DE2558164C2 - Verfahren zum Zersetzen eines aus einem aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes - Google Patents

Verfahren zum Zersetzen eines aus einem aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes

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DE2558164C2 DE2558164A DE2558164A DE2558164C2 DE 2558164 C2 DE2558164 C2 DE 2558164C2 DE 2558164 A DE2558164 A DE 2558164A DE 2558164 A DE2558164 A DE 2558164A DE 2558164 C2 DE2558164 C2 DE 2558164C2
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Description

.-T-Hl-(R.
durchgeführt wird, worin η eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6, m eine ganze Zahl von 0 bis einschließlich 5 und die Summe von η und m 6 oder kleiner ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zersetzen eines aromatischen Aldehyd-Fluorwasserstoff-Bortrffluorld-Komplexes In Gegenwart eines aromatischen Zersetzungsmittels, wodurch der aromatische Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid getrennt erhalten werden können, insbesondere ein Verfahren zur thermischen Zersetzung eines aromatischen Aldehyd-Fluorwasserstoff-Bortrifluorid-KonipIexes ohne qualitative Änderung des aromatischen Aldehyds oder Bildung unerwünschter Nebenprodukte.
Es ist bekannt, daß p-Toluylaldehyd in hoher Ausbeute und mit hoher Selektivität zusammen mit einer geringen Menge an o-Toluylaldehyd als Nebenprodukt durch Umsetzen von Toluol mit Kohlenmonoxid unter Verwendung eines aus Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Katalysators hergestellt werden kann. Diese Reaktion ist eine von zwei Reaktionen, die das Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure als Toluol bilden; der durch die Reaktion erhaltene p-Toluylaldehyd wird als Ausgangsmaterial für organische Synthesen von p-Toluylpersäure und p-Kresol usw. sowie zur Herstellung von Polymerisaten verwendet. Ähnlich werden 2,4-Dlmelhylbenzaldehyd und 2,4,5-Trlmethylbenzaldehyd durch Umsetzen von m-Xylol mit Kohlenmonoxid bzw. von Pseudocumol mit Kohlenmonoxid gebildet.
Bei der obigen Reaktion wird ein aromatischer Aldehyd-Fluorwasserstoff-Bortrlfluorld-Komplex gebildet. Beim Versuch der Zersetzung des Komplexes, um einen aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid getrennt zu erhalten, tritt gewöhnlich in Gegenwart des Fluorwasserstoffs und des Bortrlfluorids eine Qualitätsveränderufig des aromatischen Aldehyds aufgrund der starken Bindung zwischen dem aromatischen Aldehyd und dem Katalysator auf. Die Qualltätsveränderung des Aldehvds In der Zersetzungskolonne bedeutet den Verlust an aromatischem Aldehyd selbst. Welter tritt als Folge der die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auslösenden Reaktion eine geringe Menge Wasser auf. So gebildetes Wasser desaktlvlert nicht nur einen Teil des Katalysators, sondern korrodiert auch die zur Durchführung der Reaktion verwendete Apparatur, Beim Trennen des aromatischen Aldehyds vom Komplex muß jegliche Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds vermieden werden. Deshalb sollte die Entstehung von Wasser so gering wie möglich gehalten werden, und der aromatische Aldehyd-FIuorwasserstoff-Bortrifluortd-Komplex muß so rasch wie möglich zersetzt werden. Es Ist auch wichtig, eine Zersetzungskolonne auswählen, um den Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit wirksam durchzuführen. Bevorzugt wird der Komplex mit dem Dampf des Zersetzungsmittels In Berührung gebracht, Indem der Komplex unter Rückfluß des Zerse. iungsmittels In die Kolonne gebracht wird.
