DE2338291A1 - Verfahren zur herstellung von citral - Google Patents
Verfahren zur herstellung von citralInfo
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Description
Dr Ina. A. von der Werfe
hu« unter« 26,JuIi 1973
6510/95
L. Givaudan & Cie Societe Anonyme, Vernier-Geneve (Schweiz)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Citral durch oxydative Dehydrierung von
Geraniol, Nerol oder Gemischen dieser Stoffe mittels eines sauerstoffhaltigen Gases in der Dampfphase in Anwesenheit eines
Katalysators, wobei dieser Katalysator aus einem Metall der Gruppe IB des Periodensystems,oder einer Legierung,die solche
Metalle enthält, besteht und die Dehydrierung ferner vorzugsweise in Anwesenheit von Dampf durchgeführt wird.
Der α,β-ungesättigte Aldehyd Citral ist eines der
wichtigsten Zwischenprodukte zur Herstellung von Vitamin A, beider Ionone und von Methylionon. Daneben hat Citral grosse
Bedeutung in der Aromen-Chemie, insbesondere bei der Herstellung von Citrusformulierungen. Citral stellt demzufolge ein
wichtiges Zwischenprodukt sov/ohl in der pharmazeutischen, der
Riechstoff- als auch in der Aromen-Chemie dar.
, ^ 409808/1138
Ur/20.7.73
Die Bereitstellung grosser Mengen von billigem, synthetischem, reinem Citral ist demzufolge äusserst
wünschenswert, damit bei dem grossen Bedarf an dieser Substanz Unabhängigkeit in Bezug auf natürliche Vorkommen,
wie z.B. Lemongras gewahrt wird.
Es sind verschiedene Methoden bekannt, mittels Oxydation der aliphatischen Terpenalkohole Geraniol und
Nerol Citral herzustellen. Nach Semmler (Ber. 2^, (1890),2966)
und Bedoukian (Perfumery and Flavouring Synthetics, 2. Auflage Elsevier, New York 1967) kann Citral· durch Behandlung von
15 Teilen Geraniol mit einer Lösung von 10 Teilen Kaiiumdichromat,
12,5 Teilen konz. Schwefelsäure und 100 Teilen Waser erhalten v/erden. Das Reaktionsgemisch wird dampfdestilliert
und das Citral über die Bisulfit-Additionsverbindung
gereinigt. Auf ähnliche Weise ist Citral auch zugänglich durch Oxydation von Linalool, (siehe z.B. Barbier,
Bull. Coc. Chim. France (3), 9 (1893), 302).
Wo Linalool leicht zugänglich ist, kann Citral mittels Di ehr ornat Oxydation dieses Ausgangsmaterials in industriellem
Massstab hergestellt werden. Dabei werden Ausbeuten von ungefähr 55# erhalten,s.Bedoukian 1967, Seite 102. Die katalytisch^
Dehydrierung von Geraniol unter Verwendung von Kupfer bei erhöhten Temperaturen führt ebenfalls zu Citral,s. Bouveauit,
Bull. Sog. Chim. France,^, 3 (1908), 124. Die Reaktion
RCHpOH->-Hp + RCHO wurde in Abwesenheit von Luft und anderen
Sauerstoffquellen durchgeführt. -
Neulich haben Untersuchungen mit dem Ziel,Bouveauit's
Arbeiten zu duplizieren, zum Ergebnis geführt, dass Citral nur in geringer Menge, nämlich in einer Ausbeute von ungefähr
20# erhalten wurde: K. Kogami und J. Kumanotani,. Bull. Chern.
Soc. Jap., 41^2508-2514, (1969. Es wurde hingegen die Bildung
409808/1 138
grösserer Mengen Nebenprodukte beobachtet. Die Autoren konnten
die Ausbeute verbessern, falls sie Kupfer/Zirik-, Kupfer/Chrom-
und Zinkoxyd-Katalysatoren verwendeten. Die Dehydrierung in Abwesenheit von Sauerstoff führte jedoch zur Bildung der
Nebenprodukte Citronellal, Citronellol, Isopulegol und
Terpen-Kohlenwasserstoffen, die schwer abzutrennen waren. Die Autoren waren der Auffassung, dass der aus dem Alkohol
entfernte Wasserstoff wieder an die Doppelbindung des Citrals anlagerte, wobei die eben genannten Nebenprodukte, insbesondere
Citronellal, sich bildeten.
