DE2628725A1

DE2628725A1 - Verfahren zur herstellung von 2-tert.-alkylsubstituierten anthrachinonen

Info

Publication number: DE2628725A1
Application number: DE19762628725
Authority: DE
Inventors: Muneo Ito; Chiharu Nishizawa; Michio Ohba; Shizuo Togo
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1975-06-25
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2317267B1; JPS5516494B2; US4036861A; FR2317267A1; JPS523047A; DE2628725C2

Description

Lied!, Nöth, Zeitler

Patentanwälte IQOO München 22 ■ Steinsdorfstraße 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84 62

B 7897

MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC. 5-2, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo / JAPAN

Verfahren zur Herstellung von 2-tert. -alkylsubstituierten Anthrachinonen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2-tert. -alkytsubstituierten Anthrachinonen.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von alkylsubstituierten Anthrachinonen bekannt, das aus der Umsetzung von Phthalsäureanhydrid mit einem Alkylbenzol in Gegenwart eines Katalysators nach Friedel und Crafts besteht. Die Durchführung dieses Verfahrens ist kompliziert. Dazu kommt, daß bei diesem Verfahren große Mengen an

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Aluminiumchlorid und konzentrierter Schwefelsäure notwendig sind, so daß die Beseitigung der Abfallprodukte der Reaktion schwierig ist. Ferner finden bei diesem Verfahren eine Isomerisationsreaktion, eine Umlagerungsreaktion und eine Eliminierungsreaktion der Alkylgruppe statt, so daß die Nebenprodukte dieser Reaktionen das Zielprodukt verunreinigen.

Die japanischen Patentanmeldungen (erste Veröffentlichungen) 47-576, 48-61463 und 49-75568 offenbaren Verfahren zur Herstellung von nichtsubstituierten Anthrachinonen. Diese Verfahren bestehen aus der katalytischen Oxidation von Indanen, wie 1-Methyl-3-phenylindan oder Diphenylmethanen, wie o-Benzyltoluol in der Dampfphase. Es wurde jedoch gefunden, daß bei der katalytischen Oxidation von o-Benzyltoluol in der Dampfphase größere Menggivon p-Benzylbenzaldehyd als Nebenprodukt gebildet wurden, wodurch sich die Ausbeute an Anthrachinon zu nur 40 - 45 % ergab. Es wurde auch gefunden, daß, wenn die katalytische Oxidation von o-Benzyltoluol, das mit einer Alkylgruppe, wie die Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppe substituiert war, in der Dampfphase durchgeführt wurde, dann fand eine Oxidation der am Benzolkern substituierten Alkylgruppe statt, so daß folglicherweise sich die Ausbeute an alkylsubstituiertem Anthrachinon verringerte.

Der im Anspruch 1 angegebenenErfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von 2-tert. -alkylsubstituierten Anthrachinonen vorzusehen, bei dem sich die Beseitigung von Abfallprodukten erübrigt und eine nur geringe oder gar keine Bildung von Nebenprodukten stattfindet.

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Ausgestaltungen dieser Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Es wurde folgendes gefunden: Wird eine Diphenylmethanverbindung, bei der einer der Benzolkerne mit zwei Alkylgruppen einschließlich einer tertiären Alkylgruppe substituiert ist, der folgenden Formel

in der R« und R« verschieden und unabhängig voneinander Wasserstoff oder tertiäre Alkylgruppen mit 4 und 5 Kohlenstoffatomen sind, wobei R* oder R„ ein Wasserstoffatom und R„ eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen ist, in der Dampfphase einer katalytischen Oxidation in Gegenwart eines Katalysators, der Vanadiumoxid enthält, unterzogen, so läßt sich ein 2-tert. -alkylsubstituiertes Anthrachinon in hoher Ausbeute mit nur geringer oder gar keiner Bildung einer Benzylbenzaldehydverbindung erhalten. Die tlert. -Alkylgruppe an der Diphenylmethanverbindung wird während der Oxidationsreaktion keiner Oxidation unterzogen und fördert eher die Umsetzung der Verbindung zum Anthrachinon. Hierauf beruht die Erfindung.

