DE2314813A1 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung von d,l-menthol - Google Patents
Kontinuierliches verfahren zur herstellung von d,l-mentholInfo
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Description
509 Leverkusen, Bayerwerk Zg/Bä
2 3. März 1373
Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von d,l-Menthol
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von d,l-Menthol sowie den dabei verwendeten
Katalysator.
Es ist bekannt, d,l-Menthol durch diskontinuierliche katalytische
Hydrierung von Thymol und anderen Verbindungen herzustellen, die das Kohlenstoffgerüst des Menthols mit wenigstens
einer Doppelbindung in 4-Stellung besitzen und durch Sauerstoff substituiert sind. Ebenso ist die Herstellung von d,l-Menthol
durch Racemisierung und/oder Umlagerung von d-Menthol und den optisch aktiven oder inaktiven Stereoisomeren des
Menthols bekannt, die z.B. durch Erhitzen dieser Verbindungen mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators
erfolgen kann. Dabei erhält man im allgemeinen unabhängig vom Ausgangsmaterial sowohl bei der katalytischen Hydrierung
als auch bei der Racemisierung infolge der bei beiden Verfahren erfolgenden Epimerisierung in federn Fall ein Rohprodukt, das
d,l-Menthol, d,l-Neomenthol und d,l-Isomenthol im Verhältnis von ca. 6;3:1 Gewichtsteilen entsprechend einer Gleichgewicht
se ins te llung enthält. Neben den beiden vorgenannten Stereoisomeren entstehen jedoch noch Nebenprodukte wie d,l-Neoisomenthol
sowie Menthon und die stereoisomeren Ketone d,l-Neomenthon und d,l-Isomenthon sowie weiterhin Menthenon
und Kohlenwasserstoffe (Menthene und Menthan). Die
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Bildung dieser Nebenprodukte, die sich nur schwer bzw. garnicht zu d,l-Menthol reduzieren und/oder, umlagern lassen, bedingt
die erheblichen Nachteile der Verfahren des Standes der Technik;
z.B. fallen bei dem Verfahren der US-PS 2 843 656 etwa 5 %
nicht wieder verwendbare Kohlenwasserstoffe an, während nach dem Verfahren der US-PS 2 871 272, in der keine Analysen für
das erhaltene Rohprodukt angegeben sind, nach eigenen Versuchen, etwa 7 % unerwünschter Nebenprodukte entstehen.
Diese Nachteile werden insbesondere dann ins Gewicht fallen,
wenn man versucht, die Verfahren, für die nur die diskontinuierliche Arbeitsweise beschrieben ist, kontinuierlich
durchzuführen, in dem man aus dem Produktstrom mittels
physikalischer Verfahren das d,l-Menthol abtrennt und die Nebenprodukte im Kreis führt. Dabei werden sich diese unerwünschten
Nebenprodukte im Kreistrom so schnell anreichern, daß eine kontinuierliche Verfahrensweise unwirtschaftlich wird.
Es wurde nun gefunden, daß man d,l-Menthol durch katalytische
Hydriirung von Verbindungen, die das Kohlenstoffgerüst des Menthols mit wenigstens einer Doppelbindung besitzen und in
4-Stellung durch Sauerstoff substituiert sind, und/oder Umlagerung von optisch aktiven oder inaktiven Stereoisomeren
des Menthols bei erhöhter Temperatur und unter Druck herstellen kann, wenn man unter Verwendung eines in, einem Festbett angeordneten
Kobalt-Katalysators mit 10 bis 40 Gew.-96 Mangangehalt
bezogen auf die Gesamtmenge an Kobalt und Mangan, kontinuierlich hydriert, wobei die Wasserstoffmenge $e Mol mindestens das
Zehnfache der zur Hydrierung eines Benzolkerns erforderlichen Menge beträgt, wobei im Temperaturbereich von 170° bis 220°C
unter einem Druck von mindestens 25 bar gearbeitet wird.
Bevorzugt findet ein Kobalt-Katalysator mit einem Gehalt von
15 bis 30, insbesondere 20 bis 25 Gew.-% Mangan Verwendung!
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gegebenenfalls kann dieser Katalysator weiterhin mit kleinen Mengen Kupfer bis zu 1 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-96
bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators aktiviert sein. Dadurch kann gegebenenfalls erreicht werden, daß bei sonst
gleichen Reaktionsbedingungen bei etwas niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden kann; ebenso läßt sich die Bildung
hochsiedender Nebenprodukte, wie Dimenthone, die im allgemeinen bereits bei Einsatz eines nicht aktivierten Katalysators
unter 0,05 Gew.-96 des Reaktionsproduktes ausmachen, gegebenenfalls noch weiter verringern.
Das Verfahren arbeitet mit einem im Festbett angeordneten Katalysator in der Gas- bzw. Rieselphase, bevorzugt wird bei
der Durchführung des Verfahrens der Erfindung mit einem Wasserstoffüberschuß in etwa der 20fachen Menge, wie sie
für die Hydrierung eines Benzolkerns erforderlich ist, gearbeitet. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 180° bis
2100C. Bevorzugt wird unter.einem Druck von über 100 bar,
insbesondere über 200 bar, gearbeitet. Die Obergrenze des zur Anwendung gelangenden Drucks ergibt sich sowohl aus technischen
als auch aus wirtschaftlichen Überlegungen. Die bei dem Verfahren der Erfindung erfolgende Hydrierung und Racemisierung
sowie Isomerisierung laufen überraschenderweise unter den zur Anwendung gelangenden Reaktionsbedingungen so milde ab, daß
die Bildung unverwertbarer Nebenprodukte (Kohlenwasserstoffe) um etwa 90 96, und diejenige unerwünschter Nebenprodukte
um etwa 70 96 gegenüber den bekannten Verfahren gemindert wird.
Die erfolgreiche Durchführbarkeit des Verfahrens der Erfindung muß als ausgesprochen überraschend angesehen werden. Zwar
hat man bereits Nickel-Katalysatoren und Nickel-Kupfer-Mischkatalysatoren, die mit geringen Mengen Mangan bis etwa 5 %t
vorzugsweise 0,3 bis 0,7 96 Mangan aktiviert sind, für die
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Herstellung von gesättigten, cycloaliphatischen Alkoholen aus Phenolen vorgeschlagen (vgl. DAS 1 090 200), Jedoch begünstigt
dieser Zusatz gleichzeitig die Bildung des entsprechenden Ketons (vgl. DT-PS 383 540). So ergaben auch eigene Versuche,
daß eine reine Aktivierung des Kobalt-Katalysators, wie aus der vorgenannten DAS 1 090 200 bekannt, keine besseren Ergebnisse
als ein nicht aktivierter Katalysator.