ίο Die GB-PS 7 13 335 offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Fluorwasserstoff, Bortrifluorid und einem aromatischen Aldehyd, und zwar getrennt voneinander, durch thermische Zersetzung efnes aus einem aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes, wobei ein Verdünner aus der Gruppe Toluol und Chlorbenzol im Zersetzungssystem rückflußgekocht wird. Dieses Verfahren besitzt jedoch die folgenden Nachteile: a) Das nicht zersetzte Bortrifluorid in Komplexform verbleibt im abgetrennten aromatischen Aldehyd und b) der Reaktor muß aus teurem Silber bestehen, um die Korrosion des Reaktors durch das als Folge der die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auslösenden Reaktion erzeugte Wasser zu vermeiden. Wenn es auch unter wirt schaftlichen Gesichtspunkten vorzuziehen ist, eine sol che Zersetzung unter Überdruck durchzuführen, tritt jedoch ein besonders hoher Verlust an aromatischem Aldehyd durch Halten des Komplexes aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid unter Über druck ein. Aufgrund dieser Nachteile kann man nicht sagen, daß das Verfahren der genannten britischen Patentschrift geeignet sei.
Die US-PS 25 34 017 offenbart ein zweistufiges Verfahren zum Zersetzen eines p-Toluylaldehyd-Fluorwasser- stoff-Bortriduorid-Komplexes. Hier erfolgt die erste Stufe bei vermindertem Druck in Abwesenheit eines Verdünners. Als Verdünner werden hler Toluol und Cetan eingesetzt. In der DE-OS 24 25 571 wird als Verdünner für die Zersetzung bzw. als Zersetzungsmittel sines aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes Benzol eingesetzt.
Im Rahmen der Erfindung wurde nun die Beziehung zwischen der Art des Zersetzungsmittels für die Zerset zung eines aus aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplexes und dem Ausmaß der Qualltätsveränderung des aromatischen Aldehyds untersucht. Dabei wurde gefunden, daß die Art des Zersetzungsmittels einen großen Einfluß auf das Ausmaß der Qualitätsveränderung des Aldehyds besitzt. Auch wurde gefunden, daß die die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auslösende Reaktion wahrscheinlich die Kondensationsreaktion des aromatischen Aldehyds mit einem Zersetzungsmittel oder mit nicht umgesetztem, aromatischem Kohlenwasserstoff Ist, um beispielsweise Triarylmethan zu bilden, und daß durch die Kondensationsreaktion unerwünschtes Wasser entsteht. Die die Qualltätsveränderung des aromatischen
M Aldehyds auslösende Reaktion wird durch Verwendung einer großen Menge an Fluorwasserstoff und Bortrifluorid, durch die Durchführung der Komplexzersetzung bei erhöhter Temperatur oder über eine lange Zeltspanne hinweg beschleunigt. Insbesondere gilt, daß. je mehr Flues orwasserstoff im Zersetzungssystem vorliegt, um so größer die Geschwindigkeit der die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auslösenden Reaktion Ist. Diese beruht darauf, daß die Menge an Fluorwasserstoff
und Bortrifluorid, die im Zersetzungssystem vorliegen, einen großen Einfluß auf die Temperatur besitzt, bei der die Reaktion abläuft. Wenn beispielsweise in der Kolonne ein Übermaß an Fluorwasserstoff vorliegt, erfolgt die Reaktion bei einer Temperatur unter Raumtemperatur. Liegt andererseits nur Bortrifluorid allein im System vor oder wenn nur eine kleine Menge an Fluorwasserstoff neben Bortrifluorid im System vorhanden ist, ist die Geschwindigkeit der die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds verursachenden Reaktion gering, selbst bei erhöhter Temperatur. Liegen im System andere Stoffe vor als Fluorwasserstoff und Bortrifluorid, beschleunigen oder verzögern diese Stoffe im allgemeinen die Reaktion. Das Mittel zum Zersetzen des Komplexes aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid muß gegenüber dem aromatischen Aldehyd inert sein. Auch muß das Zersetzungsmittel in beträchtlichem Grade jede eine Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auslösende Reaktion unterdrücken.
Diese Aufgabe wird nun durch das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Zersetzung in Gegenwart eines Zersetzungsmittels der allgemeinen Formel
(CH3),, —(j- -j—(F)„
durchgeführt wird, worin η eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 und m eine ganze Zahl von 0 bis einschließlich 5 und die Summe η und m 6 oder kleiner ist.
Mit anderen Worten wurde gefunden, daß kaum eine Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds auftritt, wenn der Komplex aus aromatischen Aldehyds, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid in Gegenwart des am Kern fluorsubsiituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs zersetzt wird.
