DE2431035A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CATECHIN - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CATECHINInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung- von BrenzkatechinProcess for the production of catechol
In der US-Anmeldung Nr. 375 195 vom 29.6.1973 wird die Herstellung von 1,2-Epoxy-3-hydroxycyclohexan beschrieben. Darin wird ausgeführt, daß Epoxyalkohole allgemein aus Olefinen erhalten werden können. Das "bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ausgangsprodukt kann somit aus Cyclohexen durch Oxidation in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden, der einen anionischen Träger, z.B. einen X-Zeolithen, umfaßt, welcher zwei unterschiedliche valenzgebundene Metalle, vorzugsweise Kobalt und Vanadin, enthält. *In US application No. 375 195 of June 29, 1973, the production of 1,2-epoxy-3-hydroxycyclohexane. In this it is stated that epoxy alcohols can generally be obtained from olefins. The "starting product used in the process according to the invention can thus consist of cyclohexene by oxidation in the presence of a catalyst comprising an anionic support, e.g. an X zeolite, which comprises two different contains valence-bound metals, preferably cobalt and vanadium. *
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Brenzkatechin und Resorcin.The present invention relates to a new process for the production of catechol and resorcinol.
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Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Brenzkatechin allein oder im Gemisch mit Resorcin, indem 1,2-Epoxy-3-hydroxycyclohexan (HEC) unter Verwendung eines Übergangsmetallkatalysators dehydriert wird.The invention relates in particular to a process for the production of pyrocatechol alone or in a mixture with resorcinol, by taking 1,2-epoxy-3-hydroxycyclohexane (HEC) Is dehydrogenated using a transition metal catalyst.
Brenzkatechin, d.h. 1,2-Dihydroxybenzol, ist ein bekanntes chemisches Zwischenprodukt,-das für die Herstellung von Pestiziden, Antioxidationsmitteln und dergleichen sowie für Arzneimittel und Vanillin und Papaverin verwendet wird. Brenzkatechin wurde bislang beispielsweise durch Hydroxylierung von Phenol mit Ή-η??' Sulfonierung von Benzol und anschließende Alkalischmelze des Alkalisulfonats oder durch Oxidation von o-Diisopropylbenzol hergestellt. Jede dieser Methoden ist kostspielig und auf v/endig.Pyrocatechol, ie, 1,2-dihydroxybenzene, is a well-known chemical intermediate used in the manufacture of pesticides, antioxidants, and the like, as well as pharmaceuticals and vanillin and papaverine. Pyrocatechol has hitherto been produced, for example, by hydroxylation of phenol with Ή-η ?? ' Sulphonation of benzene and subsequent alkali melt of the alkali sulphonate or produced by oxidation of o-diisopropylbenzene. Each of these methods are costly and endless.
Auch Resorcin ist ein Zwischenprodukt, das zur Herstellung von Holz- und Kautschukklebstoffen, Kosmetikfarben und dergleichen verwendet wird.Resorcinol is also an intermediate product that is used in the manufacture of wood and rubber adhesives, cosmetic paints and the like is used.
Gemäß der Erfindung kann nun Brenzkatechin und in manchen Fällen Resorcin je nach dem verwendeten Katalysator nach folgendem Reaktionsschema hergestellt werden:According to the invention, pyrocatechol and, in some cases, resorcinol, depending on the catalyst used following reaction scheme:
OHOH
i nrr —i no -
OH _2H,OH _2H,
OHOH
C.C.
OHOH
Gruppe VIII Übergangsmetallkata lysatorGroup VIII transition metal catalyst
Die Herstellung von Brenzkatechin und Resorcin aus HEC kann geeigneterweise entweder in flüssiger oder dampfförmiger Phase durchgeführt werden, wobei ein Dehydrierungskataly-The production of catechol and resorcinol from HEC can suitably be carried out either in the liquid or vapor phase, with a dehydrogenation catalyst
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sator aus einem tlbergangsmetall der Gruppe VIII verwendet wird. Bevorzugte Katalysatoren sind Palladium, Platin und Ruthenium in der Form von Platin- oder Palladiumschwarz oder von Platin, Ruthenium oder Palladium auf einem inerten Träger, Beispiele hierfür sind bekannte Zubereitungen, wie Pd auf Aluminiumoxid, Pd auf Kohlenstoff, Pd auf Kieselgur und dergleichen, wobei die vorhandene Menge des Platins, Rutheniums oder Palladiums ungefähr 0,5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trägers, entspricht. Geeignet sind auch Osmium, Iridium und Rhodium, und zwar entweder für sich oder auf einen Träger aufgebracht. Alternativ können auch alle beliebigen anderen bekannten Dehydrierungskatalysatoren verwendet werden, die Übergangsmetallkomponenten enthalten.Group VIII transition metal is used will. Preferred catalysts are palladium, platinum and ruthenium in the form of platinum or palladium black or of platinum, ruthenium or palladium on an inert one Carriers, examples of which are known preparations such as Pd on aluminum oxide, Pd on carbon, Pd on kieselguhr and the like, the amount of platinum, ruthenium or palladium present being about 0.5-100 % By weight, based on the weight of the carrier. Osmium, iridium and rhodium are also suitable, either on their own or applied to a carrier. Alternatively can also use any other known dehydrogenation catalysts can be used that contain transition metal components.