Demgegenüber erhält man mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren
nicht nur ausgezeichnete Ergebnisse bei der Hydrierung von
Phenolen, sondern auch ausgezeichnete Ausbeuten bei der katalytischen Hydrierung von Verbindungen, die das Kohlenstoffgerüst
des Menthols mit wenigstens einer Doppelbindung besitzen, und in 4-Stellung durch Sauerstoff substituiert sind, zu
d,l-Menthol sowie bei der Racemisierung und/oder Umlagerung von d-Menthol und den optisch aktiven oder inaktiven Stereoisomeren des Menthols.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung findenden Ausgangsverbindungen sind bekannt (Ulimanns Enzoklypädie der
technischen Chemie, 3.Aufl., München 1966, 17. Bd. S. 24, 25, US-PS 2 843 636). Beispielsweise seien genannt: Thymol, Menthon,
Menthenon, d- und 1-Menthol, d- und 1-Neomerithol, d-
und 1-Isomenthol, d,l-Neomenthol, d,l-Isomenthol. Diese
Verbindungen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Gemischen verwendet werden.
Auch die Herstellung von Mangan-haltigen Kobalt-Katalysatoren, die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden
können, ist bekannt, bzw. kann nach bekannten Verfahren durchgeführt werden (vgl. Catalysis Vol.I, S. 315 - 352, New York,
1954 (Library of Congress Catalogue Card No. 54^6801);
Dolgow, Die Katalyse in der organischen Chemie, S. 38 - 45, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaft, Berlin 1963,
DT-PS 1 568 188).
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Im allgemeinen stellt man die Katalysatoren so her, daß man
aus wäßrigen Lösungen entsprechender Metallsalze die Hydroxide oder Carbonate fällt, abfiltriert, trocknet und gegebenenfalls
calziniert bzw. entcarbonisiert, d.h. in oxidische Form
überführt.
Wenn die so hergestellten Katalysatoren gegebenenfalls in pulverförmiger Form anfallen, kann man sie in bekannter
Weise mittels Vorpressen des Katalysatorpulvers unter Hinzufügen von beispielsweise 1 bis 2 Gew.-% Graphit als
Gleitmittel, Brechen des erhaltenen Formkörper und nochmaliges Vorpressen, d.h. also unter Vorverdichtung herstellen.
Anschließend werden die so erhaltenen Katalysatoren durch Reduktion mit Wasserstoff in die aktive Form übergeführt.
Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, die Katalysatoren vor ihrer Verwendung mit Wasserstoff soweit zu reduzieren, daß man
aus der im nicht reduzierten Katalysator röntgenographisch nur nachweisbaren Form COpMnO^ den Katalysator in der CoO-Form
erhält, die bei der röntgenographischen Analyse keiae Reflexe zeigt, die auf die Anwesenheit von kristallinem Kobalt oder
kristallinen Mangan-Verbindungen zurückgehen.
Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, daß man die in aktiver Form erhaltenen Katalysatoren nun direkt verwendet; vorteilhafterweise
führt man also die Reduktion des Katalysators direkt in der Verfahrensapparatur durch. Sobald durch Reduktion
mit Wasserstoff dann die aktive Form des Katalysators erhalten ist, stellt man die Reaktionsbedingungen bezüglich
Druck und Temperatur ein und beginnt das Ausgangsmaterial einzuspeisen und das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Dabei kann es vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren in Röhrenreaktoren mit einer oder mehreren Röhren durchzuführen
und über den in den Reaktionsrohren fest angeordneten Katalysator die Einsatzprodukte zu leiten. Die Reaktionsrohre können
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b eispielsweise Längen von 2 bis 20 m und innere Durchmesser von
20 bis 800 mm besitzen. Die Katalysatoren können beispielsweise
eine Korngröße von 3 bis 8 mm besitzen. Die apparative Ausgestaltung
und verfahrensmäßjLge Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann entsprechend dem Stand der Technik erfolgen.
Besonders vorteilhaft erfolgt die Durchführung jedoch wie folgt:
Der während der Reaktion nicht verbrauchte überschüssige Wasserstoff
wird im Kreis geführt. Das je nach Zusammensetzung flüssige
oder feste Gemisch der Ausgangsstoffe wird gegebenenfalls durch Erwärmen verflüssigt und dem Wasserstoff-Kreisstrom in
geeigneter Weise,z.B. durch eine Einspritzpumpe, zugegeben.
Der mit Ausgangsmaterial beladene Wasserstoff strom wird in einem Wärmeaustauscher durch den im Gegenstrom geführten, aus
dem Reaktor kommenden heißen Ausgangsstrom aufgeheizt und anschließend
in einem Vorerhitzer auf die Reaktionstemperatur gebracht und in den Reaktor eingeführt. Die Temperatur des
Reaktors wird sowohl über die gesamte Länge als auch über den
gesamten Querschnitt möglichst konstant auf der gewählten Reaktions tempera tür gehalten; um die Reaktionswärme der mit
positiver Wärmetönung verlaufenden Reaktion abzuführen, kann durch über Länge und Umfang des Reaktors verteilte Gaseintrittsöffnungen
kalter Wasserstoff in Abhängigkeit von der Temperatur den entsprechenden Reaktorzonen so zugeführt werden, daß
die zu seiner Erwärmung auf Reaktionstemperatur benötigte Wärmemenge gerade von der Reaktionswärme geliefert wird. Dabei
ist die Menge des dem Wasserstoff-Kreisstrom zugegebenen Ausgangsmaterials so abgestimmt, daß sie wenigstens den auf
diese Weise zur Temperatur-Konstanthaltung des Reaktors benötigten Wasserstoff in der Reaktion verbraucht; darüberhinaus
für die Reaktion benötigter Wasserstoff wird dem Wasserstoff-Kreisstrom
vor der Zugabe des Ausgangsmaterials zugeführt. Der Reaktor kann weiterhin durch Abführung der Reaktionswärme
durch die Reaktionswandung durch Außenkühlung z.B. durch Luft oder Kühlflüssigkeiten in bekannter Weise zusätzlich
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gekühlt oder gegebenenfalls auch gegen Wärmeverlust isoliert oder gegebenenfalls durch Außenheizung erwärmt werden; eine
Außenheizung kann auch zur Reduktion des Katalysators, wie vorstehend beschrieben, und zum Anfahren des Reaktors verwendet
werden.