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß die Lösung der oben genannten Probleme erreicht, nämlich ein gewerblieh brauchbares Verfahren für die kontinuierliche und gelrennte Gewinnung eines aromatischen Aldehyds, von Fluorwasserstoff und Bortrifluorid in hoher Ausbeute oder mit einer hohen Rückgewinnung durch Zersetzen eines Komplexes eines aromatischer Aldehyds, von FIuorwassersloff und Bortrifluorid in Gegenwart eines speziellen Zersetzungsmittels bzw. ein Verfahren zur getrennten Gewinnung eines aromatischen Aldehyds, von Fluorwasserstoff und Portrifluorid aus einem entsprechenden Komplex ohne jede Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds anzugeben.
Weitere Ausführungsformen, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, auch der der Figuren, von denen
Flg. 1 ein Fließschema für eine Reihe von Behändlungsschritten und
Fig. 2 ein Diagramm darstellt, das die Beziehung zwischen dem Ausmaß der Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds und der Art des Zersetzungsmittels veransehaulieht, wie z. B. von Monofluorbenzol, p-Fluoftoluol und Toluol Im Falle der Zersetzung eines aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes In Gegenwart dieser Zersetzungsmittel.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zum Zersetzen eines aus aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplexes zur getrennten Gewinnung eines aromatischen Aldehyds, von Fluorwasserstoff und Bortrifluorid, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung In Gegenwart eines Zersetzungsmittels der Formel
(CH3)m—{h A— CF),
in durchgeführt wird, worin η eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 und m eine ganze Zahl von 0 bis einschließlich 5 und die Summe von η und m 6 oder kleiner ist.
In den Reaktor wurden 1 Mol p-Toluylaldehyd, 1,7 Mol Fluorwasserstoff, 0,9 Mol Bortrifluorid und II Mol Monofluorbenzol gegeben. Die Temperatur im Reaktor wurde bei 120° C gehalten, und die Änderung in der Bildung von Nebenprodukten mit der Zeit wurde bestimmt. Ebenso wurde unter Verwendung von p-FluortoIuol und Toluol verfahren. Die Ergebnisse zeigt Fig. 2 und machi klar, daß Monofluorbenzol und .·-f luortoluol bei der Unterdrückung der Quaiitätsveränoea ng des aromatischen Aldehyds in beträchtlichem Umfang wirksamer sind als Toluol.
Typische Beispiele für Zersetzungsmittel sind Mono-,
a Di-, Tri-, Tetra-, Penta- und Hexafluorbenzole; o-, m- und p-Fluortoluole; Di-, Tri-, Tetra-, Pentafluortoluole und Mono-, Di-, Tri- und Tetrafluorxylole. Fluorbenzole und Monofluortoluole sind erfindungsgemäß bevorzugte Zersetzungsmittel, und am meisten werden Monofluor-
jn benzol und p-Fluortoluol bevorzugt. Dies hat seinen Grund darin, daß Fluorbenzole und Monofluortoluole in Gegenwart von Fluorwasserstoff und Bortrifluorid stabil sind. Erfindungsgemäß kann eines der obigen Zersetzungsmittel oder ein Gemisch von diesem eingesetzt
ib werden.
Die Zersetzung des aus aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplexes In Gegenwart des Zersetzungsmittels wird in herkömmlicher Weise bei einer Temperatur Im Bereich von 100 bis
4(, 200° C durchgeführt. Fluorwasserstoff kann aus dem Kumplex bei tiefer Temperatur abgespalten werden. Im allgemeinen ist es jedoch schwierig, Bortrifluorid aus einem aromatischen Aldehyd-Bortrifluorld-Komplex bei einer Temperatur unter 100° C wegzudissoziieren. Andererseits wird auch die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds bei einer Temperatur über 200° C beschleunigt. Im allgemeinen kann die Zersetzungstemperatur durch den Siedepunkt des Zersetzungsmittels bestimmt werden, das im Zersetzungssystem unter Rückfluß gehalten wird. Mit anderen Worten hängt die Zersetzungstemperatur von der Art des Zersetzungsmit'els und dem Zersetzungsdruck ab. Beispielswelse wird Im FaIL des Einsatzes von Monofluorbenzol als Zersetzungsmittel und eines jeweiligen Zersetzungsdrucks von 196,2, 392,4 und 588,6 kPa der Hauptteil der Zersetzungskolonne bei einer Temperatur gehalten, die den Siedepunkt des Monofluorbenzols unter dem vorbestimmten Zersetzungsdnick entsprich;, d. h. der Hauptteil der Zersetzungskolonne wird auf einer Temperatur von 110,
bo 140 bzw. 1600C entsprechend dem Siedepunkt von Monofluorbenzol unter dem Zersetzurgsdruck von 196,2, 392,4 und 588,6 kPa gehalten. Mit anderen Worten wird die Zersetzung bei der oben genannten Temperatur durchgeführt. Der obere Teil der Zersetzungskolonne
d5 aber wird auf einer Temperatur gehalten, die tiefer Ist als die obige Temperatur, well der Partlaldruck von Fluorwasserstoff bzw. Bortrlfluorld am oberen Teil der Kolonne höher Ist als der Partialdruck jeweils von Fluor-
wasserstoff und Bortrlfluorid Im Mittelteil der Kolonne, und entsprechend wird der Bodenteil der Kolonne, an dem der aromatische Aldehyd kondensiert, auf einer höheren als der oben genannten Temperatur gehalten.