Arens, Van Dorp und Mitarbeiter, Rec. Trav. Chim.
67, 1948, 973, berichten über eine v/eitere Synthese von
Citral, die von Isopren und HBr ausgeht. Dabei wird HBr mit Acet-oessigester kondensiert, wobei 6-Methyl-6-hepten-
?-on entsteht, das Methylheptenon wird mit Aethoxy-acetylen-Grignard-Verbindung,
MgOC-θΚτ,weiter umgesetzt. Die Dreifach-Bindung
wird zu einer Doppelbindung hydriert, das schliesslich entstandene
KtO-C= OH
wird mit wässriger Salzsäure zu Citral azidifiziert. Die Ausbeuten,
bezogen auf Methylheptenon, betragen ungefähr
Eine weitere Synthese von Citral geht von Dehydrolinalool aus; Isler, Saucy et. al. [HeIv. Chim. Acta 42 (1959),
1945]. Die Ester von tertiären acetylenischen Carbinolen werden
zu α,β-ungesättigten Aldehyden konvertiert. Das Dehydrolinalylacetat
wird katalytisch in ein alienisches Acetat übergefUhrt,
welches nach Verseifung Citral in grosser Ausbeute liefert. (Bedoukian 19o7, Seite IO3).
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Daneben existieren eine Menge weiterer Citralsynthesen.
Unter oxydativer Dehydrierung wird in. der Literatur ein Prozess verstanden, bei dem aus einem Molekül Wasserstoff
durch Oxydation entfernt wird. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die oxydative Dehydrierung von normalen gesättigten
Alkoholen zu Aldehyden: RCHgOH + 1/2O2-*-H3O + RCHO.
Es ist bekannt, dass dieser Prozess nur bei erhöhten Temperaturen in Anwesenheit von Kupfer oder Silber abläuft
(Continuous Production of Synthetic Aldehydes, (H.W. Knol, Mfr'g Chemist and Aerosol News, Feb. 1966)). Der Autor
arbeitet spezifisch mit normalen aliphatischen Aldehyden mit 5-14 Kohlenstoffatomen.
Währenddem aliphatische Alkohole gegenüber Oxydation bei höheren Temperaturen beständig sind, ist es bekannt,
dass Citral als α,ß-ungesättigter Aldehyd sich eben
wie ein ungesättigter Aliyiaidehyd verhält, d.h. solchen
Bedingungen gegenüber unbeständig ist. Auf diese Weise können sich z.B. Seifen bei Zimmertemperatur durch Oxydation
entfärben (Bedoukian).
Das vorliegende Verfahren betrifft demgemäss eine
katalytische Methode zur Herstellung von Citral, nämlich durch oxydative Dehydrierung der ungesättigten Alkohole
Geraniol und Nerol oder Gemischen dieser Alkohole, wobei die Reaktion in der Dampfphase mittels eines sauerstoffhaltigen
Gases durchgeführt wird,und der Katalysator ein Metall der Gruppe IB des periodischen Systems oder eine
Legierung,die eines oder mehrere solcher Metalle enthält, darstellt; die Reaktion wird vorzugsweise in Anwesenheit von
Dampf durchgeführt.
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Gemäss dem vorliegenden Verfahren wird
Citral auf einfache Weise aus leicht zugänglichen und billigen Ausgangstnaterialien, die grosse Mengen Geraniol und Nerol
enthalten, dargestellt. Das Verfahren arbeitet äusserst ökonomisch und mit hoher Selektivität, wobei unter Selektivität
das Prozentverhältnis von Citral zu Geraniol/Nerol gemeint ist.
Dass nach diesem Verfahren die ungesättigten Alkohole Geraniol und/oder Nerol bei erhöhten Temperaturen durch
oxydative Dehydrierung in hoher Ausbeute in Citral übergeführt werden kränen, muss als überraschend angesehen werden.