Der den Reaktor verlassende. "Produkt-Strom", der neben dem
überschüssigen Wasserstoff und den Reaktionsprodukten gegebenenfalls
Inerte wie Stickstoff oder Methan, die gegebenenfalls in dem verwendeten Wasserstoff enthalten sind, enthält, wird
in dem verwendeten Wärmeaustauscher zur Aufheizung des mit Ausgangsmaterial beladenen Wasserstoff-Kreisstromes, wie vorstehend
beschrieben, benutzt und dabei bereits weitgehend abgekühlt. In einem nachfolgenden Kühler wird er weiterhin auf
etwa 20 bis etwa 500C abgekühlt. Anschließend werden in einem
entsprechend gestalteten Abscheider die flüssigen Reaktionsprodukte abgeschieden und aufgefangen; über einen Niveaugeregelten
Auslaß werden die Reaktionsprodukte ausgeschleust, so wird erreicht, daß kein unnötiger Druckverlust im Kreisstrom
entsteht, Anschließend wird der Wasserstoff-Kreisstrom
durch z.B. eine Umlaufpumpe wieder auf einen solchen Druck gebracht, daß unter Berücksichtigung des unter Druck zugegebenen
frischen Wasserstoffs und Ausgangsmaterials sowie der Erwärmung der Kreisstrom am Reaktoreingang den gewählten
Reaktionsdruck besitzt.
Je nach Herkunft kann der Wasserstoff Inerte wie Stickstoff oder Methan enthalten, die sich im Wasserstoff-Kreisetrom mit
der Zeit anreichern. Zu ihrer Entfernung entnimmt man dem Wasserstoff-Kreisstrom nach der Abscheidung der Reaktionsprodukte
einen Teilstrom und ersetzt ihn durch einen gleichstarken Teilstrom frischen Wasserstoffs, der frei oder arm an
Inerten ist. Dies kann diskontinuierlich oder auch kontinuierlich geschehen. Insbesondere bei kontinuierlichem Ersatz
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wird die Zuführung dieses frischen Wasserstoffs vorteilhaft mit der Zuführung des für die Reaktion benötigten Teils des
Wasserstoffs, der vor der Ausgangsmaterial-Zugabe zugegeben
wird, verbunden und in einem Strom an einer Stelle erfolgen.
Vorteilhaft wird aus den aus dem Kreisstrom ausgeschleusten Reaktionsprodukten das d,l-Menthol z.B. destillativ abgetrennt
und die übrigen Reaktionsprodukte unter Zusatz von z.B. 30 bis 80 Gew.-% Thymol als Ausgangsmaterial in die Reaktion
zurückgeführt. Besonders vorteilhaft wird man dem so erhaltenen Kreisstrom gerade etwa die Menge an Ausgangsstoffen zufügen,
die man an d,l-Menthol entnimmt. Ebenso wird wie vorbeschrieben der in der Reaktion nicht verbrauchte Wasserstoff im .
Kreis geführt, wobei vorteilhaft dem Wasserstoff-Kreislauf in entsprechend abgestimmter Verteilung der frische Wasserstoff
vor der Ausgangsmaterial-Zugabe so zudosiert wird, daß im Reaktor der gewählte Wasserstoffdruck aufrechterhalten wird.
Soweit in den nachstehenden Beispielen durch einen Schrägstrich getrennte Zahlenangaben für Analysenwerte aufgeführt sind,
sind sie Ergebnisse unabhängiger Doppelbestimmungen.
Soweit in den nachstehenden Beispielen UV-analytisch bestimmte
Gehalte an Thymol angegeben sind, beziehen sie sich auf den Gehalt an Thymol und anderen aromatischen Verbindungen, gerechnet
als Thymol.
Die in den Beispielen angegebene "Bilanzausbeute" ist wie folgt definiert:
Ausgewogene Menge an Reaktionsprodukten in Prozent der Summe
der Menge des eingesetzten Ausgangsmaterials und der zu seiner Hydrierung theoretisch notwendigen Wasserstoffmenge im jeweils
gleichen Zeitraum. Sie muß im Normalfall innerhalb der Fehlergrenzen der Bestimmungsmethoden um 100 % betragen;
andernfalls gehen Ausgangsmaterial oder Reaktionsprodukte durch Undichtigkeiten im System oder mit dem zur Verminderung
des Gehaltes an Inerten im Kreisstrom entnommenen Teilstrom-Wasserstoff verloren.
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In den nachstehenden Beispielen wurde ein Rohr von 90 mm lichter Weite und 1800 mm Länge verwendet, in das 12 1
Katalysator eingefüllt wurden. Bei einer Temperatur von 2050C
und einem Druck von 280 bar wurden stündlich 30 Nm5 Wasserstoff
und 2,4 1 Ausgangsmaterial in der Gas- bzw. Rieselphase von oben absteigend durchgeleitet und nach Kondensation
kontinuierlich in flüssigem Zustand aus dem überschüssigen Wasserstoff-Gasstrom abgeschieden.
Das Reaktionsprodukt wurde nach bekannten Methoden (z.B. UV-Spektrographie, Gaschromatographie) analys iert.
Beispiel I
Der in den nachfolgenden Beispielen (1 bis 12) benutzte Katalysator wurde wie folgt hergestellt:
Zunächst wurden 32,5 kg wässrige Mangannitratlösung mit einem Gehalt von 46 g Μη/kg Lösung und einem p^-Wert von
ca. 1 sowie einem geringen Zusatz von Wasserstoffperoxid zur Verhinderung von Braunsteinbildung durch Zugabe von
Kaliumcarbonatlösung mit einem Gehalt von 24 Gew.-96 der
Pjj-Wert auf 4,5 unter Rühren eingestellt und damit Eisenverunreinigungen
als Hydroxide ausgefällt.und abfiltriert.
Sodann wurde mit 112 kg wässriger Kobaltchloridlösung mit einem Gehalt von 45 g Co/kg Lösung und einem Pjj-Wert von etwa
3,5 ebenfalls zum Ausfällen von Eisen ebenso verfahren. Beide vom Eisenhydroxid mittels Filtration getrennte Lösungen wurden
vereinigt, mit einer Lösung von 0,1 kg Kupfersulfat, kristallwaeserhaltig
in 6 kg Wasser versetzt und durch weitere Zugabe von Kaliumcarbonatlösung der genannten Konzentration unter
Rühren deutlich alkalisch gestellt, wozu etwa 100 kg Kaliumcarbonatlösung
erforderlich waren. Die gebildete Fällung wurde durch Filtration von der Mutterlaufe getrennt und mit
deionisiertem Wasser alkalifrei gewaschen. Dann wurde sie
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JO
bei 1050C getrocknet und bei 3000C durch COg-Abspaltung entcarbonisiert.
