DE2641821B2 - Verfahren zur Herstellung von 2-Phenyläthanol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 2-PhenyläthanolInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von 2-Phenyläthanol durch Hydrierung von
Styroloxid.
2-Phenyläthanol ist ein wertvolles, z. B. in der Parfümindustrie verwendetes Handelsprodukt. Es hat
einen rosenartigen oder blumigen Duft, der es äußerst zweckmäßig zur Verwendung in hochwertigen Parfüms
und Riechstoffen macht, die Seifen und Waschmitteln zugefügt werden. Das wesentliche großtechnische
Verfahren zu seiner Herstellung bestand in der Vergangenheit in der Friedel-Crafts-Reaktion von
Benzol mit Äthylenoxid. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens bestand darin, daß die Friedel-Crafts-Katalysatoren
korrodierend sind, wodurch die Verwendung einer teuren, korrosionsbeständigen Anlage notwendig
wurde.
Die Herstellung von 2-Phenyläthanol durch Hydrierung von Styroloxid ist intensiv untersucht worden,
jedoch nicht bei der großtechnischen Herstellung von 2-Phenyläthanol verwendet worden.
Die folgenden Patentschriften beschreiben die Herstellung von 2-Phenyläthanol durch Hydrierung von
Styroloxid in flüssiger Phase: US-PS 25 24 096 und 28 22 403, GB-PS 6 78 589 und CA-PS 5 12 236.
Mit zwei im folgenden genannten Ausnahmen waren die in diesen Patentschriften beschriebenen Hydrierungsreaktionen
offenbar auf ein absatzweises Arbeiten beschränkt, bei welchem die vollständige Styroloxid·
beschickung sich mit dem gesamten Hydrierungskatalysator und dem gesamten oder dem größten Teil des
Wasserstoffs von Beginn der Reaktion an in Berührung befanden. Obgleich in der genannten GB-PS angegeben
ist, daß die Reaktion gewöhnlich als absatzweises Verfahren durchgeführt wird (Seite 2, Zeile 71 ff.), wird
gesagt, daß die Reaktion »kontinuierlich durchgeführt werden kann, z. B. durch kontinuierliche Zufuhr einer
flüssigen Mischung von Styroloxid und Hydrierungskatalysator mit einem Lösungsmittel und mit oder ohne
alkalisch reagierendes Material zur Unterdrückung der Katalysatorvergiftung (sie) zu einer Reaktionszone, wo
eine innige Mischung mit gasförmigem Wasserstoff erfolgt ..., kontinuierliches Abziehen der Reaktionsmischung aus der Reaktionszone bei einer Geschwindigkeit,
die derjenigen der eintretenden Reaktionsmischung äquivalent ist ...« (Eine äquivalente
--> Aussage findet sich in der CA-PS.) In einem solchen Fall
enthielte die Reaktionszone eine Gleichgewichtsmischung mit relativ hohen Styroloxidanteilen. Bei der
Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrens gemäß der genannten GB-PS ist zu erwarten, daß bis zu etwa
ι ο 10% des Styroloxids nicht reagieren und möglicherweise
etwa 5% des Styroloxids in hoch molekulare Kondensationsprodukte und andere unerwünschte
Nebenprodukte umgewandelt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren
I) zur Herstellung von 2-Phenyläthanol, bei dem Styroloxid
bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in flüssiger Phase mit Wasserstoff in einer geschlossenen
Reaktionszone in Anwesenheit von Raney-Nickel als Katalysator in einem organischen Lösungsmittel hydriert
wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur halbkontinuierlichen Durchführung des Verfahrens die
Reaktion bei einer Temperatur von 50-1200C und einem Druck von mindestens 28,4 bar erfolgt, wobei
