DE2514685B2 - Verfahren zur herstellung von dialkyloxalaten - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dialkyloxalaten. Die Erfindung betrifft insbesondere
ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Dialkyloxalaten durch Umsetzung eines aliphatischen
Alkohols mit Kohlenmonoxid und Sauerstoff.
Dialkyloxalate haben verschiedene technische Anwendungszwecke, beispielsweise als Reagentien für
Analysen, Lösungsmittel und Ausgangsmaterialien für Oxamid, Orotsäure und dergleichen.
In der US-PS 33 93 136 wird ein Verfahren zur Herstellung von Dialkyloxalaten beschrieben (das
nachstehend als Verfahren nach dem Stand der Technik bezeichnet wird), bei dem ein aliphatischer Alkohol mit
CO und O2 unter Druck in Gegenwart eines Katalysators
aus einem Gemisch eines Salzes eines Metalls der Platingruppe und eines Salzes von Kupfer oder Eisen in
Berührung gebracht wird. Dieses bekannte Verfahren wird jedoch unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt,
wobei vorzugsweise ein Alkylorthoameisensäurees'er als Dehydratisierungsmittel verwendet wird, da
die Bildung eines Dialkyloxalats durch in situ gebildetes Wasser nach den folgenden Reaktionen gehemmt wird.
Die Hauptreaktion läuft vermutlich wie folgt ab:
2CO + 2ROH + »■ O2
'(COOR)1 + H1O
(D
Die Nebenreaktionen laufen vermutlich wie folgt ab:
CO + 2ROH + y O2-CO(OR)2 + H2O (2)
CO + 2ROH + y O2-CO(OR)2 + H2O (2)
2ROH + O2 ->R'COOR + 2H2O(R = R'CH2-) (3)
3ROH+ \ O2 -R1CH(OR)2+ 2H2O (4)
3ROH+ \ O2 -R1CH(OR)2+ 2H2O (4)
2ROH 'ROR + H2O (5)
Entsprechende Untersuchungen haben bestätigt, daß in keiner Weise ein Dialkyloxalat gebildet wird, wenn
nicht irgendein Dehydratisierungsmittel verwendet wird. Weiterhin haben diese Untersuchungen gezeigt,
daß es bei dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik erforderlich ist, die Umsetzung unter vollständig
wasserfreien Bedingungen unter Verwendung eines Dehydratisierungsmittels vorzunehmen, da selbst bei
Anwesenheit von nur geringen Mengen Wasser in dem Reaktionssystem die Ausbeute am Dialkyloxalat extrem
erniedrigt wird, so daß sehr schwierige und komplizierte Verfahren- und Kontrollmaßnahmen erforderlich sind.
Dazu kommt noch, daß das Dehydratisierungsmittel, insbesondere der Alkylorthoameisensäureester, nicht
nur sehr teuer ist, sondern auch nach der Entwässerungsreaktion in eine vollständig verschiedene Verbindung
umgewandelt wird, so daß diese umgewandelte Verbindung in der Praxis nicht als Dehydratisierungsmittel
wiederverwendet werden kann. Bei diesem bekannten Verfahren werden daher die Produktionskosten
für die Dialkyloxalaie sehr hoch. Weiterhin scheint bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik die
Selektivität für das Dialkyloxalat sehr niedrig zu sein, was auf die Nebenproduktbildung einer großen Menge
von Carbonsäurediestern, Fettsäureestern und dergleichen zurückzuführen ist. Letzteres ist vermutlich auf das
Vorhandensein einer großen Menge eines Dehydratisierungsmittels zurückzuführen. Daraus ergibt sich, daß
das Verfahren nach dem Stand der Technik für die Praxis völlig unzufriedenstellend ist.
Aus der DT-OS 22 13 435 ist ein Verfahren zur
Aus der DT-OS 22 13 435 ist ein Verfahren zur
ίο Herstellung von Oxalsäure und ihren Estern durch
Umsetzen von Kohlenmonoxid in wäßriger oder alkoholischer Phase mit Sauerstoff unter Druck bei
erhöhter Temperatur und in Gegenwart eines Katalysatorsystems, das aus einem Salz oder einer Komplexver-
V) bindung eines Platinmetalls und einem Salz oder einem
Komplex eines weiteren Metalls, das elektropoEitiver als die genannten Edelmetalle ist, und das in mehreren
Oxidationsstufen auftreten kann, aufgebaut ist, bekannt. Als elektropositivere, in mehreren Oxidationsstufen
ω) auftretenden Metalle kommen z. B. Eisen, Kobalt,
Nickel, Kupfer und Mangan in Frage.