Nach Zerkleinern wurde sie unter Beigabe von 1 bis 2 % Graphit als Gleitmittel zu Tabletten von 5 mm Dicke
und 5 mm Durchmesser verformt. Ein Ansatz ergab ca, 10 kg Katalysator mit einem Schüttgewicht von ca. 1,25; er enthielt
49,7 Gew.-% Kobalt, 14, 8 Gew.-% Mangan (= 22,9 Gew,-# der
Gesamtmengen Kobalt und Mangan) und 0,2 Gew»-% Kupfer.
12 1 des so erhaltenen Katalysators wurden in das Reaktionsrohr
eingefüllt und in der Weise reduziert, daß anfänglich bei 1000C unter Normaldruck Stickstoff durch das Reaktionsrohr
geleitet wurde und dann unter langsamer Erhöhung der Temperatur Stickstoff durch ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch
mit kontinuierlich steigendem Wasserstoffgehalt ersetzt wurde, bis schließlich bei 3000C das Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch
völlig durch Wasserstoff ersetzt war. Diese Bedingungen wurden mehrere Stunden gehalten, bis eine Probe des Katalysators
bei röntgenographischer Analyse unter Luftausschluß keine Reflexe zeigte, die auf die Anwesenheit von kristallinem
Kobalt oder kristallinen Mangan-Verbindungen zurückgehen.
Anschließend wurde die Temperatur auf 205°C gesenkt, der
Wasserstoffdruck auf 280 bar erhöht und sogleich das Ausgangs-r material in einer Menge von 2400 ml/Stunde eingespeist.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch aus 20 Gew.-%
d-Neomenthol (oC λ = 18,5)- mit einer Zusammensetzung von
94,6 % d-Neomenthol, 4,9 % d,l-Menthol, 0,4 % Menthol und 0,1 % Kohlenwasserstoffen - und 80 # Thymol (DAB VII) ■it
einem Erstarrungspunkt von 49,4°C und einer Reinheit
von «ehr a Is 99 % verwendet.
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23H813 M
Aus diesem Ausgangsmaterial, bestehend aus:
80,00 % Thymol 18,90 % d-Neomenthol
1,00 % d,l-Menthol
0,08 % Menthon
0,02 % Kohlenwasserstoffe
wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
59,7 % d,l-Menthol
29,3 % d,l-Neomenthol
10,6 % d,l-Isomenthol
0,38 % Menthenon, Menthon und Neoisomenthol 0,04 96 Kohlenwasserstoffe
0,01 % Rückstand (Höhersiedende)
Das entspricht einem Verhältnis 59,9 % d,l-Menthol, 29,45 %
d,l-Neomenthol, 10,65 % d,l-Is©menthol; das Reaktionsprodukt
war optisch inaktiv, selbst nach 2814 Betriebsstunden würde ein Wert von oC D = -0,1 nicht überschritten. Die OH-Zahl
des Reaktionsproduktes betrug 346/354; Thymol war UV-analytisch nicht nachzuweisen (<10 ppm).
Die Bilanzausbeute betrug 99,4 % der Theorie.
Die Bilanzausbeute betrug 99,4 % der Theorie.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch von 80 Gew.-Ji
Thymol und 20 Gew.-% d-Menthol mit oC D 8 = +50° eingesetzt.
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
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J/ f\ (Λ d \
4ΰ3S3
59,6 Gew.% d,!-Menthol
29,3 " d,l-Neomenthol 10,6 " d,l-Isomenthol
0,37 " Menthenon, Menthon und Neoisomenthol
0,05 " Kohlenwasserstoffe
Das entspricht einem Verhältnis von 59,8 % dl-Menthol,
29,55 % dl-Neomenthol, 10,65 % dl-Isomenthol; das Reaktionsprodukt war optisch inaktiv. Die OH-Zahl des Reaktionsproduktes betrug 348 - 354; Thymol war UV-analytisch nicht
nachweisbar.
Die Bilanzausbeute betrug 99,5 % der Theorfe.
Die Bilanzausbeute betrug 99,5 % der Theorfe.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch von
80 Gew.% Thymol und 20 Gew.% 1-Menthol eingesetzt.
Es wurde ein Reaktionsprodukt gleicher Zusammensetzung wie in Beispiel 2 erhalten.
Das Reaktionsprodukt war optisch inaktiv, die OH-Zahl betrug 347 /353; Thymol war UV-analytisch nicht nachzuweisen»
Die Bilanzausbeute betrug 99,8 % der Theorie.
Die Bilanzausbeute betrug 99,8 % der Theorie.
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3-97-innr
Beispiele 4 und 5
In den nachfolgenden Beispielen 4 und 5 wurde entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen
verfahren und als Ausgangsmaterial das in Beispiel 1 beschriebene Gemisch von 20 Gew.% d-Neomenthol und 80 Gew.%
Thymol (DAB 7) verwendet, dem 10 bzw. 20 Gew.96 eines
Menthone der Zusammensetzung
99,8 Gew.% Menthon
0,1 n Menthenon
0,1 " Kohlenwasserstoffe zugesetzt waren.
Das Ausgangsmaterial hatte nach Analyse die Zusammensetzung:
72,70 96 Thymol
17,20 % d-Neomenthol
17,20 % d-Neomenthol
0,90 % dl-Menthol
9,15 % Menthon
0,01 % Menthenon
0,03 % Kohlenwasserstoffe
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung
erhalten:
59.5 % dl-Menthol 29,4 % dl-Neomenthol
10.6 % dl-Isomenthol
0,4 96 Menthon und Menthenon 0,07 % Kohlenwasserstoffe
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Das Reaktionsprodukt war optisch inaktiv, serine OH-Zahl
betrug 342 / 352; Thymol war UV-analytisch nicht nachzuweisen.
Die Bilanzausbeute betrug 99,7 % der Theorie.
Die Bilanzausbeute betrug 99,7 % der Theorie.