Isopropylalkohol als Lösungsmittel verwendet und das Styroloxid bei solcher Geschwindigkeit eingeführt wird,
daß der Anteil an nicht umgesetztem Styroloxid in der Reaktionsmischung nicht über etwa 0,2 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht aus Lösungsmittel plus enthaltenem 2-Phenyläthanol, steigt
so Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, daß nur sehr geringe Anteile unerwünschter Nebenprodukte gebildet werden. Normalerweise
deaktivieren die in einer derartigen Reaktion gebildeten, harzartigen Nebenprodukte den Katalysator durch
Überziehen der Oberfläche. Wenn daher der Katalysator nicht während den Versuchen zur Entfernung der
Nebenprodukte gewaschen wird, verliert er seine Aktivität schnell. Erfindungsgemäß ist die Menge an
harzartigen Nebenprodukten jedoch so gering, daß der Katalysator sehr viele Versuche lang ohne zwischenzeitliches
Waschen verwendet werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher halbkontinuierlich durchgeführt, wobei alle Komponenten
der Reaktionsmischung mit Ausnahme des Styrol am Anfang in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben
werden. Dann erfolgt die Reaktion durch kontinuierliche Einführung von Styroloxid in die Reaktionsmischung mit solcher Geschwindigkeit, daß der Anteil
an nicht umgesetztem Styroloxid in der Reaktionsmischung nicht über etwa 0,2 Gew.-°/o, bezogen auf das
Gewicht der flüssigen Reaktionsmischung, liegt Die anfängliche Reaktionsmischung enthält Isopropylalkohol,
das ein Lösungsmittel sowohl für Styroloxid als auch 2-Phenyläthanol ist, den Hydrierungskatalysator und
vorzugsweise eine Base zur Aufrechterhaltung eines pH-Wertes der Reaktionsmischung von etwa 7-8. Die
Reaktionsmischung sollte in einem geschlossenen Gefäß gehalten werden, das den notwendigen Wasserstoffdruck
auf der Reaktionsmischung aufrechterhalten
oo kann.
Das Verfahren wird bei Temperaturen von 50-1200C, vorzugsweise zwischen etwa 80-1000C
durchgeführt Bei diesen erfolgt eine schnelle Hydrierung des Styroloxids mit wenig oder keinen Nebenreaktionen.
Es wurde gefunden, daß man die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Reaktionsmischung vor
Beginn der Styroloxidbeschickung auf die gewünschte Reaktionstemperatur gebracht wird. Danach wird die
Reaktionstemperatur aufrephterhalten, indem man je nach Erfordernis erhitzt oder mit Wasser kühlt.
Der Wasserstoffdruck im Reaktonsgefäß ist mindestens 28,4 bar er beträgt bis 42,2 bar, insbesondere bis
etwa 83,4 bar. Bei Drucken über 83,4 bar werden keine Vorteile erzielt.
Das wirksame Volumen des im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Reaktors hängt von den
besonderen Konstruktionsmerkmalen und dem Maß an Mischen ab, das der Reaktor liefern kann. Die
anfängliche Hydrierung solljte unter Verwendung von etwa 40% des freien Raumes im Reaktor durchgeführt
werden. Das heißt, daß am Ende der Styroloxidbeschickung noch etwa 40% freier Reaktorraum vorliegen.
Der als Lösungsmittel eingesetzte Isopropylalkohol
wird gewöhnlich in Mengen von etwa 15-30, vorzugsweise etwa 20—25, Gew.-% bezogen auf das
Gewicht der endgültigen Reaktionsmischung nach Beendigung der Reaktion verwendet.
Es ist zweckmäßig, die Realktionsmischung auf einem fast neutralen pH-Wert, d. h.i auf etwa 7 — 8, zu halten.