Das Verfahren wird so durchgeführt, dass Geraniol und/oder Nerol oder Gemische dieser Alkohole in Anwesenheit
oder Abwesenheit weiterer Substanzen bei erhöhten Temperaturen in Anwesenheit von Sauerstoff durch ein Reaktionsgefäss
geleitet werden, das den Katalysator enthält. Der Sauerstoff kann als reiner Sauerstoff vorhanden sein; befriedigende
Ausbeuten werden hingegen auch erzielt, wenn Luft, oder Luft mit einem inerten Gas, beispielsweise Stickstoff, oder Wasserdampf,
verdünnt, oder reiner Sauerstoff mit Wasserdampf verdünnt, benützt werden. Die Luft kann vorerhitzt werden und
alsdann mit einem Strom der vorerhitzten Alkohole oder der Gemische von Alkoholen vereinigt werden. Das Vorerhitzen
der Luft kann aber auch ausgelassen werden^ andererseits kann aber auch die Luft vorerhitzt werden, und die ungesättigten
Alkohole können in flüssiger Form in den heissen Strahl geleitet werden. Dabei tritt Verdampfung ein.
Der Katalysator kann in Form von reinem Metall, z.B. in Form von Metallgazen oder als Ueberzug auf einer Metallgaze
(wobei in diesem Fall das Metall kein Metall der Gruppe IB sein muss) verwendet werden. Schliesslich kann das Katalysator-
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metall auch auf einen stabilen,nicht-sauren Träger aufgegeben
werden. Die als Katalysatoren verwendeten Metalle sind Gold, Silber und Kupfer, wobei Gold bevorzugt ist.
Silber und Kupfer erfordern üblicherweise hohe Reaktionstemperaturen und büssen bei Gebrauch mit der Zeit ihre
Aktivität ein. Gold ergibt nach längerem Gebrauch sogar günstigere Konversionsverhältnisse.Die Selektivität bleibt
auch nach längerer Verwendung des Katalysators erhalten. Geeignete Katalysatoren sind demgemäss Kupfergaze, Goldgaze,
Silbergaze, Gold auf Silber oder Kupfergaze,. Silber auf Kupfergaze, Kupfer auf Gaze aus rostfreiem Stahl, Silber auf rostfreier
Stahlgaze, Gold auf rostfreier Stahlgaze und ähnlichen metallischen Substraten, oder Kupfer, Gold oder Silber niedergeschlagen
auf inerten neutralen spezifisch nicht-sauren Trägern, wie z.3. Siliciumcarbid. Allerdings wird als Träger
Metallgaze diesen inerten Materialien vorgezogen.
Die Bereiche für Temperatur, Druck, Kontaktzeit, Verhältnis Sauerstoff zu Alkohol, Fliessgeschwindigkeit,
Katalysatorbettlänge und Form des Katalysators können recht breit gehalten werden. Allerdings können diese Bedingungen
optimiert werden, was im folgenden besprochen werden soll: Der Druck kann beispielsweise zwischen ungefähr 1 und ungefähr
1000 mm Kg variieren, vorzugsweise wird jedoch unter vermindertem Druck, z.B. bei ungefähr k bis ungefähr 300 mm Hg-Säule
gearbeitet.
Die molare Fraktion,d.h. das Verhältnis von organischem
Rohmaterial im Ausgangsmaterial kann von ungefähr 1 bis ungefähr 90% variieren. Bevorzugt ist ein Gehalt von ungefähr
5 bis ungefähr 50^. Die Reaktortemperatur kann ebenfalls
in einem breiten Bereich variieren. Operabel sind beispielsweise Temperaturen von ungefähr 275° bis ungefähr 600°,
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- if -
wobei die Temperaturen zwischen ungefähr 300° und 55O°C
bevorzugt sind.
Die Kontaktzeit, d.h. die Zeit,während der das
Ausgangsinaterial den vorne geschilderten Reaktionsbedingungen ausgesetzt ist, kann ebenfalls variieren. Sie ist in einem
gewissen Sinne abhängig von den anderen Reaktionsbedingungen, z.B. Druck und Temperatur. Befriedigende Resultate v/erden
erhalten, wenn die Kontaktzeit zwischen ungefähr 4 und ungefähr 50 Sekunden gehalten wird; bevorzugt sind Kontaktzeiten
von ungefähr 2 bis ungefähr 20 Sekunden.
