiums oder aus Kationen, die diese Metalle in Verbindung mit anderen Elementen enthalten, z.B. Sauerstoff»The catalyst of the present invention consists of certain Chelates of molybdenum, tungsten or vanadium or of cations that combine these metals with other elements contain, e.g. oxygen »

f.f.

Das Chelat bildende Mittel 1st eine Stickstoffverbindung folgender allgemeiner FormellThe chelating agent is a nitrogen compound as follows general formal

R - N « N - R»R - N «N - R»

worin R und R' gleiche oder verschiedene;gegebenenfall· sub- \ etituierte Alkyl-, Cycloalkyl:- oder Arylreste felftd, von denen · ■ \ Jeder 1 bis 30 Kohlenstoff«tb»· enthält;· Zum Beispiel könntn . die Diary!verbindungen folgende Formel btiitientwherein R and R 'are the same or different; optionally sub- · \ etituierte alkyl, cycloalkyl: - or aryl felftd of which · \ ■ Each contains 1 to 30 carbon "tb" · · For example könntn. the diary! compounds result in the following formula

009813/1091009813/1091

BAD ORIGINAL *ORIGINAL BATHROOM *

- Blatt k - ;- sheet k -;

X Χ·X Χ ·

in der X und X* gleiche oder verschiedene Reste sein können, z.B. H, OH, OR", 0-CH2-COOH, COOR", NH2, wobei R" die für R und R1 angegebene Bedeutung hat. Ein Arylrest kann gleichfalls die Gruppen OH und COOH in 06, /3 -Stellung aufweisen:in which X and X * can be identical or different radicals, for example H, OH, OR ", O-CH 2 -COOH, COOR", NH 2 , where R "has the meaning given for R and R 1. An aryl radical can also have the groups OH and COOH in 06, / 3 -position:

Ein und dasselbe Molekül kann mehrere (z.B. 2 bis 4) dieser Gruppen besitzen. Unter den Verbindungen, die mit Molybdän und Wolfram etwa in der Form von Kationen MoO2 und Wo2 auftreten können, lassen sich - ohne Beschränkung auf diese Aufzählung - folgende nennen:One and the same molecule can have several (eg 2 to 4) of these groups. Among the compounds that can occur with molybdenum and tungsten in the form of cations MoO 2 and Wo 2 , the following can be mentioned - without being limited to this list:

Dihydroxy-2,2·-azobenzol; Diamino-2,4-sulfamido-4'-azobenzol; PPhenyl-azo] ^-hydroxy-l-naphthalinjDiamino^^'-azobenzol; Diamino-2,4 azobenzol;Dihydroxy-2,2-azobenzene; Diamino-2,4-sulfamido-4'-azobenzene; PPhenyl-azo] ^ -hydroxy-1-naphthalenine-diamino ^^ '- azobenzene; Diamino-2,4 azobenzene;

[Naphthyi-asoJ -l-hydroxy-2-naphthalin; Dihydroxy-2,6-azobenzol; [(SuIfamido-4-phenyl-l) -azo-] -hydroxy-8-acetylamino-2-disulfo-3,6-naphthalin; [Naphthyi-asoJ-1-hydroxy-2-naphthalene; Dihydroxy-2,6-azobenzene; [(SuIfamido-4-phenyl-1) azo] hydroxy-8-acetylamino-2-disulfo-3,6-naphthalene;

(Phenyl-azo)-3-dihydroxy-ll, 5-disulf 0-2,7-naphthalin; [(ChlQro-5-hydroxy-2-phenyl)-azo-] -3-dihydroxy-1!,5-disulfo-2,7-naphthalin; (Phenyl-azo) -3-dihydroxy-ll, 5-disulf 0-2,7-naphthalene; [(ChlQro-5-hydroxy-2-phenyl) azobis] -3-dihydroxy-1, 5-disulfo-2,7-naphthalene;