Die erfindungsgemäß erhaltenen 2-tert. -alkylsubstituierten Anthrachinone sind brauchbar zum Einsatz bei der Herstellung von Wasserstoffsuperoxid durch das Anthrachinonverfahren, als Farbstoffzwischenprodukte sowie als Rohmaterial bei organischen Synthesen.

Typische Beispiele der durch die oben angegebene Formel dargestellten Diphenylmethanverbindungen umfassen 4-Tertr-butyl-2-benzyltoluol, 5-Tert-butyl-2-benzyltoluol, 4-Tert<-amyl-2-benzyltoluol,

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5-Tert. -amyl-2-benzyltoluol, 4-Tert. -butyl-2-benzyläthylbenzol, 5-Tert. -butyl-2-benzyläthylbenzol, 4-Tert. -amyl-2-benzyläthylbenzol, 5-Tert. -amyl-2-benzyläthylbenzol, 4-Tert. -butyl-2-benzylcumol, 5-Tert. -butyl-2-benzylcumol, 4-Tert. -amyl-2-benzylcumol, 5-Tert. amyl-2-benzylcumol und ähnliche Verbindungen. Bevorzugt werden 4-Tert. -butyl-2-benzyltoluol, 4-Tert. -amyl-2-benzyltoluol, 5-Tert. butyl-2-benzyltoluol und 5-Tert.-amyl-2-benzyltoluol.

Es ist kritisch, daß zwei Alkylgruppen einschließlich einer Tert. -Alkylgruppe an einem Benzolkern der Diphenylmethanverbindung vorhanden sind. Wie in den angegebenen Vergleichsbeispielen gezeigt wird, wurde festgestellt, daß, wenn die katalytische Oxidation einer Diphenylmethanverbindung, in der eine Alkylgruppe an einem Benzolkern der Verbindung vorhanden war, während die andere Alkylgruppe sich am anderen Benzolkern der Verbindung befand, in der Dampfphase durchgeführt wurde, so ließ sich ein 2-tert. -alkylsubstituiertes Anthrachinon nicht in hoher Ausbeute erhalten aufgrund der Bildung einer beträchtlichen Menge eines Nebenproduktes, nämlich des 2-(4'-Tert.-alkylbenzyl) benzaldehyde.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es kritisch, daß der Katalysator zum Oxidieren der Diphenylmethanverbindung in der Dampfphase Vanadiumoxid enthält.

Der Katalysator kann im wesentlichen aus einem Vanadiumoxid, wie z.B. Vanadiumpentoxid, bestehen. In vorteilhafter Weise kann der Katalysator Vanadiumpentoxid und ein oder mehrere andere Metallverbindungen enthalten, um die katalytische Aktivität oder die Selektivität zu verbessern. Die anderen zusammen mit dem Vanadiumoxid brauchbaren Metallverbindungen umfassen z.B. Alkalimetallverbindungen, Thalliumverbindungen, Uranverbindungen, Titanverbindungen,

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Antimonverbindungen und ähnliche. In bevorzugter Weise ist die andere Metallverbindung in Form eines Oxids vorhanden. Falls erforderlich, können zwei oder mehrere andere Metallverbindungen zusammen mit dem Vanadiumoxid verwendet werden. Kombinationen, wie Vanadiumoxid-Thalliumoxid und Vanadiumoxid-Uranoxid werden bevorzugt.

Der Vanadiumoxidkatalysator oder der aus Vanadiumoxid und einem oder mehreren anderen Metallverbindungen bestehende Katalysator kann in Teilchenform so wie er ist verwendet werden. Diese Katalysatoren können in zweckmäßiger Weise in dem Zustand zur Anwendung kommen, in dem sie sich auf einem inerten Träger, wie elektrisch geschmolzenem Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, schwammförmigem Aluminiumoxid und ähnlichem, befinden. Die auf dem Träger befindliche Menge des Katalysators soll etwa 1-15 Gew. -% betragen, bezogen auf die Menge des inerten Trägers.

