DE2144304A1 - Process for the production of alpha-hydroxycarboxylic acid, alpha, beta-unsaturated acids and / or their derivatives - Google Patents

Process for the production of alpha-hydroxycarboxylic acid, alpha, beta-unsaturated acids and / or their derivatives

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DE2144304A1 DE19712144304 DE2144304A DE2144304A1 DE 2144304 A1 DE2144304 A1 DE 2144304A1 DE 19712144304 DE19712144304 DE 19712144304 DE 2144304 A DE2144304 A DE 2144304A DE 2144304 A1 DE2144304 A1 DE 2144304A1
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Ladislav DipL-Ing.; Macho Vendelin Dipl.-Ing.; Novaky; Sojka Jozef Dipl.-Ing. Prievidza; Polievka Milan DipL-Ing.; Pavlaczka Eduard Dipl.-Ing.; Novaky; Komora (Tschechoslowakei). P
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Vyskumny Ustav Pre Petrochemiu, Novaky (Tschechoslowakei)
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Patentanwälte DIpI.-Ing. R. B Ξ E T Z son.
DIpl-Ιησ. K. LAMPfJSCHT
Patent Attorneys DIpI.-Ing. R. B Ξ E TZ son.
DIpl-Ιησ. K. LAMPfJSCHT

Dr.-mö. γ;. D,-.: -njr. 233-17.497P- 3. 9. I97IDr.-mö. γ ;. D, - .: -njr. 233-17.497P- 3 September I97I

8 M ü η cii 3 η 12, SLeinadorfatr. M 8 M ü η cii 3 η 12, SLeinadorfatr. M.

Vyskumny ustav pre petrochemiu, Noväky (Tschechoslowakei)Vyskumny ustav pre petrochemiu, Noväky (Czechoslovakia)

Verfahren zur Herstellung der OC -Hydroxycarbonsäure,Process for the production of OC -hydroxycarboxylic acid,

ß -ungesättigter Säuren und/oder ihrer Derivate ,ß-unsaturated acids and / or their derivatives,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von OC-Hydroxycarbonsäuren, ihren Nitraten, 06, ßungesättigten Säuren und/oder ihren Estern ausgehend von einzelnen Olefinen oder 01efingeraisehen durch Oxidation mit Salpetersäure und/oder Stickstoffoxiden, insbesondere Stickstoffdioxid, in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels bei Temperaturen bis 1200C und gfs. nachfolgende Dehydratisierung und gfs. Veresterung der entsprechenden Hydroxycarbonsäuren bzw. ihrer Derivate.The invention relates to a process for the production of OC-hydroxycarboxylic acids, their nitrates, 06, ßunsaturated acids and / or their esters starting from individual olefins or oils by oxidation with nitric acid and / or nitrogen oxides, in particular nitrogen dioxide, in the presence of an inert solvent Temperatures up to 120 0 C and gfs. subsequent dehydration and gfs. Esterification of the corresponding hydroxycarboxylic acids or their derivatives.

Es ist bekannt, daß durch Oxidation von Isobutylen mit einem Gemisch von konzentrierter oder verdünnter Salpetersäure und Stickstoffdioxid bzw. mit reinem Stickstoffdioxid ein Gemisch von oL-Hydroxyisobuttersäurenitrat und OC-Hydroxyisobuttersäure entsteht, das durch Hydrolyse bei Temperaturen von I5 bis 1500C in die oC -Hydroxylsobuttersäure umgewandelt wird. Die Oxidation erfolgt dabei bei Temperaturen von + 50C und die nioht verbrauchten Stickstoffoxide werden unter vermindertem Druok bei 250C abge-It is known that a mixture of oL -Hydroxyisobuttersäurenitrat and OC-hydroxyisobutyric acid is produced by oxidation of isobutylene with a mixture of concentrated or dilute nitric acid and nitrogen dioxide or with pure nitrogen dioxide, by hydrolysis at temperatures of I5 to 150 0 C in the oC -Hydroxylsobutyric acid is converted. The oxidation takes place at temperatures of + 5 0 C and the unused nitrogen oxides are removed under reduced pressure at 25 0 C.

7237)-NÖE (7)7237) -NÖE (7)

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zogen. Durch Änderung des Anteils an eingesetztem Butylen wie auch der Hydrolysebedingungen verändert sich die Ausbeute von 55 MolJÜ» (bei Anwendung von 3 Mol dimerem Stickstoffdioxid pro Mol Isobutylen, ohne Salpetersäure und Wasser) auf 82,7 Mol# (bei 5,15 Mol Stickstoffdioxid, Zugabe von 2 Mol Wasser und fortlaufender Erhöhung der Hydrolysetemperatur von 4o bis 1000C). Von Nachteil sind dabei die hohen Überschüsse an Stickstoffdioxid wie auch die komplizierte und wenig wirkungsvolle Hydrolyse (US-PS 2 847 453)pulled. By changing the proportion of butylene used and the hydrolysis conditions, the yield changes from 55 mol% (when using 3 mol of dimeric nitrogen dioxide per mole of isobutylene, without nitric acid and water) to 82.7 mol # (with 5.15 mol of nitrogen dioxide, addition of 2 moles of water and continuous increase in the hydrolysis temperature of 4o to 100 0 C). The high excesses of nitrogen dioxide as well as the complicated and ineffective hydrolysis (US Pat. No. 2,847,453) are disadvantageous here.

Isobutylen kann bei Temperaturen unter 500C allein mit Salpetersäure bzw. mit katalytischen Mengen an Stickstoffdioxid bei Anwesenheit von Kupfer-, Vanadium- und Mangansalzen oxidiert werden. Unter diesen Bedingungen werden jedoch nur Ausbeuten an 06-Hydroxyisobuttersäure von 40# erreicht (US-PS 2 877 465).Isobutylene can be oxidized at temperatures below 50 ° C. alone with nitric acid or with catalytic amounts of nitrogen dioxide in the presence of copper, vanadium and manganese salts. However, under these conditions only yields of 06-hydroxyisobutyric acid of 40 # are achieved (US Pat. No. 2,877,465).

OC-Hydroxyisobuttersäure kann man auch durch Reaktion von Isobutylen mit wenigstens 4 Mol Stickstoffdioxid (Monomer) bei Temperaturen von 0 bis 200C, Entfernung der nicht verbrauchten Stickstoffoxide durch Vakuumdestillation und Hydrolyse mit 5 bis 20$ Salpetersäure bei einer Temperatur von 30°C (0,5 bis 3 Stunden lang) erhalten (US-PS 2 971 98I).OC-hydroxyisobutyric acid can be also prepared by reaction of isobutylene with at least 4 moles of nitrogen dioxide (monomer) at temperatures of 0 to 20 0 C, removal of the unused nitrogen oxides by vacuum distillation and hydrolysis with 5 to 20 $ nitric acid at a temperature of 30 ° C ( 0.5 to 3 hours) (U.S. Patent 2,971,981).

Die Oxidation von Isobutylen oder Propylen ist auch bei Anwesenheit anderer Olefine oder Paraffine möglich, wenn das gasförmige Gemisch im Gemisch von Essig- und Salpetersäure im Verhältnis von 0,5 bis 3 : 1 bei Anwesenheit von Wasser in Mengen bis 15 Gew.% absorbiert wird. Die Oxidationstemperatur liegt unter 100°C. Das Stickstoffdioxid im Gemisch mit Salpeter- und Essigsäure wird dabei im Gegenstrom zur Isobutylenlösung geführt. Das Stickstoffmonoxid und Distickstofftrioxid, die durch die Reaktion in Anwesen-The oxidation of isobutylene or propylene is possible even in the presence of other olefins or paraffins, when the gaseous mixture in a mixture of acetic acid and nitric acid in the ratio of 0.5 to 3: 1 is absorbed in the presence of water in amounts up to 15% by weight. . The oxidation temperature is below 100 ° C. The nitrogen dioxide mixed with nitric and acetic acid is fed in countercurrent to the isobutylene solution. The nitric oxide and nitrous oxide produced by the reaction in the presence

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heit von Wasser entstanden sind, können (vor der Reaktion) durch Sauerstoff wieder zum Stickstoffdioxid aufoxidiert wer den. Der Anteil an Stickstoffdioxid soll bis 1 Mol (pro Isobutylen) betragen, wobei die Ausbeute an (X -Hydroxyisobutter säure etwa bei 80# liegt (US-PS 5 284 494). Die technische Durchführung erfordert dabei zusätzliche Vorrichtungen, wie Mischer für Essig- und Salpetersäure, und enorm große Einrichtungen. that are formed by water can (before the reaction) be oxidized again to nitrogen dioxide by means of oxygen the. The proportion of nitrogen dioxide should be up to 1 mol (per isobutylene), the yield of (X -hydroxyisobutter acid is about 80 # (U.S. Patent 5,284,494). The technical Implementation requires additional devices, such as mixers for acetic and nitric acid, and extremely large facilities.

Um die Bildung der Nebenprodukte einzuschränken, wird die Oxidation des Isobutylens auch in Anwesenheit von Kalikarbonat und Magnesiummonoxid mit nachfolgender Entfernung des überflüssigen Stickstoffdioxids durch Einblasen von Luft bei Temperaturen von I5 bis 5O0C und die weitere Hydrolyse des Produktes mit Wasserdampf bei 100°C durchgeführt. (Autorenbescheinigung ZSSR 14} 588).In order to limit the formation of by-products, the oxidation of the isobutylene is carried out of the product with water vapor at 100 ° C in the presence of Kalikarbonat and magnesium monoxide with subsequent removal of the excess nitrogen dioxide by blowing air at temperatures of I5 to 5O 0 C and the further hydrolysis . (Author's certificate ZSSR 14} 588).