Vorteilhaft Ist, daß die Zersetzung bei verhältnismäßig S niederem Druck durchgeführt werden kann. Vorzugswelse Ist jedoch der Zersetzungsdruck größer als eine Atmosphäre, um sicherzustellen, daß der aus Fluorwasserstoff und Bortrlfluorid bestehende Katalysator In das Reaktionssystem zurückgeführt wird, in welchem aromatischer Kohlenwasserstoff mit Kohlenmonoxid reagiert. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wird daher die Zersetzung am bequemsten bei einem Druck im Bereich von 196.2 bis 588,6 kPa durchgeführt. Unter dem vorgenannten Zersetzungsdruck kann das in der Kolonne zum gasförmigen Zustand freigesetzte Bortrifluorid In das Reaktionssystem zurückgeführt werden. In welchem ein aromatischer Kohlenwasserstoff mit Kohlenmonoxid reagiert, um ohne Kompression wieder verwendet zu werden, daher ist der Zersetzungsdruck im vorerwähnten Bereich unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt bevorzugt.
Vorzugswelse wird im Zersetzungssystem eine ausreichende Menge an Zersetzungsmittel zum Rückfluß gebracht, um die Zersetzung des Komplexes wirksam durchzuführen. Die Menge des Zersetzungsmittels, das im System unter Rückfluß gekocht wird, kann zwischen 15 und 40 Mol pro Mol des aromatischen Aldehyds, der Zersetzungskolonne als Syntheselösung zugeführt. Hegen. Wird eine zu geringe Menge an Zersetzungsmittel im System rückflußgekochi. so wird die zur Zersetzung des aus aromatischen Aldehyd. Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplexes nötige Wärmezufuhr gebremst. Der Rückfluß von zuviel Zersetzungsmittel ist unwirtschaftlich.
Die Erfindung wird weiter durch die die Erfindung nicht beschränkende Fig I veranschaulicht.
Die Syntheselösung des zu zersetzenden, aus aromatischem Aldehyd. Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplexes wird im allgemeinen in dem Teil nahe dem oberen Ende der Zersetzungssäule 2 über die Leitung I eingebracht. Das Zersetzungsmittel, wie z. B. Monofluorbenzol oder Monofluortoluole. wird im Zersetzungssystem rückflußgekocht Beim Verdünnen der Syntheselösung durch das Zersetzungsmittel und beim Herabfließen durch die Kolonne werden aus dem Kornplex Fluorwasserstoff und Bonrifluorid abgespalten.
Das Gemisch aus dem aromatischen Aldehyd und dem Hauptanteil des Zersetzungsmittels läuft aus der Kolonne 2 durch die Leitung 9 ab. Nach dem Auswaschen der sehr geringen Menge an Bortrifluorid. das darin enthalten ist. mit Wasser, wird das Gemisch einer (nicht dargestellten) Destillationskolonne zugeführt, wo das Zersetzungsmittel. Toluol und eine sehr kleine Menge an hochsiedendem Material vom aromatischen Aldehyd abgetrennt werden. Frisches Zersetzungsmitte! wird dem Separator Ober eine Leitung 8 zum Ausgleich der durch die Leitung 9 abgezogenen Menge an Zersetzungsmittel zugeführt.
