DE2645770A1 - Verfahren zur transalkylierung von kernmethylierten phenolen - Google Patents
Verfahren zur transalkylierung von kernmethylierten phenolenInfo
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Description
Pat-634-R
Patentanmeldung
Verfahren zur Transalkylierung von kernmethylierten
Phenolen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Transalkylierung
von kernmethylierten Phenolen zu o-Kresol in der Flüssigoder in der Gasphase, wobei insbesondere 2,6-Dimethylphenol
oder ein Gemisch von kernmethylierten Phenolen, wie es z.B. als Rückstand bei einer o-Kresol-Synthese
anfällt, als Ausgangsmaterial eingesetzt werden kann.
Der bei der katalytischen Synthese von o-Kresol aus Phenol und Methanol anfallende Syntheserückstand, der
zum größten Teil aus 2,6-Dimethyiphenol besteht, (vgl.
DT-AS 1 265 755), stellt häufig ein unerwünschte» und
geringwertiges Nebenprodukt dar. Die Überführung in andere wertvolle Produkte, insbesondere in o-Kre*ol,
das für die Herstellung von Herbiziden in zunehmendem Maß benötigt wird, ist aus wirtschaftlichen Gründen,
sehr erstrebenswert.
8098 1 S/0387
-2-
Die Isomerisierung und Disproportionierung von Alkylphenolen
in der Flüssig- und Gasphase sind bekannt, jedoch basierten die bisher beschriebenen Verfahren stets
auf der gleichzeitigen Verwendung von Katalysatoren. So werden in mehreren Veröffentlichungen oxidische Katalysatoren,
wie Aluminiumoxid, Silicium-Aluminiumoxid sowie Gemische von Siliciumoxid mit Zirkonoxid oder
Berylliumoxid usw. aufgeführt (vgl. DT-PS 874 911, DT-PS 1 Ol4 550, DT-OS 1 956 383, US-PS 2 553 538 und
GB-PS 1 232 027). In allen diesen Fällen verläuft die Reaktion nicht spezifisch zu o-Kresol, sondern es wird
stets ein Gemisch zahlreicher Komponenten erhalten. Weiterhin wird in der DT-OS 1 813 647 der Einsatz eines
Aluminiumphenolat-Katalysators bei der Flüssigphasenreaktion eines Gemisches aus Phenol und Di-, Tri- und
Polymethylphenolen beschrieben, der jedoch auch nur eine teilweise Umsetzung zu o-Kresol bewirkt.
Es wurde tüwljx gefunden, daß bei erfindungsgemäßem Vorgehen
aus 2j6-Dimethylphenol oder einem Gemisch aus
2,6-Dimethylphenol und anderen kernmethylierten Phenolen
ohne Verwendung eines Katalysators o-Kresol in guter Ausbeute hergestellt werden kann. Die Umsetzung läßt sich
unter Zusatz von 5 bis 65 Gew.-% Phenol sowohl in der
Flüssig- als auch in der Gasphase bei erhöhter Temperatur und unter Druck durchführen. Bei Arbeiten in diskontinuierlicher
oder kontinuierlicher Verfahrensweise in
flüssigem Zustand sind Temperaturen von 38O bis 490 C,
vorzugsweise von 420 bis 470 C, bei einem Druck von
40 bis 100 bar und für die kontinuierliche Verfahrensweise in der Gasphase Temperaturen von 450 bis 65O C,
vorzugweise von 500 bis 600 C, bei einem Druck von 15 bis 60 bar erforderlich. Die Reaktionszeiten liegen in
809815/0387 _3_
Abhängigkeit von der gewählten Verfahrensart für die Gasphase bei einigen Minuten und für die Flüssigphase bei
mehreren Stunden.