Die Ausbeuten an OC -Hydroxylsobuttersäure nehmen zu, wenn die Oxidation des Isobutylens mit einem Gemisch von Stickstoffdioxid und 4o bis 56# Salpetersäure durchgeführt wird. Nach Wasserzugabe zum Reaktionsgemisch wird das überschüssige Stickstoffdioxid bei Atmosphärendruck mit nachfolgender Temperaturerhöhung auf 85 bis 100°C abdestilliert. Das Gemisch von Salpeter- und Essigsäure, das bei der Destillation des Hydrolysate gewonnen wurde, wird durch Essigsäure ins Verhältnis 1 : 2 (zum Vorteil der Essigsäure) geregelt. Das bei der Destillation gebildete azeotrope Gemisch wird zur Regeneration des Stickstoffdioxids verwendet. (Autorenbescheinigung ZSSR 192 779).The yields of OC -hydroxylsobutyric acid increase, when the oxidation of isobutylene is carried out with a mixture of nitrogen dioxide and 4o to 56 # nitric acid will. After adding water to the reaction mixture, the excess becomes Nitrogen dioxide is distilled off at atmospheric pressure with a subsequent temperature increase to 85 to 100 ° C. The mixture of nitric and acetic acid that was obtained from the distillation of the hydrolyzate is through Acetic acid regulated in a ratio of 1: 2 (to the advantage of acetic acid). The azeotropic formed during the distillation Mixture is used to regenerate the nitrogen dioxide. (Author's certificate ZSSR 192 779).

Diese Prozesse erfordern zur Gewinnung von Maximalausbeuten an 0*-Hydroxycarbonsäure (bzw. ihres Nitrats) wenig-These processes require little to obtain maximum yields of 0 * -hydroxycarboxylic acid (or its nitrate).

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stens 6 Mol Stickstoffdioxid pro Mol Isobutylen. Es sind daher sehr große Anlagen für die Reaktion und Aufbereitung sowie auch größere Mengen an Salpetersäure erforderlich.at least 6 moles of nitrogen dioxide per mole of isobutylene. There are therefore very large plants for the reaction and processing as well as larger amounts of nitric acid are required.

Es ist auch bekannt, daß durch Dehydratisierung von CX -Hydroxycarbonsäuren bei Anwesenheit von Polymerisationinhibitoren in Gegenwart von alkalischen oder Zink-, Zinn-, Blei- und Eisenhalogenide*! als Dehydratisierungskatalysatoren in der Schmelze & , β -ungesättigte Säuren entstehen (NSR Pat. 1 191 367 und NSR Pat. I 195 295).It is also known that by dehydrating CX -hydroxycarboxylic acids in the presence of polymerization inhibitors in the presence of alkaline or zinc, tin, lead and iron halides *! As dehydration catalysts in the melt, & , β- unsaturated acids are formed (NSR Pat. 1 191 367 and NSR Pat. I 195 295).

Die Dehydratisierung der <X -Hydroxycarbonsäuren erfolgt auch bei Anwesenheit einer starken anorganischen Säure, der Salze starker anorganischer Säuren und von Pyridin bzw. einem sekundären oder tertiären Alkylamin im Gemisch mit den Metal!halogeniden. (FR-PS 1 106 462; NSR-Patent 887 040).The <X -hydroxycarboxylic acids are dehydrated even in the presence of a strong inorganic acid, the salts of strong inorganic acids and of pyridine or a secondary or tertiary alkylamine mixed with the metal halides. (FR-PS 1 106 462; NSR patent 887 040).

Nach einem anderen Verfahren (PR-PS 1 l4l 337) wird die Hydroxysäure mit einer organischen Säure in einen Ester umgewandelt, dessen Siedepunkt unter l8o°C liegt. Die Dehydratisierung des Esters erfolgt dann in Anwesenheit des Inhibitors und basischen Katalysators. Ähnlich entsteht auch durch die Dehydratisierung der Salze der oi -Hydroxysäure bei Anwesenheit des basischen Katalysators in einem inerten polaren Lösungsmittel (*, /S -ungesättigte Säure (FR-PS 1 470 913; NDR-Patent 55 OO6). Die Dehydratisierung kann auch mit Schwefel- und Phosphorsäure erreicht werden (US-PS 2 8II 545).According to another process (PR-PS 1 14 13 337) the hydroxy acid is converted into an ester with an organic acid, the boiling point of which is below 180 ° C. The ester is then dehydrated in the presence of the inhibitor and basic catalyst. Similarly, the oi-hydroxy acid in the presence of the basic catalyst in an inert polar solvent (formed by the dehydration of the salts *, / S-unsaturated acid (FR-PS 1,470,913;. NDR Patent OO6 55) The dehydration can also Sulfuric and phosphoric acids can be achieved (US Pat. No. 2,811,545).

Ein Nachteil dieser Produktionsprozesse ist die ziemlich niedrige Selektivität der Bildung der £*, ^-ungesättigten Säuren sowie der Mehrverbrauch an Katalysator, der schwerA disadvantage of these production processes is the rather low selectivity for the formation of the £ *, ^ -unsaturated Acids as well as the increased consumption of catalyst, which is difficult

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zu regenerieren ist.is to be regenerated.

Die Produktionsprozesse sind mehrstufig, und es ist schwierig, eine kontinuierliche Produktion aufrechtzuerhalten. The production processes are multi-level and it is difficult to maintain continuous production.

Den Methylester der (X -Hydroxyisobuttersäure kann man erfolgreich in Gegenwart eines festen Katalysators dehydratisieren, der aus sauren Sulfaten der Alkalimetalle und SiIi- λ cagel erzeugt wird (GB-PS 1 04l 702), wobei als Reaktionspro- ^ dukt ein Gemisch von Methylmethacrylat und Methacrylsäure erhalten wird. Nachteile dieser Verfahrensweise sind niedrigere Selektivität der Bildung von c* , /S -ungesättigter Säure und ihrer Ester sowie Katalysatorverluste, die vorwiegend auf eine Auflösung durch das Reaktionswasser zurückzuführen sind.The methyl ester of (X -hydroxyisobutyric acid can be successfully dehydrated in the presence of a solid catalyst which is produced from acidic sulfates of alkali metals and SiIi- λ cagel (GB-PS 1 04l 702), a mixture of methyl methacrylate and as a reaction product ^ Disadvantages of this procedure are the lower selectivity of the formation of c *, / S -unsaturated acid and its esters and catalyst losses, which are mainly due to dissolution by the water of reaction.

Die Versuche, die Dehydratisierung der 0(. -Hydroxyisobuttersäure zur Methacrylsäure mit gewöhnlichen Dehydratisierungskatalysatoren (PpOc* AIpO,, SiO2 u.a.) zu erreichen, haben keine positiven Ergebnisse gezeitigt, da die Cxi-Hydroxyisobuttersäure dabei in beträchtlichem Maße in Aceton und ä Ameisensäure zerfällt (B.F. Ustavlcikov, M.I. Farberov, V.A. Podgornova, Neftechimija 2 (I962) 592.)To achieve the tests, the dehydration of 0 (. Hydroxyisobutyric for methacrylic acid with ordinary dehydration catalysts (PPOC * AIPO ,, SiO 2, etc.), no positive results have produced since the Cxi-hydroxyisobutyric it decays to a considerable extent in acetone and the like formic acid (BF Ustavlcikov, MI Farberov, VA Podgornova, Neftechimija 2 (I962) 592.)

Mit einem gemischten Katalysator, der aus ungefähr 70$ sekundärem Calciumphosphat und J0# tertiärem Calciumphosphat besteht (Autorenbescheinigung ZSSR 14? 589, 152 237), kann die Dehydratisierung des Ammoniumsalzes der OC -Hydroxyisobuttersäure sowie auch ihres Methylesters und der freien O^-Hydroxyisobuttersäure allerdings erreicht werden.With a mixed catalyst consisting of about 70 $ secondary calcium phosphate and J0 # tertiary calcium phosphate (certificate ZSSR 14-589, 152 237) , the dehydration of the ammonium salt of OC -hydroxyisobutyric acid as well as its methyl ester and the free O ^ -hydroxyisobutyric acid can, however can be achieved.

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Durch die Dehydratisierung des Methylesters der OC-Hydroxyisobuttersäure mit diesem Katalysator bei Anwesenheit von Methanol (Autorenbescheinigung ZSSR 166 012) entsteht ein Gemisch von Methylmethacrylat und Methacrylsäure, wobei die Selektivität der Bildung von Methacrylat 84,3 Mol# und die der Methacrylsäure 4 Mol# ausmacht. Bei sonst sehr günstigen Parametern dieses Katalysators gibt es einen Nachteil: die ziemlich komplizierte Zubereitung, die auch reine Ausgangsmaterialien erfordert.The dehydration of the methyl ester of OC- hydroxyisobutyric acid with this catalyst in the presence of methanol (author's certificate ZSSR 166 012) produces a mixture of methyl methacrylate and methacrylic acid, the selectivity of methacrylate formation being 84.3 mol # and that of methacrylic acid being 4 mol # . With otherwise very favorable parameters of this catalyst, there is a disadvantage: the rather complicated preparation, which also requires pure starting materials.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von C^-Hydroxycarbonsäuren, ihren Nitraten, o£, ^»-ungesättigten Säuren und/oder ihren Estern aus einzelnen Olefinen oder 01efingemischen durch Oxydation mit Salpetersäure und/oder Stickstoffoxiden, besonders Stickstoffdioxid in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels bei Temperaturen bis 120°C, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sich die Oxidation überdies bei Anwesenheit des Oxids realisiert, mit einem Vorteil, daß die überschüssigen Stickstoffoxide durch Erwärmung des Reaktionsgemisches, durch ihr Austreiben und/oder Abdestillieren, entfernt werden, zum Überbleibsel (Rest) wird eventuell Wasser zugegeben, vorzugsweise in der Menge von 5 Mol auf 1 Mol konzentrierten Olefins, wonach sich aus dem Reaktionsgemisch entweder nach der Hydrolyse bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 60 bis 80°C, oder direkt destillativ, vorzugsweise bei abgesenktem Druck, bei der Temperatur bis 1500C, vorzugsweise bis 80°C, Wasser, Salpetersäure und niedriger siedende organische Stoffe abtrennen, und aus dem Destillationsrest trennt sich die C*-Hydroxycarbonsäure und/oder das betreffende Nitrat ab, oder es wird bei der Destillation bzw. in den Unterteil der Kolonne Wasser oder Dampf zugeführt, vorzugsweise inThe invention now relates to a process for the preparation of C ^ -hydroxycarboxylic acids, their nitrates, o £, ^ »- unsaturated acids and / or their esters from individual olefins or oil mixtures by oxidation with nitric acid and / or nitrogen oxides, especially nitrogen dioxide in the presence of a inert solvent at temperatures up to 120 ° C, which is characterized in that the oxidation is also realized in the presence of the oxide, with the advantage that the excess nitrogen oxides are removed by heating the reaction mixture, by driving them out and / or distilling off Remaining (residue) is possibly added water, preferably in the amount of 5 mol to 1 mol of concentrated olefin, after which the reaction mixture either after hydrolysis at an elevated temperature, preferably at 60 to 80 ° C, or directly by distillation, preferably at a reduced temperature pressure, at the temperature to 150 0 C, preferably to 80 ° C, water, Salpe Separate tertiary acid and lower-boiling organic substances, and the C * -hydroxycarboxylic acid and / or the nitrate in question separates from the distillation residue, or water or steam is fed in during the distillation or in the lower part of the column, preferably in

