DE2640505B1 - Verfahren zur herstellung von aethern - Google Patents
Verfahren zur herstellung von aethernInfo
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Description
worin R1 einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest und
R2 Wasserstoff oder Chlor bedeutet, η eine ganze
Zahl von 0 bis 8 ist und OR gleiche oder verschiedene Oxalkylengruppen der Formel
«4
IO
15
-O-CH-(CH2)m-CH2-darstellt,
worin m eine Zahl von 0 bis 4 ist und R4 Wasserstoff oder im Falle von m — 0 auch
einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Chlormethylrest oder einen Phenylrest bedeutet,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindungen gemäß der Formel I in Gegenwart
von Lewis-Säuren mit Oxacycloalkanen der allgemeinen Formel
R4
CH-(CH2L-CH2
worin R4 und m die obengenannte Bedeutung
haben, umsetzt, wobei bei der Umsetzung mit Oxacycloalkanen mit mehr als 4 Gliedern auch
3- bis 4gliedrige Oxacycloalkane zugegen sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kettenförmiger Äther, bei dem Oxyalkylengruppen von
Oxacycloalkanen eingelagert werden in eine Verbindung der allgemeinen Formel
R2- CH2-(OR)n- O -R1
worin R1 einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest und R2 Wasserstoff oder Chlor bedeutet, η eine ganze
Zahl von 0 bis 8 ist und OR gleiche oder verschiedene Oxalkylengruppen der Formel
—O—CH—(CH2)ra—CH2—
darstellt, worin m eine Zahl von O bis 4 ist und R4
Wasserstoff oder im Falle von m = 0 auch einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Chlormethylrest
oder einen Phenylrest bedeutet.
Es ist bekannt, organische Verbindungen, die aktiven Wasserstoff im Molekül aufweisen (das sind im
wesentlichen Verbindungen mit an Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebundenem Wasserstoff), beispielsweise
Alkohole oder Ätheralkohole, in Gegenwart von Oxoniumsalzen mit Oxacycloalkanen zu Äther-
oder Polyätheralkoholen umzusetzen (vgl. DT-OS 23 00248). Die dabei vor sich gehende Reaktion
läuft, beispielsweise bei Einsatz von Äthylalkohol und Äthylenoxid, wie folgt ab:
C2H5-OH + η CH2-CH2-O
Lewissäure C2H5-O-(CH2-CH2O)n-H
Die erhaltenen Produkte stellen also keine reinen Ätherverbindungen dar, sondern es handelt sich um
Äther- oder PolyätheraUcohole.
Es ist auch bekannt (vgl. H ο üb en—Weyl,
»Methoden der organischen Chemie« 1965, Band VI/3,
CH3O-CH(R)-OCH3 + CH2-CH2O —
Seite 292) 1,2 Epoxyde, wie Äthylenoxid, in Gegenwart von Bortrifluorid als Katalysator in Methylacetale
unter Bildung von Methyl-(jS-alkoxy-methyl-)acetalen einzubauen, wie die folgende Reaktionsgleichung veranschaulichen
soll (wobei R = Alkyl ist):
Dabei wird offensichtlich die bei Anwesenheit von Säuren sehr leichte Aufspaltbarkeit von Acetalen
ausgenutzt (vgl. H ο u b e η —We y 1, »Methoden der
organischen Chemie«, 1965, Band VI/3, Seite 203 in Verbindung mit Seiten 272,273).
Es ist ferner bekannt, Oxacycloalkane, wie Äthylenoxid, Trimethylenoxid, Tetramethylenoxid (Tetrahydrofuran)
oder höhergliedrige Ringäther, wie Hexamethylenoxid (Oxacycloheptan) einzeln oder in Mischung
untereinander mit Hilfe von Lewis-Säuren zu polymerisieren (vgl. DT-OS 1495 209 und Zeit-CH3O-CH(R)-O-CH2-CH2-OCH3
(2)
schrift »Angewandte Chemie« 72. Jahrgang, 1960/Nr. 24, Seite 927 bis 1006). Wie in der Zeitschrift ausgeführt
wird, beruht der Reaktionsmechanismus dieser Polymerisation im wesentlichen darauf, daß unter
Einwirkung von Lewis-Säuren das Ringgefüge der Oxacycloalkane aufgespalten wird und sich dadurch
eine Oxalkylengruppe nach der anderen anlagern kann.
Während also, unter Verwendung von kationischen Katalysatoren, einerseits das Einlagern von Oxacycloalkanen
als Oxalkylengruppen in Acetale sowie in
organische Verbindungen mit aktivem, d. h., gegenüber Alkylenoxiden reaktionsfähigem Wasserstoff (für diese
Umsetzung ist der Ausdruck Oxalkylierung gebräuchlich) und andererseits das Polymerisieren von Oxacycloalkanen
untereinander bekannt ist, ist bisher das Einlagern von Oxacycloalkanen als Oxalkylengruppen
in acyclische (kettenförmige)Äther gemäß der Formell
nicht beschrieben worden.
Verbindungen dieser Art, beispielsweise Methyläther von Phenolen, aliphatischen Alkoholen sowie Alkylglykolen,
sind an sich bekannt. Ihre Herstellung erfolgt nach dem Stand der Technik (vgl. »Ullmanns
CH3OH + 2CH2-CH2-O -
10 Encyklopädie der technischen Chemie«, 1974, Band 8, Seite 148, linke Spalte) bevorzugt dadurch, daß ein
Alkohol mit einem Oxacycloalkan gemäß oben gezeigter Reaktion (1) umgesetzt wird, die entstandene
Monoätherverbindung mit Alkali in das Glykolat und dieses mit Alkylhalogenid oder Dialkylsulfat in die
Diätherverbindung übergeführt wird. Die folgende Reaktionsgleichung am Beispiel Methanol, Äthylen-
<"xid, Natronlauge und Methylchlorid soll die dem
Verfahren zugrunde liegende Dreistufen-Reaktion veranschaulichen:
CH3OCH2CH2OCH2CH2Oh
CH3OCH2CH2OCH2CH2Oh + NaOH
CH3OCH2CH2OCH2CH2ONa + CH3Cl
-H,0
- NaCl, * CH3OCH2CH2OCH2CH2ONa
CH3OCH2CH2OCH2Ch2OCH3
CH3OCH2CH2OCH2Ch2OCH3
Dieses schon seit langem bekannte Verfahren zur technischen Herstellung solcher Äther zeigt schwerwiegende
Nachteile: Geringe Raum-Zeit-Ausbeute, weil die Entwässerung des Glykolats viel Zeit in
Anspruch nimmt; hohe Materialkosten, insbesondere durch die relativ teuren Ausgangsalkohole; hohe
Umweltbelastung durch anfallendes NaCl; neben den reinen Äthern liegen im erzeugten Produkt auch noch
Monoäther, also Ätheralkohole, vor, deren Trennung von den Diäthern relativ schwierig und technisch
aufwendig ist.