In der DT-OS 22 13 435 wird auch beschrieben, daß man ein im Reaktionsmedium unlösliches oder schwer
lösliches Platinmetallsalz durch Zugabe eines Alkalisalzes in einen löslichen Komplex überführen kann. Das für
diesen Zweck bevorzugte Alkalisalz ist Lithiumchlorid. Lithiumchlorid ist aber als Reaktionsbeschleuniger bei
der Umsetzung von aliphatischen Alkoholen mit
Kohlenmonoxid und Sauerstoff ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Dialkyloxalaten durch Umv ng
eines aliphatischen Alkohols mit Kohlenmonoxi .rad
Sauerstoff unter Druck und in Gegenwart eines -, Katalysators aufzuzeigen, das in einfacher Weise
durchgeführt werden kann und in hohen Ausbeuten und mit einer hohen Selektivität die gewünschten Dialkyloxalate
bildet.
Die Erfindung wird in den Palentansprüchen p,
beschrieben.
Halogenide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen wie Kaliumchlorid, Magnesiumbromid und Lithiumchlorid,
sind als Reaktionsbeschleuniger nicht
wirksam. ι ί
Gemäß der Erfindung besteht keine Notwendigkeit für die Verwendung eines teuren Dehydratisierungsmittels,
um das Reaktionssystem bei wasserfreien Bedingungen zu halten. Es besteht auch keine Notwendigkeit
für die Anwendung von komplizierten Verfahrensmaßnahmen wie bei dem Verfahren nach dem Stand der
Technik. Dies wird durch die Zugabe einer geringeren Menge eines Reaktionsbeschleunigers in das Reaktionssystem erzielt. Auch kann das Dialkyloxalat im
Vergleich zu dem bekannten Verfahren mit extrem : niedrigeren Produktionskosten hergestellt werden.
Dazu kommt noch, daß im Vergleich zu dem bekannten Verfahren geringere Mengen von Nebenprodukten, wie
Carbonsäurediestern, Fettsäureestern und dergleichen, gebildet werden und daß schließlich eine bessere v
Ausbeute und Selektivität des Dialkyloxalats erzielt werden kann.
Als aliphatischer Alkohol, der gemäß der Erfindung verwendet wird, wird vorzugsweise ein solcher mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen eingesetzt. :
Von den Carbonaten, Hydrogencarbonaten, Nitraten,
Sulfaten oder Hydroxiden von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, die erfindungsgemäß als Reaktionsbeschleuniger
verwendet werden können, sind K2CO3,
Na2CO3 NaHCO3 und NaOH besonders wirksam. Es j
können aber auch NaNO3, Na2SO4, MgSO4, CaCO3,
BaCO3, KHCO3, KNO3, Ca(NO3)2, K2SO4, KOH,
Mg(OH)2 und Gemische davon verwendet werden. Weiterhin sind Trimethylamin, Triäthylamin, Tripropylamin,
Tributylamin und dergleichen als tertiäres Amin wirksam und Triphenylphosphin und diejenigen Phosphine
mit einem Halogenatom, einer niedrigeren Alkylgruppe, z.B. einer Methyl- oder Äthylgruppe,
einer Nitrogruppe, einer Aminogruppe etc., als Substituenten
in der Phenylgruppe sind wie das Triphenylphosphin wirksam. Als Salze von Alkalimetallen oder
Erdalkalimetallen von Carbonsäuren sind die Salze von Li, K, Na, Ca, Mg, Ba und dergleichen von solchen
Carbonsäuren mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure
etc., wirksam.