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der Menge von 5 bis 15 Gew.% auf den Rohstoff, wobei die Oxidation und das Austreiben der Stickstoffoxide, die Hydrolyse und/oder die Destillation vorzugsweise im inerten Gasstrom mit dem Sauerstoff und/oder mit Luft durchgeführt wird, wobei sich bei der Erzeugung der C* , /2> -ungesättigten Säuren und/oder ihrer Ester die rohe und/oder ißolierte oC -Hydroxycarbonsäure und/oder ihr Ester, bzw. bei Anwesenheit des Lösungsmittels, Polymerisationsinhibitors und tragfähigen Gases, dehydriert auf unlöslich oder beschränkt im | Wasser löslichen Phosphaten und/oder Sulfaten der Elemente II., a III, b IV und VIII. Gruppe, der Eisenuntergruppe der periodischen Systeme, bzw. ihres Gemisches, vorzugsweise des Gemisches des sekundären und tertiären Calciumphosphats, dabei wird die Dehydratisierung der Hydroxycarbonsäuren vorzugsweise gleichzeitig mit ihrer Veresterung auf Dehydratisierungs- und/oder Dehydratationsesterifizierungskatalysatoren mit dem Alkohol oder mit einem Alkoholgemisch bei Anwesenheit von Wasser in einer Menge wenigstens 0,5$* vorzugsweise 10 - 2ΟΟ5έ gew. Wasser, auf die Hydroxysäure gerechnet, durchgeführt, bzw. auch mit einem inerten Lösungsmittel, wobei sich aus dem gebildeten rohen Produkt die ungesättigten Ester und Säuren in bekannter Weise abtrennen und die nicht % umgesetzte Hydroxysäure und die Alkohole eventuell rezirkuliert werden.the amount of 5 to 15 wt. % On the raw material, the oxidation and the expulsion of nitrogen oxides, the hydrolysis and / or the distillation is preferably carried out in an inert gas stream with the oxygen and / or with air C *, / 2> -unsaturated acids and / or their esters, the crude and / or isolated oC -hydroxycarboxylic acid and / or its ester, or in the presence of the solvent, polymerization inhibitor and stable gas, dehydrated to insoluble or limited in the | Water-soluble phosphates and / or sulfates of the elements II., A III, b IV and VIII. Group, the iron subgroup of the periodic systems, or their mixture, preferably the mixture of secondary and tertiary calcium phosphate, the dehydration of the hydroxycarboxylic acids is preferably simultaneous with their esterification on dehydration and / or dehydration esterification catalysts with the alcohol or with an alcohol mixture in the presence of water in an amount of at least 0.5 $ * preferably 10-2ΟΟ5έ wt. Water, calculated on the hydroxy acid is carried out, or with an inert solvent to give the unsaturated esters and acids separated from the formed raw product in a known manner and the non-% unreacted hydroxy acid and the alcohols are possibly recirculated.

Das Ausgangsmaterial bilden (X -Olefine, und zwar vor allem Isobutylen und Propylen, da ein erheblicher Bedarf an den Endprodukten (Derivaten der Methacryl- und Acrylsäure) besteht und diese auf sehr breiter Basis angewendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch bei anderen Olefinen anwendbar, wodurch höherer Oc ,|3 -ungesättigte Säuren und ihre Derivate entstehen. Zum Unterschied von anderen Tech-The starting material is formed by (X -olefins, especially isobutylene and propylene, since there is a considerable need for the end products (derivatives of methacrylic and acrylic acid) and these are used on a very broad basis. However, the process according to the invention is also applicable to other olefins applicable, whereby higher Oc , | 3 -unsaturated acids and their derivatives arise.

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nologien, die reine Olefine erfordern, fordert dieses Verfahren keine kostspielige Abtrennung von Paraffinen, sondern im Gegenteil, vom Standpunkt der Wärmeabführung ist deren Anwesenheit sogar vorteilhaft.Technologies that require pure olefins, this process does not require expensive separation of paraffins, but on the contrary, from the standpoint of heat dissipation, it is their presence even beneficial.

Die Oxidationsreagentien (Salpetersäure, Stickstoffdioxid und andere Stickstoffoxide) können einzeln oder in Gemischen verwendet werden. Die Salpetersäure kann auch in Konzentrationen unter 100$ verwendet werden. Wirtschaftlich ist es sehr vorteilhaft, Gemische von Stickstoffoxiden, die bei verschiedenen technologischen Verfahren, wie der Herstellung von Salpetersäure, bzw. den Oxiden oder bei anderen Verfahren (z.B. bei Oxidation mit Salpetersäure) entstehen, zu verwenden. The oxidation reagents (nitric acid, nitrogen dioxide and other nitrogen oxides) can be used individually or in mixtures be used. The nitric acid can also be used in concentrations below $ 100. It is economical very advantageous mixtures of nitrogen oxides used in various technological processes, such as the manufacture from nitric acid or the oxides or from other processes (e.g. oxidation with nitric acid).

Der Oxidationsprozeß erfolgt in Anwesenheit von Sauerstoff, den man entweder rein oder mit Inertgasen gemischt verwendet. Am vorteilhaftesten ist die Verwendung von Luft. Durch Einleiten von Sauerstoff werden dabei einerseits im Ausgangsmaterial anwesende niedrigere Stickstoffoxide und andererseits niedrigere Stickstoffoxide, die bei der Reaktion entstehen, oxidiert.The oxidation process takes place in the presence of oxygen, which can be used either pure or mixed with inert gases. It is most beneficial to use air. By introducing oxygen, on the one hand, lower nitrogen oxides and nitrogen oxides present in the starting material are removed on the other hand, lower nitrogen oxides, which are formed in the reaction, are oxidized.

Falls die Oxidation der Olefine ohne Salpetersäure durchgeführt wird, nimmt der Sauerstoff auch an der Oxidation primär entstandener Aldehyde zu den entsprechenden Säuren teil, wodurch die Möglichkeiten einer Explosion des Reaktionsgemisches ausgeschaltet werden.If the oxidation of the olefins is carried out without nitric acid, the oxygen also primarily takes part in the oxidation formed aldehydes to the corresponding acids part, whereby the possibilities of an explosion of the reaction mixture turned off.

Die Reaktionstemperatur richtet sich nach dem Typ des verwendeten Oxidationsmittels. Am niedrigsten ist die Temperatur bei Verwendung von Stickstoffoxiden (regelmäßigThe reaction temperature depends on the type of oxidizing agent used. The lowest is that Temperature when using nitrogen oxides (regularly

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-15 bis +1O0C)j wenn Salpetersäure allein verwendet wird, arbeitet man gewöhnlich bei 40 bis 6O°C-15 to + 10 0 C) j if nitric acid is used alone, one usually works at 40 to 60 ° C

o,O,

Die Reaktion wird entweder bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck durchgeführt. Sie kann kontinuierlich oder chargenweise durchgeführt werden. Es ist wichtig, das Molverhältnis des Olefins insbesondere zum Stickstoffdioxid, das sich meistens bei über 5 Mol Oxid pro Mol Olefin bewegen wird, festzuhalten. Die Salpetersäure wird gewöhnlich im Verhältnis von 1 : zum Olefin verwendet; größere Mengen verlängern die Destilla- f tionsdauer, wodurch wiederum Zersetzungsprozesse in größerem Maße ablaufen können.The reaction is carried out either under ordinary or elevated pressure. It can be carried out continuously or in batches. It is important to note the molar ratio of the olefin, particularly to nitrogen dioxide, which will mostly be above 5 moles of oxide per mole of olefin. The nitric acid is usually used in a ratio of 1: to the olefin; larger quantities increase the distillation f tion time, thereby can proceed decomposition processes to a greater extent, in turn.

Die Entfernung des überschüssigen Stickstoffdioxids aus dem Reaktionsgemisch erfolgt durch Temperaturerhöhung. Da infolge der Zuführung von Sauerstoff zum Reaktionsgemisch während der Reaktion niedrigere Stickstoffoxide abwesend sind, kann das ausgetriebene Stickstoffdioxid sofort in den Kreislauf zurückgeführt werden und es sind keine besonderen Oxidationsanlagen für die Aufoxidierung niedrigerer Oxide erforderlich.The excess nitrogen dioxide is removed from the reaction mixture by increasing the temperature. As due to the addition of oxygen to the reaction mixture If lower nitrogen oxides are absent during the reaction, the expelled nitrogen dioxide can immediately be transferred to the Cycle are returned and there are no special oxidation systems for the oxidation of lower oxides necessary.

Wenn man die OC -Hydroxycarbonsäure gewinnen oder durch ™ Abkühlen das Nitrat der (X-Hydroxycarbonsäure abtrennen will, wird nach Entfernung des Stickstoffdioxids Wasser zugegeben.If you win the OC -hydroxycarboxylic acid or through ™ Cooling off the nitrate of the (X-hydroxycarboxylic acid wants to separate, water is added after the nitrogen dioxide has been removed.