In den letzten Jahren sind weitere Verfahren zur Herstellung der in Rede stehenden Äther entwickelt
worden (vgl. »Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie«, 1974, Band 8, Seite 205). Nach einer
Herstellungsmethode wird von Methanol, Äthylenchlorid und Mg- oder Zn-Hydroxid ausgegangen.
Dabei werden für die beidseitige Verätherung offensichtlich doppeltmorale Salzmengen erzeugt. Bei der
zweiten Methode geht man vonÄthylen und Methanol aus. Hierzu ist ein katalytischer Oxidationsprozeß
mittels Jod erforderlich, der hohen technischen Aufwand erfordert und zu hohen Anteilen unverwertbarer
Nebenprodukte führt. Im Hinblick auf die Nachteile ist auch angeregt worden, Dimethylglykoläther dadurch
herzustellen, daß man die entsprechenden Methylglykole mittels Formaldehyd in Formale überführt
und diese hydrogenolytisch spaltet zum gewünschten Dimethylglykoläther unter Rückgewinnung
äquimolarer Mengen des eingesetzten Monomethylglykoläthers (DT-OS 2434057). Mit diesem
Verfahren wird zwar ein wesentlicher Fortschritt erzielt, jedoch beeinträchtigt die zwangsläufige Rückführungvon
50% desRohstoffes die Raumzeitausbeute.
Durch diese vielseitigen Bemühungen zur Herstellung von kettenförmigen (echten) Äthern wird
auch deren Marktbedürfnis unterstrichen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges und
umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung solcher Äther aufzuzeigen.
C2H5-O-C2H5 + Ar-SO2Cl QH5-O-R
+ HJ -
(vgLWeygandt—Hilgetag, »Org. ehem. Experimentierkunst«,
1970, S. 402). Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen werden unter Beibehaltung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die Verbindungen gemäß der Formel I in Gegenwart
von Lewis-Säuren mit Oxacycloalkanen der allgemeinen Formel
(Π)
worin R4. und m die obengenannte Bedeutung haben,
umsetzt, wobei bei der Umsetzung mit Oxacycloalkanen mit mehr als 4 Gliedern auch 3- bis 4gliedrige
Oxacycloalkane zugegen sind.
Nachdem zweifelsohne schon seit langem ein technisches Bedürfnis nach einem wirtschaftlichen und
einfachen Verfahren zur Herstellung der in Rede stehenden Äther besteht, ist es sehr überraschend,
warum noch niemand auf das erfindungsgemäße Verfahren gekommen ist. Dies gilt um so mehr, als
die erheblichen Nachteile der bekannten Verfahren für eine technische Produktion dieser Äther seit
langem bekannt sind. Es war daher nicht zu erwarten, daß eine Reaktion von Oxacycloalkanen auch mit den
bekanntlich sehr stabilen kettenförmigen Äthern gemäß der Formel I möglich ist, derart, daß sowohl der
Äther, als auch das Oxacycloalkan an der Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindung aufbrechen und letzteres als
Kettenglied in den Äther eingelagert wird.
Auch von der bekannten Spaltung der C—O-Bindung
bei der Reaktion von Äthern mit Lewis-Säuren geht keine Anregung in Richtung auf die
vorliegende Erfindung aus (vgl. H ο u b e η —We y 1,
»Methoden der org. Chemie«, 1965, Bd. VI/3, S. 156). Bei all diesen Reaktionen werden nämlich die Ätherverbindungen
als solche zerstört unter Bildung zweier neuer Verbindungen, in die je ein Teil des Reaktionspartners eingebaut ist. Die beiden folgenden Reaktionen
sollen dies veranschaulichen:
Ar-SO2OC2H5 + C2H5Cl
QH5OH + RJ
QH5OH + RJ
der Endglieder Oxalkylene eingelagert, wobei aus Äthern wieder ein Äther resultiert.
In zahlreichen Arbeiten, insbesondere auch in
jenen des Begründers der Oxoniumsalztheorie, Meerwein (vgl. Abhandlung über Äther und
Acetale im zitierten Houben—Weyl-Nachschlagewerk)
befaßte man sich also mit den dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegenden Verbindungen
(Ausgangsstoffen), ist jedoch nicht auf die ihm eigene Kombination von Ausgangsstoffen gekommen.
Es ist also festzustellen, daß die bekannten Reaktionen zwischen Diäthern oder Monoäthern, Epoxiden
und Lewis-Säuren den Fachmann von der vorliegenden Erfindung eher abhalten und daß trotz eines
unbestreitbaren Bedürfnisses nach einer technisch einfachen Methode zur Herstellung von kettenförmigen
(echten)Äthern noch niemand auf das besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Verfahren gekommen
ist, es demnach nicht nahegelegen hat.
Als Ausgangsverbindungen gemäß Formel I sind vorzugsweise solche geeignet, bei denen R1 einen
Alkylrest, vorzugsweise geradkettig, mit 1 bis 12, insbesondere 1 bis 4 C-Atomen, einen Phenylrest,
der mit 1 bis 2 Chloratomen oder einem gegebenenfalls chlor substituierten Alkylrest mit 1 bis4-C-Atomen
substituiert sein kann, oder einen Aralkylrest mit unsubstituiertem Phenylrest und 1 bis 4 C-Atomen
in der Kette und R2 ein Wasserstoff- oder Chloratom bedeutet.
Als besonders vorteilhafte Ausgangsverbindungen seien beispielsweise die folgenden genannt: Methylalkyläther,
wie Dimethyläther, Methyläthyläther, Methylpropyläther, Chlormethylpropyläther, Methylbutyläther,
Methyloctyläther, Methyldodecyläther, Methylbenzyläther, Phenylpropyl-methyl-äther, 3-Chlorphenylmethyläther,
1,2-Propylenglykoldimethyläther;
die Umsetzungsprodukte dieser Äther gemäß Erfindung, so z. B. die Methylalkyläther von Monoäthylenglykol,
Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Tetraäthylenglykol sowie analoge Methylalkyläther, die
als Kettenglieder ganz oder teilweise Trimethylenoxid, Tetrahydrofuran oder Hexamethylenoxid beinhalten,
beispielsweise
H3C- 0-CH2-CH2- O—(CH2)4—O—CH3
H3C-(O-CH2-CH2-CH2)2-(O-CH2CH2)2-O-C3H7
H3C-(O-CH2-CH2-CH2)2-(O-CH2CH2)2-O-C3H7
(die Reihenfolgen der Kettenglieder ist statistisch verteilt anzunehmen).