Die zugegebene Menge des Reaktionsbeschleunigers kann etwas nach Art des Reaktionsbeschleunigers
variieren, wobei es jedoch im Hinblick auf die Ausbeute und die Selektivität des Dialkyloxalats zweckmäßig ist,
den Beschleuniger in Mengen von 0,01 bis 5 Mol, vorzugsweise von 0,05 bis 2,5 Mol, bezogen auf 1 Mol
des Katalysators, zu verwenden.
Im Falle, daß die obengenannten anorganischen Verbindungen als Beschleuniger verwendet werden,
werden sie vorteilhafterweise in sehr geringen Mengen von 0,5 bis 2,5 Mol, bezogen auf 1 Mol des Katalysators,
eingesetzt.
Im Falle, daß die obengenannten organischen Verbindungen als Beschleuniger verwendet werden,
werden sie vorteilhafterweise in Mengen von 0,5 bis 30 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 20 Mol, bezogen auf 1 Mol
Salz des Metalls der Platingruppe, eingesetzt.
Als Beispiele für Salze des Metalls der Platingruppe
und des Salzes von Kupfer oder Eisen, die bei der Erfindung als Katalysator verwendet werden, können
die Hydrochloride, Nitrate, Sulfate, Phosphate, Acetate und dergleichen von Pd, Pt, Rh, Ru, Ir und Cu, Fe
genannt werden. Das Kupfer- oder Eisensalz wird zweckmäßigerweise im Gemisch mit 1 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise 3 bis 15 Gewichtsteilen, pro 1
Gewichtsteil des Salzes des Metalls der Platingruppe verwendet. Die Menge des Katalysators mit der obigen
Formel, die verwendet wird, beträgt 0,01 bis 1,0 g, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 g, des Salzes des Metalls der
Platingruppe pro 100 ml des als Ausgangsmaterial verwendeten aliphatischen Alkohols.
Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, CO in das Reaktionsgefäß so einzupressen, daß der CO-Druck 40
bis 120atü beträgt, da die Reaktionsgeschwindigkeit langsamer ist und die Ausbeute und Selektivität zum
Dialkyloxalat erniedrigt wird, wenn der Druck weniger als 40 atü beträgt. Dagegen bleiben die Ausbeute und
die Selektivität des Dialkyloxalats selbst bei einem Druck von mehr als 120 atü annähernd konstant. Der
02-Druck ist gewöhnlich nicht höher als 20 atü, so daß die Zusammensetzung des Gases in dem Reaktionsgefaß
außerhalb des Explosionsbereiches liegen kann. Aus Sicherheitsgründen ist es vorzuziehen, zwei oder drei
aufgeteilte Portionen von O2 in das Gefäß einzupressen.
Die Reaktionstemperatur und -zeit sind vorzugsweise so, daß die Reaktion 1 bis 5 h nach der letzten
, Einführung von O2 bei 40 bis 150° C, vorzugsweise 60 bis
120°C, bewirkt wird. Nach beendigter Umsetzung kann das Dialkyloxalat durch herkömmliche Verfahrensmaßnahmen,
z. B. durch Abkühlung, Wiedergewinnung des Katalysators und des Reaktionsbeschleunigers oder
Destillation, erhalten werden.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. In den Beispielen wurde das Produkt nach beendigter Umsetzung quantitativ durch Gaschromatographie analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den ) Tabellen III und VIl zusammengestellt.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. In den Beispielen wurde das Produkt nach beendigter Umsetzung quantitativ durch Gaschromatographie analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den ) Tabellen III und VIl zusammengestellt.
100 ml Methanol wurden in einen Autoklav gegeben.
ο Sodann wurde ein Gemisch aus 0,1 g PdCb mit 1,0 g
CuCl2 und 0,81 g Triäthylamin zugegeben und CO wurde
in den Autoklav bis zu einem Druck von 45 atü eingepreßt. Der Inhalt des Autoklavs wurde auf 80°C
erhitzt und sodann wurden 5 atü O2 eingepreßt. Die
γ, Umsetzung wurde unter Rühren 2 h bei 80° C durchgeführt.
Beispiele 2bis7
bo Die einzelnen Versuche wurden in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 ml Methanol als aliphatischer Alkohol, ein Gemisch
von PdCIi mit CuCl2 als Katalysator verwendet wurden
und daß die Menge des zugegebenen Katalysators, die
h) Art und zugegebene Menge des Reaktionsbeschleunigers,
die Drücke von CO und O2 und die Reaktionstemperatur und -zeit entsprechend den Angaben in
Tabelle 1 variiert wurden.