Die Hydrolyse erfolgt nach dem Wasserzusatz bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei gleichzeitiger Zugabe von Sauerstoff oder Gas, das Sauerstoff enthält. Dieser hat die Aufgabe, die infolge der Hydrolyse des Nitrats entstehenden niedrigeren Stickstoffoxide aufzuoxidieren. Das entstandene Stickstoffdioxid kann direkt zur Oxidation der Olefine zurückgeführt werden.The hydrolysis takes place after the addition of water at increased Temperature, preferably with the simultaneous addition of oxygen or gas containing oxygen. This has the task to oxidize the lower nitrogen oxides resulting from the hydrolysis of the nitrate. The resulting Nitrogen dioxide can be recycled directly to the oxidation of the olefins.

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- ίο -- ίο -

Eine sehr lange Hydrolysedauer bei erhöhter Temperatur vermindert die Ausbeute durch Bildung größerer' Mengen an Nebenprodukten. Im Falle der Oxidation der Olefine mit der Salpetersäure allein entsteht vorwiegend OC-Hydroxycarbonsäure, wenn auch in geringerer Ausbeute, so daß die Hydrolyse dann nicht oder nur für eine minimal kurze Zeit durchgeführt werden muß.A very long hydrolysis time at elevated temperature reduces the yield due to the formation of larger 'amounts of By-products. In the case of the oxidation of the olefins with the Nitric acid alone is mainly formed from OC-hydroxycarboxylic acid, albeit in a lower yield, so that the hydrolysis occurs then does not have to be carried out or only has to be carried out for a minimally short period of time.

Zur Erzielung maximaler Ausbeuten an Säure ist es zweckmäßig, die Hydrolyse unter gleichzeitigem Abdestillieren von Wasser, Salpetersäure und niedriger siedenden organischen Stoffen durchzuführen. Es ist vorteilhaft, die Destillation bei minimalem Druck durchzuführen, um den nachteiligen Einfluß erhöhter Temperaturen auszuschalten. To achieve maximum yields of acid, it is advantageous to carry out the hydrolysis with simultaneous distilling off Water, nitric acid and lower boiling organic substances. It is beneficial to distillation to be carried out at minimum pressure in order to eliminate the adverse influence of elevated temperatures.

Aus demselben Grund wie bei der Hydrolyse ist es auch bei der Destillation vorteilhaft, Sauerstoff oder sauerstoffhaltiges Gas zuzuleiten. Um eine sekundäre Bildung von Nitrat infolge einer Erhöhung der Salpetersäurekonzentration im "Kocher" oder unteren Teil der Kolonne zu verhindern, ist es vorteilhaft, in diese Teile Wasser (am besten in Dampfform) einzuleiten.For the same reason as in hydrolysis, it is also advantageous in distillation to use oxygen or oxygen To supply gas. To prevent secondary formation of nitrate as a result of an increase in the concentration of nitric acid in the To prevent "boilers" or the lower part of the column, it is advantageous to use water (preferably in vapor form) in these parts. initiate.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Verminderung der notwendigen Menge an Stickstoffdioxid zur Erzielung gleicher Ausbeuten an ö£-Hydroxycarbonsäure, ferner in der Verringerung des Energieverbrauchs (Abdampfung kleinerer Mengen an nicht umgesetztem Stickstoffdioxid und Salpetersäure, die entweder direkt zugegeben wird oder aus Stickstoffdioxid und Wasser entsteht), wie auch in der höheren Leistung der Produktionsanlagen, besonders des Reaktors und der Trennanlagen, ferner in einer VerringerungThe advantage of the process according to the invention consists in the reduction of the necessary amount of nitrogen dioxide to achieve the same yields of ö £ -hydroxycarboxylic acid, also in the reduction of energy consumption (evaporation of smaller amounts of unreacted nitrogen dioxide and nitric acid, which is either added directly or arises from nitrogen dioxide and water), as well as in the higher performance of the production plants, especially the reactor and the separation plants, furthermore in a reduction

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- ii -- ii -

der Mengen des im Kocher während der Destillation entstehenden Nitrats und somit höherer Selektivität der Bildung von Oi-Hydroxycarbonsäuren, insbesondere o^-Hydroxyisobuttersäure im Falle der Oxidation von Isobutylen.the amounts of nitrate formed in the digester during the distillation and thus higher selectivity for the formation of Oi-hydroxycarboxylic acids, in particular o ^ -hydroxyisobutyric acid in the case of isobutylene oxidation.

Ferner ist eine gute Wirksamkeit und hohe Selektivität der Dehydratisierung zu ungesättigten Säuren und Estern, breitere Palette leicht herstellbarer oder verfügbarer Katalysatoren, die einerseits genügend stabil sind und sich andererseits leicht regenerieren lassen, zu nennen. Ihre % Furthermore, good effectiveness and high selectivity of the dehydration to unsaturated acids and esters, a broader range of easily produced or available catalysts, which on the one hand are sufficiently stable and on the other hand can be easily regenerated, should be mentioned. Your %

Herstellung erfordert keine chemisch reinen Rohstoffe, eher umgekehrt. So kann man z.B. zur Herstellung des hochwirksamen Dehydratisierungskatalysators für Oi-Hydroxycarbonsäuren natürlichen ungereinigten Dolomit verwenden, wodurch auch die Herstellungskosten herabgesetzt werden. Bei höherem Katalysatorverbrauch kann somit häufig statt anspruchsvoller Regeneration ein einfacher Austausch gegen frisches Magnesium-Calciumphosphat, oder -sulfat mit Beimischungen anderer Sulfate, Phosphate usw., günstiger sein, letztere erniedrigen keinesfalls die Aktivität, Selektivität oder sogar Haltbarkeit des Katalysators.Production does not require chemically pure raw materials, rather the other way round. For example, natural, unpurified dolomite can be used to produce the highly effective dehydration catalyst for Oi -hydroxycarboxylic acids, which also reduces production costs. In the case of higher catalyst consumption, a simple replacement for fresh magnesium calcium phosphate or sulfate with admixtures of other sulfates, phosphates, etc., can often be cheaper instead of demanding regeneration, the latter in no way lowering the activity, selectivity or even durability of the catalyst.

Nächster Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ™ die einstufige Herstellung des Gemisches des Esters der ungesättigten Säure (z.B. des Methylmethacrylats) und der Säure (z.B. Methacrylsäure) selbst in beanspruchter Zusammensetzung direkt aus der (X-Hydroxycarbonsäure und Methanol. Im Vergleich zu der bekannten Dehydratisierung der Ester der Hydroxycarbonsäuren sinkt gemäß der Erfindung - besonders durch die Wirkung des zugegebenen Wassers - die notwendige Temperatur sogar um 1000C bei gleichzeitiger Verminderung der Bildung unerwünschter Nebenprodukte, wieThe next advantage of the process according to the invention is the single-stage production of the mixture of the ester of the unsaturated acid (eg methyl methacrylate) and the acid (eg methacrylic acid) itself in the claimed composition directly from the (X-hydroxycarboxylic acid and methanol. In comparison to the known dehydration of the According to the invention, esters of hydroxycarboxylic acids - especially due to the action of the added water - the necessary temperature even drops by 100 ° C. with a simultaneous reduction in the formation of undesirable by-products, such as

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z.B. von Acetaldehyd bei der Dehydratisierung von Milchsäure oder von Aceton im Falle des Methylesters der Ot-Hydroxylsobuttersäure, e.g. of acetaldehyde in the dehydration of lactic acid or of acetone in the case of the methyl ester of ot-hydroxylsobutyric acid,

Durch eine geeignete Kombination der Alkohole und des Wassers ist es möglich, ein Gemisch der beanspruchten bzw. erforderlichen Zusammensetzung zu erhalten, das nach Extraktion z.B. mit Dichloräthan leicht destillativ abgetrennt werden kann. Diese Art ist auch deshalb vorteilhaft, weil es mit einer Apparatur und demselben Katalysator möglich ist, allein durch Modifikation der Art und des Verhältnisses der Bestandteile des Lösungsmittels, des Wassers und Alkohols, je nach Bedarf den Ester im beanspruchten bzw. gewünschten Verhältnis mit hohem Ertrag zu gewinnen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Beispielen.A suitable combination of alcohols and water makes it possible to produce a mixture of the claimed or required composition to get that after extraction e.g. can be easily separated by distillation with dichloroethane. This type is also beneficial because of it is possible with one apparatus and the same catalyst, simply by modifying the type and the ratio the constituents of the solvent, water and alcohol, the ester in the claimed or desired, depending on requirements Win ratio with high yield. Further advantages of the invention emerge from the examples.

Beispiel 1example 1

In einen 1 1 Kolben mit Rückflußkühler, Mischer bzw. Rührer, Thermometer und Einleitungsrohr für Isobutylen, der in ein Temperierungsbad taucht, werden 4 Mol Stickstoffdioxid und 0,5 Mol 5Q#ige Salpetersäure gegeben; 10 Minuten vor Beginn der Reaktion nach Einstellung der Temperatur des Reaktionsgemisches auf -10°C beginnt man, in das Gemisch Sauerstoff in Mengen von 1 Mol/Std. einzuleiten. Gleichzeitig mit der Zuleitung von Isobutylen mit einer Geschwindigkeit von ca. 12 Nl/Std. beginnt man, die Reaktionszeit zu messen. Nach Zugabe von 1 Mol Isobutylen wird die Zuleitung des Isobutylens und Sauerstoffs gestoppt, das Reaktionsgemisch wird in 30 Minuten auf 300C erwärmt, zu dem Reaktionsgemisch werden 10 Mol Wasser hinzugegeben und die Hydrolyse mit Erwärmen auf 80°C innerhalb von 30 Minuten begonnen.In a 1 l flask with reflux condenser, mixer or stirrer, thermometer and inlet tube for isobutylene, which is immersed in a temperature control bath, 4 mol of nitrogen dioxide and 0.5 mol of 5Q nitric acid are added; 10 minutes before the start of the reaction after the temperature of the reaction mixture has been adjusted to -10 ° C., oxygen is introduced into the mixture in amounts of 1 mol / hour. initiate. Simultaneously with the supply of isobutylene at a rate of about 12 Nl / hour. one begins to measure the reaction time. After addition of 1 mole of isobutylene, the supply of isobutylene and oxygen is stopped, the reaction mixture is heated in 30 minutes to 30 0 C, to the reaction mixture 10 moles of water are added and hydrolysis was begun with heating to 80 ° C within 30 minutes.

