DE19717176A1 - Verfahren zur katalytischen und selektiven aromatischer Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur katalytischen und selektiven aromatischer VerbindungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Re-Katalysatorsystemen zur
Oxidation von elektronenreichen Aromaten, wobei das Katalysatorsystem neben
einer verlängerten Standzeit ausgezeichnete Aktivität aufweist sowie ein Verfahren
zur Oxidation von elektronenreichen Aromaten mit diesem Katalysatorsystem.
In der organischen Synthese spielen oxidative Prozesse eine entscheidende Rolle.
Zahlreiche Grund- und Feinchemikalien werden unter Verwendung von
Luftsauerstoff, Wasserstoffperoxid und Alkylperoxiden dargestellt. In den meisten
Fällen treten nur dann effiziente und selektive Reaktionen ein, wenn die
Oxidationsmittel in Gegenwart von Katalysatoren verwendet werden. In der Praxis
sind das zumeist Metalloxide wie beispielsweise V2O5, CrO3, MoO3, WO3, OsO4
und RuO4, die z. B. in Epoxidations-, Hydroxylierungs- oder
Carboxylierungsreaktionen eingesetzt werden (Catalytic Oxidations with Hydrogen
Peroxide as Oxidant (Hrsg: G. Strukul), Kluwer, Dordrecht, 1992, 13-43; H. A.
Jørgensen, Chem. Rev. 1989, Bd. 98, S. 431-458).
Eine Übertragung solcher Systeme auf die katalytische Oxidation aromatischer
Verbindungen ist nicht selbstverständlich:
Fehlende Aktivität (WO3) einerseits, mangelnde Selektivität andererseits (CrO3/H2SO4), Neigung zur katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid (RuCl3) neben der oft nicht gewährleisteten ökologischen sowie gesundheitlichen Unbedenklichkeit (z. B. bei OsO4 oder CrO3), die in einer aufwendigen und kostspieligen Entsorgung resultieren, verhinderten bislang den Einsatz solcher Katalysatoren.
Fehlende Aktivität (WO3) einerseits, mangelnde Selektivität andererseits (CrO3/H2SO4), Neigung zur katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid (RuCl3) neben der oft nicht gewährleisteten ökologischen sowie gesundheitlichen Unbedenklichkeit (z. B. bei OsO4 oder CrO3), die in einer aufwendigen und kostspieligen Entsorgung resultieren, verhinderten bislang den Einsatz solcher Katalysatoren.
Andere in der Oxidationschemie bereits etablierte Verfahren, die z. B. mit
elektrochemischer Oxidation, Cer(IV)-salzen, Mangan(III)-sulfat oder Peroxiden
(tBuOOH) in Gegenwart von Molybdänkomplexen als Oxidationsmittel arbeiten,
erweisen sich bei der Oxidation von einfachen oder kondensierten Aromaten bzw.
deren Derivaten als aufwendig, teuer, und sind oft durch den erforderlichen
stöchiometrischen Einsatz (Cer(IV)-salze, Mangan(III)-sulfat) mit hohen Salzfrachten
belastet und meist auch unspezifisch (R. P. Kreh et al., J. Org. Chem., 1989, 54,
1526-1531; M. Hudlicky, Oxidations in Organic Chemistry, ACS Monograph 186,
Washington D. C. 1990, S. 92-98; T. A. Gorodetskaya et al. U.S.S.R. Patent
1 121 255,1984; Chem. Abstr., 1985, 102, 203754; W. Adam et. al., Synthesis,
1993, 280-282, J. Skarzewski, Tetrahedron, 1984, 40, 4997-5000;
S. Yamaguchi et al., Bull. Chem. Soc. Jpn. 1986, 59, 2881-2884; M. Perisamy,
M. V. Bhatt, Tetrahedron Lett. 1978, 4561-4562, Y. Asakawa et al., 1988, J. Org.
Chem., 53, 5452-5457; W. Chen, Chem. Abstr., 1987 107, 58620).