Dazu können der Reaktionsmischung geringe Mengen an Wasser und einem alkalischen Material, wie
Natriumcarbonat, zugefügt tverdea Wasser reagiert
unter den Reaktionsbedinjjungen nicht mit dem
Styroloxid, erleichtert jedoch die Löslichkeit des alkalischen Materials in der! Reaktionsmischung. Gewöhnlich
werden etwa 0,5 (jewr% Natriumcarbonat und etwa 0,8-0,9 Gew.-% Wasser (einschließlich des
möglicherweise mit dem Katalysator zugefügten Wassers) verwendet, wobei der Prozentsatz jeweils auf das
Gewicht der endgültigen Ijleaktionsmischung nach Beendigung der Reaktion bezogen ist. Bekanntlich wird
durch Aufrechterhaltung einesj etwa neutralen pH-Wertes die Isomerisation von Styroloxid in Phenylacetaldehyd
sowie Aldolreaktionen; und die Reaktion von Wasser mit Styroloxid vermieden. Der Grund, daß eine
Base zur Aufrechterhaltung d^s gewünschten pH-Wertes
notwendig ist, liegt darinj daß die gewöhnlich in Styroloxid vorliegenden Spurejnverunreinigungen sauer
sind. :
Der in der Reaktion verwendete Wasserstoff sollte frei von Katalysatorgiften, wife Kohlenmonoxid, Chloriden
und Schwefel, sein. Er sojlte weiterhin nicht mehr als eine Spurenmenge niedrijg molekularer Kohlenwasserstoffe
enthalten. Ungeachtet der Wasserstoffreinheit sollte das Reaktionägefäß vor Beginn der
Reaktion mit Wasserstoff durchgespült werden. Dieses Durchspülen ist aus Sicherheitsgründen notwendig (um
Sauerstoff aus der Reaktionszone auszuschließen) sowie
um Nebenreaktionen zu verringern. Der Wasserstoff wird vorzugsweise kontinuierliqh während der Reaktion
so, wie er verbraucht wird, zugefügt, obgleich die Zugabe gegebenenfalls auch absatzweise erfolgen kana
Gewöhnlich wird das als Katalysator verwendete Raney-Nickel in Wasser mit ejiner diskreten Wasserschicht
als Schutzabdeckung gelagert. Vor der Einführung des Raney-Nickels in den Reaktor wird das
überschüssige Wasser vorzugsweise dekantiert. Die restliche Aufschlämmung enthält etwa 63 Gew.-%
Raney-Nickel und 37 Gew.-% Wasser. Diese Mischung ius Raney-Nickel und Wasser (wird als Raney-Nickel-
^ufschlämmung bezeichnet. 1
Der Katalysator wird in katalytisch wirksamen vlengen verwendet So haben s|ch z. B. Katalysatoraneile
von etwa 0,8-23, vorzugsweise etwa 1,4 Gew.-%, >ezogen auf die gesamte Styijoloxidbeschickung, als
zweckmäßig erwiesen.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt in der Regelung der Konzentration an nicht umgesetztem
Styroloxid in der Reaktionsmischung auf weniger als 0,2 Gew.-% der flüssigen Mischung. Dies erfolgt durch
Regeln der Einführungsgeschwindigkeit des Styroloxids in die Reaktionsmischung, so daß die Konzentration an
nicht umgesetztem Styroloxid zu jeder Zeit während des Reaktionsverlaufs unter 0,2 Gew.-% liegt Daher
ίο sollte der Styroloxidgehalt zu jedem Zeitpunkt der
Reakton weniger als 0,2 Gew.-°/o des Isopropylalkohol phis enthaltenem 2-Phenyläthanol, d.h. des bis daher
produzierten 2-Phenyläthanols, betragen. Die Styroloxidkonzentration
an irgendeinem Punkt der Reaktion kann durch Entnahme einer Probe, Abkühlen auf Zimmertemperatur und Analysieren nach üblichen
Verfahren bestimmt werden. Die Probenentnahme aus der Reaktionsmischung unterbricht sofort die Reaktion
in dieser Probe, weil kein Wasserstoff mehr vorhanden ist.
Bevorzugt wird eine gleichmäßige, kontinuierliche
Styroloxidbeschickungsgeschwindigkeit. Die Beschikkungsgeschwindigkeit,
die für jede besondere Größe eines Ansatzes den gewünschten Gehalt an nicht umgesetztem Styroloxid liefert, kann experimentell
bestimmt werden. Die folgenden Beispiele zeigen Beschickungsgeschwindigkeiten, die sich für die angegebenen
Ansatzgrößen als zweckmäßig erwiesen haben.