Bei Zusatz von 20 Gew.# Menthon der in Beispiel 4 genannten
Zusammensetzung zu dem in Beispiel 1 verwendeten Ausgangsmaterial und Verwendung des so erhaltenen Ausgangsmaterials im
Verfahren entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde ein Reaktionsprodukt erhalten,
das nach Analyse wie folgt zusammengesetzt war:
59,6 % dl-Menthol 29,3 % dl-Neomenthol
10,6 % dl-Isomenthol
0,45 % Menthon und Menthenon
0,05 % Kohlenwasserstoffe
Es wies keine optische Drehung auf, seine OH-Zahl betrug 342 / 350; der Thymol-Gehalt betrug nach UV-Analyse weniger
als 0,02 Gew.%.
Die Bilanzausbeute betrug 99,6% der Theorie.
Die Bilanzausbeute betrug 99,6% der Theorie.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial das im Beispiel 1
beschriebene Gemisch mit einem Zusatz von 10 Gew.# eines 99,7 gewichtsprozentigen Menthenons (Rest Menthon) verwendet,
das nach Analyse folgende Zusammensetzung hatte:
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66.05 % Thymol 15,70 % d-Neomenthol
0,85 '% dl-Menthol
8,40 % Menthon
9,00 % Menthenon
0,03 % Kohlenwasserstoffe
Es wurde ein Reaktionsprodukt erhalten, das nach Analyse die folgende Zusammensetzung hatte:
59.6 % dl-Menthol 29,1 % dl-Neomenthol
10,8 % dl-Isomenthol
0,42 % Menthon und Menthenon 0,05 % Kohlenwasserstoffe
Es war optisch inaktiv, seine OH-Zahl betrug 342 / 350,
nach UV-Analyse betrug der Thymol-Gehalt weniger als 0,02 Gew.96.
DJe Bilanzausbeute betrug 99»8 % der Theorie.
DJe Bilanzausbeute betrug 99»8 % der Theorie.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch von
10 Gewichtsprozent d-Neomenthol (^ = 18,5 ) der in
Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung, 10 Gewichtsprozent dl-Neomenthol (100 96ig) und
80 Gewichtsprozent Thymol (DAB 7) verwendet.
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung
erhalten:
59,7 % dl-Menthol
29.4 % dl-Neomenthol
10.5 % dl-Isomenthol 0,4 % Menthone
0,04 96 Kohlenwasserstoffe
Le A 14 492 - 15 -
409839/1003
Die OH-Zahl des Reaktionsproduktes betrug 348 / 352; der Thymolgehalt betrug nach UV-Analyse unter 0,01 96;
das.Reaktionsprodukt war optisch inaktiv.
Die Bilanzausbeute betrug 99,8 96 der Theorie*
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch von
10 Gew,-96 d-Neomenthol der in Beispiel 1 beschriebenen
Zusammensetzung, 10 Gew.-% d,l-Isomenthol (100 96ig) und
80 96 Thymol (DAB 7) verwendet.
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
59,8 96 d,l-Menthol
29,2 % d,l-Neomenthol
10,6 % d,l-Isomenthol
0,4 96 Menthone
0,04 96 Kohlenwasserstoffe
Das Reaktionsprodukt hatte eine Drehung von οοτ>
- 0,1°, seine OH-Zahl betrug 340 / 354; der Thymolgehalt betrug nach UV-Analyse weniger als 0,01 96.
Die Bilanzausbeute betrug 99,7 % der Theorie.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen
Bedingungen wurde aus einem Ausgangsmaterial, das aus 75 Gew.-96 d,l-Neomenthol und 25 Gew.-96 d,l-Isomenthol
bestand, ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
Le A 14 492 - 16 -
409839/1003
a-
59,2 | % dl-Menthol |
26,9 | % dl-Neomenthol |
10,8 | % dl-Isomenthol |
0,4 | % Menthon |
0,03 % Kohlenwasserstoffe
Es war optisch inaktiv und seine OH-Zahl betrug 345 bis 350.
Die Bilanzausbeute betrug 99,7 % der Theorie.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial ein Gemisch folgender
Zusammensetzung verwendet:
60,0 % Thymol
30,0 % dl-Neomenthol
8,0 % dl-Isomenthol
1,6 % dl-Menthol
0,4 % Menthon, Menthenon
0,02% Kohlenwasserstoffe
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
59,7 % dl-Menthol 29,2 % dl-Neomenthol 10,7 % dl-Isomenthol 0,4 % Menthone
0,04 % Kohlenwasserstoffe
Es war optisch inaktiv, die OH-Zahl betrug selbst nach
1874 Betriebsstunden 345 /353; Thymol war UV-analytisch
nicht nachzuweisen.
Die Bilanzausbeute betrug 99,6 % der Theorie.
Die Bilanzausbeute betrug 99,6 % der Theorie.
Le A 14 492 - 17 -
409839/1003
23U813
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurden als Ausgangsmaterial Gemische von 50 bis
70 Gew.-% Thymol mit 50 bis 30 Gew.-% d-Neomenthol bzw.
d-Menthol verwendet. In der nachstehenden Tabelle Γ sind in
Spalte 1 die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, in Spalte 2 die Bilanzausbeute an d,!-Menthol, in % der Theorie
und in den weiteren Spalten die Gehalte des Reaktionsproduktes an d,l-Neomenthol, d,l-Isomenthol, Menthon und anderen Ketonen
sowie Kohlenwasserstoffen, die OH-Zahl, die optische Drehung und der Gehalt an Thymol,. berechnet aus der UV-Absorption
angegeben.
Le A 14 492 _ 18 _
409839/ 1003
Tabelle I
Ausgangs-
naterial |
Bilanz
ausbeute 96 d. The or ie |
d, 1-Men-j
thol Gew.-96 |
d,l-Neo-
menthol |
d,l-Iso-
menthol Gew.-96 |
Menthon
u. a. Gew.-96 |
Kohlen
wasser stoffe Gew.-96 |
OH-Zahl | Thymol UV- Analys« |
optische
Drehung |
70 96 Thymol
50 96 d-Neo» menthol |
99,5 96 | 59,6 | 29,3 | 10,7 | 0,4 | 0,04 | 348/348 | 18 ppm | <0,1° |
50 96 Thymol
i0 96 d-Neo- menthol |
99,6 96 | 59,7 | ■29,3 | 10,6 | 0,4 | 0,03 | 346/348 | 11 ppm | <0,1° |
50 96 Thymol
50 96 d-Neo- menthol |
99,8 % | 59,5 | 29,3 | 10,6 , | 0,4 | 0,03 | 348/353 | T2 ppm | <0,1° |
70 % Thymol
50 96 d-Men- thol |
99,5 96 | 59,4 | 29,7 | 10,8 | 0,5 | 0,04 | 346/354 | 8 ppm | <0,1° |
50 % Thymol
i-O 96 d-Men- thol |
99,9 96 | 59,8 | 29,3 | 10,9 | 0,3 | 0,06 | 347/348 | 12 ppm | ^0,1° |
)0 96 Thymol
50 % 1-Men- thol |
99,8 96 | 59,6 | 29,4 | 10,8 | 0,4 | 0,04 | 350/353 | 2 ppm | <0,1 |
Le A 14
23U813
I»
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurden als Ausgangsmaterial Gemische von Thymol
und/oder optisch aktiven oder inaktiven Stereoisomeren des Menthols verwendet, deren genaue Zusammensetzung (Reinheit)
nicht näher untersucht war. In der nachstehenden Tabelle II ist in Spalte 1 die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials
in Spalte 2 die Bilanzausbeute in % der Theorie und in den weiteren Spalten die Zusammensetzung und Eigenschaften
des Reaktionsproduktes analog Tabelle I angegeben.