Aus der EP 0665209 A1 und EP 0686618 A1 sind rheniumorganische Verbindungen
des allgemeinen Typs R1 aRebOc.Ld (L = Lewis-Base) bekannt, die als
Katalysatoren zur Oxidation einer Vielzahl aromatischer Verbindungen zu chinoiden
Systemen in Gegenwart von Wasserstoffperoxid eingesetzt werden.
Diese Rheniumverbindungen können auf einfache Weise aus handelsüblichem
Re2O7 mit Hilfe gängiger, als Überträger von organischen Gruppen wirkenden
Substanzen synthetisiert werden, z. B. im Falle von R1 = CH3 durch Umsetzung mit
handelsüblichem Tetramethylzinn oder handelsüblichem Dimethylzink. Sie sind
gegenüber Luft und Feuchtigkeit unempfindlich, bei Raumtemperatur lagerfähig und
in Verbindung mit peroxidhaltigen Verbindungen wie beispielsweise
Wasserstoffperoxid geeignete Katalysatoren für die Oxidation von aromatischen
Verbindungen. Es hat sich jedoch gezeigt daß die Katalysatorstandzeit,
insbesondere bei der üblicherweise erforderlichen erhöhten Temperatur, nur
unzureichend ist.
Es bestand daher die Aufgabe, ein möglichst leicht zugängliches, preiswertes,
einfach handhabbares, lagerfähiges und wirksames Katalysatorsystem zu finden,
welches neben hoher Selektivität bei der Oxidation von Aromaten verbesserte
Katalysatorstandzeit und ausgezeichnete Aktivität aufweist.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß bei Zusatz von Anhydriden von
Carbonsäuren zu dem Reaktionssystem in Kombination mit peroxidhaltigen
Verbindungen die katalytische Aktivität von Rheniumverbindungen drastisch
gesteigert wird. Dies resultiert in einer entscheidenden Verbesserung des bislang
bekannten Verfahrens und war keineswegs zu erwarten.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von Verbindungen der
allgemeinen Formel
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des
Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin
R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen
Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9
C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander
gleich oder verschieden substituiert sein können, und bei δ-gebundenen Resten an
das C-Atom in a-Stellung wenigstens noch ein Wasserstoffatom gebunden ist, als
Katalysatoren zur Oxidation von elektronenreichen aromatischen Verbindungen
sowie deren Derivaten in Gegenwart eines Anhydrids einer Carbonsäure und einer
peroxidhaltigen Verbindung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Oxidation von
elektronenreichen aromatischen Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß elektronenreiche C6-C22-Arylverbindungen und deren Derivate in Gegenwart
eines Katalysators der allgemeinen Formel R1 aRebOc.Ld (1), worin R1, a, b, c, d und
L die obengenannte Bedeutung haben, einer peroxidhaltigen Verbindung und eines
Anhydrids einer Carbonsäure oxidiert werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können auch in Form ihrer Lewis-
Basen-Addukte vorliegen. Typische Beispiele für Lewis-Basen sind Pyridin,
Bipyridin, t-Butylpyridin, Amine insbesondere sekundäre und tertiäre Amine wie
Triethylamin und Chinuclidin, H2O und Polyether wie z. B. Diglyme.
Unter einem aliphatischen Kohlenwasserstoffrest R1 sind Alkylreste mit 1 bis 10
C-Atomen, Alkenyl- oder Alkinylreste mit 2 bis 10 C-Atomen, Cycloalkyl- oder
Cycloalkenylreste mit 3 bis 10 C-Atomen zu verstehen.
Geeignet sind z. B. Alkylreste R1 wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl und die
verschiedenen Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octylreste wie Ethylhexyl- und Decylreste
sowie Alkenylreste wie Allyl; geeignet sind auch Cycloalkylreste wie Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, alkyliertes Cyclohexyl wie hydriertes Toluyl, Xylyl,
Ethylphenyl, Cumyl oder Cymyl, 1-Menthyl und 1-Norbornyl sowie Alkenylreste wie
Vinyl und Allyl und Cycloalkenylreste wie Cyclopentadienyl und
Pentamethylcyclopentadienyl.
Geeignete Beispiele für einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest R1 sind
Phenyl oder Naphthyl. Als Beispiel für einen Arylalkylrest sei Benzyl genannt.
