DE2653850A1 - TRANSITION METAL SUPPORT CATALYST, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND USING IT - Google Patents

TRANSITION METAL SUPPORT CATALYST, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND USING IT

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DE2653850A1 DE19762653850 DE2653850A DE2653850A1 DE 2653850 A1 DE2653850 A1 DE 2653850A1 DE 19762653850 DE19762653850 DE 19762653850 DE 2653850 A DE2653850 A DE 2653850A DE 2653850 A1 DE2653850 A1 DE 2653850A1
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Description

Es wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten Übergangsmetall-Katalysators beschrieben, der etwa 60 Gewichtsprozent gebundenes Übergangsmetall enthält. Die Herstellung dieses Katalysators erfolgt, indem man einen hydroxy lischen Träger mit einem Überschuß eines Übergangsmetallalkoxids in einem inerten Kohlenwasserstoff sowie in Anwesenheit von Wasser erhitzt.There is an improved method of making an immobilized Transition metal catalyst described which contains about 60 percent by weight bound transition metal. the This catalyst is prepared by adding a hydroxylic support with an excess of a transition metal alkoxide heated in an inert hydrocarbon and in the presence of water.

Der obige immobilisierte Übergangsmetall-Trägerkatalysator wird zur Herstellung von Estern verwendet. Hiernach lassen sich entweder durch direkte Veresterung oder durch Esteraustausch Ester und Polyester mit besonders günstigen Charakteristiken herstellen, die praktisch keinen restlichen Metallkatalysator mehr enthalten.The above immobilized supported transition metal catalyst is used to make esters. According to this, either by direct esterification or by ester interchange Produce esters and polyesters with particularly favorable characteristics that have virtually no residual metal catalyst contain more.

Es wurden bereits zahlreiche Schwermetalle, insbesondere Übergangsmetalle, auf die Oberfläche verschiedener Trägermaterialien durch Umsetzen einer Metallverbindung mit den an der Trägeroberfläche befindlichen Hydroxylgruppen gebunden. AufNumerous heavy metals, especially transition metals, have already been on the surface of various carrier materials by converting a metal compound with the on the Hydroxyl groups located on the carrier surface. on

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•V• V

diese Weise Hessen sich Trägerkatalysatoren für die verschiedensten Anwendungszwecke herstellen, wie beispielsweise für Polymerisationen, Veresterungen, Hydrierungen, Oxydationen oder Hydroformylierungen.In this way, supported catalysts for the most varied Produce applications, such as for polymerizations, esterifications, hydrogenations, oxidations or Hydroformylations.

Das wahrscheinlich gebräuchlichste Verfahren zum Binden eines Metalls auf einen Träger besteht in der Umsetzung der an der Trägeroberfläche befindlichen Hydroxylgruppen mit einer Metallhalogenidverbindung. Aus US-PS 3 166 543 geht beispielsweise die Umsetzung von Ruß, beispielsweise Kanalruß, auf dessen Oberfläche sich Hydroxylgruppen befinden, mit einem Übergangsmetallhalogenid, wie Titantetrachlorid, unter anschließender Erhitzung mit einer Silanverbindung hervor, wodurch sich ein zur Polymerisation von Olefinen geeigneter Katalysator ergibt. In ähnlicher Weise werden auch in US-PS 3 166 542 Polymerisationskatalysatoren beschrieben, die in praktisch gleicher Weise hergestellt werden, bei denen das Trägermaterial jedoch ein feinverteilter anorganischer Feststoff ist, wie Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid, Thoriumoxid, Magnesiumoxid, Silikate oder Aluminate.Probably the most common method of binding a metal to a support is to implement the an Support surface located hydroxyl groups with a metal halide compound. From US Pat. No. 3,166,543, for example, the conversion of carbon black, for example sewer black, goes on the surface of which are hydroxyl groups, with a transition metal halide such as titanium tetrachloride, followed by Heating with a silane compound results in a suitable for the polymerization of olefins Catalyst results. Similarly, US Pat. No. 3,166,542 describes polymerization catalysts which can be produced in practically the same way, in which the carrier material, however, is a finely divided inorganic Solid is such as aluminum oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, thorium oxide, magnesium oxide, silicates or aluminates.