Le A 14 492 - 20 --
409839/1003
Tabelle II
O O U)
Ausgangs material |
Reakti Bilanz ausbeute •6 d.Theorie |
onsproduk d,l-Men- thol Gew.-96 |
t d,l-Neo-t menthol Gew.-96 |
d,l-Iso- menthol Gew. -96 |
Menthon u. a. Gew.-96 |
Kohlen wasser stoffe Gew.-96 |
OH-Zahl | Thymol UV- Ina Iy se |
optische Drehung |
30 96 Thymol 70 96 d-Men- thol |
99,7 | 59,8 | 29,3 | 10,8 | 0,3 | 0,05 | 352/353 | 9 ppm | «0,1° |
40 96 Thymol 60 % d,l-Neo menthol |
99,8 | 59,5 | 29,7 | 10,7 | 0,5 | 0,04 | 348/351 | 4 ppm | |
20 % Thyaol 80 % 1-Men- thol |
99,6 | 59,4 | 29,7 | 10,9 | 0,3 | 0,04 | 346/350 | <0,1° | |
6096 d,l-NeoT menthol 4096 d,l-Iso- menthol |
99,9 | 59,6 | 29,2 | 10,9 | 0,4 | 0,03 | 347/350 | 7 ppm | |
2096 Thymol 6096 d-Neo- menthol 2096 d,l-Iso- menthol |
100,0 | 59,7 | 29,4 | 10,8 | 0,4 | 0,02 | 347/351 | 6 ppm | <;o,i° |
7096 d-Neo- menthol 3096 d,l-Iso- menthol |
99,6 | 59,5 | 29,8 | 10,6 | 0,4 | 0,04 | 348/353 | 11 ppm | <0,1° |
Le A 14
- 21 -
Der in den nachfolgenden Beispielen (13 bis 16) benutzte
Katalysator wurde wie folgt hergestellt.
Analog Beispiel I wurde die in nachstehender Tabelle III angeführte Menge wässriger Mangannitratlösung mit einem Gehalt
von 46 g Mangan / kg Lösung und einem pH-Wert von ca. 1 sowie
einem geringen Zusatz von Wasserstoffperoxid zur Verhinderung von Braunsteinbildung durch Zugabe von Kaliumcarbonatlösung
mit einem Gehalt von 24 Gew.-% der pH-Wert auf 4,5 unter Rühren
eingestellt und damit Eisenverunreinigungen als Hydroxide ausgefällt und abfiltriert. Sodann wurde mit 112 kg wässriger
Kobaltchloridlösung mit einem Gehalt von 45 g C'O/kg Lösung
und einem pH-Wert von etwa 3,5 ebenfalls zum Ausfällen von Eisen ebenso verfahren. Die beiden von Eisenhydroxid mittels
Filtration getrennten Lösungen wurden vereinigt mit der in nachstehender Tabelle III angeführten Menge einer Lösung
von 0,1 kg Kupfersulfat kristallwasserhaltig, 6 kg Wasser versetzt und durch weitere Zugabe von Kaliumcarbonatlösung
der vorgenannten Konzentration unter Rühren deutlich alkalisch gestellt. Die gebildete Fällung wurde durch Filtration von
der Mutterlauge getrennt und mit deionisiertem Wasser alkalifrei gewaschen. Dann wurde sie bei 105°C getrocknet und bei
3000C entcarbonisiert. Nach dem Zerkleinern wurde sie unter
Beigabe von 1 bis 2 % Graphit als Gleitmittel zu Tabletten von 5 mm Dicke und 5 nun Durchmesser verformt. Der so gewönne·
ne Katalysator hatte dann den in nachstehender Tabelle III angegebenen Mangan-Gehalt, bezogen auf die gesamte Menge
an Kobalt und Mangan.
Le A 14 492 - 22-
409839/1003
23H813
Anschließend wurden 12 1 des so erhaltenen Katalysators in
den Reaktionsofen eingefüllt und in der im Beispiel I beschriebenen Weise reduziert, bis eine Probe des Katalysators
bei röntgenographischer Analyse unter Luftausschluß keine Reflexe zeigte, die auf die Anwesenheit von kristallinem
Kobalt oder kristallinen Mangan-Verbindungen zurückgehen.
Anschließend wurde entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen die Temperatur auf 2050C gesenkt,
der Wasserstoff auf 280 bar erhöht und sogleich das Ausgangs material in einer Menge von 2400 ml/Stunde eingespeist.
Beispiele 13 bis 16
In der nachstehenden Tabelle III ist die Beispielnummer, die zur Katalysatorherstellung verwendete Menge wäßriger Mangannitratlösung
und Kupfersulfatlösung, der Mangangehalt des Katalysators bezogen auf die gesamte Menge Kobalt und Mangan
und die Zusammensetzung und Analyse des Reaktionsproduktes analog den Tabellen I und II angegeben.
Zum Vergleich sind die entsprechenden Werte des Beispiels 1 in der Tabelle miterfaßt.
Le A 14 492 - 23 -
409839/1003
Tabelle III
■P-
-P-
-P-
ro
3eisp
Nr.
Nr.