Die als Ausgangsmaterial verwendete Diphenylmethanverbindung wird vergast und die im gasförmigen Zustand befindliche Verbindung wird dann mit einem Oxidationsmittel vermischt. Die im gasförmigen Zustand befindliche Mischung aus der Verbindung und dem Oxidationsmittel wird durch einen mit dem Katalysator gefüllten Reaktor geleitet, um die Verbindung zu oxidieren. Die Konzentration der Diphenylmethanverbindung der vorstehend angegebenen Formel im Oxidationsmittel ist unkritisch. In vorteilhafter Weise kann die Konzentration etwa 0,1 Mol-% bis ungefähr 0,6 Mol-% betragen. Das Oxidationsmittel kann ein sauerstoffhaltiges Gas sein und umfaßt Luft oder eine Mischung aus Sauerstoff und einem inerten Gas. Luft wird bevorzugt. Der relative Volumendurchsatz (auf Normalbedingungen bezogenes Durchsatzvolumen des Gases pro Katalysatorvolumeneinheit und Zeiteinheit) des das Ausgangs material enthaltenden Gases ist nicht kritisch.

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Im allgemeinen kann der relative Volumendurchsatz etwa 2.000 Std. ~ bis etwa 15.000 Std. , vorzugsweise etwa 2.000 Std. ~ bis etwa 7.000 Std. ~* betragen.

Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch. Die Temperatur kann zweckmäßigerweise etwa 300 C I 350° C bis etwa 500° C betragen.

zweckmäßigerweise etwa 300 C bis etwa 550 C, vorzugsweise etwa

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Mischung aus der Diphenylmethanverbindung und dem Oxidationsmittel Wasserdampf enthalten, um die Ausbeute an dem Anthrachinon zu erhöhen. Wasserdampf kann in einer Menge beigemischt werden, die 0,5-5 Vol. -%, bezogen auf das Volumen des das Oxidationsmittel enthaltenden gasförmigen Reaktionsmittels, beträgt.

Die erfindungsgemäße Reaktion kann bei Atmosphärendruck, einem Überdruck oder einem Unterdruck durchgeführt werden.

Nach Beendigung der katalytischen Oxidation der Verbindung kann das erzielte Anthrachinon durch bekannte Verfahren aus der sich ergebenden Gasmischung abgetrennt werden. Zum Beispiel kann das erzielte Anthrachinon aus der Gasmischung abgetrennt werden durch die Kondensation des Gases oder durch die Absorption des Gases in einem organischen Lösungsmittel, wonach eine Destillation oder eine Kristallisation des erzielten Produkts stattfindet.

Verfahren zur Herstellung der durch die oben angegebene Formel dargestellten Diphenylmethanverbindungen sind bekannt. Eines der bekannten Verfahren ist z.B. das folgende:

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CH,

ry\ + Tert.-amylchlorid

Friedel-

Crafts-

Katalysator

CH,

O t-amyl

CH₂Cl

CH,

Friedel-

Crafts-

Katalysator t-amyl

Die nach anderen Verfahren erhaltenen Diphenylmethanverbindungen sind auch als Aus gangs material des erfindungsgemäßen Verfahrens brauchbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Herstellung von 2-Tert. -butylanthrachinon:

In einem Reaktor wurden 52 g Ammoniummetavanadat in 200 g Wasser suspendiert. Dieser Mischung wurden 104 g Oxalsäuredihydrat zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde auf 80 C erhitzt, um eine blaue Lösung zu ergeben. Der blauen Lösung wurden 400 g elektrisch verschmolzenem Aluminiumoxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 3 mm) zugegeben. Die Lösung wurde erhitzt und am Wasserbad getrocknet, um einen vom Aluminiumoxid getragenen Katalysator zu ergeben. Bei einer Temperatur von 180° C wurde der Katalysator 10 Stunden lang vorgetrocknet. Ein aus Edelstahl gefertigter Reaktor wurde ge-