Fluorwasserstoff. Bortrifluorid und eine kleinere Menge an Zersetzungsmittei werden am oberen Ende der Kolonne 2 über eine Leitung 3 abgezogen und einem teilweise kondensierenden Kühler 6 zugeführt, in welchem Fluorwasserstoff. Bortrifluorid und Zersetzungsmittel auf die Temperatur gekühlt werden, bei der das Zersetzungsrnittel !kondensiert. Das so kondensierte Zersetzungsmütel wird der Kolonne 2 über die Leitung 4 wieder zügefüi-T Fluorwasserstoff und Bortrifluorid werden über die Leitung 5 gewonnen, durch Kühlen kondensiert und dann dem Reaktionssystem zur Synthese des aromatischen Aldehyds durch eine geeignete (nicht dargestellte) Einrichtung zur Wiederverwendung als Synthesekatalysator wieder zugeführt.
Der durch eine sehr geringe Menge an Wasser desaktlvlerte Katalysator wird über die Leitung 7 abgezogen. Der desaktlvlerte Katalysator Ist ein Gemisch aus den Hydraten des Fluorwasserstoffs und des Bortrlfluorlds. Diese Hydrate werden durch eine der vielen bekannten Maßnahmen zu wasserfreiem Fluorwasserstoff und Bortrlfluorid regeneriert, die aus Katalysator für die Synthese des aromatischen Aldehyd, wieder verwendet werden. Wird der aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildete Komplex zersetzt, wird bevorzugt ein Zersetzungsmittel mit einem Siedepunkt unter I8OC C eingesetzt, um die Destillation des aromatischen Aldehyds durchführen zu können.
Ein Teil des Zersetzungsmittels wird zusammen mit dem abdissoziierten aromatischen Aldehyd entlernt, ein anderer Teil wird von Fluorwasserstoff und Bortrifluorid aus der Zersetzungskolonne mitgerissen, daher muß ständig neues Zersetzungsmittel der Zersetzungskolonne zugeführt werden, um den Verlust an Zersetzungsmittel auszugleichen.
Erfindungsgemäß kann der größte Teil des Fluorwasserstoffs mit einem geringen Gehalt an Bortrlfluorid aus dem aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplex Im oberen Teil der Zersetzungskolonne abdissoziiert werden, worauf der Hauptanteil an Bortrlfluorid mit einem geringen Gehalt an Fluorwasserstoff Im unteren Teil der Kolonne abdlssozliert.
Im obigen Falle Ist das Zersetzungsmittel nicht notwendigerweise im unteren Teil erforderlich, um eine Qualltätsveriinderung des aromatischen Aldehyds zu vermeiden, weil Bortrifluorid nur wenig zu der Reaktion beiträgt, die die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds verursacht. Doch können das Zersetzungsmittel und andere Lösungsmittel im unteren Teil als Verdünner zugegen sein.
Alternativ hierzu kann der Hauptteil an Fluorwasserstoff mit einer geringen Menge an Bortrlfluorid aus dem aus aromatischem Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid gebildeten Komplex In einer ersten Zersetzungskolonne abgespalten werden, worauf der Hauptteil an Bortrlfiuorid mit einer geringen Menge an Fluorwasserstoff in einer zweiten Zersetzungskolonne abdissoziiert. Im ersteren Falle ist das Zersetzungsmittel auch wieder nicht notwendigerweise in der letzteren Zersetzungskolonne erforderlich. Doch können das Zersetzungsr-U-tel und ein anderes Lösungsmittel in der zweiten Zersetzungskolonne als Verdünner zugegen sein.
Um die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds weiter zu verringern, ist eine Gas-FIüssig-Kontaktapparatur mit gutem Aufbau und guter Leistung zur Verkürzung der Verweilzeit der Flüssigkeit wünschenswert. Beispiele für Zersetzungskolonnen oder -säulen, die für die Durchführung der Zersetzung geeignet sind, sind die Gas-Flüssig-Schnellkontaktkolonne, der Reiselturm, der Kaskadenturm (cascade tray), die Dünnschichtverdampfer-KoIonne, der Plattenturm mit wenigen Böden und die leere Kolonne. Eine Kolonne des Dünnschichtverdampfer-Typs ist bevorzugt.