1 | Katalysator zusammensetzung (g) |
CuCI2 | 25 5 |
14 685 | Druck Co |
(atü) O1 |
6 | Umsetzungs- Temperatur |
Zeit | |
'abelle | PdCl2 | 1,0 | Reaktionsbeschleuniger Verbindung |
. —■ Zugegebene Menge |
rc | (h) | ||||
0,1 | 1,0 | (g) | 45 | 5 | 80 | 2 | ||||
ieispiel | 0,1 | 0,5 | HCONH2 | 0,36 | 50 | 5 | 80 | Ί | ||
0,1 | 0,5 0,5 0,5 |
p~fO>)3 | 0,16 | 50 | 9 | 120 | Ί | |||
2 | 0,1 0,2 0,1 |
CH3C=NOH | 0,07 | 50 60 50 |
9 12 9 |
120 100 100 |
1 3 |
|||
3 | CH3C =N0H CS(NH2), CO(NH2), H2N CH2COOH |
0,045 0,052 0,046 |
||||||||
4 | ||||||||||
5 6 7 |
||||||||||
Beispiele 8bis 15
Die Versuche wurden wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 ml Äthanol (Beispiele 8 bis
10), Methanol (Beispiel 11), n-Propylalkohol (Beispie-Ie
12und 13), n-Butylalkohol (Beispiel 14)und n-Amylalkohol
(Beispiel 15) verwendet wurden und daß die Art
und zugegebene Menge des Katalysators die Art und zugegebene Menge des Reaktionsbeschleunigers, die
Drücke von CO und O2 und d.e Reaktionstemperatur und-zeit gemäß Tabelle II ausgewählt wurden.
Tabelle II | Salz des Metalls der Platingruppe Verbindung |
zuge gebene Menge (g) |
Kupfer- oder Verbindung |
Eisensalz zuge gebene Menge (g) |
Reaktionsbeschleuniger Verbindung |
P- | 3 | und 50 ml /~T\ :« Ar |
zuge gebene Menge (g) |
Druck Co |
(atü) O2 |
Umsetzungs- Tem- Zeit peratur Γ C) (h) |
■) |
Bei spiel |
PdCl2 | 0,2 | CuCl1 | 2,0 | CH3COONa | P ~(<3)-NO2 3 | 2,80 | 60 | 8 | 120 | 4 | ||
8 | PdCl2 | 0.3 | CuSO4 | 1,5 | (C2H5J3N | (CH3COO)2Ca | 0,85 | 50 | 15 | 70 | 4 | ||
9 | PtCl2 | 0.3 | Fe(NO3)3 | 2,0 | / CH-A | C2H5COOK | 0,62 | 50 | 8 | 70 | 3 | ||
10 | RhCl3 | 0,4 | CuCl2 | 4,0 | C3H1COONa | 2,51 | 60 | 8 | 80 | 3 | |||
11 | Pd(NO3), | 0,4 | FeCl3 | 5,0 | 3,06 | 60 | 10 | 100 | 1,5 | ||||
12 | PtCl2 | 0,5 | FcPO4 | 4,5 | CuCl2 | 1,02 | 80 | 10 | 100 | 2,5 | |||
13 | PtCl2 | 0,1 | FeCl3 | 2,0 | 0,15 | 100 | 5 | 80 | 3 | ||||
14 | Ru2(SO4J3 | 0,2 | CuCl2 | 1,0 | 0,18 | 80 | 5 | 60 | Hie | ||||
15 | Vergleichsbeispiel 1 | Methylorthoformiat | gegeben. | ||||||||||
Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß 0,26 g Methylamin anstelle von Triäthylamin
verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 2
50 ml Methanol wurden in einen Autoklav gebracht und hierzu wurde ein Gemisch aus 0,1 g PdCi2 mit 0,5 g
50 atü eingepreßt und der Inhalt wurde auf 12O0C
erhitzt. Sodann wurden 9 atü O2 in den Autoklav eingepreßt und die Umsetzung wurde unter Rühren 2 h
bei 120° C durchgeführt.