[(Hydroxy-l-naphthyl-2-)-azo-] -l-sulfo-Jl-naphthol-2; [(Hydroxy-l-naphthyl-2)-az(^-4-hydroxy-3-nitro-7-sulfo-lnaphthaiin; [(Hydroxy-1-naphthyl-2 -) - azo-] -1-sulfo-Jl-naphthol-2; [(Hydroxy-1-naphthyl-2) -az (1-4-hydroxy-3-nitro-7-sulfo-lnaphthaiine;

(Pyridyl-2-azo-)-l-naphthol-2j
(Pyridyl-2-azo-)-il-resorzinol;
Jj[SuIf o-l-hydroxy-J-naphthyl-^ )-azo-J -it-phenyl-l-methyl-3-
(Pyridyl-2-azo-) - 1-naphthol-2j
(Pyridyl-2-azo -) - i l-resorcinol;
Jj [SuIf ol-hydroxy-J-naphthyl- ^) -azo-J -it-phenyl-1-methyl-3-

pyrazolon-5; ■pyrazolon-5; ■

0Q9813/1891 -5-0Q9813 / 1891 -5-

- Blatt.5 -- Sheet. 5 -

[(Disulfo-6,8-hydroxy-2-naphthyl-l)-azo-j -2-diäthyl-sulfonamido-5?anisol-l; [(Disulfo-6,8-hydroxy-2-naphthyl-1) -azo-1 -2-diethyl-sulfonamido-5? Anisole-1;

•sulfonamido-4-hydroxy-l-phenyl-• sulfonamido-4-hydroxy-l-phenyl-

( [N-N ·-Methyl-( β -cyano-äthyl)-si 2] -azo-j-oC-aceto-acetanilid;([NN · -Methyl- ( β -cyano-ethyl) -si 2] -azo-j-oC-aceto-acetanilide;

([N-N»-Methyl-(β -cyano-äthyl)-si 2J-azoi- JJ-phenyl-l-methyl-3-i([NN »-Methyl- ( β- cyano-ethyl) -si 2J-azoi- JJ-phenyl-1-methyl-3-i

•sulfonamido-4-hydroxy-l-phenyl-•pyrazolon-5; • sulfonamido-4-hydroxy-1-phenyl- • pyrazolone-5;

(Phenyl-azo-)-5rhydroxy-2-benzoesäure; ; (Phenyl-azo -) -5 r hydroxy-2-benzoic acid; ;

[Nitro-3-pher>yl-»l)-azoJ -5-hydroxy-2-benzoesäure; £(Phenyl-azo-)-4-methyl-2-phenyl-l-J -azo-l-hydroxy-2-naphthalinj £(Disulfo-2,4-hydroxy-l-napthyl-2)-azo]I -4-methyl-l-benzol.[Nitro-3-pher> yl- »l) -azoJ -5-hydroxy-2-benzoic acid; £ (Phenyl-azo-) -4-methyl-2-phenyl-1-J-azo-1-hydroxy-2-naphthalenine £ (Disulfo-2,4-hydroxy-1-napthyl-2) azo] I -4-methyl-1-benzene.

Die Aufstellung der oben angeführten Verbindungen ist nicht erschöpfend und umfasst ebenso alle Verbindungen vom Azotyp mit einer oder mehreren Azo-Gruppen, wie auch alle anderen Gruppen, die eine Chelätbildung ermöglichen. Eine und dieselbe Verbindung kann z.B. Heteroeyklen verschiedener Art enthalten, wobei die Heteroatome z.B. Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff sein können.The list of the connections listed above is not exhaustive and also includes all compounds of the azo type with one or more azo groups, as well as all other groups, which enable chelation. One and the same compound can, for example, contain heterocycles of different types, the Heteroatoms can be e.g. oxygen, sulfur or nitrogen.