Nach Einführung alles Styroloxids in die Reaktionsmischung wird die Hydrierung vorzugsweise für eine gewisse Dauer, z. B. etwa 0,5— 1 Stunde, fortgesetzt, um die Qualität der endgültigen Hydrierungsmischung zu verbessern. Die zusätzliche Reaktionszeit gewährleistet die Umwandlung der gesamten Styroloxidbeschickung und bewirkt die Umwandlung alles vorhandenen Phenylacetaldehyds in 2-Phenyläthanol.
Nach Einführung alles Styroloxids in die Reaktionsmischung wird die Hydrierung vorzugsweise für eine gewisse Dauer, z. B. etwa 0,5— 1 Stunde, fortgesetzt, um die Qualität der endgültigen Hydrierungsmischung zu verbessern. Die zusätzliche Reaktionszeit gewährleistet die Umwandlung der gesamten Styroloxidbeschickung und bewirkt die Umwandlung alles vorhandenen Phenylacetaldehyds in 2-Phenyläthanol.
Nach Beendigung der Reaktion wird das 2-Phenyläthanolprodukt
nach üblichen Verfahren, wie sie in Beispiel 1 veranschaulicht werden, gewonnen.
Das Verfahren der Erfindung hebt sich auch gegenüber den folgenden bekannten Verfahren ab:
Die DE-OS 22 06 805 beschreibt eine kontinuierliche Hydrierung von Styroloxid in Gegenwart von gesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei Palladium als Katalysator
verwendet wird. Die Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen führt dabei zu einer Schichtbildung,
da z.B. η-Hexan und 2-Phenyläthylalkohol
miteinander nicht mischbar sind. Demgegenüber ist das
so neue Verfahren vorteilhafter durchzuführen.
In der DE-AS 19 18 852 wird ein entsprechendes Hydrierungsverfahren unter Verwendung von Raney-Nickel
und Palladium als Katalysator beschrieben. Dabei wird auch kontinuierlich gearbeitet. Gemäß
Beispiel la wird zwar ein recht reines 2-Phenyläthanol erhalten, doch ist das dort beschriebene Verfahren
großtechnisch nicht durchführbar. In Beispiel la ist angegeben, daß (anscheinend bei Zimmertemperatur)
Styroloxid zusammen mit den anderen Bestandteilen in das Reaktionsgefäß eingetragen und die Temperatur
dann auf 30 und schließlich auf 400C erhöht wird. Großtechnisch lassen sich nur Reaktionen dieser Art
nicht bei Temperaturen von 30, 40 oder sogar 500C durchführen, da diese Reaktion sehr exotherm ist.
Derartig niedrige Temperaturen können nur bei Reaktionen im kleinen Laboratoriumsmaßstab angewendet
werden. Bei den dabei verwendeten Vorrichtungen ist die Oberfläche gegenüber der Reaktionsmasse
noch verhältnismäßig groß, so daß noch eine genügende Wärmeabführung nach außen möglich ist. Wird eine
solche Reaktion jedoch großtechnisch durchgeführt, stellt die Wärmeabführung ein wesentliches Problem
dar, und es ist entweder unmöglich, die Reaktion auf einer so niedrigen Temperatur zu halten, oder es sind
außerordentlich aufwendige Kühlvorrichtungen bzw. •mittel notwendig. Erfindungsgemäß kann aber die
Reaktion durch entsprechende Einstellung der Geschwindigkeit der Zuführung des Styroloxids geregelt
werden (ganz abgesehen, daß auch wegen des in der Reaktionsmischung nur in geringer Menge anwesenden
freien Styroloxids eine entsprechende Regelung erfolgen muß). Das neue Verfahren ist demnach dem
bekannten Verfahren gegenüber aufgrund seiner halbabsatzweisen Durchführung technisch flexibler.