Bei kontinuierlicher Verfahrensweise können die vom
o-Kresol befreiten Reaktionsprodukte wieder in den Reaktor
zurü ckg e führ t wer d en.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Transalkylierung von kernmethylierten Phenolen zu o-Kresol
in der Flüssig- oder in der Gasphase, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man kernmethylierte Phenole ohne Anwesenheit
von Katalysatoren bei Zusatz von 5 bis 65 Gew.-Ji Phenol, berechnet auf die kernmethylierten Phenole, beim
Arbeiten in der Flüssigphase Temperaturen von 380 bis
490 °C, vorzugsweise von 420 bis 470 °C, bei einem
Druck von 40 bis 100 bar und beim Arbeiten in der Gasphase Temperaturen von 450 bi* 65O C, vorzugsweise
von 500 bis 600 °C, bei einem Druck von 15 bis 60 bar unterwirft.
Anhand der folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Der Anteil der einzelnen Komponenten wurde
auf gaschromatographischem Feg ermittelt.
Einem Destillationsrückstand aus einer o-Xresol-Synthese
wird Phenol zugesetzt und das Geraisch (vgl. Zusammensetzung A) in der Gasphase kontinuierlich bei 550 C
(Fall I) bzw. bei 595 °C (Fall II) durch einen Röhrenreaktor geleitet. Der Druck wird jeweils auf 35 bar gehalten,
die Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit beträgt 0.2 [h "1J.
809815/0367 4
-κ- r
Ausbeute und Zusammensetzung des von Tiefsiedern und
Phenol befreiten Produkts werden unter (l) und (II) angegeben.
II
Reaktionstemperatur [ Dcl | 2, | ,2 | 550 | 595 |
Druck £ bar] | 5, | 1 | 35 · | 35 |
Ausbeute C %1 | 2, | 5 | 93,3 | 81, k |
Wasser ' f% J | 5, | 1 - | ||
Phenol | ei, | 1 | ||
o-Hresql | 1 95 | 6 | H»,1 | 20,8 |
m,p-Kresol | 9, | 3 | 3,3 | 5,7 |
2,6-Dimethylphenol | Z, | 9 | ■ i*2,5 | # 23,2 |
übrige Dimethylphenale | 2, | 2 | 10,0 | 11,0 |
Trimethylphenole | O | 10,6 | 6S1 | |
Tetramethylphenole | O | 2,6 | 1', 1 | |
Pentamethylphenol | 0,3 | 0,1 | ||
Höhersieder | 387 | 13,5 | ||
Rückstand | 12,9 | J 18,5 |
||
Die fraktionierte Destillation des so erhaltenen Produkts liefert eine in Natronlauge klarlösliche
o-Kresol-Fraktiono
Einem Destillationsrückstand aus einer o-Kresol-Synthese
wird Phenol zugesetzt und das Gemisch (vgl. Zusammensetzung B) in der Gasphase kontinuierlich bei
-5-
550 °C (Pall I), 600 °C (Fall II) und 570 °C (Fall III)
durch einen Röhrenreaktor geleitet. Der 'Öruck wird in
Fall I und II auf 37 bar, in Fall III auf 20 bar gehalten; die Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit beträgt 0.25
[h 2 · Ausbeute und Zusammensetzung des von Phenol
und Tiefsiedern befreiten Transalkylierungsprodukts werden unter (I),' (II) und (Hl) aufgeführt.
BI II III
ReaktionstemperaturΓ ac] 550 600
Druck ' C bar! 37 37
Ausbeute Γ 56 3 60,1 55,6 65,5
Wasser _ l%3 1,8
Phenol , .. 38,8
o-Hresol . 1,9 - 27 ,**
m,p-Hresol 3,6 6,2
2 f6-Dimsthylphenol - 36,3 36,1
übrige. Dimethylphenole 6,if 11,2
Trimethylphenol 7,1 7,3
Tetramethylphenole 2,1 1,9
Pentamethylphenol 1,8 0,3
Höhersieder - 5,3
Rückstand - k,3
9,0 | 5,2 |
20,3 | -31,5 |
10,6 | 9,5 |
^,3 | 6,2 |
1.3 | 1,8 |
0,5 | 0,2 |
11,8 | €,3 |
2,2 | 1^,7 |
Durch fraktionierte Destillation des Transalkylierungsprodukts erhält man ein in Natronlauge klar lösliches
o-Kresol.