Die Metallisierung der Azoverbindungen geschieht nach der klas- ' sischen Methode· Das Verhältnis Metall {ausgedrückt in g/Atomen) zu der Azoverbindung (ausgedrückt in Molen) wird in jedem Fall durch Elementaranalyse bestimmt·The azo compounds are metallized according to the classic ' sic method · The ratio of metal (expressed in g / atoms) to the azo compound (expressed in moles) is determined in each case by elemental analysis

Der Katalysator selbst hat die allgemeine Formel (azo-)nM, . worin die Azogruppe bereits oben beschrieben wurde und η eine ganze Zahl 1, 2, 3 oder 4 ist, während H Molybdän, Wolfram, Vanadium, oder eine Verbindung dieser Metalle bezeichnet) oder ein oxydiertes Kation wie Molybdyl, Molybdänyl oder Vanadyl.ist.The catalyst itself has the general formula (azo-) n M,. where the azo group has already been described above and η is an integer 1, 2, 3 or 4, while H denotes molybdenum, tungsten, vanadium, or a compound of these metals) or an oxidized cation such as molybdyl, molybdenyl or vanadyl.

Der Gehalt an Katalysator beläuft sich am vorteilhaftesten • zwischen 10"1 und 10"5 g-Atomen Metall pro Kilogramm der Charge.The catalyst content is most advantageously between 10 " 1 and 10" 5 g-atoms of metal per kilogram of the charge.

\. \. Die vorliegende Erfindung besieht sich auf aliphatieohe Olefine - bzw· auf oyolliohe Olefin·, die gegebenenfalls verzweigt seinThe present invention relates to aliphatic olefins - or · on oyolliohe olefin ·, which may be branched

009815/1891 -*r · *ÄJ 009815/1891 - * r * ÄJ

t» ■ \ ■.:;■'-■'■.· -'♦ i . t »■ \ ■.:; ■ '- ■' ■. · - '♦ i.

BAD ORlOINALBAD ORlOINAL

- Blatt 6 -- sheet 6 -

können und die 1 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten· Die allgemeine Formel dieser Olefine ist:and which contain 1 to 16 carbon atoms The general formula of these olefins is:

R1 - CH - C = C - R0 R 1 - CH - C = C - R 0

1III2 1 III 2

R5 RA R3 R 5 R A R 3

worin R1 bis R,- gleiche oder verschiedene Reste sind, wie Wasserstoff oder der Alkyl-, Aryl-, Alkvaryl-, Aralkylrest. Zwei dieser Reste können auch einen Ring bilden, Als spezifische Beispiele sind zu erwähnen:wherein R 1 to R 1 - are identical or different radicals, such as hydrogen or the alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl radical. Two of these residues can also form a ring, as specific examples are to be mentioned:

der Propylen-, Isobuten-, Buten-1-, Buten-2-, Methyl-2-buten-2-, Methyl-3-buten-l-, n-Penten-, Trimethyl^^j^-penten-l-, Trimethyl-2,4i,4-penten-2-, oder der Äthyl-2-hexen-i-Rest, sowie Cyclopenteh, Cyclohexen, Äthyl-Jj-cyclohexeia-l.the propylene, isobutene, butene-1, butene-2, methyl-2-butene-2-, Methyl-3-butene-l-, n-pentene, trimethyl ^^ j ^ -pentene-l-, trimethyl-2,4i, 4-pentene-2-, or the ethyl-2-hexen-i radical, as Cyclopenteh, cyclohexene, ethyl-Jj-cyclohexeia-l.

Nach dem vorliegenden Verfahren können die mit Sauerstoff zu behandelnden Olefine gleiche oder höher molekulare gesättigte Homologe enthalten« So kann Propylen sowohl Propan, Butan und Isobutan enthalten. Geringe Mengen dieser Kohlenwasserstoffe werden während defr Reaktion umgewandelt; die Ausbeute an Epoxyd wird durch die Anwesenheit dieser Paraffine erhöht·According to the present process, those with oxygen can too the olefins to be treated contain identical or higher molecular saturated homologues «For example, propylene can contain both propane and butane and isobutane. Small amounts of these hydrocarbons are converted during the reaction; the yield of epoxy is increased by the presence of these paraffins