Gemäß dem Verfahren der Beispiele 1 und 2 der US-PS 25 24 096 werden Ausbeuten von nur 72 bzw.
76% 2-Phenyläthanol erhalten. Für diese Beispiele, die
bei 500C durchgeführt werden„gilt weiterhin das gleiche
was bezüglich des Verfahrens der DE-AS 1918 852 ausgeführt worden ist
Gegenüber den genannten bekannten Verfahren ist das neue Verfahren technisch fortschrittlich, da es eine
Temperaturkontrolle zuläßt und es somit ermöglicht, die Reaktion auch bei höheren Temperaturen ohne die
Gefahr eines Davonlaufens durchzuführen. Durch das angegebene Höchstmaß an zulässigem, nicht umgesetzten
Styroloxid in der Reaktionsmischung wird auch gewährleistet, daß unerwünschte Nebenreaktionen nur
in ganz geringem Ausmaß erfolgen können. Durch das neue Verfahren wird das 2-Phenyläthanol in hervorragenden
Ausbeuten und Reinheit erhalten.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das Verfahren der Erfindung.
812 g wasserfreier Isopropylalkohol, 17,5 g Natriumcarbonat,
7 g Wasser und 61,5 g Raney-Nickelaufschlämmung
wurden unter Rühren in ein Druckgefäß von 61 Gesamtkapazität gegelben. Der Autoklav wurde
mit Wasserstoff zur Entfernung inerter Gase durchgespült und auf 800C erhitzt. Das System wurde unter
kontinuierlicher Wasserstoffbeschickung auf einen Druck von 83,4 bar gebracht. Das Hydrierungsgefäß
wurde mit dem etwa 3fachen seines Gesamtvolumens pro Stunde an Wasserstoff durchgespült. Wenn eine
kontinuierliche Durchspülung nicht möglich war, wurde das Hydrierungsgefäß auf atmosphärischen Druck
entspannt und nach Beendigung der Styroloxidbeschikkung wiederum unter Druck gebracht. 2680 g Styroloxid
wurden innerhalb von 5 Stunden mit einheitlicher Geschwindigkeit in das Hydrierungsgefäß eingeführt.
Der Gefäßinhalt muß ausreichend gerührt werden, um den Katalysator in Suspension zu halten. Die Reaktionsbedingungen wurden eine weitere Stunde aufrechterhalten,
worauf das Gefäß auf 300C abgekühlt und auf
atmosphärischen Druck entspannt wurde. Die Reaktionsmischung kann an diesem Punkt zur Entfernung
von Katalysator und nicht gelöstem Natriumcarbonat vor der weiteren Behandlung durch Destillation filtriert
werden.
Das folgende Verfahren zeigt die Rückführung des Raney-Nickel-Katalysators zur anschließenden Hydrierung
ohne vollständige Isolierung. 3508 g Reaktionsmischung wurden in ein kalibriertes Gefäß gegeben. Die
Reaktionsmischung setzte sich in 3 Stunden bei Zimmertemperatur vollständig ab. Katalysator und
nicht gelöstes Natriumcarbonat setzten sich aus der Hydrierungsmischung in etwa 30 Minuten bei 900C ab.
Insgesamt wurden 240 g (211 cm3) der abgesetzten
Reaktionsmischung, die Raney-Nickel und nicht gelö- ; stes Natriumcarbonat enthielt, entfernt, nachdem 3268 g
Hydrierungsmischung dekantiert worden waren. Neben dem Raney-Nickel und nicht gelösten Natriumcarbonat
enthielten die 240 g abgesetzte Hydrierungsmischung 47,5 g Isopropylalkohol, 137 g 2-Phenyläthanol, 3,6 g
Wasser und Spurenmengen organischer Verbindungen, die im folgenden aufgeführt werden, die 3268 g der
dekantierten Hydrierungsmischung zeigten laut Analyse 72,5 Gew.-% 2-Phenyläthanol. Dies entsprach einer
Ausbeute von 95,5%, bezogen auf das Styroloxid mit einer angenommenen Reinheit von 100%.
