DE2640505B1 - Verfahren zur herstellung von aethern - Google Patents

Verfahren zur herstellung von aethern

Info

Publication number
DE2640505B1
DE2640505B1 DE19762640505 DE2640505A DE2640505B1 DE 2640505 B1 DE2640505 B1 DE 2640505B1 DE 19762640505 DE19762640505 DE 19762640505 DE 2640505 A DE2640505 A DE 2640505A DE 2640505 B1 DE2640505 B1 DE 2640505B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dimethyl
ether
reaction
mol
glycol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762640505
Other languages
English (en)
Other versions
DE2640505C2 (de
Inventor
Reinhold Obermeier
Guenter Dr Scheffel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE2640505A priority Critical patent/DE2640505C2/de
Priority to US05/827,936 priority patent/US4146736A/en
Priority to NLAANVRAGE7709743,A priority patent/NL180502C/xx
Priority to CH1087877A priority patent/CH629464A5/de
Priority to SE7710021A priority patent/SE442195B/xx
Priority to AT642277A priority patent/AT360497B/de
Priority to IT27353/77A priority patent/IT1084225B/it
Priority to JP10733477A priority patent/JPS5334709A/ja
Priority to CA286,365A priority patent/CA1088104A/en
Priority to FR7727283A priority patent/FR2364196A1/fr
Priority to BE180808A priority patent/BE858576A/xx
Priority to GB37734/77A priority patent/GB1574485A/en
Publication of DE2640505B1 publication Critical patent/DE2640505B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2640505C2 publication Critical patent/DE2640505C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/02Preparation of ethers from oxiranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/13Saturated ethers containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C43/137Saturated ethers containing hydroxy or O-metal groups containing halogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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
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
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
(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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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
Beispiel 4
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
0,84% χ (nicht identifiziert),
0,68%
CH3-O- C(CH3)CH2- 0(CH2CH2O)3-CH3
Die Reihenfolge der Oxalkylengruppen ist statistisch.
Beispiel 5
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.
Beispiel 6
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.
Beispiel 7
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.
Beispiel 8
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.
Beispiel 9
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.
Beispiel 10
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-
äther,
5% Tri-(chlormethyläthylenglykol)dimethyl-
äther.
Beispiel 11
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.
Beispiel 12
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
Beispiel 13
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.
Beispiel 14
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
Dimethylglykol,
5,4% (C2H4O)2
Dioxan,
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,
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.
Beispiel 15
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
Dioxan,
9,4% C6H12O
Hexamethylenoxid,
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.
Beispiel 16
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.
Beispiel 17
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,
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.
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)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung kettenförmiger Äther, bei dem Oxalkylengruppen von Oxacycloalkanen eingelagert werden in eine Verbindung der allgemeinen Formel
    R2- CH2- (OR)n- O -R1
    (I)
DE2640505A 1976-09-09 1976-09-09 Verfahren zur Herstellung von Aethern Expired DE2640505C2 (de)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2640505A DE2640505C2 (de) 1976-09-09 1976-09-09 Verfahren zur Herstellung von Aethern
US05/827,936 US4146736A (en) 1976-09-09 1977-08-26 Process for the manufacture of ethers
NLAANVRAGE7709743,A NL180502C (nl) 1976-09-09 1977-09-05 Werkwijze voor het bereiden van ketenvormige ethers uit ethers en epoxyverbindingen.
CH1087877A CH629464A5 (de) 1976-09-09 1977-09-06 Verfahren zur herstellung von aethern.
AT642277A AT360497B (de) 1976-09-09 1977-09-07 Verfahren zur herstellung kettenfoermiger aether
IT27353/77A IT1084225B (it) 1976-09-09 1977-09-07 Processo per la preparazione di eteri.
SE7710021A SE442195B (sv) 1976-09-09 1977-09-07 Forfarande for framstellning av etrar
JP10733477A JPS5334709A (en) 1976-09-09 1977-09-08 Method of producing ether
CA286,365A CA1088104A (en) 1976-09-09 1977-09-08 Process for the manufacture fo ethers
FR7727283A FR2364196A1 (fr) 1976-09-09 1977-09-09 Procede de preparation d'ethers
BE180808A BE858576A (fr) 1976-09-09 1977-09-09 Procede de preparation d'ethers
GB37734/77A GB1574485A (en) 1976-09-09 1977-09-09 Process for the manufacture of polyethers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2640505A DE2640505C2 (de) 1976-09-09 1976-09-09 Verfahren zur Herstellung von Aethern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2640505B1 true DE2640505B1 (de) 1977-12-22
DE2640505C2 DE2640505C2 (de) 1978-08-31