Der Rest R1 kann auch substituiert sein. Beispiele für geeignete Substituenten sind
Fluor, Chlor, Brom, NH2, NR2 2, PH3, PHR2 2, PH2R2, PR2 3, OH oder OR2, wobei R2
gleich oder verschieden ist und einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen
Arylrest mit 6 bis 10 C-Atomen darstellt, der z. B. die vorstehend für R1 genannte
Bedeutung haben kann.
Ganz besonders bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind die
Rheniumoxide Methylrheniumtrioxid (CH3ReO3), Cyclopentadienylrheniumtrioxid
(CpReO3), Cyclopropylrheniumtrioxid (C3H5ReO3) und Dirheniumheptoxid (Re2O7).
Erfindungswesentlich ist, daß das Reaktionssystem ein Anhydrid einer Carbonsäure
enthält.
Für die vorliegende Erfindung besonders geeignet sind Anhydride aliphatischer
Carbonsäuren, wobei Anhydride von aliphatischen Carbonsäuren mit 1-6
C-Atomen bevorzugt sind, und die Carbonsäure auch ungesättigt und/oder
verzweigt sein kann.
Geeignete Beispiele sind insbesondere die Anhydride der Essigsäure,
Propionsäure, n-Buttersäure, n-Valeriansäure, n-Capronsäure, i-Buttersäure
i-Valeriansäure, Ethyl-methyl-essigsäure, Trimethylessigsäure, Propensäure,
Methacrylsäure, Crotonsäure und Vinylessigsäure.
Die Menge an zuzusetzendem Anhydrid ist unkritisch, jedoch hat sich ein
Mischungsverhältnis von Anhydrid zu Lösungsmittel von 1 : 10 bis 10 : 1 bewährt.
Als flüssiges Medium für das Reaktionssystem können organische Lösungsmittel
verwendet werden.
Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind das Anhydrid selbst, ein
Carbonsäureester wie Essigsäureethylester, eine Carbonsäure, Alkohole mit 1-5
C-Atomen wie Methanol, Ethanol und die verschiedenen Propanole und Butanole,
wobei tert.-Butanol besonders bevorzugt ist, aromatische Kohlenwasserstoffe wie
Toluol, Ether wie Diethylether, Di-n-butylether, tert.-Butylmethylether, aliphatische
Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran und
Acetonitril sowie Gemische davon.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung einer Carbonsäure, insbesondere
der zu dem Anhydrid korrespondierenden Carbonsäure.
Vorzugsweise wird eine Kombination von Carbonsäuren und deren Anhydriden der
allgemeinen Formel (II)
RaCOOH und RaC(O)O(O)CRa (II)
wobei Ra ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 5 C-Atomen ist,
verwendet.
Beispiele für geeignete Vertreter sind die gleichen wie vorstehend genannt.
Auf Grund der leichten Zugänglichkeit wird Essigsäure (Eisessig) und deren
Anhydrid besonders bevorzugt.
Das zugesetzte Anhydrid kann dabei mehrere Funktionen erfüllen:
Zum einen kann es als Vorstufe für Persäure, zum anderen als wasserziehendes
Mittel zum Abfangen von Wasser aus der Reaktionslösung dienen. Das
Hydrolyseprodukt ist in dem bevorzugten Fall zudem mit der eingesetzten
Carbonsäure identisch und erleichtert eine spätere Aufarbeitung der
Reaktionslösung, da keine salzhaltigen und vor allem halogenhaltigen
Trocknungsmittel eingesetzt werden müssen, die später evtl. mühsam von Produkt
abgetrennt werden müssen.