Wie vorne gesagt, wird die Reaktion vorzugsweise in Anwesenheit von Dampf durchgeführt. Besonders gute
Resultate v/erden erzielt, wenn bei einem Druck von Über
200 mm Hg, insbesondere in der Nähe von Atmosphärendruck, in Anwesenheit von Dampf gearbeitet wird.
125 g Kupfergaze-Katalysator (hergestellt aus Kupferdraht
mit einem Durchmesser von O.OO5" (I" = 2.54 cm))
wurden in ein rostfreies Stahlrohr vorn inneren Durchmesser
Ο.961" gegeben. Das Reaktionsgefäss war auf eine Länge von J54" bepackt. Das Reaktionsgefäss war mit einem
Elektromantel umgeben und wurde in an sich bekannter Weise mit den Zuführungen für die verdampften Ausgangsmaterialien
als auch mit einem Kondensator und Auffanggefäss versehen.
Die Temperaturen im Katalysatorbett wurden mittels Thermoelement gemessen. Ein Gemisch von Geraniol/Nerol wurde
simultan mit einem separaten Luftstrom in das erhitzte Reaktorsystem geleitet. Die Temperatur in dem mit Katalysator bepackten
Raum betrug 293° am Eingang und 421° am sogenannten "hot spot", wobei die Packungslänge ungefähr 24" betrug.
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- sr -
2 , 2333291
Die Reaktionsdauer betrug 4,67 Stunden. Die Menge des
Geraniol/Nerol [ (G/N)]-Gemisches betrug 101 g. Die Durchflussgeschwindigkeit" des G/N-Gemisches betrug 0,3'5 g/min,die
Durchflussgeschwindigkeit der Luft betrug 0,233 l/min.
Das System wurde unter Vakuum gehalten. Der Druck im Verdampfer betrug 17 mm Hg. Verdampft wurde auf 17O0C. Der
Druck im Auffanggerät betrug 6-8 mm Hg. Hinter das Auffanggerät war eine Trockeneisfalle eingebaut. Die Gesamtmenge an Reaktionsprodukt betrug 103*6 g, wovon 13*8 g
aus Wasser bestanden.
Geraniol/Nerol [ (G/N)]-Gemisches betrug 101 g. Die Durchflussgeschwindigkeit" des G/N-Gemisches betrug 0,3'5 g/min,die
Durchflussgeschwindigkeit der Luft betrug 0,233 l/min.
Das System wurde unter Vakuum gehalten. Der Druck im Verdampfer betrug 17 mm Hg. Verdampft wurde auf 17O0C. Der
Druck im Auffanggerät betrug 6-8 mm Hg. Hinter das Auffanggerät war eine Trockeneisfalle eingebaut. Die Gesamtmenge an Reaktionsprodukt betrug 103*6 g, wovon 13*8 g
aus Wasser bestanden.
Die Analyse des Reaktionsproduktes (dunkelgelbes OeI)
ergab /olgende V/erte: 55$ Citral durch Oximierung (56$ Citral
via U.V.-Analyse) und 35$ Geraniol/Nerol (GC). n^° = 1,4868.
Zu 121 g Kupfernitrat . 3Hp0 werden 400 ml konzentriertes
Ammoniak gegeben (28$). Man rührt, bis sich der Niederschlag aufgelöst hat und gibt das Gemisch zu 200 ml Alundum als Träger
(1/4 " sphärisch). Das Gemisch wird 2 Stunden gealtert. Hierauf wird die überstehende Flüssigkeit (A) abdekantiert und in ein
2 Liter Bechergas gebracht. Zu dieser Lösung wird Lösung (B) gegeben, welche erhalten wird durch Auflösen von 40,5 g NaOH —
Pillen in 800 ml destilliertem Wasser. Es wird nun eine
weitere Lösung (C) hergestellt, nämlich durch Zugabe von. 18 g Ba(OH)p in 10 g Essigsäure. Diese Lösung (C) wird mit dem
durch Zusammenmischen der Lösungen A mit B erhaltenen
Niederschlag vereinigt. Das Gemisch von (A) + (B) + (C) v;ird nun zu den bereits imprägnierten 200 ml Alundum-Teilchen gegeben. Man rührt das Gemisch während 1 Stunde und dekantiert hierauf die überstehende Flüssigkeit ab. Der Brei, bestehend aus den überzogenen sphärischen Teilchen wird in einem Ofen während
weitere Lösung (C) hergestellt, nämlich durch Zugabe von. 18 g Ba(OH)p in 10 g Essigsäure. Diese Lösung (C) wird mit dem
durch Zusammenmischen der Lösungen A mit B erhaltenen
Niederschlag vereinigt. Das Gemisch von (A) + (B) + (C) v;ird nun zu den bereits imprägnierten 200 ml Alundum-Teilchen gegeben. Man rührt das Gemisch während 1 Stunde und dekantiert hierauf die überstehende Flüssigkeit ab. Der Brei, bestehend aus den überzogenen sphärischen Teilchen wird in einem Ofen während