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füllt mit dem vorgetrockneten Katalysator, der 3 Stunden lang in einem durchfließ
gebrannt wurde.

einem durchfließenden Luftstrom bei einer Temperatur von 500 C

Der gebrannte Katalysator wurde in einen aus Edelstahl gefertigten Reaktor eingeführt. Eine Mischung aus 4-Tert.-butyl-2-benzyltoluol (90 Mol-%) und 5-Tert.-butyl-2-benzyltoluol (10 Mol-%), die vorher vergast und mit Luft vermischt worden war, wurde einer katalytischen Oxidation unterzogen, indem sie unter den folgenden Reaktionsbedingungen durch das Katalysatorbett geleitet wurde.

Reaktionsbedingungen:

optimale Reaktionstemperatur 385 C

relativer Volumendurchsatz 6.000 Std."

Konzentration des Aus gangs materials in Luft 0,2 Mol-%

Reaktionsergebnisse (durch Gas Chromatographie bestimmt): Umsetzung 97,7%

Ausbeute an 2-Tert. -butyl-anthrachinon 50,6 Mol-%

Ausbeute an 4-Tert. -butyl-2-benzylbenzaldehyd Spuren

Das erzielte Anthrachinon wurde aus dem Reaktionsprodukt durch ein Kristallisationsverfahren abgetrennt, bei welchem das Reaktionsrohprodukt in Methanol aufgelöst und die Methanollösung dann abgekühlt wurde, um das erwünschte Anthrachinon zu kristallisieren. Das erhaltene 2-Tert. -butylanthrachinon hatte einen Schmelzpunkt von 102,5-103⁰C.

Elementaranalyse:

gefunden: C 81,0 %, H 5,7 %

berechnet: C 81,8 %, H 6,1 %

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Beispiel 2

Herstellung von 2-Tert. -butylanthrachinon:

In einem Reaktor wurden 12,3 g Ammoniummetavanadat in 150 ml Wasser suspendiert. Der Mischung wurden 25 g Oxalsäuredihydrat zugegeben. Die sich ergebende Mischung wurde auf 80 C erhitzt, um eine blaue Lösung zu ergeben. Der sich ergebenden Lösung wurden 1,00 g Titantetrachlorid und 0,355 g Caesium chlor id zugegeben. Die erhaltene Lösung wurde gründlich durchgerührt. Dieser Lösung wurden 100 g elektrisch verschmolzenes Aluminiumoxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 3 mm) zugegeben. Die Lösung wurde erhitzt und am Wasserbad getrocknet, um einen vom Aluminiumoxid getragenen Katalysator zu ergeben. Der Katalysator wurde bei einer Temperatur von 180 C 10 Stunden lang vorgetrocknet. Ein aus Edelstahl gefertigter Reaktor wurde mit dem vorgetrockneten Katalysator gefüllt, der bei einer Temperatur von 500 C in einem durchfließenden Luftstrom 3 Stunden lang gebrannt wurde. Das Atomverhältnis der wirksamen Komponenten in dem erhaltenen Katalysator betrug V:Ti:Cs = 100:5:2.

Die katalytische Oxidation wurde durchgeführt unter Verwendung des oben beschriebenen Katalysators bei den gleichen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1. Die Analyse und Trennung des Reaktionsproduktes wurden nach dem gleichen Verfahren durchgeführt wie im Beispiel 1 beschrieben.

Reaktionsergebnisse:

Umsetzung 99,4%

optimale Reaktionstemperatur 400 C Ausbeute an 2-Tert. -butylanthrachinon 60,1 Mol-%

Ausbeute an 4-Tert. -butyl-benzaldehyd Spuren

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Vergleichsbeispiel 1

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der im Beispiel 2 erhaltene Katalysator und o-Benzyltoluol als Aus gangs material verwendet wurden. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 1. Das auf diese Weise erhaltene Anthrachinon hatte einen Schmelzpunkt von 283 - 285° C (286° C gemäß der chemischen Literatur).