Es sind auch andere Methoden zur Bindung von Metallen auf Trägern bekannt. Hydroformylierungkatalysatoren, die Einheiten der FormelOther methods of bonding metals to supports are also known. Hydroformylation catalysts, the units the formula

Z-O-Si-QZ-O-Si-Q

J
enthalten, worin Z für den Träger steht und Q eine an ein Übergangsmetall gebundene phosphorhaltige Gruppe bedeutet, werden beispielsweise in US-PS 3 832 404 beschrieben. Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt, indem man (i) eine Ubergangsmetallverbindung. mit einer Silicium und Phosphor enthaltenden Verbindung, beispielsweise einer Verbindung der Formel (C-H^O)3Si(CH-)2PR_, zu einer Verbindung umsetzt, die ein an Phosphor gebundenes Übergangsmetall enthält, und diese Verbindung dann mit einem hydroxylgruppenhaltigen anorganischen Feststoff zur Reaktion bringt, oder indem man
J
where Z is the support and Q is a phosphorus-containing group bonded to a transition metal, are described, for example, in US Pat. No. 3,832,404. These catalysts are prepared by (i) a transition metal compound. with a compound containing silicon and phosphorus, for example a compound of the formula (CH ^ O) 3 Si (CH-) 2 PR_, to form a compound containing a transition metal bonded to phosphorus, and this compound then with an inorganic solid containing hydroxyl groups Reaction brings about, or by

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• er·• he ·

(ii) den anorganischen Feststoff mit der Silicium und Phosphor enthaltenden Verbindung umsetzt und das dabei erhaltene Produkt dann mit der Übergangsmetallverbindung zur Reaktion bringt. Aus US-PS 3 392 160 geht ferner hervor, daß Übergangsmetallaminverbindungen, wie Tetrakisdiäthylaminotitan, Tetrakisdxmethylaminozirkon oder Dichlordibutylaminotitan, mit hydroxyIgruppenhaltigen feinverteilten stückigen Trägern reagieren, wobei man die dabei erhaltenen Materialien dann durch Umsetzen mit einer Organometallverbindung aktiviert. In US-PS 3 816 340 werden Olefin-Disproportionierungskatalysatoren beschrieben, die durch Umsetzen einer praktisch inerten Matrix mit einer hydroxylischen Oberfläche mit einem Übergangsmetallkomplex, wie Tetrakis( TT^allyl)wolfram oder Tetrakis ( //-allyl)molybdän, hergestellt werden.(ii) the inorganic solid with the silicon and phosphorus Reacts containing compound and then the product obtained with the transition metal compound for reaction brings. From US-PS 3,392,160 it is also apparent that transition metal amine compounds, such as Tetrakis diethylaminotitan, Tetrakisdxmethylaminozircon or dichlorodibutylaminotitan, with hydroxyl-containing finely divided lumpy carriers react, the resulting materials then being activated by reaction with an organometallic compound. In US Pat. No. 3,816,340, olefin disproportionation catalysts are described which, by reacting a practically inert Matrix with a hydroxylic surface with a transition metal complex such as tetrakis (TT ^ allyl) tungsten or Tetrakis (// - allyl) molybdenum.

Es ist ferner bereits bekannt, verschiedene Metallverbindungen die eine oder mehrere Alkoxygruppen enthalten, mit hydroxygruppenhaltigen Trägermaterialien umzusetzen. So werden in US-PS 3 326 877 Polymerisationskatalysatoren beschrieben, die man durch Umsetzen eines feinverteilten anorganischen Trägers mit Verbindungen der Formel T(Q) , worin T für ein Metall aus den Gruppen IVa, Va oder VIa des Periodensystems der Elemente steht und Q ein Alkoxy- oder Aryloxyrest ist, umsetzt und die dabei erhaltenen Verbindungen dann mit einer Organometallverbindung weiter zur Reaktion bringt. Bei diesem Verfahren müssen Träger und irgendwelche Verdünnungsoder Trägergase praktisch wasserfrei sein, wenn man den Übergangsmetallester mit dem Träger zusammenbringt. Die Gegenwart von Wasser beeinträchtigt die gewünschte chemische Reaktion, wodurch eine unbefriedigende Katalysatorkomponente entsteht, oder es wird hierdurch auch die sich anschließende Reaktion mit der Organometallverbindung nachteilig beeinflußt. Pro an der Oberfläche befindlicher Hydroxylgruppe ist nicht mehr als ein Atom Übergangsmetall vorhanden, und auf den Träger sind nur sehr geringe Mengen Übergangsmetall gebunden. In ähnlicher Weise werden in US-PS 3 817 931 Katalysatoren beschrieben, unter deren Verwendung sich Polyester bilden lassen.It is also already known to combine various metal compounds which contain one or more alkoxy groups with hydroxy groups Implement carrier materials. For example, US Pat. No. 3,326,877 describes polymerization catalysts which by reacting a finely divided inorganic support with compounds of the formula T (Q), wherein T is a metal stands in groups IVa, Va or VIa of the Periodic Table of the Elements and Q is an alkoxy or aryloxy radical and the compounds obtained thereby are then further reacted with an organometallic compound. at In this process, the carrier and any diluent or carrier gases must be virtually anhydrous when using the transition metal ester matches with the wearer. The presence of water affects the desired chemical reaction, which results in an unsatisfactory catalyst component, or this also causes the subsequent reaction adversely affected with the organometallic compound. There is no more per hydroxyl group on the surface transition metal is present as an atom, and only very small amounts of transition metal are bound to the support. In Similarly, US Pat. No. 3,817,931 describes catalysts using which polyesters can be formed.