Vorzugsweise gehen die durch Fluor am Kern substituierten aromatischen Konlenwasscrsioiie, wie sie als Zersetzungsmittei erfindungsgemäß eingesetzt werden, keine starke Bindung mit Fluorwasserstoff und Bortrifluorid ein und sind darin stabil. Die erfindungsgemäßen Zersetzungsmittel reagieren nicht mit dem aromatischen
Aldehyd und unterdrücken In beträchtlichem Ausmaß die Reaktion des aromatischen Aldehyds mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie z. B. Toluol, der als nicht umgesetztes Material aus dem System /ur Synthese des aromatischen Aldehyds In das Zersetzungssystem mit eingeführt wurde, und sie korrodieren auch die AppansSur nicht. Darüber hinaus hat die Erfindung folgende Vorteile:
a) Die Qualitätsveränderung des aromatischen Aldehyds Ist sehr gering, da die Aersetzung in Gegenwart eines speziellen Zersetzungsmittels durchgeführt wird;
b) Fluorwasserstoff. Bortrifluorld und der aromatische Aldehyd werden jeweils mit maximaler Ausbeute erhalten und
c) die Kolonne. Säulen oder Türme zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen nicht aus teurem, korrosionsfestem Material, wie i. B. Silber, sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist gewerblich gut brauchbar, so daß es für die Industrie von großer Bedeutung ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von die Erfindung nicht begrenzenden Beispielen.
Beispiele 1 bis 4
und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Die verwendete Zersetzungskolonne besteht aus rostfreiem Stahl und hat eine Länge von 2500 mm und einen Innendurchmesser von 85 mm. 8 perforierte Gegenstromplatten mit einem Öffnungsverhältnis von 20* und einer Größe der Öffnung von 3 mm waren in regelmäßigen Abständen Im oberen Teil innerhalb eines Abstandes von 500 mm vom oberen Ende der Kolonne angeordnet und im unteren Teil innerhalb eines Abstands von 2000 mm vom Boden her war eine Dixon-Packung von 6 mm angeordnet. Ein erster Teilkühler zum Kondensieren des Zersetzungsmittels und ein zweiter Teilkühler zum Kondensieren von Fluorwasserstoff wurden über dem Kolonnenkopf angebracht. Der erste Kühler wurde bei einer Temperatur betrieben, so daß Fluorwasserstoff nicht kondensierte. Der Fluorwasserstoff und Bortrifluorld vom Zersetzungsmittel trennende Abscheider war mit dem ersten Kondensor verbunden. Am Kopf der Kolonne wurden Fluorwasserstoff und Bortrifluorld abgenommen, und praktisch das gesamte eingesetzte Zersetzungsmittel wurde Im Zersetzungssystem rückflußgekocht. Mit dem Kolonnenboden wurde ein Erhitzer verbunden und von diesem die nötige Wärme zugeführt.
ίο Jede der In Tabelle I angegebenen Syntheselösungen aus dem Reaktionssystem eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit Kohlenmonoxid und jedes der In Tabelle 1 angegebenen Zersetzungsmittel wurde kontinuierlich dem zweiten Boden von oben der Kolonne zugeführt. Das Reaktionsprodukt In der Syntheselösung Ist p-Toluylaldehyd oder 2,4-Dimethylbenzaldehyd, die jeweils aus Toluol oder m-Xylol In Gegenwart von Fluorwasserstoff und Bortrlfluorid als Katalysator erhalten wurden. Das Zersetzungsmittel war Monofluorbenzol oder p-Fluortoluol. Eine 30 bis 40 gewichtsprozentige Lösung des aromatischen Aldehyds Im Zersetzungsmitlei wurde am Kolonnenboden abgenommen. Material mit niedrigem Siedepunkt, wie z. B. das Zersetzungsmittel, und mit hohem Siedepunkt, wie es durch die Qualiiätsveränderung des aromatischen Aldehyds entsteht, wurde vom abgemommenen Anteil durch Destillieren abgetrennt, wodurch das Reaktionsprodukt, nämlich der * aromatischen Aldehyd, gewonnen wurde. Die Menge des im System unter Rückfluß stehenden Zersetzungsmittels wurde durch die vom Erhitzer zugeführte Wärme eingestellt. Der Druck In der Kolonne wurde konstant gehalten. Indem die Gasmenge, die am Kolonnenkopf abgezogen wurde, eingestellt wurde, wodurch die Temperatur In der Kolonne ebenfalls konstant gehalten wurde.