Die 240 g der abgesetzten Hydrierungsmischung aus dem ersten Versuch wurden mit 764,5 g Isopropylalkohol,
17,5 g Natriumcarbonat und 32 g Wasser in den Autoklav gegeben. Zum Ausgleich für Verluste wurde
eine geringe Menge, z. B. bis zu etwa 10% der gesamten verwendeten Katalysatormenge, frischer Katalysator
jedem Versuch zugefügt Nach Durchspülen des Hydrierungsgefäßes mit Wasserstoff wurde das System
auf 80° C erhitzt und auf einen Druck von 83,4 bar gebracht. Insgesamt wurden 2543 g Styroloxid bei
einheitlicher Geschwindigkeit innerhalb von 5 Stunden in das Rührgefäß eingeführt. Das Hydrierungssystem
wurde eine weitere Stunde auf normalen Arbeitsbedingungen gehalten. Das Dekantierungsverfahren wie bei
der anfänglichen Hydrierung wurde wiederholt. Das abgesetzte Bodenmaterial (240 g, 211cm3) wurde
entfernt und erneut für einen anschließenden Versuch in das Hydrierungsgefäß gegeben. 3290 der dekantierten
Reaktionsmischung wurden durch Gaschromatographie analysiert. Die Mischung zeigte laut Analyse 76,5
Gew.-% 2-Phenyläthanol, was einer praktisch quantitativen Ausbeute, bezogen auf das zur zweiten Hydrierung
eingeführte Styroloxid und 2-Phenyläthanol entsprach.
Mit Beschickung und Verfahren vom zweiten Versuch wurde eine dritte Hydrierung durchgeführt. Es gab eine
5tätige Unterbrechung zwischen dem zweiten und dritten Versuch; während dieser Zeit wurde das
Hydrierungsgefäß unter Wasserstoffdruck gehalten.
Der das Raney-Nickel enthaltende Anteil der zweiten Reaktionsmischung wurde bei Zimmertemperatur ohne
besondere Vorsicht gelagert. Die Analyse der hydrierten Mischung (3551 g) ergab 72,3 Gew.-% 2-Phenyläthanol
>o Dies entsprach einer 2-Phenyläthanolausbeute von
95%, bezogen auf das Styroloxid mit einer angenommenen Reinheit von 100%.
Die Reaktionsprodukte aus den drei Hydrierungen wurden filtriert und kombiniert An diesem Punkt
betrugen Proben und Verluste während den Übertragungen 202 g oder 220 cm3 rohes 2-Phenyläthanol.
9926 g der kombinierten Hydrierungsmischung wurden in eine einbödige Destillationsvorrichtung gegeben, und
Lösungsmittel, Isopropylalkohol mit einer geringen
to Menge Äthylbenzol wurden bei einer Kolbentemperatur
von 1200C bei 10 mm Hg Druck entfernt. Insgesamt
wurden 7460 g Rohprodukt aus der Verdampfungsvorrichtung entfernt Nach Korrektur für die anfänglichen
Verluste wog das Rohprodukt 7680 g. Seine Analyse
b5 durch Gaschromatographie unter Verwendung eines
internen Standardverfahrens ergab eine Reinheit von 97,5 Gew.-% 2-Phenyläthanol. Dies entsprach einer
Ausbeute von 95% 2-Phenyläthanol, bezogen auf
Styroloxid mit einer Reinheit von 100%. Bezogen auf die tatsächliche Reinheit des Styroloxid betrug die
Ausbeute über 97%. ι
Das 97,5gew.-%ige (laut Analyse) rohe 2-Phenyläthanol
wurde auf einer Oldershaw-Kolonne mit 15 Böden destilliert. Die Gewinnung an raffiniertem Produkt von
990/oiger Reinheit betrtig 95%, bezogen auf das
enthaltene 2-Phenyläthahol. Das raffinierte 2-Phenyläthanol
enthielt 0,7% l*Phenyl-1-propanol und 0,2% Methylphenylcarbinol. Weitere Analysen erfolgten an
einem Gaschromatographen mit zwischengeschaltetem Massenspektrometer holier Auflösung. Spurenmengen
an Methylcellosolveacetät, Bis-(2-methoxyäthyl)-äther,
2-Äthylhexanol und 2-Äthylhexylacetat wurden in der
Vorfraktion identifiziert. Benzylalkohol wurde als Teil der Spitze identifiziert, die sich durch das obige
gaschromatographische Verfahren als 1-Phenyl-1-propanol
gezeigt hatte.