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ι 233.3291
24 Stunden auf 200° erhitzt und hierauf abgekühlt.
Ein Reaktor bestehend aus einem Rohr (ausserer Durchmesser
J)/k ", innerer Durchmesser Ό.62"); Typ 316 ss,
dessen Länge 12" betrug und der an ein System wie in Beispiel 1 beschrieben, angeschlossen war, wurde in einen
Hochtemperatur-Ofen gebracht, dessen Temperatur genau überwacht werden konnte .Der Ofen wtrde mit Thermoelementen verbunden.
Das Rohr war dicht bepackt mit 44.6 g Kupfer auf Alundum-Katalysator (Beispiel 2). Es wurden 10 Reaktionsansätze durchgeführt, wobei ein Ansatz zwischen 2 und 6
Stunden dauerte. Die Reaktionstemperaturen (am Ausgang des Reaktors gemessen)betrugen 350 bis 4500C. Es wurden sowohl
Luft, Beispiel 3* als auch reiner Sauerstoff, Beispiel 4,
verwendet. In Tabelle I sind die entsprechenden Resultate, die unter Verwendung von Luft erhalten wurden,aufgezeichnet.
In Tabelle II sind die Resultate, die unter Verwendung von Sauerstoff erhalten wurden, aufgezeichnet. In beiden Fällen
handelt es sich also um die Resultate der Reaktion: Geraniol/Nerol + l/2 O2-^ Citral + H3O. Aus den Tabellen
I und II ist ersichtlich, dass unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens Ausbeuten bis zu 89$ erzielt werden,und
ferner,dass beim Arbeiten bei vermindertem Druck die Resultate immer über 70% liegen.
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Oxidative Dehydrierung von Geraniol/Nerol mittels Luft
Tabelle I | Ansatz | lA-2 | 2A-3 | .90 | 4-2 |
Geraniol/Nerol* (gm/min) | .33 | ' .33 | .70 | .90 | |
Luft (liter/min) | .25 | .25 | 12 | • 70 | |
Vorlage (mm Hg) | 8 | 8 | 397 | 12 | |
Reaktor, Ausgangs-Temperatur in 0C |
355 | 402 · | 450 | ||
Reaktor, Eingang-Temperatur 302 359 330 355
in 0C
Produktenalyse
% Citral (GC) 38.1 45.6 46.9 55-9
% Citral (Oxiinierung) 39.2 55-9 46.8 55.9
% Geraniol/Nerol (GC) 54.7 35.4 40.1 28.2
Brechungsindex . 1.4908 1.491ο 1.4916 1.4906
# Selektivität** 89.2 75-0 83.0 82.5
* Gemisch: 94.2 % Terpenalkohole (GC) (55-8# Geraniol
und 4l,4# Nerol)
**% Selektivität = 100 χ 1% Citral (GC)
0.942 llOO - % G/N vorhanden
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23 | 33291 | Tabelle II | 6=2' | • | 2=2 | 8-2 | 8-4 | |
Oxidative Dehydrierung von Geraniol/Nerol mittels Sauerstoff | 6-2 | 0.90 | 0.90 | 0.90 | 0.90 | |||
41 ' | 0.88 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | O.15 | |||
Ansatz | 0.142 | 8 | 4 | 760 | 760 | |||
Geraniol/Nerol (gm/min) | 7 | |||||||
0? rein (liter/min) | 390 385 |
385 350 |
358 302 |
408 3^5 |
||||
Vorlage (mm Hg) | 390 365 |
|||||||
Temperatur 0C | 44.2 | 48.9 | 8.9 | 7.0 | ||||
(Reaktor, Ausgang) (Reaktor, Eingang) |
42.2$ | 49.7 | 52.4 | 19.1 | - | |||
Produktanalyse | 50.0 | 37.4 | 39.7 | 78.0 | 49.6 | |||
% Ci tr al (GC) | 43.3 | 62.6 | 60.3 | 22.0 | 50.4 | |||
% Ci tr al (Oximie- rung) |
56.7 | 75.0 | 86.5 | 43.4 | 14.8 | |||
% Geraniol/sTerol (GC) |