Man kann auch als Lösungsmittel Kohlenwasserstoffe oder alkyllerte aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen verwenden, wie: Toluol, Xylole, oder deren Mischungen sowie Äthylbenzol. Diese Kohlenwasserstoffe können rein oder in Lösung in einer Carbonsäure gelöst verwendet werden, nicht Jedoch in Ameisensäure. Vorzugsweise wird Essigsäure verwendet, da sie nur schwach oxydierend ist und auf die Epoxyde nur mäßig einwirkt (I.SEREE de ROCH -Bull, Soc.Chim. 1965, S. 1981)·Hydrocarbons or alkylated solvents can also be used as solvents aromatic hydrocarbons with 6 to 40 carbon atoms use, such as: toluene, xylenes, or their mixtures as well as ethylbenzene. These hydrocarbons can be pure or in solution can be used dissolved in a carboxylic acid, but not in Formic acid. Preferably acetic acid is used as it is only is weakly oxidizing and only has a moderate effect on the epoxides (I.SEREE de ROCH -Bull, Soc.Chim. 1965, p. 1981)

In diesem Fall sind die nicht'olefinischen Kohlenwasserstoffa nicht nur Lösungsmittel, sondern werden la Verlauf des VerfahrensIn this case the non-olefinic hydrocarbons are not just solvents, but be la course of the process

I " SÖ 13/18ί9ΐ : . "7^I "SÖ 13 / 18ί9ΐ :. " 7 ^

- Blatt 7 -- sheet 7 -

gleichfalls verändert. Toluol wird hauptsächlich zu Benzaldehyd, Benzylalkohol und Benzoesäure. Die Xylole werden zu Mono- und Disäuren, Äthylbenzol wird zu Acetophenon und M^ethyl-phenylcarbi· nol* Diese Verfahrensweise ist von besonderem Interesse, da sie gleichzeitig die Gewinnung von hochwertigen Oxydationsprodukten gestattet«also changed. Toluene is mainly converted to benzaldehyde, benzyl alcohol, and benzoic acid. The xylenes become mono- and Diacids, ethylbenzene becomes acetophenone and M ^ ethyl-phenylcarbi nol * This procedure is of particular interest because it at the same time the extraction of high-quality oxidation products is permitted «

Die nachstehenden, nicht erschöpfenden Beispiele erläutern die vorstehend genannte Erfindung. Die Versuche wurden mit einem , Behälter aus rostfreiem Stahl durchgeführt, der ein Turbinenrührwerk besitzt. Die Beispiele zeigen, daß die Ausbeute an niedermolekularen Produkten (insbesondere Epoxypropan) in mehreren Fällen'weit über 70 % hinausgeht. [ The following non-exhaustive examples illustrate the above invention. The tests were carried out with a container made of stainless steel, which has a turbine agitator. The examples show that the yield of low molecular weight products (especially epoxypropane) in several cases goes well over 70 % . [

Beispiel 1:Example 1:

510 g Prppylen in 800 g Benzol werden bei 1500C unter einem510 g of propylene in 800 g of benzene are at 150 0 C under a

ο
Sauerstoffdruck von 12 kg/cm in Anwesenheit verschiedener
ο
Oxygen pressure of 12 kg / cm in the presence of various

Katalysatoren (s«Tabelle 1) behandelt, wobei der MetallgehaltCatalysts (see Table 1) treated, the metal content

3,10 g-Atom pro kg Charge beträgt.Is 3.10 g-atom per kg batch.

Tabelle ITable I.

Struktur des KatalysatorsStructure of the catalyst Metallmetal MetallatomeMetal atoms Abkürzungabbreviation [Hn'-Methyl-(ß-cyano-äthyl)-
sulfonamido-4-hydroxy-l-
phenyl-2] -azo- °^-aceto-
acetanilid (A.)
[Hn'-methyl- ( ß -cyano-ethyl) -
sulfonamido-4-hydroxy-l-
phenyl-2] -azo- ° ^ -aceto-
acetanilide (A.)
Mo
W
Mon
W.
AzomolekulAzo molecule A1Mo
A1W
A 1 Mon
A 1 W
phenyl-2 -azo-] -4-phenyl-l-
methyl-3-pyrazolon-5 (A2)
phenyl-2-azo] -4-phenyl-l-
methyl-3-pyrazolone-5 (A 2 )
Mo
W
Mon
W.
1
1
1
1
A2Mo
A2W
A 2 Mo
A 2 W
f( Disulf O-6 , 8-hydroxy-2-naph-
thyl-l)-azo-] -2-diäthyl-
sulfonamido-5-anisol-l (A,)
f (disulf O-6, 8-hydroxy-2-naph-
ethyl-l) -azo-] -2-diethyl-
sulfonamido-5-anisole-l (A,)
.Mo :
W
.Mo:
W.
1
11
1
11th
A-Mo
A,W
A-Mon
A, W
. 1/2
1/2
. 1/2
1/2

