DE2206805B2 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von beta-phenyl-aethylalkohol - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von /J-Phenyl-äthylalkohol durch Hydrierung von Styroloxid an Palladiumträger-Festbettkatalysatoren in Gegenwart von einem Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur.

Aus der US-Patentschrift 25 24 096 ist es bereits bekannt, 0-Phenylethylalkohol durch katalytisches Hydrieren von Styroloxid in flüssiger Phase bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur herzustellen. Als mögliche Lösungsmittel werden Methylalkohol und Äthylalkohol angegeben. Dieses Verfahren hat sich jedoch technisch nicht durchsetzen können, da hierbei zu viele unerwünschte und schlecht abtrennbare Nebenprodukte entstehen, was besonders nachteilig ist, da /J-Phenylethylalkohol hauptsächlich als Duftstoff Verwendung findet.

Gemäß der US-Patentschrift 28 22 403 werden diese Nachteile vermieden, wenn man durch intensives Vermischen mit Wasser dispergiertes Styroloxid katalytisch hydriert. Das bei diesem Verfahren notwendige destillative Abtrennen relativ großer Mengen Wassers aus dem Reaktionsprodukt verteuert dieses Verfahren außerordentlich.

Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 42 089 ein Verfahren zur Durchführung katalytischer Hydrierungen bei Reaktionstemperaturen unter 150⁰C und Drücken unter 15atü in Gegenwart von Suspensionskatalysatoren bekannt, bei dem das heterogene Reaktionsgemisch im Gleichstrom mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit durch einen zum Durchreagieren ausreichend langen Reaktionsraum geführt wird. Bei der hierin u. a. als Beispiel beschriebenen Hydrierung von Styroloxid an einem Palladiumträgerkatalysator werden gute Ausbeuten erhalten. Nachteilig bei diesem Verfahren ist sowohl die Notwendigkeit, eine ganz spezielle, aufwendige Hydrieranlage zu verwenden, als auch die Katalysatorabtrennung. Die Abtrennung von Suspensionskatalysatoren ist technisch immer sehr schwierig zu realisieren.

Aufgabe der Erfindung war es daher, das Verfahren zur Hydrierung von Styroloxid zu /i-Phenyl-äthylalkohol so zu verbessern, daß auch ohne die Notwendigkeit von aufwendigen Maßnahmen zur Abtrennung von Lösungsmitteln und Katalysatoren gute Ausbeuten an ausreichend reinem /^-Phenylethylalkohol erhalten werden.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man ^-Phenylethylalkohol durch Hydrierung von Styroloxid an Palladiumträgerkatalysatoren in Gegenwart von einem Lösungsmittel bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur auf technisch sehr einfache Weise mit guten Ausbeuten und in guter Reinheit erhalten kann, wenn man eine Lösung von Styroloxid in einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 C-Atomen kontinuierlich über einen körnigen Palladiumträger-Festbettkatalysator führt und das aus dem Reaktor austretende katalysatorfreie Reaktionsgemisch durch einfache Phasentrennung in 0-Phenyl-äthylalkohol und den als Lösungsmittel wiederverwendbaren Kohlenwasserstoff zerlegt.

Als Palladiumträgerkatalysatoren werden erfindungsgemäß körnige Palladiumträgerkatalysatoren, die eine Teilchengröße von etwa 0,5 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 10 mm, Durchmesser aufweisen, verwendet. Als Katalysatorträgermaterial sind Siliciumdioxid und Aluminiumoxid besonders geeignet. Die Palladiumkonzentration in dem Trägerkatalysator kann 0,01 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 5 Gew.-°/o, betragen.

Als Lösungsmittel werden erfindungsgemäß gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 C-Atomen, also gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt unterhalb 200° C verwendet. Genannt seien beispielsweise: Pentan, Hexan, Heptan, Octan und Cyclohexan.

Mit besonderem Vorteil verwendet man das relativ leicht zugängliche η-Hexan als Lösungsmittel. Der besondere Vorteil der Verwendung dieser Lösungsmittel liegt darin, daß diese das Ausgangsmaterial Styroloxid vollständig lösen, sich aber von dem bei der Hydrierung gebildeten ^-Phenylethylalkohol durch einfache Phasentrennung abtrennen lassen, wodurch sie sofort wieder in den Prozeß zurückgeführt werden können.

Außerdem besitzt der nach diesem Verfahren hergestellte /^-Phenylethylalkohol bereits nach einmaliger Destillation eine für die Verwendung als Duftstoff ausreichende Reinheit.

