DE2504980B2 - Verfahren zur herstellung von 2-acetoxypropionaldehyd - Google Patents
Verfahren zur herstellung von 2-acetoxypropionaldehydInfo
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Description
20
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von 2-Acetoxypropionaldehyd durch Um-Setzung von Vinylacetat mit Kohlenmonoxid und
Wasserstoff.
Es ist bekannt. Vinylacetat mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart von Dicobaltoktacarbonyl
als Katalysator zu Acetoxypropionaldehyd umzusetzen. Bei dem Verfahren wird eine Ausbeute von 30% an
2-Acetoxypropionaldehyd und von 22% an 3-Acetoxypropionaldehyd erhalten (vgl. J. Am. Chem. Soc. 71, S.
3051 -3055 [1949]).
2-Acetoxypropionaldehyd ist ein organisches Zwisrhenprodukt,
aus dem man in bekannter Weise durch Hydrierung 2-Acetoxypropanol und durch nachfolgende
Hydrolyse 1,2-Propandiol erhalten kann (vgl.
Bull. Soc. Chim. de France, 1955, S. 980). 1,2-Propandiol kann als Kühlmittel oder als Ausgangsprodukt zur
Herstellung von Polyäthern und Polyesterharzen verwendet werden (vgl. GB-PS 11 24 862).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Umsetzung von Vinylacetat mit
Kohlenmonoxid und Wasserstoff die Ausbeute an 2-Acetoxypropionaldehyd gegenüber den Ergebnissen
entsprechend dem Stand der Technik zu erhöhen.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von 2-Acetoxypropionaldehyd durch katalytische Umsetzung
von Vinylacetat mi.t Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Lösungsmittels bei erhöhter
Temperatur und bei erhöhtem Druck gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in
Anwesenheit einer Carbonylverbindung des Rhodiums als Katalysator durchführt, die man ggf. vor der
Umsetzung mit Vinylacetat aus Verbindungen des Rhodiums durch eine Behandlung mit Kohlenmonoxid
und Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck herstellt.
Die Umsetzung von Vinylacetat mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff wird im allgemeinen so durchgeführt,
daß das Vinylacetat bei Temperaturen von 50 — 2000C
und einem Druck von 50 — 500 bar in Gegenwart des Katalysators mit einem Gemisch aus Kohlenmonoxid
und Wasserstoff behandelt wird. Geeignete Arbeitsbedingungen für die Umsetzung sind z. B.: 130 — 1800C,
100 — 300 bar und ein Verhältnis Kohlenmonoxid : Wasserstoff wie 2:1 öis 1:2 Mol, ferner
Verweilzeiten von 1 - 60 Minuten. Es ist vorteilhaft, für
eine gute Durchmischung von Gasphase und Flüssigphase zu sorgen. Die Umsetzung kann in Gegenwart
von Lösungsmitteln erfolgen. Geeignete Lösungsmittel sind unter Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel,
beispielsweise unter Reaktionsbedingungen inerte flüssige Kohlenwasserstoffe. Besonders geeignet sind
Xylole, Toluol und Cyclohexan. Als Katalysatoren werden Carbonylverbindungen des Rhodiums verwendet,
beispielsweise Rh(CO)2Cl und Rh2(CO)8, die unter
Reaktionsbedingungen ganz oder teilweise in Rhodiumcarbonylwasserstoffe,
beispielsweise HRh(CO)4, umgewandelt werden.
Als Lösungsmittel sind z. B. geeignet inerte Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol, Toluol, Xylol, Cyclohexan. Geeignete Arbeitsbedingungen für die Herstellung des
Katalysators sind z. B. Temperaturen von 100 - 2000C,
Drücke von 100 — 300 bar, ein Verhältnis Wasserstoff : Kohlenmonoxid von 1 :2 bis 2 :1 Mol, z. B. 1 :1
Mol, und Verweilzeiten von 1 — 60 Minuten. Beim Arbeiten in Gegenwart eines Lösungsmittels kann
soviel Lösungsmittel verwendet werden, daß eine Katalysatorlösung erhalten wird, die 0,0001 bis 1
Gew.-%, z. B. 0,01 bis 0,1 Gew.-%, Katalysator, gerechnet als Rhodium, enthält. Es ist vorteilhaft,
Vinylacetat und Katalysatorlösung kontinuierlich in einen Reaktor einzupumpen, in dem bei Temperaturen
von beispielsweise 100 - 2000C, vorzugsweise 130 160°
C. mit Kohlenmonoxid, und Wasserstoff bei einem Druck von beispielsweise 100 — 300 bar die Umsetzung
zu 2-Acetoxypropionaldehyd erfolgt. Für die Herstellung des Katalysators kann von den verschiedensten
Verbindungen des Rhodiums ausgegangen werden. Beispielsweise seien genannt. Rhodium-III-oxidhydrat.