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Lewis-Säuren können ihrer Zusammensetzung
und ihrer Struktur nach sehr verschieden sein. Vorzugsweise geeignet sind Lewis-Säuren (einzeln oder
in Mischung) in Form von Metall- und Nichtmetall-Halogeniden, wie BF3, FeCl3, SnCl4, PF5, in Form
von Wasserstoffsäuren, vorzugsweise HF, in Form von Aluminiumhydrosilikaten, wie Montmorillonit,
sowie in Form von Koordinationskomplexen aus Metall- oder Nichtmetall-Halogeniden mit organischen
Verbindungen, wie Halogenalkylen, Äthern, Säurechloriden, Säureestern oder Säureanhydriden.
Vorzugsweise geeignet sind auch Trialkyloxoniumsalz-Komplexe mit gleichen oder verschiedenen Alkylgruppen,
analoge Acyliumsalz-Komplexe sowie ungesättigte tertiäre Oxoniumsalze, die tertiären Carboxoniumsalze.
Derartige Lewis-Säuren sind in der Zeitschrift »angewandte Chemie« 72. Jahrgang/1960/Nr.
24, Seite 927 bis 1006 ausführlich beschrieben.
In Tabelle I des Beispiels 3 sind solche verschiedenartige Lewis-Säuren alternativ eingesetzt. Die aufgezeigten
Ergebnisse lassen erkennen, daß die erhaltenen Verteilungsspektren Unterschiede aufweisen, die von
der Art des gewählten Katalysatorsystems abhängen.
Als Oxacycloalkane sind vorzugsweise geeignet Äthylenoxid, 1,2-Propylenoxid; 1,2-Butylenoxid,
Trimethylenoxid, Tetramethylenoxid, Pentamethylenoxid, Hexamethylenoxid, Epichlorhydrin und Styroloxid
einzeln oder in Mischungen untereinander.
Beim Einsatz eines mehr als 4gliedrigen Oxacycloalkans hat es sich als notwendig erwiesen, zu deren
Aktivierung Anteile an 3- bis 4gliedrigen Oxacycloalkanen zuzugeben. Diese Anteile betragen vorzugsweise
über 10 Mol-%, bezogen auf die G;samtmischung. Um Produkte größerer Hydrophiiität zu
erhalten, ist es zweckmäßig, den Anteil an 3- bis 4gliedrigen Oxacycloalkanen auf mindestens
20 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf Gesamtmischung, zu erhöhen.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
erfolgen, wobei nach Maßgabe der sich einstellenden Dampfdrücke drucklos als auch unter Druck umgesetzt
wird. *
Da die Umsetzung gemäß Erfindung exotherm erfolgt, ist eine Reaktionsapparatur erforderlich, die ein
schnelles Abführen der Reaktionswärme erlaubt. Dieses kann erreicht werden durch indirekten Wärmetausch
mittels Kühler oder gegebenenfalls durch Absieden und Einkondensieren einer Reaktionskomponente
oder eines Lösemittels. Die Apparatur besteht daher zweckmäßigerweise aus einem Reaktionsbehälter,
der mit einemRührsystem und einem Doppelmantel sowie gegebenenfalls einem Rückflußkühler ausgestattet
ist. Bei der diskontinuierlichen Reaktionsführung wird das Ausgangsprodukt und der Katalysator vorgelegt
und das Oxacycloalkan zudosiert, und zwar in dem Maße, wie die Reaktionswärme abgeführt werden
kann. Bei einer technischen Produktion wählt man im einfachsten Fall einen druckfesten Rührkessel, der
diskontinuierlich beschickt wird. Eine technisch bessere Reaktionsführung erreicht man, wenn der Kesselinhalt
über einen extern angeordneten leistungsfähigen Kühler im Kreis geführt wird. Nach dem Zudosieren
des gesamten Oxacycloalkans wird die Reaktionsmischung zweckmäßigerweise unter Rühren noch
einige Zeit zwecks Ausreagierens bei gleicher oder gegebenenfalls erhöhter Temperatur gehalten und
anschließend abgekühlt. Da die Katalysatoren auch nach Beendigung der Reaktion noch Wirksamkeit
ausüben auf die relative Komponentenzusammensetzung im Verteilungsspektrum, erweist es sich als
vorteilhaft, den Katalysator nach vollendeter Reaktion unschädlich zu machen. Dieses erfolgt zweckmäßig
durch Zugabe von Basen. Besonders vorteilhaft hat sich die Zugabe fester Alkalihydrogencarbonate erwiesen.
Die kontinuierliche Reaktion, bei der die Ausgangskomponenten und das Reaktionsgemisch kontinuierlich
zu- bzw. abgeführt werden, wird vorteilhaft in einem Doppelmantelrohr durchgeführt. Dabei ist es
nämlich in einfacher Weise möglich, auch kurze Verweilzeiten einzuhalten. Eine kontinuierliche Reaktionsführung
ist besonders dann angezeigt, wenn es erforderlich ist, niedermolekulare Anteile im Kreislauf
zurückzuführen, um den Anfall von Reaktionsprodukten bestimmter Kettenlänge innerhalb einer homologen
Reihe zu maximieren. Als Doppelmantelreaktor eignet sich beispielsweise der in der DT-PS 2016 323
beschriebene Gleichstromreaktor.
Die Umsetzung gemäß der Erfindung wird unter Ausschluß von Verbindungen mit aktivem Wasserstoff,
wie Alkoholen, Aminen, Mercaptanen, Glykolen oder Wasser, durchgeführt, weil andernfalls Nebenprodukte
entstehen, die im Sinne der Erfindung nicht erwünscht sind. Die Umsetzung kann in Substanz oder
in Gegenwart inerter Lösungsmittel wie z. B. ß',ß'-Dichlordiäthyläther, Dichlormethan, Chlorbenzol oder
Acetessigester vorgenommen werden.
Wird beim erfindungsgemäßen Verfahren Äthylenoxid als Oxacycloalkan eingesetzt, so bildet sich als
Nebenprodukt zwangsläufig Dioxan, dessen Anteil im Reaktionsgemisch mit steigendem Molekulargewicht
des Reaktionsproduktes zunimmt. Um diese unerwünschte Nebenreaktion zurückzudrängen, hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, höhere Oxidkonzentrationen zu vermeiden, z. B. durch Verwendung inerter
Lösungsmittel. Eine überproportionale Verminderung des Dioxananfalls wird auch dadurch erreicht,
wenn man statt des reinen Äthylenoxids ein Äthylenoxid-Tetrahydrofuran-Gemisch mit 5 bis 40 Gew.-%
vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% an Tetrahydrofuran, bezogen auf das Gesamtgemisch, einsetzt. Man erhält
dabei Produkte mit statistisch eingebautem Tetrahydrofuran, das die Eigenschaften der Dimethylglykolätherhomologenreihe
nur unwesentlich ändert.