79.0 | |||||||
% Konversion | ||||||||
% Selektivität* |
Brechungsindex 1.4883 1.4900 1.4915 1.4733 1.4664
*% Selektivität = 100 χί % Citral (GC) \
0.942 \1OO~ % G/N vohhanden/
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ye. -
2333291
Verwendung· von Silber als Katalysator unter vermindertem Druck
Der Ansatz wurde unter Verwendung einer Gaze, auf der
Silber niedergeschlagen war,als Katalysator in einem
elektrischen Rohr durchgeführt. Die Dauer des Ansatzes betrug 4 1/2 Stunden, die Menge des Katalysators war 125 E· Der
grosse Mengen Geraniol/Nerol enthaltende Alkohol wurde
in einer Menge von 19*53 S Pro Stunde in den Ofen geleitet
(vaporisiert). Luft wurde in einer Menge von 15*33 Liter
pro Stunde eingeleitet. Der Alkoholverdampfer war unter einem Druck von 15 mm Hg, die Vorlage wies einen Druck von 8 mm Hg
auf. Die Temperatur des Verdampfers betrug l80°C. Die Temperatur in der Mitte des Reaktors lag zwischen 590°
und 397°C. Die Totalausbeute an Reaktionsprodukt betrug 84,6 g
organisches Material und 5*2 ml V/asser. Die mengenmässige
Ausbeute betrug 97,2^ (auf Geraniol/Nerol ber.). Das als
Rohmaterial anfallende gelbe OeI wies einen Gehalt von k2.%
Citral gemäss Oximierung und 47$ Citral gemäss U.V.-Analyse
auf. Gemäss gaschromatographischer Analyse waren 42^ Citral·
und 5δ$ nicht-umgesetztes Geraniol/Nerol vorhanden; n'D = 1,4820.
Verwendung von Kupfergaze in Anwesenheit von Dampf als "Verdünnungsmittel"
Apparativ wurde gearbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben. Einige Modifikationen der Apparatur dienten bloss
dazu, bei Ueberdruck arbeiten zu können. Als Katalysator wurden 125 g Kupfergaze verwendet. Verfahrensmässig ergaben sich
folgende Modifikationen: V/asser und Geraniol/Nerol· wurden
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dem Verdampfer bei 2900C zugeführt und von dort in den
Reaktor geleitet, wobei in der Mitte des Katalysatorbettes eine Temperatur von 420° herrschte. Der Druck im Reaktor
betrug 2,5 p.s.i. (890 mm Hg).
Während eines Zeitraums von 1,5 Stunden wurden ΙΟβ g
Wasser, 106 g Geraniol/Nerol und 123 Liter Luft eingeleitet.
Die Ausbeute an kondensiertem OeI betrug 80,4 g (79,5 %).
Das OeI enthielt kO$>
Citral und 60% Geraniol/Nerol gemäss
gaschromatographiseher Analyse. U.V.-Absorptionsmessungen ergaben einen Citralgehalt von 37,2#.
Beispiel 7 Verwendung von platiniertem Gold als Katalysator
Xn e.inen rohrförmigen Reaktor wurde G-eraniol/Neroi
in einer Menge von 3>07 g pro Minute eingeleitet und bei
175° verdampft. Die Luft wurde in einer Menge von 3*2 Liter
pro Minute durchgeleitet, vor dem Mischen mit dem Geraniol/ Nerol-Strom wurde sie auf 210° erhitzt. Der Reaktor bestand
aus einem genormten 3/4" Rohr (innerer Durchmesser 0,884"), Länge 30 ", bepackt (28 ") mit 150 g goldplatinierter
Gaze; die Temperatur am Reaktoreingang betrug 200°,am Ausgang betrug sie 3850C. Es wurde unter Vakuum (l-stufig) gearbeitet.