Vergleichsbeispiel 3
100 ml Äthanol wurden in einen Autoklav gegeben und hierzu wurde ein Gemisch aus 0,2 g PdCl2 mit 2,0 g
CuCb zugesetzt. Sodann wurde CO in den Autoklav bis zu einem Druck von 60 atü gepreßt und der Inhalt
wurde auf 120°C erhitzt. Hierauf wurde Oj bis zu 5 atü
eingepreßt und die Umsetzung wurde 4 h unter Rühren bei 120° C durchgeführt.
Tabelle 111 | Ausbeute (mMol)*) | Dimethyloxalat | 23.4 | Carbonsaurcdiestcr | 12,8 | aliphatischcr Säureester | 4,3 |
Beispiel | Dialkyloxalat | desgl. | 7,5 | Dimethylcarbonat | 8,0 | Methylformiat | 9.1 |
Dimethyloxalat | Diäthvloxalat | 6.0 | desgl. | 4,5 | desgl. | 0 | |
1 | desgl. | 7.1 | desgl. | 6,4 | desgl. | 3,2 | |
desgl. | 13,0 | desgl. | 9,2 | desgl. | 4,4 | ||
desgl. | 12,7 | desgl. | 8,8 | desgl. | 4,1 | ||
4 | desgl. | 7.1 | desgl. | 4,8 | desgl. | 8,3 | |
5 | desgl. | 22,0 | desgl. | 28,5 | desgl. | 6,2 | |
6 | desgl. | 10.2 | Diäthylcarbonat | 8,7 | Äthylacetat | 3,3 | |
7 | Diäthyloxalat | 7,5 | desgl. | 6,6 | desgl. | 2,8 | |
8 | desgl. | 7,7 | desgl. | 6,0 | desgl. | 3.5 | |
9 | desgl. | 6.3 | Dimethylcarbonat | 5.8 | Methylformiat | 4,2 | |
10 | Dimelhyloxalal | 8.7 | Di-n-propylcarbonat | 3,2 | n-Propylpropionat | 0,7 | |
11 | Di-n-propyloxalat | 11,8 | desgl. | 8,3 | desgl. | 3,5 | |
12 | desgl. | 6.2 | Di-n-butylcarbonat | 2,0 | n-Butylbutyrat | 0,8 | |
13 | Di-n-butvloxalat | Di-n-amyicarbonat | n-Amylvaleriat | ||||
14 | Di-n-amyloxalat | 0 | 0 | 6,2 | |||
15 | Vergl.-Beisp. | 31 | Dimethylcarbonat | 2.9 | Methylformiat | 130 | |
1 | 0 | desgl. | 0 | desgl. | 0 | ||
2 | Diäthylcarbonat | Äthylacetat | |||||
*) Andere Nebenprodukte wurden bei allen Beispielen und den Vergleichsbeispieien 2 und 3 kaum gebildet, jedoch wurden
irr, Vergleichsbeispiel 1 7.6mMol Methylal als Nebenprodukt gebildet.
Beispiel 16
100 ml Methanol wurden in einen Autoklav gegeben. Sodann wurde ein Gemisch aus 0,1 g PdCb mit 0,5 g
CuCb und 0,59 g K2CO3 zugesetzt und CO wurde in den
Autoklav bis zu 77 atü gepreßt. Der Autoklavinhalt
Beispiele 17 bis 25
wurde auf 800C erhitzt und sodann wurden 10 atü O>
in zwei getrennten Portionen eingepreßt. Die Reaktion wurde unter Rühren 2 h lang bei 80° C durchgeführt.
Die einzelnen Versuche wurden wie im Beispiel 16 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 ml Methanol
als aliphatischer Alkohol verwendet wurden, daß ein Gemisch aus PdCb mit CuCb als Katalysator verwendet
wurde und daß die Menge des zugegebenen Katalysa-
tors, die Art und zugegebene Menge des Reaktionsbeschleunigers,
die Drücke von CO und O2 und die Reaktionstemperatur und -zeit gemäß Tabelle IV
ausgewählt wurden.