(Molybdän und Wolfram liegen in Form von Kationen WO9 und MoOJ+ vor). c (Molybdenum and tungsten are in the form of cations WO 9 and MoOJ + ). c

00981 3/189100981 3/1891

-8--8th-

;<A8; <A8

■- Blatt 8 -■ - sheet 8 -

In jedem Fall wird eine Umwandlung von 7,5 % erzielt. Das entstandene Epoxypropan wird durch Gaschromatographie quantitativ bestimmt« Die Molausbeute an Epoxyd wird im Verhältnis zu dem umgewandelten Propylen bestimmt« Jedoch kann die Ausbeute 100 % übersteigen, was darauf zurückzuführen ist, daß ein Molekül Propylen 3 Moleküle niedermolekularer Verbindungen, wie Methanol, ergeben kann« Die einzelnen Verbindungen sind in Tabelle 2 angeführt.In each case a conversion of 7.5 % is achieved. The epoxypropane formed is quantitatively determined by gas chromatography «The molar yield of epoxide is determined in relation to the converted propylene« However, the yield can exceed 100% , which is due to the fact that one molecule of propylene can give 3 molecules of low molecular weight compounds such as methanol « The individual compounds are listed in Table 2.

-9--9-

009813/1891009813/1891

- Blatt 9 -- sheet 9 -

TabelleTabel

Katalysator Methyl- Methanol Epoxypropan Aceton Mono- und Diformiat Mono- und Dlacetat von formiat % % % % von Propylenglycol % Propylenglycol % Methyl catalyst methanol epoxypropane acetone mono- and diformate mono- and Dlacetat of formate%%%%% of propylene glycol Propylene glycol%

A1MoA 1 Mon 1.91.9 IkIk 5353 6,36.3 8,08.0 6,06.0 A2MoA 2 Mo 2.62.6 1717th 5353 7.67.6 6,96.9 5,25.2 AJIo
j »
AJIo
j »
1.91.9 1212th 7070 7.87.8 2,02.0 1,51.5
A1WA 1 W 2.52.5 1515th 6060 7.67.6 3,33.3 A2WA 2 W 2,52.5 1616 6565 5.85.8 4, H 4, H. 3,33.3 A3WA 3 W. 2,22.2 1717th 7171 7.37.3 2,52.5 1.71.7

- Blatt 10 -- sheet 10 -

Beispiel 2;Example 2;

510 g Propylen in 800 g verschiedener Lösungsmittel (siehe Tabelle 3) werden bei 150°C unter einem Sauerstoffdruck von 12 kg/cm in Anwesenheit des Katalysators A-W aus Beispfel 1 behandelt, wobei der Metallgehalt 3·10" g-Atom/kg Charge beträgt. Die Umwandlung liegt bei 8 %. (Der Katalysator wird auf die klassische Methode durch Chelatbildung vom Kation WOp+ mit dem Stickstoffderivat gewonnen; das Stickstoffderivat entsteht durch Diazotieren von Diäthylaminsulfon-ii-anisldin-2 und kuppeln mit Disulfo-6,8-Naphthol-2-Säure). 510 g of propylene in 800 g of various solvents (see Table 3) are treated at 150 ° C. under an oxygen pressure of 12 kg / cm in the presence of the AW catalyst from Beispfel 1, the metal content being 3 · 10 ″ g-atom / kg of charge The conversion is 8 %. (The catalyst is obtained in the classic method by chelating the cation WOp + with the nitrogen derivative; the nitrogen derivative is formed by diazotizing diethylamine sulfone-ii-anisldin-2 and coupling with disulfo-6,8-naphthol -2-acid).