Das eingesetzte Anhydrid ist ebenso wie z. B. Essigsäure und Wasserstoffperoxid
eine preiswerte Großchemikalie und erbringt eine deutliche Kostenersparnis
gegenüber dem bisherigen Verfahren, vor allem unter dem Gesichtspunkt, daß der
Gehalt an kostspieligen Katalysatoren auf Rheniumbasis um 50-75% gesenkt
werden kann. Darüberhinaus ist neben der Reaktivitätssteigerung ein Ansteigen der
Selektivität auf bis zu 92% - bezogen auf das eingesetzte Edukt - zu verzeichnen.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere durch möglichst wasserfreies Arbeiten die
Katalysatorstandzeit noch gesteigert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Entfernung des
Reaktionswassers aus dem Reaktionssystem auch durch den Zusatz
wasserentziehender Mittel geschehen. In diesem Fall kann dann auf einen Einsatz
des Anhydrids verzichtet werden. Jedoch können auch das Anhydrid und das
wasserentziehende Mittel nebeneinander eingesetzt werden. Für die vorliegende
Erfindung können übliche organische und anorganische wasserentziehende Mittel
verwendet werden, solange sie mit der peroxidhaltigen Verbindung verträglich sind.
Beispiele hierfür sind MgSO4, Na2SO4, CaCl2, H2SO4 und ortho-Ester von
Carbonsäuren.
Die Menge an zuzusetzendem wasserentziehenden Mittel hängt von deren
Wasseraufnahmevermögen ab, und beträgt im allgemeinen 0,05 bis 10
Moläquivalente bezogen auf die Menge an peroxidhaltiger Verbindung.
Geeignete Arylverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren sind
elektronenreiche aromatische Verbindungen oder kondensierte aromatische
Systeme mit 6 bis 22 C-Atomen, bevorzugt mit 6 bis 14 C-Atomen, die
gegebenenfalls ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden mit einer
Elektronendonatorgruppe substituiert sein können. Typische geeignete
Elektronendonatorgruppen sind Hydroxy-, C1-C3-Alkoxy-, N-Acylamino-,
N-Acylamino-C1-C3-Alkyl-, Acyloxy- und C1-C3-Alkyl-Reste.
Beispiele für solche Arylverbindungen sind Xylole, zwei-, drei- oder vierfach
substituierte C1-C3-Alkylbenzole oder C1-C3-Alkoxybenzole, sowie insbesondere
Naphthalin und seine ein- bis sechsfach substituierten C1-C3-Alkyl oder C1-C3-
Alkoxyderivate, Anthracen und seine C1-C3-Alkyl- oder C1-C3-Alkoxyderivate,
Phenanthren und höhere kondensierte Aromaten, Phenole, Hydrochinon, Resorcin,
Brenzcatechin und Pyrrogallol, aber auch Biphenyl.
Bevorzugte Arylverbindungen sind Naphthalin und Anthracen sowie deren Derivate,
besonders bevorzugt ist Naphthalin und deren Derivate, insbesondere 2-Methyl
naphthalin.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Arylverbindungen im
allgemeinen zu den entsprechenden chinoiden Systemen oxidiert. Aus
2-Methylnaphthalin erhält man beispielsweise das 2-Methyl-1,4-naphthochinon, den
Grundkörper der Vitamin-K-Reihe.
Bei höhersubstituierten (dreifach oder mehr) Arylverbindungen, bei denen die
Ausbildung eines chinoiden Systems nicht möglich ist, wird durch das
erfindungsgemäße Verfahren die entsprechende Hydroxylverbindung hergestellt.
Typische Beispiele für solche höhersubstituierten Arylverbindungen sind
1,2,3,5,8-Pentamethylnaphthalin; 1,2,3-Trimethylbenzol, Mesitylen und
1,3,5-Trimethoxybenzol. Aus diesen Ausgangsstoffen erhält man beispielsweise
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren folgende Hydroxylverbindungen:
4-Hydroxy-1,2,3,5,8-pentamethylnaphthalin und 1-Hydroxy-2,4,6-trimethoxybenzol.
Beispiele für geeignete peroxidhaltige Verbindungen sind Wasserstoffperoxid,
anorganische Peroxide, z. B. Alkaliperoxide wie Natriumperoxid, sowie
Percarbonsäuren und deren Salze wie z. B. m-Chlorbenzoesäure, Peressigsäure
und Magnesiummonoperoxophthalat wobei Wasserstoffperoxid aufgrund seiner
leichten Zugänglichkeit besonders bevorzugt ist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zu oxidierende aromatische
Verbindung im beschriebenen organischen Lösungsmittelgemisch gelöst und mit
dem Katalysator versetzt.