Beispiel Katalysatorzusammen- Reaktionsbeschleuniger Druck (atü)
Setzung
(g)
PdCl; CuCb Verbindung zugegebene CO O;
(g)
PdCl; CuCb Verbindung zugegebene CO O;
Reaktions- ReTemperatur aktions-Zeit
0.2 | 2.0 | K2CO3 | Menge | 80 | 8 | ( C") | (h) | |
0.2 | 2.0 | K;CO3 | Ig) | 80 | 8 | 80 | 2.5 | |
17 | 0.1 | 1 rt | NaHCO3 | 2,22 | 45 | 5 | 80 | 2.5 |
18 | 0.1 | 1.0 | NaNO3 | 1.11 | 45 | 5 | 80 | ι |
19 | 0.1 | 0.5 | Na:SO, | (1.67 | 45 | 5 | 80 | 2 |
20 | 0.68 | 90 | 4 | |||||
21 | 0.71 | 709 546/4 | ||||||
9 | CuCl2 | Reaktionsbesc | 25 14 685 | Druck (atü) | O2 | 10 | Reaktions- Temperatur |
Re aktions- Zeit |
|
0,5 | Verbindung | CO | ( C) | (h) | |||||
Fortsetzung | Katalysatorzusammen setzung |
0,5 | Na2SO4 | lileuniger | 45 | 5 | 110 | 3 | |
Beispiel | PciCI, | 0,5 | MgSO4 | zugegebene Menge (S) |
45 | 10 | 120 | 4 | |
0,1 | 0,5 | MgSO4 | 1,42 | 60 | 5 | 80 | 3 | ||
22 | 0,1 | NaOH | 1,01 | 45 | 90 | 4 | |||
23 | 0,1 | 0.50 | |||||||
24 | 0,1 | 0,20 | |||||||
25 | |||||||||
Beispiele 26 bis
Die Versuche wurden wie im Beispiel 16 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 ml Äthanol als
aliphatischer Alkohol verwendet wurden, daß 0,2 g PdCb und 2,0 g CuCb als Katalysator verwendet wurden
und daß die Menge des zugegebenen Katalysators, die Art und zugegebene Menge des Reaktionsbeschleunigers,
die Drücke von CO und O; und die Reaktionstemperatur
und -zeit gemäß Tabelle V ausgewählt wurden.
Beispiel | Reaktionsbeschleuniger | zugegebene Menge (g) |
Druck (atü) |
Verbindung | 2,22 | CO | |
26 | K2CO., | 2,22 | 100 |
27 | K2CO., | 4,44 | 55 |
28 | K2CO., | 3,42 | 55 |
29 | Na2CO., | 4,27 | 50 |
30 | Na,C0, | 60 | |
O,
Reaktions- | Reaktions |
Temperatur | Zeil |
( C) | (h) |
80 | 2 |
100 | 1,5 |
100 | 1,5 |
120 | 3 |
120 |
10
Die Versuche wurden wie im Beispiel 16 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 100 ml n-Propylalkohol
(Beispiel 31), n-Butylalkohol (Beispiel 32), n-Amylalko-
Beispiele 35bis45
31 bis 34
hol (Beispiel 33) und n-Hexy!alkohol (Beispiel 34) als aliphatischer Alkohol anstelle von Methanol verwendet
wurden.
Die Versuche wurden wie im Beispiel 16 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß jeweils 100 ml Methanol
(Beispiele 35 bis 38), Äthanol (Beispiele 39 bis 41), n-Propylalkohol (Beispiele 42 bis 44) und n-Amy'alkohol
(Beispiel 45) als aliphatischer Alkohol verwendet
werden und daß die Art und zugegebene Menge des Katalysators und die Art und zugegebene Menge des
Reaktionsbeschleunigers gemäß Tabelle VI ausgewählt wurden.