Die Analyse wird wie im vorhergehenden Beispiel mittels Gas-Chromatgraphie ausgeführt·The analysis is carried out as in the previous example by means of gas chromatography executed

Tabelle 3Table 3

Lösungsmittelsolvent Methyl-
formiat
%
Methyl-
formate
%
Methanol
%
Methanol
%
Epoxy-
propan
%
Epoxy
propane
%
Aceton
%
acetone
%
Propylen
glycol-
formiat %
Propylene
glycol
formate %
Propylen
glycol-
acetat %
Propylene
glycol
acetate %
Benzolbenzene 22 1414th 7171 77th 33 22 tert.-Butyl-
alkohol
tert-butyl
alcohol
\\ 1212th 7575 66th 33 22
Mischung aus
20 % Benzol
m. 80 % ter.-
Butylalkohol
Mix of
20 % benzene
m. 80 % ter.-
Butyl alcohol
33 1212th 6767 55 44th 22
ChlorbenzolChlorobenzene 22 1414th 7373 66th 22 22 Dichlor
benzol
Dichloro
benzene
22 1111th 7070 55 5 .5. 33
Propylen-Propylene
giycoldiace- 'giycoldiace- '
tatdid
itit 1212th 7272 66th 44th 44th
Qlycoldiace-
tat
Qlycoldiace-
did
22 1313th 7171 66th 66th 33
Toluoltoluene
p-Xylolp-xylene
\\ 10
14
10
14th
7070
6868
55
77th
44th
. 3. 3
44th
Dibutyl-Dibutyl
phthalatphthalate
•2;• 2; 1212th • 71• 71 66th 2.2. 22

009813/1191009813/1191

BAD Of)IGiNALBAD Of) IGiNAL

-11--11-

- Blatt 11 -- sheet 11 -

Beispiel 3:Example 3:

500 g Trimethyl-2,l»,il-penten-l in 600 g Chlorbenzol werden bei . 125 C unter einem Druck von 10 kg/cm Sauerstoff epoxydiert. Es wird der Katalysator A-W aus Beispiel 1 mit einer Konzentration von 3.10 g-Atom Metall pro kg Charge verwendet. Die Umwandlung beträgt 6,7 Es entsteht Trimethy 1-2,4,*S-epoxy-1,2-pentan mit einer Ausbeute von 58 %, 500 g of trimethyl-2, l », il-pentene-l in 600 g of chlorobenzene are added. 125 C under a pressure of 10 kg / cm oxygen epoxidized. The AW catalyst from Example 1 is used with a concentration of 3.10 g-atom of metal per kg of charge. The conversion is 6.7 % Trimethy 1-2,4, * S-epoxy-1,2-pentane is formed with a yield of 58 %,

Beispiel example k:k:

Eine Mischung aus 600 g Propylen und 200 g Propan in 800 g Benzol wird bei 150°C unter einem Säuerstoffdruck von 15/kg/cm verarbeitet. Zur Verwendung kommt der Katalysator A-W aus Beispiel 1 in einer Konzentration von 3,?·10 g-Atom Metall pro kg Charge. Für eine 9 2ige Umwandlung des Propylens ist die Ausbeute auf Epoxypropan gleich Ik %, A mixture of 600 g propylene and 200 g propane in 800 g benzene is processed at 150 ° C. under an oxygen pressure of 15 / kg / cm. The AW catalyst from Example 1 is used in a concentration of 3.0 · 10 g-atom of metal per kg of charge. For a 92% conversion of propylene, the yield on epoxypropane is Ik%,

Beispiel 5;Example 5;

370 g Propylen und 100 g Propan in 500 g Toluol werden bei l45°C unter einem Sauerstoffdruek/von 15 kg/cm verarbeitet. Zur Verwendung kommt der Katalysator A,W aus Beispiel 1 in einer Metallkonzentration von 3*10 g-Atom/kg Charge.370 g of propylene and 100 g of propane in 500 g of toluene are used in Processed at l45 ° C under an oxygen pressure of 15 kg / cm. The catalyst A, W from Example 1 is used in a metal concentration of 3 * 10 g atom / kg batch.