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist abhängig von der Konzentration der Lewis-Säure, der Reaktionstemperatur, der Art der Startsubstanz sowie Art und
Konzentration des Oxacycloalkans. Die Zusammensetzung des Endproduktes hängt wesentlich ab vom
Verhältnis der Einsatzmengen von Oxacycloalkan und Ausgangsäther. Durch Variation dieser Parameter
ist es möglich, die Ausbeute eines gewünschten Produktes innerhalb einer homologen Reihe zu optimieren.
Die Menge an Lewis-Säure beträgt im allgemeinen von 0,01 Mol-% bis 10 Mol-% der Startsubstanz,
vorzugsweise von 0,05 Mol-% bis 2 Mol-%. Die Reaktionstemperatur liegt bei 0 bis 1200C, vorzugsweise
bei 40 bis 900C.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile überwunden.
Es ist ein Einstufen-Verfahren, das in technisch sehr einfacher Weise (milde Reaktionsbedingungen)
durchgeführt werden kann. DieAusgangsäther sind großenteils technisch wohlfeile Verbindungen
und teilweise äußerst billig. So ist beispielsweise der als Ausgangsäther vorzugsweise einsetzbare Dimethyläther
ein Nebenprodukt bei der Methanolsynthese, für das noch immer technische Einsatzgebiete gesucht
werden (vgl. UlImann, 1974, Band 8, Seite 148).
Mit der vorliegenden Erfindung wird einerseits das seit langem bestehende technische Bedürfnis nach
einem gegenüber dem Stand der Technik sehr viel wirtschaftlicheren Verfahren zur Herstellung von
kettenförmigen Äthern gelöst, ggf. unter Verwendung eines Abfallproduktes, zum anderen gelangt man mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren zu sehr reinen Diäthern, denen auf Grund ihrer vielseitigen Verwertbarkeit
— einzeln oder in Mischung — große technische Bedeutung zukommt.
So besitzen Dialkyläther von «,cu-ATkandiolen, wie
Dimethylglykol- oder 1,4-Butylenglykoldimethyläther,
anwendungstechnisch interessante Eigenschaften, die speziell auf ihrem hydrophil-hydrophoben Charakter
beruhen: sie sind mit vielen organischen Lösungsmitteln mischbar und je nach Wahl der mittelständigen
Oxalkylengruppen sowie der endständigen Gruppen verschieden gut wasserlöslich, ohne daß sie jedoch die !
typischen hydrophilen funktionellen Gruppen mit'. aktivem Wasserstoff, wie z.B. die Hydroxyl- oder
Aminogruppen, enthalten. Auf diese Weise stellen sie selektive Absorptions- und Extraktionsmittel sowie
inerte Lösungsvermittler dar, die gegebenenfalls auch in Form von Gemischen hervorragend in Hydraulikflüssigkeiten,
ferner in ihrer Eigenschaft als Lewis-Basen als Absorptionsmittel für saure Gase, besonders
ι ο für Raffinerie- und Erdgase, weiterhin als Lösungsmit tel
für Lacke oder auch bei chemischen Reaktionen, wie z. B. bei der Grignard-Reaktion, eingesetzt werden
können. Was das erfindungsgemäße Verfahren besonders auszeichnet, ist, daß diese verschiedenen
Eigenschaften gleichsam maßgeschneidert erhältlich sind.
Auf Grund der bereits erwähnten Bedeutung der in Rede stehenden Äther und ihrer vielseitigen
Verwertbarkeit ergibt sich, daß nicht nur ein einzelner Äther allein, sondern auch Gemische von technischer
Bedeutung sind, die sich als Homologenreihe ergeben, wenn Ausgangsäther und Oxacycloalkane im bestimmten
Verhältnis zur Reaktion gebracht werden. Das gilt insbesondere bei längerkettigen Homologen, die
einerseits destillativ nicht mehr auftrennbar sind, sich aber andererseits einander so ähnlich sind, daß sie
ohne Nachteil als Gemische eingesetzt werden können.
Die Erfindung wird im folgenden an Beispielen
erläutert.
In einem stickstoffgespülten und evakuierten 5-Ltr.-Rührautoklav werden 50 Mol (2300 g) Dimethyläther
und 0,1 Mol (10 ml) Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. Bei 55° C werden unter Rühren innerhalb einer
Stunde 10 Mol (440 g) Äthylenoxid zudosiert. Nach dem Absinken des Druckes von 12 auf 10 bar wird
noch eine halbe Stunde bei 55° C nachgerührt.
Der Restgehalt an Äthylenoxid in der Reaktionslösung beträgt <0,l%. Nach Abtreiben des überschüssigen
Dimethyläthers (1928 g) verbleibt ein Rückstand von ca. 800 g mit folgender gaschromatographischer
Analyse: 2,8% Dimethyläther, 65,2% Dimethylglykol, 8,2% Dioxan, 12,6% Dimethyldiglykol,
5,9% Dimethyltriglykol, 2,5% Dimethyltetraglykol, 1,1 % Dimethylpentaglykol. Das Gemisch wird
mit NaHCO3 neutralisiert und destillativ aufgearbeitet,
wobei die gaschromatographische Analyse gewichtsanalytisch bestätigt wird.
Für die gaschromatographische Analyse (GC-Analyse) wird eine Trennsäule mit Chromosorb und 5%
Polyäthylenglykol 20 000 verwendet.
In einem 2-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler und Gaseinleitungsrohr werden 16 Mol (1440 g) Dimethylglykol
und 0,01 MoI(I ml) Borfluoriddimethylätherat als Katalysator vorgelegt. Bei 500C werden
unter Rühren innerhalb einer Stunde 4 Mol (176 g) Äthylenoxid eingegast. Dabei muß gekühlt werden,
da die Reaktion stark exotherm ist; entweichendes Äthylenoxid wird mittels eines Rückflußkühlers einkondensiert,
der mit Kohlensäureschnee-Äthanol-Mischung beschickt wird. Nach Beendigung der Äthylenoxidzuführung
wird noch 15 Minuten bei 5O0C nachgerührt
und anschließend mit 1 g festem Natriumbicarbonat neutralisiert.
709 551/510
ίο
Der Restgehalt an Äthylenoxid in der Reaktionslösung beträgt <0,l%· Das Reaktionsgemisch wird
gaschromatographisch und nach Fraktionierung gewichtsanalytisch untersucht. Es ergeben sich: 1,25%
Dimethyläther, 74,35% Dimethylglykol, 1,95% Dioxan, 16,75% Dimethyldiglykol, 4,1% Dimethyltriglykol,
1,2% Dimethyltetraglykol, 0,4% Dimethylpentaglykol.