Beispiel | Katalysator | der Platingruppe | Kupier- oder | liisensalz | zugegebene | Reaktionsbeschleunigcr | zugegebene |
Salz des Metalls | zugegebene | Verbindung | Menge | Menge | |||
Verbindung | Menge | (8) | Verbindung | Ig) | |||
(g) | 0,7 | 0,59 | |||||
0.05 | FcCI, | 0,7 | 0,59 | ||||
35 | PdCl, | 0,05 | FcCI3 | 0,3 | K2CO3 | 0,20 | |
36 | PtCl, | 0,1 | Fc(NO.,), | 0.3 | K2CO3 | 0,28 | |
37 | PtCI, | 0.1 | CuCl2 | 0,3 | K2CO3 | 0,28 | |
38 | RhCI, | 0,1 | CuCI, | 0,6 | NaIICO3 | 0,50 | |
39 | IrCl3 | 0,2 | FcCI3 | 1,0 | NaIICO3 | 0,65 | |
40 | Pd(NO1): | 0,3 | Cu(NO3J2 | 2,0 | Na2CO3 | 0,74 | |
41 | RuCI., | 0,1 | FeCI3 | 5,0 | Na2CO3 | 1,33 | |
42 | Ru(NO,)., | 0,5 | Fc2(SO4I3 | 5,0 | NaOII | 2,81 | |
43 | PdSO4 | 0.5 | FcPO4 | 1,2 | NaOII | 1,00 | |
44 | Rh2(SO4), | (U | CuSO4 | NaNO3 | |||
45 | PdCI2 | Na2SO4 | |||||
Vergleichsbeispiel 4
100 ml Methanol wurden in einen Autoklav gegeben und es wurde ein Gemisch aus 0,3 g PdCb mit 2,0 g
CuCb und hierauf 0,36 g LiCl zugesetzt. Sodann wurde CO in den Autoklav bis zu einem Druck von lOOatü
eingepreßt und der Inhalt wurde auf 6O0C erhitzt.
Hierauf wurde O2 in zwei aufgeteilten Portionen auf 20 atü eingepreßt und die Reaktion wurde unter Rühren
3,5 h lang bei 60° C durchgeführt.
Das Verfahren von Vergleichsbeispiel 4 wird wieder holt, wobei jedoch 0,57 g Lithiumcarbonat. anstelle voi
Lithiumchlorid verwendet werden. Das erzielte Ergeh nis wird in Tabelle VIl gezeigt.
Vergleichsbeispiel 5
Der Versuch wurde wie im Beispiel 17 durchgeführ mit der Ausnahme, daß 1,21 g KCl anstelle von K2CC
verwendet wurden.
Tabelle VU | Dialkyloxalat | 78,2 | Ausbeute (mMol)*) | 7,2 | aliphatischen Säureester | 3,6 |
Beispiel | 75,0 | Carbonsäurediester | 10,1 | Methylformiat | 0 | |
Dimethyloxalat | 78,2 | Dimethylcarbonat | 15,3 | desgl. | 0 | |
16 | desgl. | 48,1 | desgl. | 12,5 | desgl. | 0,9 |
17 | desgl. | 30,2 | desgl. | 3,1 | desgl. | 0 |
18 | desgl. | 38,0 | desgl. | 8,0 | desgl. | 2,1 |
19 | desgl. | 35,4 | desgl. | 10,5 | desgl. | 0,8 |
20 | desgl. | 10,5 | desgl. | 3,2 | desgl. | 0,7 |
21 | desgl. | 9,8 | desgl. | 2,1 | desgl. | 0 |
22 | desgl. | 42,6 | desgl. | 11,8 | desgl. | 3,7 |
23 | desgl. | 69,7 | desgl. | 7,2 | desgl. | 1,6 |
24 | desgl. | 49,8 | desgl. | 9,2 | Äthylacetat | 2,0 |
25 | Diäthyloxalat | 54,4 | üiäthylcarbonat | 11,3 | desgl. | 0 |
26 | desgl. | 62,0 | desgl. | 15,5 | desgl. | 0 |
27 | desgl. | 72,5 | desgl. | 16,1 | desgl. | 0 |
28 | desgl. | 78,8 | desgl. | 11,2 | desgl. | 2,4 |
29 | desgl. | 77,5 | desgl. | 10,8 | n-Propylpropionat | 1,2 |
30 | Di-n-propyloxalat | 68,4 | Di-n-propylcarbonat | 12,1 | n-Butylbutyrat | 5,0 |
31 | Di-n-butyloxalat | 48,7 | Di-n-butylcarbonat | 4,5 | n-Amylvaleriat | 4,2 |
32 | Di-n-amyloxalat | 76,4 | Di-n-amylcarbonat | 8,5 | n-Hexylcapronat | 0 |
33 | Di-n-hexyloxalat | 70,5 | Di-n-hexylcarbonat | 10.2 | Methylformiat | 0 |
34 | Dimethyloxalat | 35,5 | Dimethylcarbonat | 6,2 | desgl. | 0,8 |