Das obige Beispiel zeigt eines der wünschenswerten erfindungsgemäßen Merkmale, nämlich die Fähigkeit
zur Rückführung des Katalysators ohne Isolierung zwischen den Versuchen. Es zeigt auch die hohe
Umwandlung in das gewünschte Produkt und das Fehlen merklicher Mengen an Nebenprodukten beim
erfindungsgemäßen Verfahren.
!0
Die folgende Tabelle zeigt Reaktionsbedingungen und Ausbeuten aus verschiedenen, gemäß dem obigen
is allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 durchgeführten
Versuchen.
Vers. | Reaktor- | Temp. | H2Druck | Styrol | Besch. | Zu- | lsopro- | Raney- | Wasser | Natrium | % Ausbeute |
Nr. | Volum. | oxid | zeit |
sätzl.
Reakt- |
panol | Nickel** |
carbonat
Na2CO3 |
2-Phenyl-
äthanol |
|||
C | bar | zeil | |||||||||
1 | g | Std. | Std. | g | g | o*** | g | ||||
Trocken | |||||||||||
80-85 | 83,4 | gewicht | |||||||||
1* | 6 | 70-80 | 28,4-35,3 | 2680 | 5 | 1 | 812 | 39 | 7,0 | 17,5 | 98 |
2 | 2 | 85-100 | ;28,4 | 765 | 5 | 1 | 232 | 11 | 2,0 | 5,0 | 95 |
3 | 2 | 765 | 5 | 1 | 232 | 11 | 2,0 | 5,0 | 97,5 | ||
* = Erster Teil des in Beispiel 1 beschriebenen, 3teiligen Versuches.
** = Raney-Nickel wurde alfe Aufschlämmung aus 63 Gew.-% Raney-Nickel und 37 Gew.-% Wasser zugefügt.
*** - Zusätzlich zu dem mit Idem Katalysator zugefügten Wasser.
Kontroljlversuch 1
Absatzweise Herstellung von 2-Phenyläthanol aus
Styroloxid unter Verwendung von Raney-Nickel
Styroloxid unter Verwendung von Raney-Nickel
Ein 2-1-Rührautoklav wturde bei atmosphärischem
Druck mit Wasserstoff durc hgespült, dann wurden 765 g
(6,375 Mol) Styroloxid, 2o2g Isopropylalkohol, 5,0 g
Natriumcarbonat, 7,0 g Wesser und 17,5 g Raney-Nikkelaufschlämmung
eingefül rt. Die 17,5 g Raney-Nickelaufschlämmung
enthielten 11 g Nickel und 6,5 g Wasser. Die Mischung wurde unter: lühren auf 80° C erhitzt, und
der Wasserstoffdruck wuride innerhalb einer Stunde allmählich auf 28,4 bar erhö|ht; dann wurde er innerhalb
von 45 Minuten weiter jauf 42,2 bar erhöht. Die allmähliche Erhöhung d^s Wasserstoffdruckes im
Reaktionsgefäß war notwendig, um ein Überhitzen und Überschreiten von 800C zu verhindern. Die Reaktion
wurde 3,5 Stunden fortgesetzt, bis bei 42,2 bar kein
Wasserstoffverbrauch mehrj festgestellt werden konnte. Der flüssige Anteil der Hydrierungsmischung betrug
1016 g. Die Analyse des
durch Gaschromatographii
äthanol und 0,61% nicht u
durch Gaschromatographii
äthanol und 0,61% nicht u
rohen Reaktonsproduktes eo
zeigte 65,63O/o 2-Phenylngesetztes Styroloxid. Die
Ausbeute an 2-Phenyläthahol betrug 85,73% (5,466 Mol), bezogen auf die gesafite Styroloxidbeschickung.