Eine Vergleichsserie mit verschiedenen Katalysatoren gemäß der Tabelle wird wie folgt durchgeführt:
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler und Gaseinleitungsrohr werden 1 Mol (90 g) Dimethylglykol
und die in Tabelle 1 angegebene jeweilige Katalysatormenge (in Mol-% bezogen auf Äthylenoxid)
vorgelegt.
Dann werden bei 500C 0,5 Mol (22 g) Äthylenoxid
io eingegast. Anschließend wird noch 15 Minuten bei 500C nachgerührt und das Reaktionsgemisch gaschromatographisch
untersucht; das Analysenergebnis ist ebenfalls in der Tabelle angeführt.
Katalysator | + | SbF- | Kataly- Gaschromatographische Analyse (FIächen-% sator- Konz. Athy- Di- Di- Di- Di- (MoI-%, lenoxid methyl- methyl- oxan methyl bezogen äther glykol diglykol auf Äthy lenoxid) |
2,8 | 58,7 | 7,1 | 21,0 | Di- methyl- triglykol |
Di- methyl- tetra- glykol |
Di methyl- pen ta- glykol |
Di- methyl- hexa- glykol |
BF3 | 0,5 — | 2,2 | 62,5 | 7,7 | 15,5 | 6,5 | 2,5 | 0,8 | 0,3 | ||
PF5 | NQ2-<^~\-N=NJ +BF4 | 0,5 — | 2,2 | 62,0 | 6,8 | 17,0 | 6,3 | 3,7 | 1,7 | 0,7 | |
SbF5 | 0,5 — | 2,3 | 57,5 | 7,0 | 20,1 | 6,3 | 3,5 | 1,7 | 0,7 | ||
JF5 | KOr)] -.- | 0,5 — | 2,4 | 58,0 | 6,8 | 19,5 | 6,5 | 3,8 | 1,8 | 0,7 | |
SiF4 | 0,5 — | 2,0 | 62,4 | 5,5 | 18,5 | 6,8 | 3,7 | 1,7 | 0,8 | ||
HBF4 | 0,5 — | 0,8 | 64,7 | 4,5 | 10,7 | 7,3 | 3,2 | 1,5 | — | ||
HF | 1,0 — | 2,0 | 59,0 | 6,0 | 18,5 | 6,6 | 2,8 | 1,3 | — | ||
HF + B2O3 | 0,5 — | 1,0 | 64,7 | 3,7 | 16,3 | 7,0 | 3,6 | 1,5 | 0,8 | ||
HF + B(OR)3 | 0,5 — | 0,7 | 68,6 | 3,0 | 15,0 | 10,2 | 3,3 | 1,6 | 0,7 | ||
HF + BCl3 | 0,5 — | 6,80 | 62,37 | 6,80 | 16,63 | 6,3 | 3,1 | 1,5 | — | ||
BF3 + (CH3J2SO4 | 0,5 — | 6,82 | 63,48 | 5,30 | 17,99 | 4,78 | 2,15 | — | — | ||
BF3 + CH3Cl | 0,5 — | 1,1 | 64,4 | 4,3 | 18,6 | 4,10 | 2,35 | — | — | ||
FSO3H + BCl3 | 0,5 — | 1,0 | 70,7 | 2,6 | 13,3 | 7,3 | 3,1 | 1,2 | — | ||
FSO3H + Si(OCH3J4 | 1,0 4,0 | 2,4 | 57,3 | 6,6 | 20,2 | 4,8 | 2,2 | 1,0 | — | ||
FSO3H + B(OR)3 | 0,5 — | 1,4 | 66,4 | 4,0 | 18,3 | 7,1 | 3,6 | 1,5 | 0,6 | ||
FSO3CH3 + B(OR)3 | 0,5 - | 1,5 | 65,5 | 2,1 | 14,1 | 5,6 | 2,4 | 0,9 | 0,2 | ||
FeCl3 + PCl5 | 1,0 — | 2,0 | 64,2 | 3,7 | 17,9 | 5,0 | 2,1 | 0,7 | — | ||
FeCl3 + POCl3 | 1,0 — | 1,0 | 64,1 | 3,5 | 17,2 | 6,4 | 3,0 | 1,1 | — | ||
FeCl3 + S2Cl2 | 1,0 — | 0,7 | 74,8 | 0,4 | 7,8 | 6,7 | 3,0 | 1,2 | — | ||
FeCl3 + AlCl3 | 1,0 — | 1,0 | 65,0 | 6,0 | 16,0 | 2,0 | 0,6 | — | — | ||
FeF3 + HF | 1,0 — | 2,3 | 59,9 | 6,9 | 20,9 | 6,5 | 2,8 | 1,3 | — | ||
TCH3OCH3I + CH3 J BF4" |
0,5 — | 6,4 | 2,4 | 0,9 | — | ||||||
OCH3" | 2,0 | 62,0 | 6,7 | 17,0 | |||||||
HC \ 0CH3_ |
1,0 — | 6,5 | 3,7 | 1,7 | 0,8 | ||||||
1,6 | 63,2 | 5,0 | 18,0 | ||||||||
1,0 — | 0,8 | 62,3 | 5,8 | 20,4 | 6,2 | 2,5 | 0,7 | — | |||
1,0 — | 2,0 | 64,0 | 4,7 | 16,7 | 6,3 | 2,5 | 0,9 | — | |||
1,0 5,2 | 4,9 | 1,6 | 0,5 | — |
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler Dann werden unter Rühren innerhalb 30 Minuten
werden 1 Mol (104 g) Dimethylpropylenglykol und 0,5 Mol (22 g) Äthylenoxid eingegast. Die Temperatur
0,005 Mol Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. wird dabei auf 5O0C gehalten. Nach Beendigung der
Eingasung wird die Temperatur noch ca. 30 Minuten bei 500C gehalten und anschließend analysiert. Die
GC-Analyse ergibt:
84,3% Dimethylpropylenglykol
CH3- O — CH(CH3)-CH2- 0-CH3
2,03% Methylglykol, 3,87%
CH3-O- CH(CH3) — CH2- 0(CH2CH2O)1CH3
2,98%
CH3-O- C(CH3)CH2- 0(CH2CH2O)2- CH3
CH3-O- C(CH3)CH2- 0(CH2CH2O)2- CH3
0,84% χ (nicht identifiziert),
0,68%
CH3-O- C(CH3)CH2- 0(CH2CH2O)3-CH3
0,68%
CH3-O- C(CH3)CH2- 0(CH2CH2O)3-CH3
Die Reihenfolge der Oxalkylengruppen ist statistisch.