Die Zersetzungsergebnisse sind In Tabelle 1 wiedergegeben.
Zu Vergleichszwecken wurden die obigen Arbeltsgänge wiederholt, mit der Ausnahme, daß Toluol oder Monochlorbenzol als Zersetzungsmittel eingesetzt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 als Vergleichbeispiele 1 bis 3 wiedergegeben.
Tabelle 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Vergleichsbeispiele
1 2
Reaktionsprodukt
p-Toluyl- p-Toluyl- p-Toluyl- 2,4-Dialdehyd aldehyd aldehyd methyl-
benzaldehyd
p-Toluylaldehyd
2,4-Dimethyl- benzaldehyd
Gehalt zugeführte HF-Menge (Mol/h) der Syn- zugeführte BF3-Menge (Mol/h)
these- ,..._, ..
... zugeführte Menge an aroma-
tischem Aldehyd (Mol/h) zugeführte Menge an nicht umgesetztem aromatischem Kohlenwasserstoff (Moi/h)
Zersetzungsmittel
zugefijhrte Menge an Zersetzungsmittel
(Mol/h)
Rückflußmenge an Zersetzungsmittel in der Kolonne (Mol/h)
79,3
15,6
10,8
1,2
82,0 18,4 11,8
1,8
68,6 13,7 10,7
1,7
77,3 13,3 10,2
1,2
80,7 15,5 11,5
1,8
Arbeitsbedin
gungen
am Kolonnen
kopf abgezoge
nes Gas
Boden
der Kolonne
abgezogene
Flüssigkeit
Druck (KPa)
Temperatur in der Zersetzungskolonne (0C)
Menge der gewonnen HF (Mol/h) Rückgewinnanteil der HF (%)
Menge des gewonnen BF3 (Mol/h)
Rückgewinnanteil des BF3 (%) Menge an abgezogenem Zersetzungsmittel (Mol/h) Menge an nicht umgesetztem aromatischem Kohlenwasserstoff (Mol/h)
Menge an gewonnenem aromatischem Aldehyd (Mol/h)
Rückgewinnanteil des aromatischen Aldehyds (%)
Menge an abgezogenem Zersetzungsmittel (Mol/h) Menge an abgezogenem, nicht umgesetztem, aromatischem Kohlenwasserstoff (Mol/h)
Menge an abgezogenem Material mit hohem Siedepunkt (g/h)
0 1,5 0
10,6 11,6 10,4
(98,2) (98,5) (97,5)
35 41 40
1,2 0,2 1,6
35
137
276
Monofluorbenzol
40 36		 313 p-Fluortoluol
42 41		 268 Toluol
41		 50 Mono
chlor
benzol
49
297 490,5
155		 319 294,3
155		 286 310 321
490,5
155		 79,1
(99,7)
15,5		 294,3
160		 68,2
(99,4)
13,6		 294,3
156		 490,5
182		 196.2
161
78,2
(99,6)
16,2		 (99,4)
1		 81,8
(99,7)
18,3		 (99,4)
1		 75,4
(97,5)
12,9		 78,0
(96.6)
14,9		 79,0
(96,0)
15.7
(99,5)
1		 (99,6)
1		 (97,0)
1		 (96,2)
0		 (95,8)
0
9,4 10,4 11,9 (95,1) (90,4) (93,0) 38 47
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch;
    Verfahren zum Zersetzen eines Komplexes, der einen aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid enthält, zur getrennten Gewinnung eines aromatischen Aldehyds, von Fluorwasserstoff und Bortrifluorid In Gegenwart eines aromatischen Zersetzungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung In Gegenwart eines Zersetzungsmittels der Formel
DE2558164A 1974-12-27 1975-12-23 Verfahren zum Zersetzen eines aus einem aromatischen Aldehyd, Fluorwasserstoff und Bortrifluorid bestehenden Komplexes Expired DE2558164C2 (de)

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GB1528610A (en) 1978-10-18
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