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-6-
Ein Ausgangsgemisch der Zusammensetzung B wird in einen
Rühr-Autokleven gegeben und bei 420 °C (Fall l), 435 °C
(Fall II), 455 °C (Fall III) und 470 °C (Fall IV) etwa
6 Stunden lang reagieren gelassen. Dabei wird ein Druck von 44 (I), 42 (HJ, 50 (III) und 65 (IV) bar aufrechterhalten.
Anschließend wird abgekühlt, entleert'rund die
Ausbeute und Zusammensetzung der von Phenol und Tiefsiedern
befreiten Transalkylierungsprodukte bestimmt.
B I II in i\/
Reaktionstemperatur[0CJ | 1,8 | 420 | 435 | 455 | 470 |
Druck U*a3-j | 38,8 | 7» 44 | 42 | 50 | 65 |
Ausbeute J_%\ | 1,9 | 68,2 | "75 | 76,1 | 76,J1 |
Wasser | 3,6 | • | |||
Phenol "1^ | 36,6 | ||||
o-Kresol | 6,4 | 21,2 | 32,7 | 32,0 | 34,5 |
rn/p-Kresol | 7,1 | 5,5 | 5,4 | 5,2 | 6,5 |
2,6-Dimethylphenol | 2,1 | 40,8 | 22,6. | 19,8 | 13,2 |
übrige Dimethylpho | 1,8 | 10,4 | 11,7 | 9,7 | 10,0 |
Trimethy!phenole | 8,2 | 6,3 | 5,3 | 3,9 | |
TetramEthylphenole | 2,9 | 1,B | 1,3 | 0,8 | |
PentamethylphenDle | 1,0 | 0,4 | 0,4· | ' 0,2 | |
Hochsieder | 5,5 | 6,1 | 13,1 | i-^7,0 | |
Rückstand | 4,5 | 13,0 | 13,2 | 13,9 | |
Das durch fraktionierte Destillation des Transalkylierungs-Produkts
erhaltene o-Kresol ist in Natronlauge klarlöslich,
809815/0387
Ein Gemisch bestehend aus 27,8 % Phenol und 72,2 % 2,6-Dimethylphenol
wird bei 435 C und 95 bar 5 Stunden in einem Schuttelautoklaven reagieren gelassen. Nach Abkühlen wird
das Reaktionsprodukt abgelassen und nicht umgesetztes Phenol wird abdestilliert. Das verbleibende Gemisch (Ausbeute
8l,4 %) besitzt folgende Zusammensetzung:
o-Kresol 25,8 %
m/p-Kresol -
2,6-Dimethylphenol 62,7 %
übrige Dimethylphenole 0,5 %
Trimethylphenole 2,4 %
Höhersieder 7,9 %
Rückstand 0,7 %
Die fraktionierte Destillation des Produkts liefert in Natronlauge klarlösliches o-Kresol.
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-8-
Claims (4)
- Patentansprüche( l) Verfahren zur Transalkylierung von kernmethyli erteil "-'' Phenolen zu o-Kresol in der Flüssig- oder in der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, daß man kernmethylierte Phenole ohne Anwesenheit von Katalysatoren bei Zusatz von 5 bis 65 Gew.-% Phenol, berechnet auf die kernmethylierten Phenole, beim Arbeiten in der Flüssigphase Temperaturen von 38O bis 49O C bei einem Druck von kO bis 100 bar und beim Arbeiten in der Gasphase Temperaturen von 450 bis 650 C bei einem Druck von 15 bis 60 bar unterwirfto
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß man in der Flüssigphase in diskontinuierlicher oder in kontinuierlicher Verfahrensweise bei 420 bis 4?0 C arbeitet.
- 3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Gasphase in kontinuierlicher Verfahrensweise bei 500 bis 600 °C arbeitet.
- 4) Verfahren nach Anspruch 1 bis J, dadurchgekennzeichnet, daß man als kernmethylierte Phenole 2,6-Dimethylphenol oder ein Gemisch von kernmethylierten Phenolen, wie es z.Bo als Rückstand bei einer o-Kresol-Synthese anfällt, einsetzte80981S/Ö3
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