Die verwendete Menge des Katalysators variiert entsprechend den bekannten Dehydrierungsmaßnahmen je nach dem, ob Flüssigkeits-oder Dampf phasenbedingungen eingehalten werden. Obgleich die Menge nicht kritisch ist, sollte doch beim Arbeiten in der flüssigen Phase der Katalysator zweckmäßigerweise in Mengen von etwa 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des HEC-Ausgangsmaterials, vorhanden sein.The amount of catalyst used will vary accordingly the known dehydration measures depending on whether liquid or Vapor phase conditions are observed. Although the amount is not critical, it should be Working in the liquid phase, the catalyst advantageously in amounts of about 1 to 10 wt .-%, based on the weight of the HEC starting material.
Lösungsmittel, die beim Arbeiten in der flüssigen Phase verwendet werden können, sind z.B. hochsiedende 'Alkyl- oder Aralkylkohlenwasserstöffe, wie Phenyldodecan und Dodecan. Die Reaktionstemperatur beträgt zweckmäßigerweise etwa 175 bis 3500C, vorzugsweise 200 bis 3000C.Solvents that can be used when working in the liquid phase are, for example, high-boiling alkyl or aralkyl hydrocarbons, such as phenyldodecane and dodecane. The reaction temperature is expediently about 175 to 350 ° C., preferably 200 to 300 ° C.
Alternativ kann die Dehydrierung auch in der Dampfphase durchgeführt werden. Dies wird geeigneterweise in der ¥eise erreicht, daß man das HEC durch ein Rohr nach unten leitet, das mit einem Übergangsmetallkatalysator derAlternatively, the dehydration can also be carried out in the vapor phase. This is suitably described in the You can also reach the HEC through a pipe downwards conducts that with a transition metal catalyst
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Gruppe VIII und einem inerten feuerfesten Material, wie Cörhart (Corhart Industries, Inc.) gefüllt ist. Die Temperatur beträgt dabei etwa 250 bis 400°C, vorzugsweise 300 bis 35O0C, bei welcher Temperatur das HEC ein Dampf ist. Die Stundenraumgeschwindigkeit (GSRG) beträgt etwa 0,1 bis 10,0, vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,5.Group VIII and an inert refractory material such as Corhart (Corhart Industries, Inc.). The temperature is approximately from 250 to 400 ° C, preferably 300 to 35O 0 C, at which temperature the HEC is a vapor. The hourly space velocity (GSRG) is about 0.1 to 10.0, preferably about 0.5 to 1.5.
Das in Gegenwart von manchen Katalysatoren, insbesondere von Palladium und auf einem Träger niedergeschlagenem Palladium, gebildete Benzoldiol besteht hauptsächlich oder ausschließlich aus Brenzkatechin oder aus Brenzkatechinvorläufern, wie eis- und trans-1,2-Cyclohexandiol, 1-Hydroxycyclohexanon und 1,2-Cyclohexandion. Dagegen werden mit anderen Katalysatoren, insbesondere Rutheniumkatalysatoren, in der Dampfphase Gemische der Benzoldiole, d.h. Brenzkatechin, und von Resorcin gebildet. In diesen Fällen ist aber immer noch, wenn Resorcin gebildet ist, das Brenzkatechin das Hauptprodukt.That in the presence of some catalysts, in particular Benzene diol formed by palladium and palladium deposited on a support consists mainly of or exclusively from pyrocatechol or from pyrocatechol precursors, such as cis- and trans-1,2-cyclohexanediol, 1-hydroxycyclohexanone and 1,2-cyclohexanedione. Against be with other catalysts, especially ruthenium catalysts, mixtures of benzene diols in the vapor phase, i.e. pyrocatechol, and formed from resorcinol. In these cases, however, the catechol is still present when resorcinol is formed the main product.