13
13 a
14
Mn(NOj)2-Lo sung ·:
kg
CuSO^- Lösung
kg
12,5 0,1 10,15 nach 32 Tagen Laufzeit
Katalysator Mn-Gehalt
24,5
0,1
18,05
Vergleich Originalkatalysator
15
16
16 a
16
16 a
32,5
45,0
67,5
67,5
0,1 '
0,1 0,1
22,9
29,2 38,2
nach 18 Tagen Laufzeit
Reaktionsprodukt
d,l-Menthol
Gew.-96
Gew.-96
57,1
57,6
57,6
58,2
59,7
58,3
56,3
56,6
56,3
56,6
d,1-Neomenthöl
Gew.-9
27,8 27,5
28,1
29,3
27.2 27,5 27,8
d,l-Isomenthol Gew.-?6
9,4 9,2
10,2
10,6
10,3 11,4 10,4
Menthon
u.a.
u.a.
Gew.-96
1,5
1,7
1,7
1,3
0,38
0,9
Kohlenwasser
stoffe
stoffe
4,3
4,5
4,5
2,2
0,04
2,4
4,6
4,3
4,6
4,3
Thymol UV-Analyse
optische Drehung
400ppm 450ppm
300ppm
10ppm
400ppm 480ppm 500ppm
-0,4c -0,8c
-0,3c
-o:,3L
-0,3C -0,6c
OH-Zahl
318/327 312/317
327/342
346/364
329/341 319/322 318/323
23U813
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines nicht mit Kupfer aktivierten Katalysators.
Entsprechend der Vorschrift von Beispiel I, Jedoch ohne Zugabe
der Kupfersulfat-Lösung, wurde ein nicht mit Kupfer aktivierter Katalysator hergestellt, dessen Mangan-Gehalt dem nach Beispiel
I hergestellten Katalysator gleich war.
12 1 dieses Katalysators wurden in das Reaktionsrohr füllt und in der in Beispiel I beschriebenen Weise reduziert.
Anschließend wurde die Temperatur auf 2O5°C gesenkt, der Wasserstoffdruck auf 280 bar erhöht und sogleich das Ausgangsmaterial
in einer Menge von 2400 ml/Stunde eingespeist.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen wurde als Ausgangsmaterial das gleiche Gemisch
wie im Beispiel 1 verwendet. Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten:
59»7 Gew.-96 d,l-Menthol
29,3 " d,l-Neomenthol
10,6 " d,l-Isomenthol
59»7 Gew.-96 d,l-Menthol
29,3 " d,l-Neomenthol
10,6 " d,l-Isomenthol
0,38 " Menthenon, Menthon und Neoisomenthol 0,04 " Kohlenwasserstoff
0,02 M Rückstand (Höhersiedende, siehe Beispiel 1)
Das Reaktionsprodukt war optisch inaktiv, die OH-Zahl betrug
347/354, Thymol war UV-analytisch nicht nachweisbar.
Ein Vergleich mit Beispiel 1 zeigt, daß die Zusammensetzung des Reaktionsproduktes bis auf den höheren Rückstand praktisch
gleich ist.
Le A 14 492 - 25 -
409839/1003
/ J ! U ti ! j
Beispiel 18 (Vergleichsbeispiel)
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines mit Mangan lediglich aktivierten Kobalt-Katalysators.
Entsprechend Beispiel I wurde ein Katalysator hergestellt, Jedoch mit der Abweichung, daß lediglich 1,4 kg anstelle
von 32,5 kg wäßriger Mangannitratlösung verwendet wurden. Ebenso war die erforderliche Menge Kaliumcarbonatlösung entsprechend
geringer. Der so hergestellte Katalysator enthielt 1,21 Gew.-# Mangan, bezogen auf die Gesamtmenge Kobalt und
Mangan.
Anschließend wurden 12 1 des so erhaltenen Katalysators in den Reaktionsofen eingefüllt und in der im Beispiel I
beschriebenen Weise reduziert, bis eine Probe des Katalysators bei röntgenographischer Analyse unter Luftausschluß keine
Reflexe zeigte, die auf die Anwesenheit von kristallinem Kobalt oder kristallinen Mangan-Verbindungen zurückgehen.
Anschließend wurde entsprechend den vorstehend beschriebenen allgemeinen Bedingungen die Temperatur auf 2050C gesenkt,
der Wasserstoffdruck auf 280 bar erhöht und sogleich das
Ausgangsmaterial in einer Menge von 2400 ml/Stunde eingespeist.
Als Ausgangsmaterial wurde das im Beispiel 1 beschriebene Ausgangsmaterial verwendet; das Reaktionsprodukt besaß
folgende Zusammensetzung:
57,0 Gew.-96 d,l-Menthol
27,5 " d,1-Neomenthol
9,7 " Menthenon, Menthon und Neoisomenthol
4,2 " Kohlenwasserstoffe
die OH-Zahl betrug 319/326; der Thymol-Gehalt betrug 450 ppm
(UV-Analyse); oC J"0 =-0,6°.
Le A 14 492 - 26 -
4098 39/1003
In den nachstehenden Vergleichsbeispielen wurden Katalysatoren entsprechend dem Stand der Technik (US-PS 2 843 636, US-PS
2 871 272) verwendet.
Ein Kupferchromit-Katalysatpr der Zusammensetzung
58,9 % CuO 38,1 % Cr2O3
3,0 % H2O
wurde unter hinzufügen von 1 bis 2 Gew.-% Graphit als Gleitmittel
zu Tabletten von 5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke verformt. Diese Formkörper wurden gebrochen und nochmals zu Tabletten
von 5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke verpresst.
12 1 des so erhaltenen Katalysators wurden in das vorstehend beschriebene Reaktionsrohr. eingefüllt und in der Weise reduziert,
daß anfänglich bei 100°C unter Normaldruck Stickstoff durch das Reaktionsrohr geleitet wurde und dann unter langsamer
Erhöhung der Temperatur Stickstoff durch ein Stickstoff- . Wasserstoffgemisch mit kontinuierlich steigendem Wasserstoffgehalt
ersetzt wurde, bis schließlich bei 35O0C das Stickstoff-Wasserstoff
-Gemisch völlig durch Wasserstoff ersetzt war. Diese Temperatur wurde mehrere Stunden gehalten.
Anschließend wurde die Temperatur auf 2000C gesenkt, der Wasserstoffdruck
auf 280 bar erhöht und das in Beispiel 1 beschriebene Ausgangsmaterial in einer Menge von 2400 ml/Stunde
zugeführt.
Das erhaltene Reaktionsprodukt hatte die Zusammensetzung:
Le A 14 492 - 27 -
409839/1003
56,2 % d,l-Menthol
27,6 % d,l-Neomenthol 10,4 % d,l-Isomenthol
27,6 % d,l-Neomenthol 10,4 % d,l-Isomenthol
1,7 % Menthenon, Menthon und Neoisomenthol
4,1 % Kohlenwasserstoffe
das entspricht einem Verhältnis von 59,7 % d,l-Menthol,
29,2 % ,11,1 % d,l-Isomenthol.