Rhodium-IIl-acetat, Rhodiumacetylacetonat, Rhodium-111
-chlorid, Rhodiumdicarbonylchlorid.
Die Konzentration des Katalysators im Reaktionsgemisch kann in weiten Grenzen variiert werden. Sie kann
0.0001 - 1 Gew.-%, z. B. 0,001 — 0,1 Gew.-%, bezogen auf die flüssige Phase im Reaktor, betragen. Bei der
Umsetzung kann das Vinylacetat teilweise oder vollständig umgesetzt werden, die Umsetzung kann
90 - 100%. beispielsweise 90 - 99 oder 99 - 99,9% betragen. Bei der Umsetzung bildet sich als Hauptprodukt
2-Acetoxypropionaldehyd. je nach den Arbeitsbedingungen kann sich aus dem 2-Acetoxypropionaldehyd
2-Acetoxypropanol bilden. Diese zweite Reaktion ist dann nicht von Nachteil, wenn 2-Acetoxypropionaldehyd
im weiteren Verlauf der Verarbeitung durch Hydrierung in 2-Acetoxypropanol übergeführt werden
soll.
Als Nebenprodukte können bei der Umsetzung 3-Acetoxypropionaldehyd. 3-Acetoxypropanol, Acrolein,
Propionaldehyd und Essigsäure auftreten.
Nach beendeter Umsetzung kann man den Katalysator, beispielsweise durch eine Behandlung mit Wasserstoff
unter Druck bei erhöhter Temperatur, in eine nicht flüchtige Form umwandeln und dann durch mechanische
Abtrennung und/oder Destillation ein im wesentlichen aus 2-Acetoxpropionaldehyd bestehendes Produkt
von dem Katalysator abtrennen. Aus dem so erhaltenen Produkt kann man, sofern dies erwünscht ist, 2-Acetoxypropionaldehyd
in reiner Form gewinnen, z. B. durch Destillation. Die Verwendung des neuen Katalysators
auf Basis Rhodium gestattet gegenüber der Verwendung von Kobaltverbindungen entsprechend dem Stand
der Technik eine wesentliche Verbesserung in der Ausbeute an 2-Acetoxypropionaldehyd.
20 mg Rhodiumtrichlorid werden in 200 ml o-Xylol in einem Autoklaven bei 1700C 30 Minuten lang bei
250 bar mit einem Kohlenmonoxid/Wasserstoff-Gemisch
im molaren Verhältnis 1 :1 unter Rühren umgesetzt Anschließend wird die Temperatur auf
135° C erniedrigt Im Verlauf von 20 Minuten werden 200 g Vinylacetat zugepumpt Die Umsetzung wird bei
135° C und 180 bar durchgeführt 40 Minuten nach Beendigung des Einpumpens wird auf Raumtemperatur
abgekühlt und entspannt Vom eingesetzte» Vinylacetat haben sich 99,7% umgesetzt Das Reaktionsgemisch
wird unter vermindertem Druck fraktiomert destilliert 2-Aceioxypropionaldehyd wird in einer Menge von
229 g erhalten, entsprechend einer Ausbeute von 85%. 3-Acetoxypropionaldehyd wird in einer Menge von 16 g
erhalten, entsprechend einer Ausbeute von 6%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Hersteilung von 2-Acetoxypropionaldehyd durch katalytische Umsetzung von Vinylacetat mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart eines Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Anwesenheit einer Carbonylverbindung des Rhodiums als Katalysator durchführt, die man ggf. vor der Umsetzung mit Vinylacetat aus Verbindungen des Rhodiums durch eine Behandlung mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck herstellt «5
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| DE102007027374A1 (de) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Cognis Oleochemicals Gmbh | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Propandiol |
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