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2U43042U4304

Nach Erreichen dieser Temperatur wird das Gemisch abgekühlt und bei vermindertem Druck (20 Torr) aus dem Kolben ein Gemisch von Wasser und Salpetersäure abgezogen; nach Abziehen von J500 ml Destillat werden 50 ml Wasser zum Rest im Kolben hinzugegeben und das Produkt abdestilliert. Die DestillationAfter this temperature has been reached, the mixture is cooled and a mixture is extracted from the flask under reduced pressure (20 torr) subtracted from water and nitric acid; after 500 ml of distillate have been withdrawn, 50 ml of water remain in the flask added and the product distilled off. The distillation

. ο. ο

ist beendet, wenn bei einer Temperatur von 60 C im Destillationskolben die Temperatur am Kopf auf 45°C sinkt. Der Destillationsrückstand wird abgekühlt und filtriert. Es werden 115 g Produkt gewonnen und daraus 71 g kristallines Produkt mit 95#Ο( -Hydroxyisobuttersäure und 44 g Mutterlauge mit 70$ | C* -Hydroxyisobuttersäure und 8% Nitrat. Die Ausbeute nach Umrechnung auf C^-Hydroxylsobuttersäure beträgt 100,7 g auf 1,19 Mol Isobutylen, d.h. 8l,4 Mol#.is finished when the temperature at the top drops to 45 ° C at a temperature of 60 C in the distillation flask. The distillation residue is cooled and filtered. 115 g of product are obtained and 71 g of crystalline product with 95 # (-hydroxyisobutyric acid and 44 g of mother liquor with 70 $ | C * -hydroxyisobutyric acid and 8% nitrate are obtained therefrom. The yield after conversion to C ^ -hydroxylsobutyric acid is 100.7 g to 1.19 moles of isobutylene, ie 81.4 moles #.

Im Falle, daß die Oxidation in ähnlicher Weise erfolgt, aber die Ausbeute hat man gleich nach der Wasserzugabe zur Destillation gegeben, werden 80, 1 % Hydroxyisobuttersäure gewonnen. Bei sonst gleichen Bedingungen, aber ohne Zuleitung von Sauerstoff werden nur 70,9 % O^-Hydroxyisobuttersäure gewonnen.In the event that the oxidation takes place in a similar manner, but the yield has been added to the distillation immediately after the addition of water, 80.1 % of hydroxyisobutyric acid is obtained. Under otherwise identical conditions, but without the addition of oxygen, only 70.9 % O ^ -hydroxyisobutyric acid is obtained.

Beispiel 2 ^ Example 2 ^

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 werden in ein Gemisch aus 0,5 Mol Salpetersäure (Konzentration 56$) und 3 Mol Stickstoffdioxid (Dimer) Sauerstoff und Isobutylen bei einer Temperatur von etwa -100C eingeleitet. Nach Zuleitung von 1,19 Mol Isobutylen wird das Reaktionsgemisch auf 50 C erwärmt und nach Abkühlung auf 150C werden zum Gemisch 180 ml Wasser hinzugegeben. Das Gemisch gibt man gleich zur Destillation, ähnlich wie in Beispiel 1 und nach der Kristallisation werden 60 g Filterkuchen und 43 g Filtrat gewonnen. Der Ge-In a similar manner as in Example 1 (concentration 56 $) and 3 moles of nitrogen dioxide (dimer) oxygen and isobutylene are introduced at a temperature of about -10 0 C to a mixture of 0.5 mol of nitric acid. After 1.19 mol of isobutylene has been fed in, the reaction mixture is heated to 50 ° C. and, after cooling to 15 ° C., 180 ml of water are added to the mixture. The mixture is immediately added to the distillation, similar to Example 1, and after crystallization, 60 g of filter cake and 43 g of filtrate are obtained. The business

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2U43042U4304

halt an (χ* -Hydroxyisobuttersäure in den Kristallen liegt bei 96,3$, im Filtrat bei 69,2$ bei Anwesenheit von 10$ .O( -Hydroxyisobuttersäurenitrat. Die Ausbeute beträgt 73*1$ (nach der Umrechnung des Nitrats auf O(-Hydroxyisobuttersäure) .stops (χ * -hydroxyisobutyric acid in the crystals is 96.3 $, in the filtrate 69.2 $ in the presence of 10 $ .O (-hydroxyisobutyric acid nitrate. The yield is 73 * 1 $ (after converting the nitrate to O ( -Hydroxyisobutyric acid).

Im Falle, daß die Reaktion unter gleichen Bedingungen aber ohne Sauerstoff erfolgt, beträgt die Ausbeute 77*59 S CX -Hydroxyisobuttersäure, d.h. 62,7 Mol$.In the event that the reaction takes place under the same conditions but without oxygen, the yield is 77 * 59 S CX -hydroxyisobutyric acid, i.e. 62.7 mol $.

Beispiel 3Example 3

Die Reaktion wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 !geführt, abe:
heit von n-Hexan.
The reaction is carried out in the same way as in Example 1, but:
called n-hexane.

durchgeführt, aber bei einer Temperatur um O0C bei Anwesen-carried out, but at a temperature around O 0 C with presence

Die Ausbeute an OC-Hydroxyisobuttersäure bei Anwesenheit von Sauerstoff beträgt 76,5$, ohne Sauerstoff nur 65$.The yield of OC-hydroxyisobutyric acid in the presence of oxygen is $ 76.5, without oxygen is only $ 65.

Beispiel 4Example 4

Ähnlich wie in Beispiel 1 bringt man in den Kolben 8 Mol 56#ige Salpetersäure. Bei 6O0C führt man in die Salpetersäure Isobutylen im Gemisch mit Butanen und Sauerstoff ein. Die weitere Verarbeitung erfolgt ähnlich wie in Beispiel 1. Man gewinnt die cj -Hydroxyisobuttersäure mit einer Ausbeute von 65$. Bei der Reaktion ohne Sauerstoff beträgt die Ausbeute 60$.As in Example 1, 8 moles of 56 # nitric acid are placed in the flask. At 6O 0 C is introduced into the nitric acid isobutylene in admixture with butanes and oxygen. The further processing is similar to that in Example 1. The cj -hydroxyisobutyric acid is obtained with a yield of $ 65. In the reaction without oxygen, the yield is $ 60.

Im Falle der Reaktion mit einem Gemisch von 5,5 Mol Stickstoffdioxid (Dimer) und 1 Mol Stickstoffmonoxid bei +10°C wird das Gemisch nach der Oxidation des IsobutylensIn the case of the reaction with a mixture of 5.5 mol of nitrogen dioxide (dimer) and 1 mol of nitrogen monoxide The mixture becomes + 10 ° C after the oxidation of the isobutylene

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- 2M4304- 2M4304

mit Sauerstoff ähnlich wie in Beispiel 1 auf 20°C erwärmt, in das Gemisch werden l80 ml Wasser gegeben und das Gemisch wird auf 8o°C erwärmt. Bei dieser Temperatur erfolgt die Hydrolyse 2 Stunden lang. Die weitere Verarbeitung ist ähnlich wie in Beispiel 1. Man gewinnt die CX -Hydroxyisobuttersäure in einer Ausbeute von 70$, während ohne Sauerstoff nur 58$ erhalten werden.heated to 20 ° C with oxygen similar to Example 1, 180 ml of water are added to the mixture and the mixture is heated to 80 ° C. At this temperature the hydrolysis takes place for 2 hours. The further processing is similar to that in Example 1. The CX- hydroxyisobutyric acid is obtained in a yield of $ 70, while only $ 58 is obtained without oxygen.

Beispiel 5Example 5

In ähnlicher Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wird zu 4 Mol eines Stickstoffdioxid- und Distickstofftrioxidgemisches (Verhältnis 3 : 1) 1 Mol Propylen mit einer Geschwindigkeit von 8 1/Std. und Luft in einer Menge von J52 1/Std. geleitet.In a procedure similar to that in Example 1, 4 moles of a nitrogen dioxide and nitrous oxide mixture are obtained (Ratio 3: 1) 1 mole of propylene at a rate of 8 1 / hour. and air in an amount of J52 1 H. directed.

Nach Beendigung der Zugabe des Isobutylens beläßt man die Reaktionstemperatur noch JO Minuten unter Zuleitung von Luft und erhöht sie dann auf 200C. Nach 3 Std. wird der Rest abgekühlt und analysiert. Man gewinnt 114 g, d.h. 85 MoIjC CX -Hydroxypropionsäurenitrat.After completion of the addition of the isobutylene the reaction temperature is allowed to stand still JO minutes under supply of air, and then increases it to 20 0 C. After 3 hrs. The residue is cooled and analyzed. 114 g, ie 85 MoIjC CX -hydroxypropionic acid nitrate, are obtained.

Beispiel 6Example 6 dd

Die Dehydratisierung einer 20 gew.56i.gen wässrigen Lösung der (X -Hydroxyisobuttersäure erfolgt in einem rostfreien Durchström-Reaktor (Innendurchmesser JO mm; Länge 500 mm) mit einem Gehalt von 20 ml Dehydratisierungskatalysator in Tablettenform. Das aus dem Reaktor austretende Produkt wird in einem Wasserkühler abgekühlt, flüssiges Produkt im Abscheider gesammelt und die Gase werden durch eine auf -20 bis -40°C abgekühlte Ausfriermischung geleitet. Gfs. nicht kondensierte flüchtige Anteile erhält man durch Gasführung (alsThe dehydration of a 20% by weight aqueous solution of (X- hydroxyisobutyric acid is carried out in a stainless flow-through reactor (internal diameter JO mm; length 500 mm) with a content of 20 ml of dehydration catalyst in tablet form cooled in a water cooler, liquid product is collected in the separator and the gases are passed through a freezing mixture cooled to -20 to -40 ° C. If necessary, non-condensed volatile components are obtained by conducting gas (as

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2U43042U4304

Trägergas verwendet man Stickstoff mit einem Durchfluß von 10 ml/min) durch Äthylenglykol. Im Produkt findet man Methacrylsäure, Aceton und nicht umgesetzte (X-Hydroxylsobuttersäure. Carrier gas is used nitrogen with a flow rate of 10 ml / min) through ethylene glycol. Methacrylic acid is found in the product, Acetone and unreacted (X-hydroxylsobutyric acid.

