DE2414341A1 - Verfahren zur herstellung von butendiol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Butendiol Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Butendiol und gegebenenfalls Butendiolhalbestern aus Butadien.
• Es ist aus der DT-AS 2 012 903 bekannt, daß sich bei der Umsetzung von Butadien und Sauerstoff in der Flüssigphase mit einer organischen Säure in Gegenwart von Palladiumsalzen und/oder Kupfersalzen Butendioldiacetate bilden. Auch in Gegenwart von Katalysatoren, die Palladium und Antimon, Wismut, Tellur oder Selen enthalten, bilden sich Butendioldiacetate, wie man der DT-OS 2 217 452 entnimmt. Ebenfalls Butendiol-essigsäureester erhält man durch Umsetzung von Butadien und Sauerstoff mit Essigsäure in Gegenwart von Kupfer- und Alkalisalzen in der Flüssigphase (DT-OS 2 161 545).
• Die Ester dienen hauptsächlich als Ausgangsmaterial für die Darstellung des SchlUsselproduktes Butandiol-1,4 und müssen hierzu in geeigneter Weise verseift und Butendiol zu Butandiol hydriert werden. Es sind bisher noch keine technisch brauchbaren Methoden zur Darstellung von Butendiolen bzwo Butendiolhalbestern in einer Stufe ausgehend von Butadien bekannt. Das Auftreten von Halbestern im Reaktionsgemisch ist vorteilhafter als die Bildung von Diestern, da nur die Hälfte der Säuremenge abgespalten werden muß.
• Diese Aufgabe löst die Erfindung.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Butendiol, ausgehend von Butadien, wobei Butadien, Essigsäure und Sauerstoff an einem Palladium enthaltenden Katalysator umgesetzt und die Reaktionsprodukte gegebenenfalls verseift werden0 Das Verfahren gelingt im wesentlichen in einer Stufe, wenn man als Katalysator einen Palladium und Vanadin enthaltenden Katalysator verwendet.
• Als Zwischenprodukt der Reaktion werden neben geringen Mengen an Butendioldiacetaten auch Butendiolmonoacetate gebildet.
• Das Auftreten der Butendiole und Butendiolmonoacetate bei der Umsetzung ist überraschend, da beim Arbeiten in wasserfreien bzw. praktisch wasserfreien Carbonsäuren nach bisheriger Erfahrung die Ester zu erwarten sind.
• Ein weiterer Vorteil dt Erfindung ist der Einfluß des Vanadins auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Umsetzung des Butadiens.
• Obgleich die Reaktion in Anwesenheit eines festen, nur Palladium enthaltenden Katalysators nur im geringen Maß abläuft, wird die Reaktionsgeschwindigkeit wesentlich erhöht, wenn neben dem Palladium noch Vanadin vorliegt.
• Zur Herstellung des Katalysators können die üblichen Herstellungsverfahren von Metallkatalysatoren auf Trägern angewendet werden. Palladium und Vanadin können gleichzeitig oder nacheinander auf dem Träger abgeschieden werden. Danach wird der Kontakt reduziert. Dabei kann man Jedes Reduktionsverrahren anwenden, wie beispielsweise die Behandlung mit Wasserstoff oder anderen Reduktionsmitteln.
• Die zur Herstellung des Katalysators verwendete Palladiumverbindung ist nicht besonders entscheidend; Palladiumacetat, -chlorid, -nitrat usw. erweisen sich als geeignet. Gewöhnlich liegt die Palladiumkonzentration auf dem Träger im Bereich von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, obgleich auch größere oder kleinere Konzentrationen möglich sind. Als Vanadinverbindungen können z. B. eingesetzt werden: Vanadinpentoxid, Vanadin-III-chlorid, Vanadin-IV-chlorid, Ammoniummetavanadat. Obgleich die auf dem Träger abgeschiedene Menge Vanadin im weiten Bereich wirksam ist, sind allgemein Mengen von 0,05 bis 30 Gewichtsprozent zweckmäßig.
• Gewöhnlich beträgt das Verhältnis von Varadin zu Palladium im Katalysator 0,01 bis 10 Grammatome Vanadin pro Grammatom Palladium.
• Zur Herstellung des Katalysators können Träger, wie Aktivkohle, Kieselgel, Kieselgur, Tonerde, Bimsstein usw. verwendet werden. Die Träger können durch geeignete Vorbehandlung, z. Be mit Säuren, gereinigt und/oder aktiviert werden.
• Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden, wobei der Katalysator fest angeordet, verwirbelt, suspendiert oder im Dreiphasenfließbettverfahren angewandt werden kann, Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich über 200C, allgemein zwischen 40°C und 1800C, vorzugsweise zwischen 600C und 1600C.
• Der Reaktionsdruck ist durch die Verfahrensweise gegeben und liegt allgemein zwischen atmosphärischem Druck und 100 at, wobei höhere Reaktionsdrucke möglich sind.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare Butendiole und Butendiolmonoester sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Butendiol bzw. Butandid.
• Beispiel 1 25 mmol (4,45 g) Palladiumchlorid und 3,75 mmol (0,59 g) Vanadintrichlorid werden in 200 ml 6 n Salzsäure gelöst, 50 g Aktivkohle (0,1 bis 0,4 mm »), mit Salpetersäure gewaschen, zugegeben und durch Einengen auf dem Wasserbad eine feste Masse erhalten. Die Masse wird im Stickstoffstrom bei 200°C getrocknet und 2 Stunden bei 2000C sowie 1 Stunde bei 4000C im Stickstoffstrom, der bei Zimmertemperatur mit Methanol gesättigt war, reduziert.
• 25,0 g des so hergestellten Katalysators werden mit 540 g (9 mol) Essigsäure in einen Rührkolben gegeben. Bei 850c wird 4 Stunden lang ein Gemisch von Butadien und Sauerstoff (Volumenverhältnis 1 : 1) eingeleitet. Die eingeleitete Butadienmenge beträgt 28,8 g.
• Nach beendeter Reaktion wird der Kontakt abfiltriert, die Essigsäure im Vakuum entfernt und das Reaktionsprodukt destilliert0 Man erhält 11,8 g Reaktionsprodukt, bestehend zu 26 s aus Diolen (Buten-1-diol-3,4 und Buten-2-diol-1,4) und zu 50 % aus Monoestern (Buten-1-diol-3,4-monoacetat und Buten-2-diol-1,4-monoacetat).
• Die Raum-Zeit-Ausbeute an Diolen beträgt 30 g/kg Kontakt .
• 59 g/kg Kontakt . h Monoacetate werden gefunden.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur Herstellung von Butendiol aus Butadien wobei Butadien, Essigsäure und Sauerstoff an einem Palladium enthaltenden Katalysator umgesetzt und die Reaktionsprodukte gegebenenfalls-verseift werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator einen Palladium und Vanadin ent haltenden Katalysator verwendet