Das Vakuum in der Vorlage war 23*5 mm Hg (Druck in der Vorlage
l60 mm Hg). Die Materialbilanz ergab ein Gewichtsverhältnis von 1,14 zu l(=Produkt zu Ausgangsmaterial: Pro
100 g Geraniol/Nerol-Gemisch wurden 110,3 g organisches
Material und 3*7 g Wasser erhalten). Es wurden folgende
analytische Daten erhalten (GC und Oximierung: die V/asserlöslichkeit
in der organischen Schicht ist berücksichtigt).
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Wasser . 3*50
Rückstand 1,55
Citral
Geraniol/Nerol (lOOjQ 5^*50
leichtflüchtige Anteile und 9,20
Verluste
Das Beispiel exemplifiziert die Verwendung von Goldgaze
als Katalysator bei atmesphärischem Druck. Als Reaktor diente der in Beispiel 7 beschriebene. Als Ausgangsrnaterial
diente ein Geraniol/Nerol-Gemisch (Nerol 36*4$, Geraniol 6l,3^,
Kohlenv/asserstoffe 2,3^), das in einer Menge von 1,74 g/min
eingeleitet wurde und bei 2000C verdampfte. Die Luft wurde
in einer Menge von 1,2 l/min eingeleitet und wurde vor dem Vermischen mit dem Geraniol/Nerol-Gemisch auf 210° erhitzt.
Reaktordimensionen 3/4" X30". Das 28" bepackte Katalysatorbett enthielt 150 g goldplatinierte Gaze. Die Temperaturen betrugen
am Anfang des Bettes 490° und am Ende des Bettes 375°.Die Ofenternperatur
wurde auf 400° gehalten. Der Druck entsprach dem Atmosphärendruck. Die Materialbilanz ergab ein Gewichtsverhältnis
von 0,908 zu 1 (Produkt zu Ausgangsrnaterial: pro 100 g Geraniol/Nerol-Gernjsch wurden 52,75 g organisches Material und
8,05 g Wasser erhalten. Die gemäss gaschromatogr'aphischer
Analyse und Oximierung erhaltene Bilanz präsentiert sich wie folgt;
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Wasser · 8,05
Citral (1OO;£) 25,24
G/N (IOO56) 59,68
leichtflüchtit-e Anteile und 17,08
Verluste
Selektivität bzgl. Citral 57,5 %
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Claims (10)
- ' 2338231PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von Citral durch oxydative Dehydrierung von Geraniol, Nerol und Gemischen davon, gegebenenfalls in Anwesenheit weiterer Substanzen, in der Dampfphase, dadurch gekennzeichnet, dass Geraniol, Nerol oder deren Gemische mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei erhöhter Temperatur in Anwesenheit eines Metalles der Gruppe IB des periodischen Systems oder einer Metalllegierung, enthaltend eines oder mehrere solcher Metalle zur Umsetzung gebracht werden, wobei das hauptsächliche Reaktionsprodukt Citral ist.
- 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Anwesenheit von Dampf durchgeführt wird.
- 2· Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gold als Katalysator verwendet wird,
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, dass als sauerstoffhaltiges Gas Luft verwendet wird.
- 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem Bereich von ungefähr 275° bis ungefähr 600° durchgeführt wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei einem Druck von ungefähr 1 mm Hg bis ungefähr 1000 mm Hg durchgeführt wird.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Gemisch von Geranio2 und Nerol verwendet wird.409808/1138- vc-
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-7* dadurch gekennzeichnet, dass Goldgaze oder goldplatinierfce Gaze als Katalysator verwendet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass als sauerstoffhaltiges Gas Luft verwendet wird, die Temperatur in einem Bereich von ungefähr 275° bis ungefähr 600°C und der Druck in einem Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 1000 mm Hg liegen.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Anwesenheit von Dampf durchgeführt wird.409&08/1138
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