Die Ergebnisse der Versuche sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt.The results of the tests are summarized in Table 1.

Dehydratisie- Spritzantrag
rungskatalysa- der Lösung
tor /. .-1 u-^
<iaKat/h )
Dehydration spray application
rungskatalysa- the solution
gate /. .-1 u- ^
< ia cat / h )
0,50.5 Reaktions
temperatur
(0C)
Reaction
temperature
( 0 C)
Umwandlung
{% Mol)
conversion
{% Moles)
Selektivität
in Mol# be
zogen auf
Methacryl
säure
selectivity
in Mol # be
pulled up
Methacryl
acid
Calciumortho-Calcium ortho- 1,0
0,5
1.0
0.5
250250 78,078.0 97,097.0
phosphatphosphate 0,90.9 250
270
250
270
45,0
88,0
45.0
88.0
100,0
96,4
100.0
96.4
1,61.6 273273 76,476.4 97,597.5 0,50.5 275275 56,056.0 98,798.7 2,02.0 300300 82,082.0 95,095.0 0,50.5 300300 70,070.0 96,496.4 2,02.0 325325 83,483.4 88,988.9 0,50.5 325325 81,581.5 96,996.9 AluminiumphosphatAluminum phosphate 0,50.5 274,3274.3 46,846.8 74,074.0 1,01.0 300,0300.0 65,465.4 66,466.4 0,50.5 300,0300.0 40,040.0 60,560.5 0,50.5 325,0325.0 78,678.6 58,558.5 0,50.5 350,0350.0 80,080.0 50,850.8 Bari umphosphatBarium phosphate 1,01.0 250,0250.0 73,073.0 92,092.0 1,01.0 250,0250.0 47,947.9 97,597.5 2,02.0 300,0300.0 93,093.0 91,091.0 300,0300.0 77,077.0 97,197.1

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2U43042U4304

(D(D (2)(2) (5)(5) (4)(4) (5)(5) ManganphosphatManganese phosphate 0,50.5 275,0275.0 57,557.5 95,295.2 0,50.5 500,0500.0 84,584.5 91,191.1 1,01.0 500,0500.0 57,557.5 94,594.5 2,02.0 299,0299.0 5'1,5 " 5'1.5 " 96,596.5 1,01.0 525,0525.0 81,481.4 86,586.5 2,02.0 526,8526.8 48,548.5 92,592.5 Calcium-Magnesium-Calcium magnesium 0,50.5 250,8250.8 62,462.4 98,1 I98.1 I. phosphat (aus demphosphate (from the 0,50.5 275,0275.0 86,586.5 95,295.2 natürlichem Dolonatural Dolo 1,11.1 274,5274.5 58,558.5 98,298.2 mit siehe Beisp.with see example 0,50.5 500,0500.0 82,082.0 96,896.8 Nr. 7)No. 7) 1,11.1 500,0500.0 84,984.9 96,996.9 1,91.9 500,0500.0 74,874.8 97,697.6 0,50.5 525,0525.0 82,482.4 85,585.5 1,11.1 525,0525.0 88,088.0 91,291.2 1,751.75 525,0525.0 84,484.4 95,795.7 CalciumphosphatCalcium phosphate 0,50.5 500500 5252 80,080.0 CaJ-F(PO1^),. 1/2SiO2 CaJ-F (PO 1 ^) ,. 1 / 2SiO 2 0,50.5 525525 7474 69,069.0 1,01.0 525525 40,740.7 82,582.5 2,02.0 525525 25,025.0 86,5 ^ 86.5 ^ CalciumsulfatCalcium sulfate 0,50.5 225,0225.0 40,540.5 100100 0,50.5 250,6250.6 68,768.7 97,597.5 1,01.0 250,4250.4 50,550.5 98,298.2 0,50.5 275,0275.0 75,575.5 96,496.4 1,01.0 275,2275.2 60,260.2 96,596.5 0,50.5 500,0500.0 75,075.0 92,092.0 1,01.0 500,0500.0 85,085.0 95,095.0 2,02.0 500,0500.0 65,065.0 96,096.0 2,52.5 500,0500.0 57,057.0 96,596.5 2,02.0 525,0525.0 70,070.0 94,094.0

209811/1883209811/1883

2UA3042UA304

(D(D (2)(2) (3)(3) UlUl WW. 33 (5)(5) 00 GemischkatalysaMixture catalyst tor aus 52,3 MgO;52.3 MgO gate; 0,50.5 275,275 55 75,75 22 87,87 33 14,5 Cr2O3; 9,6514.5 Cr 2 O 3 ; 9.65 00 00 11 SiO2; 16,45 CuO;SiO 2 ; 16.45 CuO; 1,11.1 726,726, 55,55, 89,89 4,4 Al2O3; 1,94.4 Al 2 O 3 ; 1.9 2,12.1 275,275 40,40, 90,90

CaO und 0,1 ZnOCaO and 0.1 ZnO

(Die Lebensdauer des Mischoxidkatalysators ist jedoch gering). Beispiel 7 (However, the service life of the mixed oxide catalyst is short). Example 7

Die Dehydratisierung einer wässrigen Lösung von 2-Hydroxypropionsäure (10 gew.-#ig) erfolgt mit einem Magnesium-Calcium-Katalysator in Tablettenform mit Gehalten an Phosphaten anderer Elemente, der aus natürlichem Dolomit bereitet wurde (Analyse des Dolomits (in %) nach Glühen: 47,5 MgO; 52,74 CaO; 8,9 Pe2O5; 0,43 Cr2O,; 0,0027 SiO3; 2,98 Glühverluste; 7,5 übrige Carbonate). Zu der Lösung wird Hydrochinon in Mengen von 0,3 Gew.% hinzugegeben, wobei man ähnlich verfährt, wie in Beispiel 6.An aqueous solution of 2-hydroxypropionic acid (10% by weight) is dehydrated with a magnesium-calcium catalyst in tablet form with contents of phosphates of other elements, which was prepared from natural dolomite (analysis of dolomite (in %) after annealing : 47.5 MgO; 52.74 CaO; 8.9 Pe 2 O 5 ; 0.43 Cr 2 O ,; 0.0027 SiO 3 ; 2.98 losses on ignition; 7.5 other carbonates). To the solution of hydroquinone is added in amounts of 0.3 wt.%, Wherein the procedure is similar as in Example 6.

Bei einer Temperatur um 300 C und Belastung des Katalysators mit 0,5 1 · ijfa+- *h~ ^11"08 Dei einer Umwandlung vonAt a temperature of around 300 C and loading of the catalyst with 0.5 1 · ijfa + - * h ~ ^ 11 " 08 De i a conversion of

eine Selektivität von 85# an Acrylsäure erzielt.achieved a selectivity of 85 # of acrylic acid.

Beispiel 8Example 8

Die Dehydratisierung von 30# Butylester von CX-Hydroxy isobuttersäurebutylester in Butanol erfolgt mit Magnesium-Caloiumphosphat durch ähnliche Verfahrensweise wie in Bei-The dehydration of 30 # butyl ester from CX-hydroxy Butyl isobutyrate in butanol is made with magnesium calcium phosphate by a similar procedure as in both

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spiel 6. Bei einer Temperatur von 52O0C und Belastung desgame 6. At a temperature of 520 0 C and load of the

— 1 —1
Katalysators von 0,5 1 · 1«-,,+. »h erreicht man bei einer
- 1 - 1
Catalyst from 0.5 1 · 1 «- ,, +. »H can be reached at one

ΙΥαΐΙΥαΐ

Umwandlung von 70$ eine Selektivität von $h% an Butylester und Methacrylsäure, wobei das Verhältnis von Butylmethacrylat zu Methacrylsäure 25 : 1 beträgt.Conversion of 70 %, a selectivity of $ h% of butyl ester and methacrylic acid, the ratio of butyl methacrylate to methacrylic acid being 25: 1.

Beispiel 9Example 9

In einen rostfreien Durchström-Reaktor (innendurchmesser 30 mmj Länge J500 mm) mit 20 ml Gemischcalciumphosphat | mit 15 g Füllstoff, der auf erforderliche Temperatur erwärmt wird, wird 20#ige ^-Hydroxyisobuttersäurelösung (in einem Gemisch von Wasser und Methanol im Gewichtsverhältnis von 1:1) mit 0,1 Gew.% Hydrochinon als Polymerisationsinhibitor mit einer Belastung von 1 1 Lösung/l... .Std. zugeleitet. Das Produkt aus dem Reaktor wird durch einen Wasserkühler abgekühlt, das flüssige Produkt im Separator gesammelt und die Gase werden durch ein auf -20 bis -40°C abgekühltes Ausfriermittel geleitet. Nichtkondensierte flüchtige Anteile werden durch Gastransport (mäßige Stickstoffströmung von ml/min) durch Äthylenglykol abgefangen.In a rust-free flow-through reactor (inside diameter 30 mmj length J500 mm) with 20 ml mixture of calcium phosphate | with 15 g of filler is heated to the required temperature, 20 # ^ -Hydroxyisobuttersäurelösung strength (in a mixture of water and methanol in a weight ratio of 1: 1) with 0.1% by weight of hydroquinone as a polymerization inhibitor with a load of 1. 1 Solution / l ... .hours forwarded. The product from the reactor is cooled by a water cooler, the liquid product is collected in the separator and the gases are passed through a freezing agent cooled to -20 to -40 ° C. Uncondensed volatile components are intercepted by gas transport (moderate nitrogen flow of ml / min) through ethylene glycol.