In einem evakuierten l-Ltr.-Rührautoklav werden
4,3 Mol Methyläthyläther und 0,03 MoI Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. Nach dem Aufheizen auf
55° C wird 1 Mol Äthylenoxid eindosiert. Nach 90 Minuten wird entspannt. Das Reaktionsgemisch wird mit
3 g Natriumbicarbonat versetzt und vom überschüssigen Methyläthyläther befreit. Es resultiert ein Rückstand
von 57 g.
Die gaschromatische Analyse ergibt 14,3% Dimethylglykol, 32,0% Methyläthylglykol, 7,5% Diäthylglykol,
7,0% Dioxan, 5,8% Dimethyldiglykol, 10,3% Methyläthyldiglykol, 4% Diäthyldiglykol,
10,5% als Summe der homologen Dialkyltriglykole, 4,8% der Dialkyltetraglykole und 3,8% Dialkylpentaglykole.
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler werden 1 Mol Methyl-n-propyläther und 0,01 Mol
Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. Bei einer Temperatur von 230C werden 0,5 Mol Äthylenoxid gasförmig
eingeleitet. Der Rückflußkühler wird bei -500C betrieben.
Das Reaktionsprodukt zeigt die folgende Analyse: 75,7% Methylpropyläther, 1,5% Dimethylglykol,
3,5% Methylpropylglykol, 1,4% Dipropylglykol, 8,5% Dioxan, 0,7% Dimethyldiglykol, 2,1% Methylpropyldiglykol,
1,0% Dipropyldiglykol, 0,5% Dimethyltriglykol, 1,6% Methylpropyltriglykol, 0,7% Dipropyltriglykol,
0,4% Dimethyltetraglykol, 1,0% Methylpropyltetraglykol, 0,4% Dipropyltetraglykol, 0,3%
Dimethylpentaglykol, 0,5% Methylpropylpentaglykol, 0,2% Dipropylpentaglykol.
In einer Apparatur gemäß Beispiel 6 werden 1 Mol Methylbenzyläther und 0,01 Mol Borfluoriddimethylätherat
vorgelegt. Bei einer Temperatur von 500C werden 0,5 Mol Äthylenoxid eingegast. Nach ca.
1 Stunde zeigt eine entnommene Probe folgende Analyse: 0,85% Dimethylglykol, 1,3% Dioxan, 76,5%
Methylbenzyläther, 14,4% Methylbenzylglykol, 5,2% Methylbenzyldiglykol, 1,7% Methylbenzyltriglykol.
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler werden 1 Mol (148 g) 3-Phenylpropylmethyläther mit
0,005 Mol Borfluoriddimethylätherat vorgelegt.
Dann werden unter Rühren innerhalb 30 Minuten 0,5 Mol (22 g) Äthylenoxid zugegast. Die Temperatur
wird mittels Wasserbad auf 500C gehalten. Nach Beendigung des Eingasens wird die Temperatur mit
Warmwasser noch ca. 30 Minuten bei 500C gehalten
und anschließend analysiert.
Die GC-Analyse ergibt: 2,0% Dimethylglykol, 6,6% Dioxan, 78,8% Phenylpropylmethyläther, 6,7%
d^s Umsetzungsproduktes mit einem Mol/Mol Äthylenoxid,
3,5 % mit zwei und 0,5% mit drei Mol Äthylenoxid.
In einem 1,5-m3-Rührkessel aus Stahl, zusätzlich
ausgestattet mit regelbarer Wasserkühleinrichtung sowie einer Druckschleuse mit 150 Ltr. Inhalt, werden
240 kg Methylenchlorid und 1,2 kg Borfluoriddimethylätherat vorgelegt.
Über die Schleuse werden flüssig 92 kg Dimethyläther
eingedrückt. Beim Aufheizen auf 45° C stellt sich ein Druck von 3,8 bar ein.
über die Druckschleuse werden 44 kg Äthylenoxid
innerhalb einer Stunde zudosiert. Die Temperatur wird bei 50° C gehalten. Es werden noch 30 Minuten
bei 50° C nachgerührt. Der Restgehalt an Äthylenoxid in der Reaktionsmischung ist
<0,l%.
Der nicht umgesetzte Dimethyläther, vermischt mit Methylenchlorid, wird über die Entspannungsleitung abgesaugt, das Gemisch mit Stickstoff gespült
und mit 1,5 kg Natriumcarbonat neutralisiert.
Die Analyse zeigt folgende Gewichtsbestandteile:
1,6% Dimethyläther, 72,0% CH2Cl2, 16% Dimethylglykol,
1,7% Dioxan, 6,0% Dimethyldiglykol, 1,7% Dimethyltriglykol, 0,5% Dimethyltetraglykol,
0,2% Dimethylpentaglykol.
Die destillativ erhaltenen Fraktionen stimmen qualitativ und quantitativ mit den gaschromatisch gewonnenen
Ergebnissen überein.
Nach Evakuieren eines l-Ltr.-Rührautoklav werden 4 Mol (184 g) Dimethyläther und 0,03 Mol Borfluoriddimethylätherat
eingebracht und auf 55° C vorgeheizt. Während einer halben Stunde werden 2,5 Mol (231 g)
Epichlorhydrin zudosiert und die Reaktionswärme bei 55° C abgeführt. Innerhalb von 3 Stunden bei
55° C sinkt der Druck von 12 auf 5 bar. Das Reaktionsprodukt wird mit 3 g Natriumbicarbonat versetzt
und von überschüssigem Dimethyläther durch Abdampfen befreit. Der Rückstand zeigt folgende GC-Analyse:
75% Chlormethyläthylenglykoldimethyläther,
15% Di-(chlormethyläthylenglykol)dimethyl-
15% Di-(chlormethyläthylenglykol)dimethyl-
äther,
5% Tri-(chlormethyläthylenglykol)dimethyl-
5% Tri-(chlormethyläthylenglykol)dimethyl-
äther.
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler werden 1 Mol (122 g) Methylbenzyläther und 0,005
Mol Borfluoriddimethylätherat vorgelegt.
Anschließend werden unter Rühren in einer halben Stunde 0,5 Mol (46,2 g) Epichlorhydrin zugetropft.
Die Temperatur wird dabei mit Kühlwasser auf 50° C gehalten. Nach Beendigung der Epichlorhydrinzufuhr
wird noch 15 Minuten bei 50° C gehalten und dann analysiert.
Die GC-Analyse zeigt: 54,5% Methylbenzyläther und 44,5% des Umsetzungsproduktes mit 1 Mol
Epichlorhydrin.
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler werden 1 Mol (150 g) Phenylpropylmethyläther und
0,01 Mol Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. Anschließend werden unter Rühren bei 70° C innerhalb
einer halben Stunde 0,5 Mol (46,2 g) Epichlorhydrin zugetropft. Nach Beendigung der Epichlorhydrinzufuhr
wird noch 5 Minuten bei 70° C gerührt und dann analysiert.