Die Konzentration der gelösten aromatischen Verbindung, bezogen auf das
Lösungsmittel, beträgt 0,1 mol/l-10 mol/l, bevorzugt 0,4 mol/l-4 mol/l und
besonders bevorzugt 0,5 mol/l-2 mol/l.
Der Katalysator kann in einer Menge von 0-01-10 Molprozent, vorzugsweise 0,02-
2 Molprozent, (Katalysatormetall Re bezogen auf die zu oxidierende Verbindung,)
eingesetzt werden. Zu dieser Lösung wird die peroxidhaltige Verbindung (5-90
Gewichtsprozent) üblicherweise in einem molaren Verhältnis von 1 : 1 bis 20 : 1,
bezogen auf die zu oxidierenden Verbindungen, gegeben.
Die Reaktionsmischung wird bis zum vollständigem Umsatz bei einer Temperatur
von üblicherweise 10-100°C, vorzugsweise 20-60°C, gerührt. Danach wird die
Reaktionsmischung in der für den Fachmann üblichen Weise aufgearbeitet, d. h.
beispielsweise neutralisiert, extrahiert und getrocknet. Das Rohextraktionsprodukt
kann beispielsweise durch Hochvakuumdestillation oder Umkristallisation weiter
gereinigt werden.
Die Rheniumverbindungen der Formel (I) sind als handelsübliche Verbindungen
(Re2O7) käuflich erhältlich oder leicht herstellbar (G. Brauer, Handbuch der
Präparativen Anorganischen Chemie, 3. Auflage, Enke-Verlag, Stuttgart 1981,
W. A. Herrmann, J. Organomet. Chem., 1995, 500, 149-174.).
Ihre prinzipielle Eignung als Oxidationskatalysator für Aromaten war zwar bekannt
(EP 0665209 A1 und EP 0686618 A1), die Kombination dieser Katalysatoren mit
einer peroxidhaltigen Verbindung wie z. B Wasserstoffperoxid und einem Anhydrid
einer Carbonsäure und/oder von wasserentziehenden Mitteln ist jedoch neu und
führt zu einer drastischen Steigerung der katalytischen Aktivität, die keineswegs zu
erwarten war, da insbesondere die Beständigkeit der verwendeten
Rheniumverbindung gegenüber Säureanhydriden nach dem Stand der
Wissenschaft überraschend ist. Die beschriebene Erfindung stellt somit einen
erheblichen Fortschritt gegenüber den bisher bekannten Verfahren dar,
insbesondere in Bezug auf Standzeit, Aktivität und Selektivität, und ist daher von
erheblicher Praxisbedeutung.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung.
In einem auf die gewünschte Temperatur thermostatisierten Reaktionsgefäß wird
1,00g (7 mmol) 2-Methylnaphthalin in einer Kombination von 10 ml Eisessig und
5 ml Acetanhydrid gelöst, und mit 0,5 bis 1,0 Molprozent des entsprechenden
Katalysators versetzt. Zuletzt wird 1,4 ml H2O2 (85 Gewichtsprozent) zugegeben
(Molverhältnis Arylverbindung/H2O2 : 1 : 7). Die Reaktion wird für 4 h oder länger bei
40 oder 60 CC gerührt (s. Tabelle), wobei auf eine genaue Einhaltung der
Temperatur zu achten ist.
Die Reaktionslösung wird mit einer gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung
neutralisiert, die wäßrige Mutterlauge mit Methylenchlorid extrahiert und die
vereinigten Substrate über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum
entfernt, wobei man 2-Methyl-1,4-naphthochinon als gelb gefärbtes festes
Oxidationsprodukt erhält.
Die Arbeitsvorschrift kann sinngemäß auf andere aromatische Verbindungen
angewendet werden.
Die gemäß obiger Arbeitsvorschrift durchgeführten Beispiele sind Tabelle 1 zu
entnehmen.
Als Kontrollexperimente wurde ebenfalls nach obiger Arbeitsvorschrift verfahren,
jedoch ohne Zusatz von Katalysator. Bei 40°C ergab sich nach 4 h ein Umsatz von
lediglich 13% bei 40°C bzw. 60% bei 60°C bei einer Selektivität von 17 bzw.