FUr eine Propylumwandlung von 12 % beträgt die Ausbeute an Epoxypropan 67 For a propyl conversion of 12 % the yield of epoxypropane is 67 %.

Beispiel 6;Example 6;

510 g Propyle'n in 800 g Benzol werden bei 150°C unter einem Sauer-510 g of propylene in 800 g of benzene are heated at 150 ° C under an acidic

2
stoffdruck von 12 kg/cm in Gegenwart eines Katalysators der Formel f-azo-1 MoOo+ behandelt, wobei das Mittel zur Che.latbildung -azo- L (Disulfo-2,1l-hydroxy-l-naphthyl-2)-azo-J »^-methyl-l-benzol ist; der Metallgehalt ist 2,7.10 g-Atom/kg . Charge. Für eine Propylenurawandlung von 8 % beiträgt die Ausbeute an ' Epoxypropah 76 5t.
2
substance pressure of 12 kg / cm in the presence of a catalyst of the formula f-azo-1 MoOo + treated, the agent for Che.latbildung -azo- L (disulfo-2, 1 l-hydroxy-1-naphthyl-2) -azo -J »^ -methyl-1-benzene; the metal content is 2.7.10 g-atom / kg. Batch. The yield of 'Epoxypropah 76 5t contributes to a propylene ura conversion of 8 %.

-12-00981 3/1891-12-00981 3/1891

Claims (2)

Verfahren zur Herstellung von Epoxyden aus aliphatischen oder cyclischen Olefinen und molekularem Sauerstoff in flüssiger Phase bei Temperaturen von 20 bis 25O°C und einem Sauerstoffdruck von 0,05 bis 60 kg/cm in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein.Chelat aus Molybdän, Wolfram, Vanadium oder deren Verbindungen und einem Chelat bildenden Mittel des Azotyps ist und die FormelProcess for the production of epoxides from aliphatic or cyclic olefins and molecular oxygen in the liquid phase at temperatures from 20 to 25O ° C and one Oxygen pressure of 0.05 to 60 kg / cm in the presence of a catalyst, characterized in that the catalyst a.Chelate made of molybdenum, tungsten, vanadium or their compounds and an azo type chelating agent and is the formula [-azo-] nM[-azo-] n M besitzt, worin M Molybdän, Wolfram, Vanadium oder eine Verbindungen · dieser Metalle bezeichnet, η eine ganze Zahl von 1 bis k und -azo- eine Verbindung der Formel R-N=N-R' ist, in der R und R1 gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylreste mit 1 bis JO Kohlenstoffatomen sind.where M denotes molybdenum, tungsten, vanadium or a compound of these metals, η is an integer from 1 to k and -azo- is a compound of the formula RN = NR ', in which R and R 1 are optionally substituted alkyl-, Cycloalkyl or aryl radicals with 1 to JO carbon atoms are. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Katal;
Charge beträgt.
2.) The method according to claim 1, characterized in that the content of catal;
Batch is.
-1 -ζ Gehalt an Katalysator 10 bis 10 J g-Atom Metall pro kg-1 -ζ content of catalyst 10 to 10 J g-atom of metal per kg 3·) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart von mindestens einem aromatischen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen durchgeführt wird.3 ·) Method according to claim 1 and 2, characterized in that the reaction is carried out in the presence of at least one aromatic hydrocarbon having 6 to 40 carbon atoms will. G 3 98 1 3/189-1G 3 98 1 3 / 189-1
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0389255A1 (en) * 1989-03-23 1990-09-26 Nitto Chemical Industry Co., Ltd. Process for producing molybdenum bismuth-containing metal oxide catalyst
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