Nach 456 Betriebsstunden betrug die optische Drehung
OC γ? = -0,2°; die OH-Zahl des erhaltenen Reaktionsproduktes
war 319 / 334 (berechnet 326). UV-spektralanalytisch wurde der Gehalt an nicht umgesetztem Thymol zu 0,05 - 0,1 % gefunden.
Vergleichsbeispiel b)
Unter Schutzgasatmosphäre (Stickstoff) wurde handelsübliches wasserfeuchtes Raney-Nickel zu Tabletten von 5 mm Dicke und
5 mm Durchmesser verpresst. Die so erhaltenen Tabletten wurden unter Wasser zerkleinert und unter Zusatz von 1-2
Gew.-# Graphit als Gleitmittel»wasserfeucht:erneut zu Tabletten
von 5 mm Dicke und 5 mm Durchmesser verpresst.
12 1 des so erhaltenen Katalysators wurden unter Wasser in den vorstehend beschriebenen Reaktionsofen eingefüllt. Der
Katalysator wurde nun In der Weise getrocknet, daß anfänglich bei 10O0C unter Normaldruck Stickstoff durch das Reaktionsrohr
geleitet wurde und dann unter langsamer Erhöhung der Temperatur Stickstoff durch ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch
mit kontinuierlich steigendem Wasser stoffgehalt ersetzt wurde,
bis schließlich bei 2000C das Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch
völlig durch Wasserstoff ersetzt war.
Anschließend wurde die Temperatur auf 2100C, der Wasserstoffdruck
auf 280 bar erhöht und das in Beispiel 1 beschrieb bene Ausgangsmaterial in einer Menge von 2400 ml/Stunde zugeführt.
Le A 14 492 - 28 -
Le A 14 492 - 28 -
40983971003
ta
Es wurde ein Reaktionsprodukt folgender Zusammensetzung erhalten :
56, 1 % d,l-Menthol
27.3 % d,l-Neomenthol
10.4 % d,l-Isomenthol
1,4 % Menthenon, Menthon, Neoisomenthol 4,8 % Kohlenwasserstoffe
entsprechend einem spezifischen Verhältnis von 59,8 % d,l-Menthol
29,1 % d,l-Neomenthol 11,1 % d,l-Isomenthol
Die optische Aktivität wurde nach 287 Betriebsstunden zu oc ρ0 = -0,3° bestimmt, die OH-Zahl des Reaktionsproduktes
betrug 314 - 325. Der Gehalt an nicht umgesetztem Thymol wurde UV-spektralanalytisch zu weniger als 0,05 % bestimmt.
Die Bilanzausbeute belief sich auf 98,5 % der Theorie.
Le A 14 492 - 29 -
409839/1
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von d,l-Menthol durch katalytische Hydrierung von Verbindungen, die das Kohlenstoffgerüst des
Menthols mit wenigstens einer Doppelbindung besitzen und in 4-Stellung durch Sauerstoff substituiert)* sind, und/oder
Umlagerung von optisch aktiven oder inaktiven Stereoisomeren ' des Menthols bei erhöhter Temperatur und unter "Druck, dadurch
gekennzeichnet, daß man unter Verwendung eines in einem Festbett angeordneten Kobalt-Katalysators mit 10 bis 40 Qev.-%
Mangangehalt, bezogen auf die Gesamtmenge an Kobalt und Mangan, kontinuierlich hydriert, wobei die Wasserstoffnenge cje Mol
mindestens das zehnfache der zur Hydrierung eines Benzolkerns erforderlichen Menge beträgt, wobei im Temperaturbereich von
170° bis 22O0C unter einem Druck von mindestens 25 bar
gearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kobalt-Katalysator mit einem Gehalt von 20 bis 25 Gew.-%
Mangan, bezogen auf die Gesamtmenge an Kobalt und Mangan
Verwendung findet.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Druck über 200 bar arbeitet..
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator vor seiner Verwendung so weit reduziert,
daß er bei röntgenographischer Analyse unter Luftausschluß keine Reflexe zeigt, die auf die Anwesenheit von kristallinem
Kobalt oder kristallinen Mangan-Verbindungen zurückgehen.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator sogleich nach seiner Reduktion
verwendet.
Le A 14 492 - 30 -
4Ü983 9/100 3
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2314813A DE2314813C3 (de) | 1973-03-24 | 1973-03-24 | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von dJ-Menthol |
SU7402006026A SU566520A3 (ru) | 1973-03-24 | 1974-03-20 | Способ получени -ментола |
GB1234074A GB1415486A (en) | 1973-03-24 | 1974-03-20 | Continuous process for the production of d,l-menthol |
NL7403847A NL7403847A (de) | 1973-03-24 | 1974-03-21 | |
DD177348A DD113345A5 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-21 | |
CH102177A CH590804A5 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | |
FR7409982A FR2222343B1 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | |
IT49524/74A IT1015868B (it) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | Procedimento continuo per la produ zione di d l mentolo e catalizzato re per esso |
BE142337A BE812697A (fr) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | Procede continu de preparation de d |
CA195,722A CA1029748A (en) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | Continuous process for the production of d,1-menthol |
CH405274A CH601152A5 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | |
JP3161774A JPS5541216B2 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-22 | |
PL1974169763A PL90663B1 (de) | 1973-03-24 | 1974-03-23 | |
US05/624,144 US4058571A (en) | 1973-03-24 | 1975-10-20 | Continuous process for the production of d,l'menthol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2314813A DE2314813C3 (de) | 1973-03-24 | 1973-03-24 | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von dJ-Menthol |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2314813A1 true DE2314813A1 (de) | 1974-09-26 |
DE2314813B2 DE2314813B2 (de) | 1977-10-20 |
DE2314813C3 DE2314813C3 (de) | 1978-06-22 |
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ID=5875838
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---|---|---|---|
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NL (1) | NL7403847A (de) |
PL (1) | PL90663B1 (de) |
SU (1) | SU566520A3 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Cited By (9)
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---|---|---|---|---|
US5300706A (en) * | 1992-03-17 | 1994-04-05 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of d,1-menthol |
EP0743296A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von d,I-Menthol |
EP0743295A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von d,I-Menthol aus d-Menthol |
EP2409759A1 (de) | 2010-07-23 | 2012-01-25 | LANXESS Deutschland GmbH | Isomerisierungskatalysator |
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