Das Lösungsmittel verwendet man mit Vorteil in einer solchen Menge, daß das Volumenverhältnis von Styroloxid zu Lösungsmittel etwa 1 :1 bis 1 :5 beträgt.
Zur Durchführung des Verfahrens wird die Styroloxidlösung unter den Hydrierbedingungen entweder von oben oder von unten durch ein Hochdruckrohr gepumpt, das den Katalysator als Festbettkatalysator enthält. Das den Druckreaktor verlassende Reaktionsgemisch wird in einem Phasentrenngefäß in das

b5 Reaktionsprodukt und das Lösungsmittel aufgetrennt. Das Reaktionsprodukt enthält als Nebenprodukt im allgemeinen nur weniger als 3% Äthylbenzol, das durch Destillation leicht abgetrennt werden kann.

Die Hydrierung wird im allgemeinen bei Temperaturen von 20 bis 120° C, vorzugsweise 30 bis 90° C, durchgeführt.

Der Wasserstoffdruck soll etwa zwischen 50 und 350 atm, vorzugsweise 100 und 300 atm, betragen.

Die Verweilzeit des Styroloxids am Katalysator soll etwa '/2 bis 10 Stunden, vorzugsweise 1 bis 5 Stunden, betragen.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man /?-Phenylethylalkohol durch Hydrierung von Styroloxid auf technisch sehr leicht zu realisierende und wirtschaftliche Weise in großer Reinheit herstellen. Der verwendete Festbettkatalysator kann praktisch unbegrenzt lange ohne Aktivitätsverlust verwendet werden.

Das Verfahrensprodukt, /J-Phenyl-äthylalkohol, ist als wertvoller Duftstoff bekannt.

Das folgende Beispiel soll unser Verfahren näher erläutern. In diesem Beispiel genannte Raumteile verhalten sich zu Gewichtsteilen wie Liter zu Kilogramm.

Beispiel

In ein Druckrohr mit 150 Raumteilen Reaktionsvolumen wird ein 0,5 Gew.-°/o Palladium auf Aluminiumoxid enthaltender Palladiumträgerkatalysator in Form von 10 mm langen Strängen mit einem Durchmesser von etwa 5 mm eingefüllt. Bei Temperaturen von etwa 50°C u.id 200 atm Wasserstoffdruck weiden stündlich 10 R.uumteile einer Lösung, die Styroloxid (98%ig) und η-Hexan im Volumenverhältnis 1 :1 enthält, oben in den Reaktor eingepumpt. Nach 7 Tagen wird die Temperatur auf 75°C und die Zulaufmenge auf 40 Raumteile pro Stunde erhöht. Unter diesen Bedingungen wurde der Reaktor 4 Monate lang ununterbrochen betrieben. Der Katalysator war am Ende dieser Zeit noch voll wirksam. Das den Reaktor am unteren Ende verlassende Umsetzungsprodukt wird in ein Trenngefäß geleitet, worin sich η-Hexan und ß-Phenyl-äthylalkohol voneinander abscheiden. Das Hexan kann sofort als Lösungsmittel wiederverwendet werden. Das abgeschiedene Reaktionsprodukt wird zur Erzielung einer wertvollen Riechstoffqualität destilliert. Man gewinnt auf diese Weise stündlich etwa 20 Gewichtsteile /3-Phenylethylalkohol.

Die Ausbeute beträgt etwa 93% der Theorie.
Kp.,5=110°C;n!,⁰=l,5330.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von /f-Phenyläthylalkohol durch Hydrierung von Styroloxid an Palladiumträgerkatalysatoren in Gegenwart von einem Lösungsmittel bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von Styroloxid in einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 C-Atomen kontinuierlich über einen körnigen Palladiumträger-Festbettkatalysator führt und das aus dem Reaktor austretende katalysatorfreie Reaktionsgemisch durch einfache Phasentrennung in ^-Phenylethylalkohol und den als Lösungsmittel wiederverwendbaren Kohlenwasserstoff zerlegt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung bei Temperaturen von 20 bis 120" C und Wasserstoffdrücken von 50 bis 350 atm durchführt

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Palladiumträgerkatalysator einen Katalysator verwendet, der Palladium auf Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid verwendet:

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Palladiumträgerkatalysator verwendet, der eine Teilchengröße von etwa 0,5 bis 20 mm Durchmesser aufweist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstoff n-Hexan verwendet.