Tabelle 1

Reaktions-	Konzentra	Relativer	Umsetzung	Ausbeute	Ausbeute
temperatur	tion des	Volumen	des o-Ben-	an Anthra	an o-Ben-
(⁰C)	o-Benzyl-	durchsatz	zyltoluols	chinon	zylbenzalde-
410	toluols (Mol-%)	(std.-¹)	<%)*	(Mol-%f	hyd (Mol-%)*
422	0,28	6.000	91,0 .	37,6	21,7
430	0,28	6.000	97,5	37,3	19,6
(optimale
Reaktions-
tempera	0,28	6.000	1000,0	45,0	16,4
tur)

(* durch Gas Chromatographie bestimmt)

Vergleichsbeispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt,mit der Ausnahme, daß der im Beispiel 2 erhaltene Katalysator verwendet wurde und als Ausgangsmaterial 4-Methyl-2-benzyltoluol diente, das mit Luft auf 0,27 Mol-% verdünnt wurde, und daß der relative Volumendurchsatz 6.000 Std. ^Λ betrug.

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Reaktionsergebnisse:

Optimale Reaktionstemperatur 406 C

Umsetzung 77,4 %

Ausbeute an 2-Methylanthrachinon 6,1 Mol-%

Als Hauptprodukt wurde ein teerartiges Material erhalten.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der im Beispiel 2 erhaltene Katalysator verwendet wurde, daß das Ausgangsmaterial aus 4-Tert.-butyl-2-benzyläthylbenzol (Konzentration: 0,2 Mol-%) bestand, und daß der relative Volumendurchsatz 6.000 Std. betrug.

Reaktionsergebnisse: (durch Gaschromatographie bestimmt)

Optimale Reaktionstemperatur · 400 C

Umsetzung 100 %

Ausbeute an 2-Tert. -butylanthrachinon 52,6 Mol-%

Die Abtrennung des Reaktionsproduktes fand nach dem gleichen Verfahren wie beim Beispiel 1 statt.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle von 4-Tert. -butyl-2-benzyläthylbenzol eine Mischung aus 4-Tert.-amyl-2-benzyltoluol (90 Mol-%) und 5-Tert.-amyl-2-benzyltoluol (10 Mol-%) verwendet wurde. Die mit der Gas Chromatographie erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt:

Optimale Reaktionstemperatur 400 C

Umsetzung 97,3 %

Ausbeute an 2-Tert. -amylanthrachinon 45,0 Mol-%

Ausbeute an 4-Tert. -2-benzylbenzaldehyd 1,8 Mol-%

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Das Abtrennungs verfahr en für das Reaktionsprodukt war das gleiche wie beim Beispiel 1 und das auf diese Weise erhaltene 2-Tert.-amylanthrachinon hatte einen Schmelzpunkt von 77-78 C.

E lerne ntar analyse:

gefunden: C 81,6 %, H 6,4 %

berechnet: C 82,0 %, H 6,5 %

Vergleichsbeispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der beim Beispiel 2 erhaltene Katalysator verwendet wurde, daß das Aus gangs material aus 2-(4'-Tert.-amylbenzyl)toluol bestand, das mit Luft auf 0,2 Mol-% verdünnt worden war, und daß der relative Volumendurchsatz 6.000JStd. ~ betrug. Die mit der Gaschromatographie erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt:

Optimale Reaktionstemperatur Umsetzung

Ausbeute an 2-Tert.-amylanthrachinon Ausbeute an 2-(4' -Amylbenzyl)benzaldehyd

Beispiele 5-9 und Vergleichsbeispiel 4:

Die in der Tabelle 2 gezeigten Katalysatoren wurden in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 oder Beispiel 2 hergestellt. Die katalytische Oxidation wurde durchgeführt unter Verwendung des Katalysators und des Ausgangsmaterials des Beispiels 4 unter den gleichenReaktionsbedingungen wie im Beispiel 4. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle 2 ersichtlich.