Das nicht umgesetzte Styrol· >xid betrug 6,2 g oder 0,051
Mol. Die rohe Reaktionsmischung wurde filtriert und auf einem einbödigen Verdampfer blitzdestilliert,
insgesamt wurden 660 g (5,41 Mol) 2-Phenyläthanol bei
einer Dampf temperatur von 860C und 4,5 mm Hg Druck isoliert.
Styroloxid unter Verwendung von
Raney-Nickel in Isopropylalkohol als Lösungsmittel
Ein 2-1-Rührautoklav wurde mit Wasserstoff durchgespült und mit 200 g Isopropylalkohol, 7 g Wasser und
15 g Natriumcarbonat beschickt. Die Mischung wurde unter Rühren auf 1000C erhitzt und der Autoklav durch
kontinuierliche Wasserstoffeinführung auf 42,2 bar Druck eingestellt. Eine Mischung aus 1530 g (12,5 Mol)
Styroloxid, 464 g Isopropylalkohol, 14 g Wasser und 35 g Raney-Nickelaufschlämmung wurde innerhalb von
4,5 Stunden kontinuierlich in den Autoklav eingeführt. Nachdem die Beschickung 2 Stunden begonnen hatte,
wurde Reaktionsprodukt kontinuierlich bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 217 g pro 30
Minuten aus dem Autoklav entfernt. Die Entfernung des Produktes wurde bei Beendigung der Beschickungsdauer abgeschlossen und der Reaktorinhalt auf Zimmertemperatur abgekühlt Insgesamt wurden 1085 g Reaktionsprodukt kontinuierlich hergestellt, und weitere
1047 g Reaktionsmischung wurden nach Beendigung der Hydrierung aus dem Autoklav entfernt. Die Analyse
des Reaktorausflusses alle 30 Minuten und die endgültige Zusammensetzung in Gew.-% sind in der
folgenden Tabelle aufgeführt.
909 537/348
50
55
9 | 26 | Äthylbetuol | 41 821 | Phenylacet- | 10 | 2-Phenyl- | |
aldehyd | äthanol | ||||||
Tabelle 2 | Isopropyl- | 2,49 | 2,28 | 1-Phenyl-l- | 33,23 | ||
Fraktion | alkohol | - | Styroloxid | - | propanol | 45,62 | |
32,42 | - | - | 0,43 | 49,92 | |||
1 | - | - | 29,15 | - | - | 56,66 | |
2 | - | 3,3 | 16,69 | 0,66 | - | 58,91 | |
3 | - | 3,3 | 13,96 | 0,66 | - | 61,22 | |
4 | 30,37 | 8,01 | 0,6 | ||||
5 | 31,29 | 6,26 | 0,63 | ||||
Reaktor- | 2,90 | ||||||
endprod. | |||||||
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von 2-Phenyläthanol,
bei dem Styroloxid bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in flüssiger Phase mit Wasserstoff
in einer geschlossenen Reaktionszone in Anwesenheit von Raney-Nickel als Katalysator in einem
organischen Lösungsmittel hydriert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß man das Verfahren bei einer Temperatur von 50—12O0C und
einem Druck von mindestens 28,4 bar halbkontinuierlich durchführt, wobei man Isopropylalkohol
als Lösungsmittel verwendet und das Styroloxid bei solcher Geschwindigkeit einführt, daß der Anteil an
nicht umgesetztem Styroloxid in der Reaktionsmischung nicht über etwa 0,2 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht aus Lösungsmittel plus enthaltenem 2-Phenyläthanol, steigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktionsmischung ausreichend alkalisches Mittel enthält, um ihren pH-Wert
zwischen 7 bis 8 zu halten.
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