Die gaschromatographische Analyse zeigt:
11,6% Epichlorhydrin, 65,2% Phenylpropylmethyläther,
20,5% des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Phenylpropylmethyläther mit 1 Mol Epichlorhydrin.
10
15 10,8% CH3- 0(C2H4O)4- (C4H8O) — CH3,
1,9% CH3-O-(C2H4O)5-CH3
Dimethylpentaglykol,
8,9% CH3-O-(C2H4O)4-(C4H8O)-CH3,
1,2% CH3-O- (C2H4O)6- CH3
Dimethylhexaglykol.
Das vorliegende Gemisch wird mit 1 kg Natriumbicarbonat neutralisiert. Mittels einer 15-Bodenkolonne
wird bei einem Rücklauf von 1:1 eine Leichtsiederfraktion
bis zu einem Siedepunkt von 103° C bei 20 Torr abgetrennt und als Ausgangsäther für
den Wiedereinsatz bereitgestellt. Der Rückstand von etwa 50 Gew.-% besitzt folgende Analyse:
20
30
35
40
In einem 20-ml-Druckrobr werden 0,13 Mol Dimethyläther,
0,002 Mol Borfluorid-dimethylätherat und 0,034 Mol Trimethylenoxid eingeschlossen. Nach
einer Zeit von 60 Minuten bei 50° C und gelegentlichem Schütteln wird die Reaktionsmischung von überschüssigem
Dimethyläther befreit und wie folgt analysiert:
26,0% 1,3-Propylenglykol-dimethyläther, 23,8%
Dipropylenglykoldimethyläther, 16,3% Tripropylenglykol-dimethyläther, 15,4% Tetrapropylenglykol-dimethyläther,
11,4% Pentapropylenglykol-dimethyläther, 7,1% Hexapropylenglykol-dimethyläther.
In einem evakuierten l-m3-Rührautoklav werden
2,5 K Mol (225 kg) Dimethylglykol und 1 Ltr. Borfluoriddimethylätherat vorgelegt. Innerhalb einer
Stunde wird auf 45° C aufgeheizt. Innerhalb von ca. 2 Std. läßt man eine Mischung aus 2,5 K Mol (110 kg)
Äthylenoxid mit 0,625 K Mol (45 kg) Tetrahydrofuran zulaufen. Nach halbstündigem Ausreagieren beträgt
der Restgehalt an Äthylenoxid < 0,5%. Eine Probe des Reaktionsproduktes wird gaschromatographisch
untersucht, wobei sich die folgende Zusammensetzung zeigt:
1,8% C4H8O
Tetrahydrofuran,
29,5% CH3O(C2H4O)-CH3
29,5% CH3O(C2H4O)-CH3
Dimethylglykol,
5,4% (C2H4O)2
5,4% (C2H4O)2
Dioxan,
12,0% CH3O(C2H4O)2-CH3
12,0% CH3O(C2H4O)2-CH3
Dimethylglykol,
1,3% CH3-O-(C2H4O)-(C4H8O)-CH3,
9,2% CH3-O-(C2H4O)3-CH3
Dimethyltriglykol,
12,5% CH3-O-(C2H4O)2-(C4H8O)-CH3,
5,5% CH3-O-(C2H4O)4-CH3
Dimethyltetraglykol,
Dimethyltetraglykol,
50
55 18,4% CH3- O — (C2H4O)3-CH3
Dimethyltriglykol,
25,0% CH3-O-(C2H4O)2-(C4H8O)-CH3,
11,0% CH3-O-(C2H4O)4-CH3
Dimethyltetraglykol,
21,6% CH3- 0-(C2H4O)3-(C4H8O)-CH3,
3,8% CH3-O-(C2H4O)5-CH3
Dimethylpentaglykol,
17,9% CH3-O-(C2H4O)4-(C4H8O)-CH3,
2,3% CH3-O-(C2H4O)6-CH3
Dimethylhexaglykol.
Dieses Gemisch ist mit Wasser unbeschränkt mischbar und besitzt ausgezeichnete Eigenschaften als
selektives Absorptionsmittel für H3S sowie SO2 in
Gasen.
In einem evakuierten 1-Ltr.-Rührautoklav werden
0,5 Mol Hexamethylenoxid, 0,03 Mol Borfluoriddimethylätherat und 5 Mol Dimethyläther vorgelegt.
Das Gemisch wird auf 55° C erwärmt, ohne daß eine Reaktion einsetzt. Anschließend werden 2 Mol Äthylenoxid
in einer Zeit von 45 Minuten aufgedrückt. Die entstehende Reaktionswärme wird unter Einhaltung
der Temperatur von 55° C abgeführt. Man läßt eine halbe Stunde nachreagi.eren. Nach Abdampfen
des überschüssigen Dimethyläthers zeigt der Rückstand folgende Analyse:
36,7% CH3—(OC2H4) — OCH3
Dimethylglykol,
10,2% (C2H4O)2
10,2% (C2H4O)2
Dioxan,
9,4% C6H12O
9,4% C6H12O
Hexamethylenoxid,
15,0% CH3—(OC2HJ2- OCH3
15,0% CH3—(OC2HJ2- OCH3
Dimethyldiglykol,
13,1%
8,5%
4,5%
2,6%
CH3-(OCH2H4)(OC0H12) — OCH3
und
CH3-(OC2HJ3- OCH3
Dimethyltriglykol,
CH3-(OC2H4J2(OQ1H12) — OCH3
und
CH3-(OC2HJ4-OCH3
Dimethyltetraglykol,
CH3-(OC2HJ3(OC6H12)- OCH3
und
CH3-(OC2HJ5- OCH3
Dimethylpentaglykol,
CH3-(OC2HJ4(OC6H12)- OCH3
und
CH3-(OC2H4J6- OCH3
Dimethylhexaglykol.
In einem 0,5-Ltr.-Rührkolben mit Rückflußkühler werden 1 Mol Dimethylglykol und 10 g Montmorillonit
der Summenformel Al2O3 · 4 SiO2 · H2O vorgelegt.
Dann werden unter Rühren innerhalb 30 Minuten bei 50'C 0,5 Mol (22 g) Äthylenoxid eingegast.
Nach Beendigung der Eingasung wird die Temperatur noch 30 Minuten bei 50" C gehalten und anschließend
analysiert.
Die GC-Analysezeigt:
1,6% Dimethyläther, 73,6% Dimethylglykol, 5,3% Dioxan,
0,5% Methyklykol, 13,1% Dimethyldiglykol, 1,5% Methyldiglykol,
2,6% Dimethyltriglykol, 1,5% Dimethyltetraglykol und 0,2% Dimethylpentaglykol.