Es wird somit ersichtlich, daß in jedem Fall ungeachtet des verwendeten Katalysators Brenzkatechin gebildet wird, während Resorcin nur mit ausgewählten Übergangsmetallkatalysatoren gebildet wird. Ob Resorcin durch einen gegebenen Katalysator gebildet wird oder nicht, kann durch Routineuntersuchungen bezüglich des Vorhandenseins in dem Reaktionsgemisch, z.B. durch gaschromatographische Analyse, bestimmt werden.It can thus be seen that in each case regardless of the The catalyst used is catechol, while resorcinol is only formed with selected transition metal catalysts is formed. Routine testing determines whether or not resorcinol is formed by a given catalyst regarding the presence in the reaction mixture, e.g. by gas chromatographic analysis, to be determined.
Zu 10,0 g HEC wird 1,0g Palladiumschwarζ gegeben und das Gemisch wird unter Stickstoff 10 std bei 2000C gerührt. Es wird Wasserstoff freigesetzt und das Brenzkatechin wirdTo 10.0 g HEC is added 1.0 g Palladiumschwarζ and the mixture is stirred under nitrogen for 10 hrs at 200 0 C. Hydrogen is released and the catechol becomes
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mit einer Ausbeute von 61 ?ό gebildet. Andere Produkte sind cis-i^-Cyclohexandiol, 26%, 2-Cyclohexen-i-ol, 10^, Phenol, 2%, und Spuren von nicht-identifizierten Materialien.formed with a yield of 61? ό. Other products include cis-i ^ -cyclohexanediol, 26%, 2-cyclohexen-i-ol, 10 ^, phenol, 2%, and traces of unidentified materials.
Zu 5,0 g HEC, gelöst in Phenyldodecan, 10 ml, wird 1,0 g Palladiumschwarz gegeben und das Gemisch wird unter Stickstoff 20 std bei 20O0C gerührt. Wasserstoff wird freigesetzt und das Brenzkateehin wird mit einer Ausbeute von 56% gebildet. Nebenprodukte sind cis-1,2-Cyclohexandiol, 2-Cyclohexen-i-ol, Phenol und Spuren von nicht-identifizierten Materialien.To 5.0 g HEC 10, dissolved in phenyldodecane, ml, 1.0 g of palladium black is added and the mixture is stirred under nitrogen for 20 hours at 20O 0 C. Hydrogen is released and the pyrocate is formed with a yield of 56% . By-products are cis-1,2-cyclohexanediol, 2-cyclohexen-i-ol, phenol and traces of unidentified materials.
3,0 g HEC werden durch ein Glasrohr (1 cm Durchmesser, Länge 30 cm) bei 3000C nach unten geleitet, das mit 3 g 10% Palladium auf Kohlenstoff, gemischt mit Corhart, gefüllt ist. Die GSRG beträgt 1,0. Brenzkateehin wird selektiv mit hoher Ausbeute gebildet. Nebenprodukte sind 1,2-Cyclohexandiol, Phenol, 2-Cyclohexen-i-öl und nicht-identifizierte Materialien.3.0 g of HEC are routed (30 cm 1 cm diameter, length) at 300 0 C downwardly through a glass tube packed with 3 g of 10% palladium on carbon, mixed with Corhart, is filled. The GSRG is 1.0. Pyrocate is selectively formed in a high yield. By-products are 1,2-cyclohexanediol, phenol, 2-cyclohexene-i-oil and unidentified materials.
Eine Anzahl von Edelmetallkatalysatoren wird in einem PuIs-Mikroreaktor bei 270 bis 3000C unter einem Druck von 3,52 atü eines Gemisches von -Wasserstoff und Helium mit einerA number of noble metal catalysts is in a PuIs microreactor at 270 to 300 0 C under a pressure of 3.52 atmospheres of a mixture of hydrogen and helium with a
■χ■ χ
Fließgeschwindigkext von 50 cm /min verwendet. Die Probe, HEC, wird in das Katalysatorbett eingespritzt und die Produktgemische- werden durch den Gasstrom direkt zu einem Gaschromatographen befördert und dort analysiert. BeiFlow rate of 50 cm / min used. The sample, HEC, is injected into the catalyst bed and the product mixture are transported by the gas flow directly to a gas chromatograph and analyzed there. at
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Verwendung von k% Pt auf Graphit beträgt die Brenzkatechinausbeute 26% und es wird kein Resorcin festgestellt. Bei Verwendung von k% Ru auf Graphit wird ein Gemisch aus Brenzkatechin (Ausbeute 35%) und Resorcin (Ausbeute 2090 gebildet. Bei diesen Bedingungen ergibt Palladiumschwarz eine 2%ige Ausbeute an Brenzkatechin und kein feststellbares Resorcin.Using k% Pt on graphite, the pyrocatechol yield is 26% and no resorcinol is found. When using k% Ru on graphite, a mixture of pyrocatechol (yield 35%) and resorcinol (yield 2090) is formed. Under these conditions, palladium black gives a 2% yield of pyrocatechol and no detectable resorcinol.
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vrvr
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