Zum Vergleich wurde das oben beschriebene Verfahren wiederholt, mit der Ausnahme, daß 2-(4'-Tert.-amylbenzyl)toluol als Ausgangs-

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404	⁰C	%
97	,1	Mol-%
34	,8	Mol-%
13	,9

produkt verwendet wurde anstelle von 4-tert. -Amyl-2-benzyltoluol. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 2 angegeben.

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Tabelle 2

OT O CO

Beispiel Nr.	Katalysator (Atomverhältnis)	Träger	Optimale Reaktions- temperatur (⁸C)	Umsetzung <%) *	Ausbeute an 2-Tert.-amyl- anthrachinon (Mol-%) *	Ausbeute an 4-Tert.-amyl- 2-benzylbenz- aldehyd (Mol-%) *
5	V₂O₅-CsCl (100:3)	elektrisch ver schmolzenes Aluminiumoxid	434	93,9	44,9	1,0
6	(100:5:2,5:1,5)	elektrisch ver schmolzenes Aluminiumoxid	381	96,5	39,5	1,5
7	V₂O₅-KH₂PO₄ (100:7)	Silizium karbid	430	94,1	41,0	1,4
8	^V2°5-^T12°3 (100:6)	schwammför- miges Alumi nium	390 '	96,9	53,7	1,0
9	^V2°5-^UO3 (100:20)	schwammför- miges Alumi nium	398	100,0	55,0	0,7
Vergleichs beispiel 4	^V2°5-^TiO2-^K2^SO4- Na₂SO₄ 100:5:2,5:1,5)	elektrisch ver schmolzenes Aluminiumoxid	403	96,4	31,0	Ausbeute an 2-(4'-Tert.- amyl-benzyl)- benzaldehyd 9,3 *

* durch Gas Chromatographie bestimmt

cn

Beispiel 10

Das Verfahren des Beispiels 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß dem aus dem Ausgangsmaterial und Luft bestehenden zugeführten Material Wasserdampf zugegeben wurde. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle 3 ersichtlich.

Tabelle 3

Beispiel Nr.	Anteil des Was serdampfes im zugeführten Material (Vol-%)	Umsetzung (%) *	Ausbeute an 2-Tert.-amyl- anthrachinon (Mol-%) *	Ausbeute an 4-Tert.-2- benzylbenz- aldehyd (Mol-%) *
4	0	97,3	45,0	1,8
10	2,2	98,8	50,1	1,7
4,4	98,9	46,1

# durch Gas Chromatographie bestimmt

Beispiel 11

Herstellung von 2- tert. -Amylanthrachinon:

In einem Reaktor wurden 2, 58 g Ammoniummetavanadat in 50 g Wasser suspendiert. Dieser Mischung wurden 10 g Oxalsäuredihydrat zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde auf 80 C erhitzt, um eine blaue Lösung zu ergeben. Der blauen Lösung wurden 1,88 g Uranylacetat zugegeben. Die sich ergebende Lösung wurde auf 100 g erhitztes schwammförmiges Aluminium (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 3 mm) aufgesprüht. Die entstehende Mischung wurde danach erhitzt und am Wasserbad getrocknet, um einen vom schwammförmigen Aluminium getragenen Katalysator zu ergeben. Der Katalysator wurde bei einer Temperatur von

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180° C 10 Stunden lang vorgetrocknet. Der vorgetrocknete Katalysator wurde in einen aus Edelstahl gefertigten Reaktor eingefüllt und bei einer Temperatur von 500° C 3 Stunden lang in einem durchfließenden Luftstrom kalziniert. Das Atomverhältnis im sich ergebenden Katalysator betrug V:U = 100:20.