In einem evakuierten l-Ltr.-Rührautoklav werden
Mol (184 g) Dimethyläther und 30 g Montmorillonit vorgelegt. Bei 55° C werden unter Rühren innerhalb
einer halben Stunde 2,5 Mol (231 g) Epichlorhydrin zudosiert. Anschließend wird noch 5 Stunden bei
C nachgerührt.
Nach Abtreiben des überschüssigen Dimethyläthers (90 g) verbleibt ein Rückstand von 360 g mit folgender,
gaschromatographisch ermittelter Zusammensetzung:
2,4% Dimethyläther, 0,7% Epichlorhydrin,
75,2% Chlormethyläthylenglykoldimethyläther,
7,3% Chlormethyläthylenglykolmethyläther,
75,2% Chlormethyläthylenglykoldimethyläther,
7,3% Chlormethyläthylenglykolmethyläther,
15,0% Di-(Chlormethyläthylenglykol)-dimethyläther.
Wie die Beispiele zeigen, kann die Umsetzung
ίο gemäß Erfindung durch Variation der Mengenverhältnisse
von Ausgangsäther und Oxacycloalkan so gesteuert werden, daß eine bestimmte Ätherverbindung
im Reaktionsgemisch stark überwiegt.
Insbesondere können die niedermolekularen Anteile kontinuierlich im Kreis geführt werden, um den
Anfall von Reaktionsprodukten höherer Kettenlänge innerhalb einer homologen Reihe zu erhöhen.
So zeigt z. B. das Beispiel 2 folgendes:
Erhalten wir ein Gemisch aus 1,25% Dimethyläther, 74,35% Dimethylglykol, 1,95% Dioxan, 16,75% Dimethyldiglykol, 4,1% Dimethyltriglykol, 1,2% Dimethyltetraglykol, 0,4% Dimethylpentaglykol. Unter Berücksichtigung, daß Dimethylglykol und Dimethyläther wieder als Ausgangs-Ätherverbindungen eingesetzt werden, beträgt die Ausbeute an gewünschten Homologen 92% (16,75 + 4,1 + 1,2 + 1,2 + 0.4 = 22,45; 16,75 + 4,1 + 1,2 + 0,4 + 1,95 = 24,40), mit 68% an Dimethyldiglykol als Hauptprodukt.
So zeigt z. B. das Beispiel 2 folgendes:
Erhalten wir ein Gemisch aus 1,25% Dimethyläther, 74,35% Dimethylglykol, 1,95% Dioxan, 16,75% Dimethyldiglykol, 4,1% Dimethyltriglykol, 1,2% Dimethyltetraglykol, 0,4% Dimethylpentaglykol. Unter Berücksichtigung, daß Dimethylglykol und Dimethyläther wieder als Ausgangs-Ätherverbindungen eingesetzt werden, beträgt die Ausbeute an gewünschten Homologen 92% (16,75 + 4,1 + 1,2 + 1,2 + 0.4 = 22,45; 16,75 + 4,1 + 1,2 + 0,4 + 1,95 = 24,40), mit 68% an Dimethyldiglykol als Hauptprodukt.
Andererseits zeigt z. B. das Beispiel 7, daß durch
jo hohe Einsatzkonzentration des Ausgangsäthers (Methylbenzyläther)
die höheren Homologen (Methylbenzyldiglykol) zurückgedrängt werden können. Die dadurch bedingte relativ hohe Rückführmenge bedeutet
aber nicht, daß die Umsetzung nur unvollständig stattgefunden hat, sondern sie entspricht
einem gezielt vorgewählten Verdünnungsverhältnis, um dadurch eine bestimmte Reaktionsproduktverteilung
zu erzielen. Solche Maßnahmen sind in der chemischen Technik üblich. Zum Beispiel wird bei der
Herstellung von Glykol aus Äthylenoxid und Wasser ein Masseverhältnis von 1:10, entsprechend einem
Molverhältnis von 1 :24, gewählt, um eine Ausbeute an Äthylenglykol von 90% zu erhalten und den
Anfall an Diäthylenglykol und höheren Homologen auf 10% zu beschränken. Es werden demnach nur
etwa 4% des eingesetzten Wassers zur Reaktion verbraucht. Bei der Herstellung von Äthylglykol aus
Äthylenoxid und Äthylalkohol werden Überschüsse an Alkohol von 500 bis 1000% eingesetzt, um die
Bildung oligomerer Äthylglykole (Äthyldiglykol, Äthyltriglykol) auf 15 bis 20% zu verringern (vgl.
Uli mann. Band 8, 1974, S. 205, Spalte 1 und 2).
709 551/510
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung kettenförmiger Äther, bei dem Oxalkylengruppen von Oxacycloalkanen eingelagert werden in eine Verbindung der allgemeinen FormelR2- CH2- (OR)n- O -R1(I)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0186815A1 (de) * | 1984-12-20 | 1986-07-09 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Glykolalkylethern |
DE102004007561B3 (de) * | 2004-02-17 | 2005-10-13 | Clariant Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
EP1650181A1 (de) | 2004-10-21 | 2006-04-26 | Clariant Produkte (Deutschland) GmbH | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
DE102005037760B3 (de) * | 2005-08-10 | 2007-04-12 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS568338A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-28 | Nisso Yuka Kogyo Kk | Preparation of ether |
US4365071A (en) * | 1980-05-20 | 1982-12-21 | The University Of Kentucky Research Foundation | Production of anhydrous 1,4-dioxane |
JPS56166137A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Nisso Yuka Kogyo Kk | Preparation of diether |
LU84979A1 (fr) * | 1983-08-30 | 1985-04-24 | Oreal | Composition cosmetique ou pharmaceutique sous forme aqueuse ou anhydre dont la phase grasse contient un polyether oligomere et polyethers oligomeres nouveaux |
US4877544A (en) * | 1987-04-17 | 1989-10-31 | Lever Brothers Company | Oxidation stable surfactants |
US4855075A (en) * | 1988-03-14 | 1989-08-08 | Sandoz Ltd. | Ethoxylates of alkyl and alkenyl catechols |
DE19528878A1 (de) * | 1995-08-05 | 1997-02-06 | Herberts Gmbh | Wäßrige Überzugsmittel unter Verwendung von Polyalkylenglykoldialkylethern und Verfahren zur Mehrschichtlackierung |
US20060030740A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Clariant Gmbh | Process for preparing polyalkylene glycol diethers |
DE102006010940A1 (de) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Clariant International Limited | Verfahren zur Herstellung von längerkettigen Polyalkylenglykoldiethern |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004007561B3 (de) * | 2004-02-17 | 2005-10-13 | Clariant Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
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DE102004051267B3 (de) * | 2004-10-21 | 2006-05-24 | Clariant Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
DE102005037760B3 (de) * | 2005-08-10 | 2007-04-12 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern |
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