Family

ID=5987478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2640505A Expired DE2640505C2 (de) 1976-09-09 1976-09-09 Verfahren zur Herstellung von Aethern

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4146736A (de)
JP (1) JPS5334709A (de)
AT (1) AT360497B (de)
BE (1) BE858576A (de)
CA (1) CA1088104A (de)
CH (1) CH629464A5 (de)
DE (1) DE2640505C2 (de)
FR (1) FR2364196A1 (de)
GB (1) GB1574485A (de)
IT (1) IT1084225B (de)
NL (1) NL180502C (de)
SE (1) SE442195B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN111372557B (zh) * 2017-11-01 2023-06-16 禾大公司 用于个人护理的1,3-亚丙基醚衍生的化合物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6815204A (de) * 1967-11-02 1969-05-06
FR2175561A2 (en) * 1972-03-14 1973-10-26 Pechiney Ugine Kuhlmann Polyoxyalkylene glycols and their ethers - used as lubricants and detergents

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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

Also Published As

Publication number Publication date
GB1574485A (en) 1980-09-10
ATA642277A (de) 1980-06-15
JPS62137B2 (de) 1987-01-06
NL180502B (nl) 1986-10-01
NL7709743A (nl) 1978-03-13
BE858576A (fr) 1978-03-09
US4146736A (en) 1979-03-27
IT1084225B (it) 1985-05-25
AT360497B (de) 1981-01-12
NL180502C (nl) 1987-03-02
JPS5334709A (en) 1978-03-31
SE442195B (sv) 1985-12-09
FR2364196A1 (fr) 1978-04-07
CH629464A5 (de) 1982-04-30
DE2640505C2 (de) 1978-08-31
FR2364196B1 (de) 1981-08-21
SE7710021L (sv) 1978-03-10
CA1088104A (en) 1980-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2639564C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Reaktionsprodukts zwischen einer reaktiven Wasserstoff enthaltenden organischen Verbindung und einem Epoxid
EP0657410B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkoxylaten unter Verwendung von Esterverbindungen als Katalysator
DE2640505C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Aethern
EP0001083A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Dialkylcarbonaten
EP0228701B1 (de) 2-Iod-perfluor-2-methylalkane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE2900030A1 (de) Verfahren zur herstellung von etheralkoholen
DE2842271C2 (de) Esterdiolalkoxylate
DE3446488A1 (de) Verfahren zur herstellung von glykolalkylethern
DE2741676C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Aethern
EP0516017B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkoxylaten mit enger Homologenverteilung unter Verwendung von Antimonpentahalogenid-Komplexen als Katalysator
EP0326854A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldialkylethern
EP0411415B1 (de) Polyethercarbonsäureester und ihre Herstellung
DE2544569B2 (de) Verfahren zur herstellung von alkylaethern von aethylenglykolen
DE3121180A1 (de) Verfahren zur herstellung von mono- oder poly-alkylen-glykol-diaethern
DE102005037760B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern
DE1233842B (de) Verfahren zur Herstellung asymmetrischer Formale
DE2336913A1 (de) Perfluoralkyljodid-modifizierte monoallylaether
EP0238850B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Diethylenglykoldialkylethern
DE3128962A1 (de) &#34;verfahren zur herstellung von alkylenglykoldiethern
DE1518747C3 (de) Kondensierte Phosphorsäureester mehrwertiger Alkohole und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2405633A1 (de) Verfahren zur herstellung von glykolaetherformalen
DE1800462C3 (de) Verfahren zur Alkoxylierung von Substanzen mit alkoholischen Hydroxylgruppen
DE3829751A1 (de) Verwendung von metallacetylacetonaten als katalysatoren fuer die ethoxylierung bzw. propoxylierung
DE1618512A1 (de) Verfahren zur Alkoxylierung von Substanzen mit alkoholischen Hydroxylgruppen
DE3416289A1 (de) Verfahren zur aufarbeitung des rueckstandes aus der reaktion von einem alkylenoxid mit ueberschuessigem wasser, alkanol oder alkandiol

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Publication of the examined application without previous publication of unexamined application
C2 Grant after previous publication (2nd publication)