Der gebrannte Katalysator wurde in einen aus Edelstahl gefertigten Reaktor eingefüllt. Die Mischung aus 4-Tert.-amyl-2-benzyltoluol (90 Mol-%) und 5-Tert.-amyl-2-benzyltoluol (10 Mol-%), die vorher vergast und mit Luft gemischt worden war, wurde einer katalytischen Oxidation unterzogen, indem sie unter den folgenden Reaktionsbedingungen durch das Katalysatorbett geleitet wurde.

Reaktionsbedingungen:

iperatur 403° C

Optimale Reaktionstemperatur 403° C

relativer Volumendurchsatz - 3.000 Std.

Konzentration des Aus gangs materials in Luft 0,2 Mol-%

Reaktionsergebnisse (durch Gas Chromatographie bestimmt): Umsetzung 100,0%

Ausbeute an 2-Tert. -butyl-anthrachinon 60,6 Mol-%

Ausbeute an. 4-Tert.-butyl-2-benzylbenzaldehyd 1,1 Mol-%

Die Abtrennung des Reaktionsproduktes wurde mit dem gleichen Verfahren wie beim Beispiel 1 durchgeführt.

Beispiel 12

Bei der Herstellung des Katalysators wurde das Verfahren des Beispiels IX wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle von 1, 88 g Uranylacetat 0,35 g Thallium(I)-acetat verwendet wurden. Das Atomverhältnis in dem erhaltenen Katalysator war V:T1 = 100:6.

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Bei diesem Beispiel wurde das gleiche Rohmaterial und Oxidationsverfahren verwendet wie beim Beispiel 11. Die Reaktionsbedingungen und die durch Gaschromatographie bestimmten Reaktionsergebnisse sind wie folgt:

Reakt ionsbedindunge n:

iperatur 395 C

Optimale Reaktionstemperatur 395 C

relativer Volumendurchsatz 3.000 Std.

Konzentration des Ausgangsmaterials in Luft 0,2 Mol-%

Reaktionsergebnisse:

Umsetzung 97,2%

Ausbeute an 2-Tert.-butyl-anthrachinon 55,0 Mol-%

Ausbeute an 4-Tert. -butyl-2-benzylbenzaldehyd 1,5 Mol-%

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Claims

Patentans pr üche

1. J Verfahren zur Herstellung von 2- tert. -alkylsubstituierten Anthrachinonen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Diphenylmethanverbindung der Formel

in der R« und R„ verschieden und unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder tert.-Alkylgruppen mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen sind, wobei R- oder R„ ein Wasserstoffatom und R„ eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen ist, in der Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators,der Vanadiumoxid enthält, katalytisch oxidiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Diphenylmethanverbindung auswählt aus der Gruppe, bestehend aus 4- tert.-Butyl-2-benzyltoluol, 4- tert.-Amyl-2-benzyltoluol,

5- tert.-Qutyl-2-benzyltoluol und 5- tert.-Amyl-2-benzyltoluol.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus Vanadiumpentoxid besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus einer Mischung aus Vanadiumpentoxid mit einer anderen metallischen Verbindung oder mit mehreren anderen metallischen Verbindungen besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die metallische Verbindung bzw. Verbindungen auswählt aus der

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Gruppe, bestehend aus einer Alkalimetallverbindung, einer Thallium verbindung, einer Uranverbindung, einer Titanverbindung, einer Antimonverbindung und Mischungen daraus.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator eine Kombination aus Vanadiumoxid mit Uranoxid oder Thalliumoxid wählt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Katalysator auf einem Träger befindet, den man auswählt aus der Gruppe, bestehend aus elektrisch verschmolzenem Aluminiumoxid, Siliziumkarbid und schwammförmigem Aluminium.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Durchführung der katalytischen Oxidation die Mischung aus der Diphenylmethanverbindung und einem Oxidationsmittel in gasförmigem Zustand durch einen mit dem Katalysator gefüllten Reaktor durchleitet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxidationsmittel Luft verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Diphenylmethanverbindung in der Mischung etwa 0,1 Mol-% bis etwa 0,6 Mol-% beträgt.

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