25% bezogen auf 2-Methylnaphthalin (Edukt).
Tabelle 1: Zusammenstellung von Oxidationsbeispielen
Zusammensetzung der Reaktionslösung:
50 mg MTO (0,2 mmol, 2 mol %)
1,2 g TMB (10 mmol)
2 ml H2O2 (85%, ca. 70 mmol)
in 20 ml Essigsäure.
1,2 g TMB (10 mmol)
2 ml H2O2 (85%, ca. 70 mmol)
in 20 ml Essigsäure.
Zur Aufarbeitung wurde mit Dichlormethan extrahiert, mit Wasser gewaschen, das
Lösungsmittel abgezogen und das erhaltene Produkt über eine Säule mit Kieselgel
gereinigt (Pentan/EtOAc 5 : 1).
Es werden folgende Ausbeuten erhalten:
2 h/70°C: 8%
2 h/70°C und Zusatz von 1,5 g MgSO4: 16%
4h/40°C: 8%
4h/40°C und Zusatz von 1,5g MgSO4: 11%.
2 h/70°C und Zusatz von 1,5 g MgSO4: 16%
4h/40°C: 8%
4h/40°C und Zusatz von 1,5g MgSO4: 11%.
Claims (15)
1. Verwendung von Verbindungen der Formel (I)
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe1 daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, als Katalysatoren zur Oxidation von elektronenreichen aromatischen Verbindungen sowie deren Derivaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation in Gegenwart eines Anhydrids einer Carbonsäure und/oder eines wasserentziehenden Mittels erfolgt.
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe1 daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, als Katalysatoren zur Oxidation von elektronenreichen aromatischen Verbindungen sowie deren Derivaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation in Gegenwart eines Anhydrids einer Carbonsäure und/oder eines wasserentziehenden Mittels erfolgt.
2. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß R1 = C1-C3-Alkyl, a = 1, b = 1 und c = 3 ist.
3. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß R1 Cyclopentadienyl oder dessen Methylderivate, a = 1,
b = 1, c = 3 und d = 0 ist.
4. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß a = 0, b = 2, c = 7 und d = 0 ist.
5. Verfahren zur Oxidation von elektronenreichen aromatischen Verbindungen,
dadurch gekennzeichnet, daß elektronenreiche C6-C22-Arylverbindungen und
deren Derivate in Gegenwart eines Katalysator der allgemeinen Formel
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, einer peroxidhaltigen Verbindung, eines Anhydrids einer Carbonsäure und/oder eines wasserentziehenden Mittels oxidiert werden.
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, einer peroxidhaltigen Verbindung, eines Anhydrids einer Carbonsäure und/oder eines wasserentziehenden Mittels oxidiert werden.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
peroxidhaltige Verbindung Wasserstoffperoxid eingesetzt wird.
7. Verfahren, gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
C6-C14-Arylverbindung oxidiert wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß Naphthalin und seine Derivate oxidiert werden.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
2-Methylnaphthalin oxidiert wird.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungsmittel und Anhydrid eine Kombination von Carbonsäuren und
Anhydriden der allgemeinen Formel (II)
RaCOOH und RaC(O)O(O)CRa (II)
verwendet werden, wobei Ra ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 5 C-Atomen ist.
RaCOOH und RaC(O)O(O)CRa (II)
verwendet werden, wobei Ra ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 5 C-Atomen ist.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kombination von Eisessig und Acetanhydrid verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die Oxidation bei einer
Temperatur ausgewählt aus dem Bereich von 10 bis 100°C durchgeführt
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei das Anhydrid dem
Lösungsmittel in einem Mischungsverhältnis Anhydrid zu Lösungsmittel von
1 : 10 bis 10 : 1 zugesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei das wasserentziehende
Mittel ausgewählt wird unter MgSO4, Na2SO4, CaCl2, H2SO4 und einem
ortho-Ester einer Carbonsäure.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das
wasserentziehende Mittel ausgewählt wird unter MgSO4, Na2SO4, CaCl2,
H2SO4 und einem ortho-Ester einer Carbonsäure.
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