Im Produkt werden Methylmethacrylat, Methacrylsäure, \ The product contains methyl methacrylate, methacrylic acid, \

CX-Hydroxyisobuttersäure und Aceton bestimmt. Bei der angegebenen Belastung und einer Temperatur von 2500C erreicht die Umwandlung der CK-Hydroxyisobuttersäure 60# und die Selektivität an Methacrylsäure und Methylmethacrylat 30#, wobei das Verhältnis der Methacrylsäure zum Methylmethacrylat bei 4 : 1 liegt. Bei JOO0C erhöht sich die Umwandlung auf 70#, die Selektivität bleibt unverändert, wobei das Verhältnis der Methacrylsäure zum Methylmethacrylat 1:1 beträgt. Bei 35O°C wird ein Verhältnis von Methylmethacry-CX-hydroxyisobutyric acid and acetone determined. At the specified load and a temperature of 250 ° C., the conversion of CK-hydroxyisobutyric acid reaches 60 ° and the selectivity of methacrylic acid and methyl methacrylate reaches 30 °, the ratio of methacrylic acid to methyl methacrylate being 4: 1. JOO at 0 C, the conversion increased to 70 #, the selectivity remains unchanged, wherein the ratio of methacrylic acid to methyl methacrylate is 1: 1. At 35O ° C a ratio of methyl methacrylate

209811/1883209811/1883

lat zu Methacrylsäure von 3 : 1 erreicht.
Beispiel 10
lat to methacrylic acid of 3: 1.
Example 10

In den rostfreien Durchlaufreaktor wie in Beispiel 9 wird 20#ige C* -Hydroxyisobuttersäurelösung mit 0,1% Inhibitor geleitet. In dem Lösungsmittel beträgt das Verhältnis von Methanol zu Wasser 3:1· Mit Erhöhung der Reaktions temperatur steigt die Umwandlung von 40 Mo1$ bei 2500C auf 80 Mol# bei 35O0C. Die Belastung durch die Lösung beträgt 11. lZl, . h"1. Bei 2500C liegt das Verhältnis von Methyl-As in Example 9, 20% C * -hydroxyisobutyric acid solution with 0.1 % inhibitor is passed into the rust-free once-through reactor. In the solvent, the ratio of methanol to water is 3: 1 · With increasing the reaction temperature increases the conversion of 40 $ Mo1 at 250 0 C to 80 mol # at 35O 0 C. The burden of the solution is 11. VAS. h " 1. At 250 0 C is the ratio of methyl

ο
methacrylat zu Methacrylsäure bei 1,5-: 1, bei 275 C bei
ο
methacrylate to methacrylic acid at 1.5-: 1, at 275 C.

2:1, bei 30O0C bei 3:1, bei 325°C bei 8 : 1 und bei
3500C bei 10 : 1« Die Selektivität an Methacrylsäure und
Methylmethacrylat liegt bis 325°C über 90 Mol£, bei 3500C bei 80
2: 1, at 30O 0 C at 3: 1, at 325 ° C at 8: 1 and at
350 0 C at 10: 1 «The selectivity of methacrylic acid and
Methyl methacrylate is up to 325 ° C over 90 mol £, at 350 0 C at 80

Beispiel 11Example 11

In den rostfreien Durchlaufreaktor wie in Beispiel 9 wird eine 20#ige Lösung von CX-Hydroxyisobuttersäure und
0,05# Inhibitor (das Lösungsmittel wird durch ein Gemisch von Methanol und Wasser im Verhältnis von 7 : 1 gebildet)
In the stainless steel flow reactor as in Example 9, a 20 # solution of CX-hydroxyisobutyric acid and
0.05 # inhibitor (the solvent is formed by a mixture of methanol and water in a ratio of 7: 1)

-1 -1
mit einer Geschwindigkeit von 1 1 . I1,.,+. . h , bei einer
-1 -1
at a speed of 1 1. I 1 ,., +. . h, at one

Λα.I/.Λα.I /.

Temperatur von etwa 325 C geleitet. Die Umwandlung erreicht 73 bis 80# und die Selektivität an Methacrylsäure und Metha crylat 90$, wobei das Verhältnis des Methylmethacrylats zur Methacrylsäure 16 : 1 beträgt.Temperature of about 325 C. The conversion achieved 73 to 80 # and the selectivity of methacrylic acid and metha crylate 90 $, the ratio of methyl methacrylate to Methacrylic acid is 16: 1.

Beispiel 12Example 12

In den rostfreien Durchlaufreaktor wie in Beispiel 9 wird eine Lösung von (X-Hydroxyisobuttersäure (Konz. 20$)In the stainless steel flow reactor as in Example 9 a solution of (X-hydroxyisobutyric acid (conc. 20 $)

209811/1883209811/1883

2U430A2U430A

in Methanol und Wasser (als Lösungsmittel; Verhältnis von Methanol zu Wasser von 20 : 1) geleitet. Bei einer Temperatur von 325°C wird eine Umwandlung der Hydroxyisobuttersäure von 70 Mol# erreicht, wobei die Selektivität an Methacrylsäure und Methacrylat 90 MoIJi erreicht. Das Verhältnis von Methacrylat zu Methacrylsäure beträgt 25 : 1.in methanol and water (as a solvent; ratio of methanol to water of 20: 1). At one temperature of 325 ° C is a conversion of the hydroxyisobutyric acid of 70 mol # reached, the selectivity of methacrylic acid and methacrylate reached 90 MoIJi. The ratio of methacrylate to methacrylic acid is 25: 1.

Beispiel 13Example 13

In den Reaktor mit dem Katalysator wie in Beispiel 9 I wird bei einer Temperatur von 2500C eine 20#ige Lösung von 0( -Hydroxyisobuttersäure in einem Gemisch von Methanol und Wasser als Lösungsmittel bei einer Belastung von 0,25 1 1 · n" eingeleitet. Bei der Änderung des VerhältnissesIn the reactor with the catalyst as in Example 9 I, at a temperature of 250 ° C., a 20 # strength solution of 0 ( -hydroxyisobutyric acid in a mixture of methanol and water as a solvent at a load of 0.25 1 1 · n " initiated. When changing the ratio

von Methanol zu Wasser von 1 ·! 0, T : 1, 3 ! 1, 1 : 1, 1 : 2, und 0 : 1 steigt die Umwandlung von 50 Mol$ bei der Reaktion in reinem Methanol, über 70 Mol#, beim Verhältnis 3:1, bis 90 Mol;, mit reinem Wasser, bei einer Selektivität von 92 bis 98 Mol#. Das Verhältnis von Methylmethacrylat zu Methacrylsäure sinkt von 50 : 1 (bei der Reaktion mit reinem Methanol) auf 1 : 1 (beim Verhältnis von Methanol zu Wasser von 1:2).from methanol to water from 1 ·! 0, T: 1, 3! 1, 1: 1, 1: 2, and 0: 1 the conversion increases from 50 mol $ in the reaction in neat methanol, over 70 mol $, in the ratio 3: 1, to 90 mol;, with pure water, with a selectivity of 92 to 98 mol #. The ratio of methyl methacrylate to methacrylic acid drops from 50: 1 (when reacting with pure methanol) to 1: 1 (when reacting with methanol to water of 1: 2).

Beispiel 14Example 14

In den Reaktor wie in Beispiel 9 wird eine 50#ige Lösung von O'-Hydroxyisobuttersäure in n-Butanol und Wasser mit einem Gewichtsverhältnis von Butanol zu Wasser von 3 : 1 geleitet. Bei einer Belastung von 0,5 1 · Cat · b~ und einer Temperatur, von 275°C bei einer Konversion von 80 Mol# erreicht man eine Selektivität an Butylmethacrylat und Methacrylsäure von 92 Mol#, Das Verhältnis von Butylmethacrylat zu Methacryl-A 50 # strength solution of O'-hydroxyisobutyric acid in n-butanol and water with a weight ratio of butanol to water of 3: 1 is passed into the reactor as in Example 9. At a load of 0.5 1 C at b ~ and a temperature of 275 ° C with a conversion of 80 mol #, a selectivity of butyl methacrylate and methacrylic acid of 92 mol # is achieved. The ratio of butyl methacrylate to methacrylic acid

209811/1883209811/1883

2U43042U4304

säure beträgt 10 : 1. Beispiel 15 acidity is 10: 1. Example 15

In den rostfreien Durchlaufreaktor wie in Beispiel 9 wird eine 30#ige Lösung von Oc1 -Hydroxyisobuttersäure geleitet. Als Lösungsmittel wird ein Gemisch von Methanol und Butanol im Verhältnis 2 : 1 verwendet. Bei 500 C und einer Belastung des Katalysators von 0,5 1 · ijcat ' h" wir<i einer Umwandlung von 70$ eine Selektivität von 9OJi erreicht, wobei das Verhältnis des Methylmethacrylats zum Butylmethacrylat und zu der Methacrylsäure 25 : 4 : 1 ausmacht. A 30 # strength solution of Oc 1 -hydroxyisobutyric acid is passed into the rust-free once-through reactor as in Example 9. A mixture of methanol and butanol in a ratio of 2: 1 is used as the solvent. At 500 C and a load of the catalyst of 0.5 1 · ijcat 'h "we i a conversion of 70 $ reached <a selectivity of 9OJi, wherein the ratio of methyl methacrylate to butyl methacrylate and methacrylic acid 25: 4: accounts. 1

Beispiel 16Example 16

In dem rostfreien Durchlaufreaktor mit 20 ml Katalysator wurde die Dehydratisierung und gleichzeitige Veresterung einer 20$igen Lösung von O( -Hydroxyisobuttersäure mit Zugabe von 0,1$ Polymerisationsinhibitor durchgeführt. Als Lösungsmittel wurde ein Gemisch von Methanol und Wasser im Verhältnis 3 : 1 verwendet. Bei 275°C und einer Belastung von 0,5 1 t ll . . h" wurden verschiedene Dehydratisierungskatalysatoren geprüft, und zwar: Calcium-, Barium-, Mangan-, Magnesium-, Eisen-, Strontiumphosphat und Aluminiumphosphat, ferner Calciumsulfat, Bariumsulfat und ein Mischoxid-KatalyThe dehydration and simultaneous esterification of a 20% solution of O ( -hydroxyisobutyric acid with the addition of 0.1% polymerization inhibitor was carried out in the rustproof continuous reactor with 20 ml of catalyst. A mixture of methanol and water in a ratio of 3: 1 was used as the solvent. Various dehydration catalysts were tested at 275 ° C. and a load of 0.5 1 t 11 hours, namely: calcium, barium, manganese, magnesium, iron, strontium phosphate and aluminum phosphate, as well as calcium sulfate, barium sulfate and a mixed oxide catalyst

sator aus 52,3# MgO, 9,65# SiO2,Sator made of 52.3 # MgO, 9.65 # SiO 2 ,

CuO und 1,9# CaO. Die Umwandlung unter den angegebenen Bedingungen erreichte 60 bis 95# bei einer Selektivität von 80 bis 99#, wobei das Molverhältnis von Methacrylat zu Methacrylsäure 10 bis 15 : 1 betrug.CuO and 1.9 # CaO. The conversion under the specified Conditions reached 60 to 95 # with a selectivity of 80 to 99 #, the molar ratio of methacrylate to methacrylic acid being 10 to 15: 1.