35 | desgl. | 67,0 | desgl. | 8,!l | desgl. | 0,7 |
36 | desgl. | 65,9 | desgl. | 7,6 | desgl. | 0,8 |
37 | desgl. | 29,5 | desgl. | 3,1 | Äthylacetat | 1,2 |
38 | Diäthyloxalat | 18,1 | Diiithylcarbonat | 3,0 | desgl. | 0,9 |
39 | desgl. | 11,6 | desgl. | 2,1 | desgl. | 0 |
40 | desgl. | 12,2 | desgl. | 2,8 | n-Propylpropionat | 0 |
41 | Di-n-propyloxalat | 9,8 | Di-n-propylcarbonat | 3.3 | desgl. | 3,8 |
42 | desgl. | 30,8 | desgl. | 5,4 | desgl. | 3,0 |
43 | desgl. | 71,7 | desgl. | 8.5 | n-Amylvaleriat | 1,2 |
44 | Di-n-amyloxalat | Di-n-amylcarbonat | Methylformiat | |||
45 | Dimethyloxalat | 1,9 | Dimethylcarbonat | 3,0 | 10.0 | |
46 | 0 | 0 | Methylformiat | 14,2 | ||
Vergl.-Beisp | Dimethyloxalat | Dimethylcarbonat | desgl. | |||
4 | desgl. | desgl. | ||||
5 | ||||||
*) Andere Nebenprodukte wurden bei allen Beispielen kaum gebildet, jedoch wurden in (Jen Vcrgleichsbeispielen 4 ι
13.6 mMol und 17,8 mMol Methylal als Nebenprodukt gebildet.
Aus den Ergebnissen der Tabellen III und VII wird Reaktion überhaupt nicht fortschreitet, wenn kein
ersichtlich, daß erfindungsgemäß Dialkyloxalate sehr Dehydratisieningsmittel verwendet wird (vgl. Verwirksam
erzeugt werden können, während bei dem gleichsbeispiel 3). Schließlich wird ersichtlich, daß ein
Verfahren gemäß dem Stand der Technik nur eine Dialkyloxalat kaum gebildet wird, wenn ein Alkalimeextrem
schlechte Selektivität des Diaikyloxalats erzielt . tallhalogenid als Reaktionsbeschleuniger verwendet
wird (vgl. Vergleichsbeispiel 2). Es wird weiterhin wird (vgl. Vergleichsbeispiele 4 und 5).
ersichtlich, daß bei dem bekannten Verfahren die
ersichtlich, daß bei dem bekannten Verfahren die
Claims (3)
1. Verfahren zur Hersteilung von Dialkyloxalaten durch Umsetzung eines aliphatischen Alkohols mit -,
Kohlenmonoxid und Sauerstoff unter Druck in Gegenwart eines Katalysators, bestehend aus einem
Gemisch eines Salzes eines Metalls der Platingruppe und eines Salzes von Kupfer oder Eisen, und
gegebenenfalls in Gegenwart eines Alkalimetallsal- κι zes, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Umsetzung in Gegenwart eines Beschleunigers, bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen
aus der Gruppe der Carbonate, Hydrogencarbonate, Nitrate, Sulfate, Hydroxide und Carboxylate von r,
Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, Pyridin, Chinolin, Glycin, Alanin, Harnstoff, Thioharnstoff,
Formamid, Acetamid, Acetylaceton, Äthylacetoacetat, Dimethylglyoxim, tertiären Amine und substituierten
oder unsubstituierten Triphenylphosphine durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Beschleuniger aus der Gruppe der Carbonate, Hydrogencarbonate und Hydroxide von Natrium oder Kalium verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Beschleuniger in der 0,01- bis
5fachen, vorzugsweise der 0,05- bis 2,5fachen molaren Menge, bezogen auf den Katalysator,
verwendet.
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