Beispiel 17Example 17

In den Reaktor wie in Beispiel 9 wird eine 209811/1883 In the reactor as in Example 9, a 209811/1883

21U30421U304

Lösung von Ctf-Hydroxyisobuttersäure in einem Lösungsmittel aus Methanol, Aceton und Wasser im Verhältnis von 5:1:1 geleitet. Bei einer Belastung von 0,5 1 . 1^+. . h undSolution of Ctf-hydroxyisobutyric acid in a solvent of methanol, acetone and water in a ratio of 5: 1: 1. With a load of 0.5 1. 1 ^ + . . dog

IVcL UIVcL U

einer Reaktionstemperatur von 275 C wurde bei einer Konversion von 80# eine Selektivität von 93$ erreicht, wobei das Verhältnis des Methacrylate zur Methacrylsäure I5 : 1 betrug.a reaction temperature of 275 C, a selectivity of $ 93 was achieved with a conversion of 80 # The ratio of methacrylate to methacrylic acid was 15: 1.

Beispiel l8Example l8

In den Reaktor wie in Beispiel 9 wird eine 65#ige Lösung von CX -Hydroxyisobuttersäure in Aceton geleitet, wobei zum Gemisch 2-Äthylhexanol und Methanol (mitströmig) zugesetzt werden. Das Verhältnis der Alkohole in der Lösung der Säure beträgt 2:1, wobei das Verhältnis des 2-Äthylhexanols zum Methanol 1 : 1 beträgt. Bei einer Belastung von 0,5 1 . *Kat * h~ 1^ einer Temperatur von 2700C erKat
reicht man eine Konversion von 85 Mol# und eine Selektivität von 905ε. Das Produkt enthält Meth:rlwethacrylat, 2-Äthylhexyl·* methacrylat und Methacrylsäure im Verhältnis 15 : 3 : 1·
A 65 # strength solution of CX -hydroxyisobutyric acid in acetone is passed into the reactor as in Example 9, 2-ethylhexanol and methanol (co-flowing) being added to the mixture. The ratio of alcohols in the acid solution is 2: 1, the ratio of 2-ethylhexanol to methanol being 1: 1. With a load of 0.5 1. * Kat * h ~ 1 ^ a temperature of 270 0 C erKat
a conversion of 85 mol # and a selectivity of 905ε is sufficient. The product contains Meth: r lwethacrylat, 2-ethylhexyl methacrylate · * and methacrylic acid in a ratio of 15: 3: 1 ·

Beispiel 19Example 19

In den mit 20 ml Calcium-Magnesiumphosphat gefüllten d In the filled with 20 ml calcium magnesium phosphate d

Durchlaufreaktor wird nach dem Verfahren wie in Beispiel 9 eine 30#ige Lösung von Milchsäure mit 0,5Si Hydrochinon geleitet. Als Lösungsmittel wird ein Gemisch von Methanol und Wasser im Verhältnis von 3 : 1 verwendet. Bei 350°C undContinuous reactor is according to the procedure as in Example 9 a 30 # solution of lactic acid with 0.5Si hydroquinone passed. A mixture of methanol and water in a ratio of 3: 1 is used as the solvent. At 350 ° C and

-1 -1 einer Belastung des Katalysators von 0,5 1 · ^v&^ · n wird bei der Umwandlung eine Selektivität an Säure und Methacrylat von 80# erreicht, wobei das Verhältnis des Methacrylats zu der Acrylsäure bei 5 : 1 liegt.-1 -1 a loading of the catalyst of 0.5 1 · ^ v & ^ · n , a selectivity of acid and methacrylate of 80 # is achieved in the conversion, the ratio of methacrylate to acrylic acid being 5: 1.

209811/1883209811/1883

Claims (1)

- 24 Patentanspruch - 24 claim Verfahren zur Herstellung von CX -Hydroxycarbonsäuren, ihren Nitraten, O<"} {*> -ungesättigten Säuren und/oder ihren Estern ausgehend von einzelnen Olefinen oder Olefingemisehen durch Oxidation mit Salpetersäure und/oder Stickstoffoxiden, insbesondere Stickstoffdioxid, in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels bei Temperaturen bis 1200C, dadurchProcess for the preparation of CX -hydroxycarboxylic acids, their nitrates, O <" } {*> -unsaturated acids and / or their esters starting from individual olefins or olefin mixtures by oxidation with nitric acid and / or nitrogen oxides, in particular nitrogen dioxide, in the presence of an inert solvent Temperatures up to 120 0 C, thereby w gekennzeichnet, daß die Oxidation in Anwesenheit von Sauerstoff (des Oxids) erfolgt, die überschüssigen Stickstoffoxide durch Erwärmen des Reaktionsgemisches ausgetrieben bzw. abdestilliert werden, zum verbleibenden Rest gfs. Wasser, vorzugsweise in einer Menge von 5 Mol pro 1 Mol konzentrierten Olefins zugesetzt wird, wonach aus dem Reaktionsgemisch entweder nach Hydrolyse bei erhöhter Temperatur von vorzugsweise 6o bis 80°C oder unmittelbar Wasser, Salpetersäure und niedriger siedende organische Stoffe vorzugsweise bei vermindertem Druck bei einer Temperatur bis 1500C, vorzugsweise bis 800C, abdestilliert und aus dem Destillationsrückstand die Of-Hydroxycarbonsäure und/oder das entsprechendew characterized that the oxidation takes place in the presence of oxygen (the oxide), the excess nitrogen oxides are expelled or distilled off by heating the reaction mixture, gfs to the remainder. Water, preferably in an amount of 5 mol per 1 mol of concentrated olefin, is added, after which from the reaction mixture either after hydrolysis at an elevated temperature of preferably 6o to 80 ° C or immediately water, nitric acid and lower-boiling organic substances, preferably at reduced pressure at a Temperature up to 150 0 C, preferably up to 80 0 C, distilled off and the Of-hydroxycarboxylic acid and / or the corresponding from the distillation residue α Nitrat abgetrennt werden oder es wird bei der Destillation bzw. in den unteren Teil der Kolonne Wasser oder Dampf, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 Gew.% (bezogen auf das Rohmaterial) zugeführt, wobei die Oxidation und das Austreiben der Stickstoffoxide, die Hydrolyse und/oder die Destillation vorzugsweise im inerten Gasstrom mit Sauerstoff und/oder mit Luft durchgeführt wird, wonach gfs. die rohe und/oder isolierte Ο**-Hydroxycarbonsäure und/oder ihr Ester zur Erzeugung von W, ^> -ungesättigten Säuren und/oder ihren Estern insbesondere in Anwesenheit eines Lösungsmittels, Polymerisationsinhibitors und Trägergases in Gegenwart von unlöslichen oder in Wasser nur beschränkt löslichen Phosphaten und/oder SuIfa-be separated α nitrate or it is fed in the distillation or in the lower part of the column, water or steam, preferably in an amount of 5 to 15 wt.% (based on the raw material), the oxidation and the expulsion of the nitrogen oxides, the hydrolysis and / or the distillation is preferably carried out in an inert gas stream with oxygen and / or with air, after which gfs. the crude and / or isolated Ο ** - hydroxycarboxylic acid and / or its ester for the production of W, ^> -unsaturated acids and / or their esters, in particular in the presence of a solvent, polymerization inhibitor and carrier gas in the presence of insoluble or limited water solubility Phosphates and / or sulfa 2 0 9 8 11/18 8 32 0 9 8 11/18 8 3 ten von Elementen der II., a III., b IV. und VIII. Gruppe (Eisenuntergruppe) des Periodensystems bzw. ihrer Gemische, vorzugsweise eines Gemisches von sekundärem und tertiärem Calciumphosphat dehydratisiert wird, und zwar vorzugsweise gleichzeitig mit ihrer Veresterung (in Anwesenheit^ von Dehydratisierungs- und/oder Dehydratisierungs-Veresterungskatalysatoren) mit Alkohol oder einem Alkoholgemisch bei Anwesenheit von Wasser in einer Menge wenigstens 0,5$ j vor- zugsweise 10 bis 200 Gew.% (bezogen auf die Hydroxycarbon- " säure) und gfs. in einem inerten Lösungsmittel, wobei die ungesättigten Ester und Säuren aus dem gebildeten Rohprodukt in bekannter Weise abgetrennt und die nicht umgesetzten Hydroxycarbonsäure und Alkohole gfs. rezirkuliert werden.th of elements of the II., a III., b IV. and VIII. group (iron subgroup) of the periodic table or their mixtures, preferably a mixture of secondary and tertiary calcium phosphate, is dehydrated, preferably at the same time as their esterification (in the presence of ^ of dehydration / or dehydration esterification and) with alcohol or an alcohol mixture in the presence of water in an amount at least 0.5 $ j pre preferably 10 to 200 wt.% (based on the hydroxycarboxylic "acid) and gfs. in an inert solvent, the unsaturated esters and acids being separated off in a known manner from the crude product formed and the unreacted hydroxycarboxylic acids and alcohols being recirculated if necessary. 20S811/188320S811 / 1883
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