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~ *~ 2353850 ~ * ~ 2353850

•3.• 3.

Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt durch Umsetzen eines hydroxylgruppenhaItigen Trägers mit Metallverbindungen unter Einschluß von Germanium-, Titan-, Zirkon- und Hafniumalkoxiden zusätzlich zu Metallhalogeniden und der Organometallverbindung. Jedes Metallatom ist an den Träger durch 1 bis n-1 (worin η der Wertigkeit des Metalls entspricht) Sauerstoffbrücken (-O-) gebunden, wobei die Konzentration des gebundenen Metalls sehr niedrig ist.These catalysts are produced by reacting a hydroxyl-containing carrier with metal compounds including of germanium, titanium, zirconium and hafnium alkoxides in addition to metal halides and the organometallic compound. Each metal atom is attached to the carrier by 1 to n-1 (where η corresponds to the valence of the metal) oxygen bridges (-O-) bound, the concentration of bound metal being very low.

In US-PS 3 622 522 werden schließlich Olefin-Polymerisationskatalysatoren beschrieben, die bis zu 15 Gewichtsprozent Gallium und/oder Zinn zusammen mit bis zu 50 Gewichtsprozent Chrom enthalten. Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt durch Ablagerung einer Chromverbindung, wie Chromtrioxid, und wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe der Gallium- oder Zinnalkoxide oder -aryloxide auf einem Träger und anschließendes Erhitzen dieses Materials auf eine Temperatur von wenigstens 927 C. Die Ablagerung der Metallverbindungen auf dem Träger erfolgt vorzugsweise aus einem nichtwässrigen Lösungs- oder Verdünnungsmittel, und das anschließende Erhitzen wird am besten in einem praktsich wasserfreien (weniger als 0,1 Gewichtsprozent Wasser) Luftstrom oder einem sauerstoffhaltigen Strom durchgeführt.Finally, US Pat. No. 3,622,522 discloses olefin polymerization catalysts described containing up to 15 weight percent gallium and / or tin together with up to 50 percent by weight of chromium. The manufacture of these catalysts is carried out by Deposition of a chromium compound, such as chromium trioxide, and at least a compound from the group of the gallium or tin alkoxides or aryl oxides on a carrier and then Heating this material to a temperature of at least 927 C. The deposition of the metal compounds on the support is preferably carried out from a non-aqueous solvent or diluent and the subsequent heating is carried out on best in a practically anhydrous (less than 0.1 percent by weight water) air stream or one containing oxygen Electricity carried out.

Für die Herstellung einfacher oder polymerer Ester gibt es ebenfalls eine Reihe von Verfahren. Hierzu gehören eine direkte Synthese durch Umsetzung eines organischen Alkohols mit einer organischen Carbonsäure oder auch Austauschreaktionen, bei denen ein an einem Ester vorhandener AcylrestThere are also a number of processes for the production of simple or polymeric esters. This includes a direct Synthesis by reacting an organic alcohol with an organic carboxylic acid or exchange reactions which an acyl radical present on an ester

(R-C-)(R-C-)

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oder Alkoxyrest (-0R) gegen einen anderen Acylrest oder Alkoxy rest ausgetauscht wird (siehe Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology" Band 8, Seiten 356 bis 365, John Wiley & Sons, New York, 1965). Beispiele solcher Reaktionen sind die Acidolysen (Umsetzung des Esters mit einer Carbonsäure unter Austausch von Acylresten) und die Alkoholysen (Reaktion des Esters mit einem Alkohol unter Austausch von Alkoxyresten).or alkoxy radical (-OR) against another acyl radical or alkoxy rest is replaced (see Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology" Volume 8, pages 356 to 365, John Wiley & Sons, New York, 1965). Examples of such reactions are the acidolysis (reaction of the ester with a carboxylic acid under Exchange of acyl residues) and the alcoholysis (reaction of the ester with an alcohol with exchange of alkoxy residues).

Für entsprechende Umesterungen erhitzt man zwei Esterprodukte, wodurch es zu einem Austausch der Acylgruppen und der Alkoxygruppen kommt:For the corresponding transesterification, two ester products are heated, which leads to an exchange of the acyl groups and the alkoxy groups:

ο ο ο οο ο ο ο

R^COR" + R*-C0R** > R-i—COR** ' +R ^ COR "+ R * -C0R **> R-i-COR ** '+

Diese Esteraustauschreaktionen eignen sich insbesondere dann, falls eines der dabei erhaltenen Produkte verhältnismäßig niedrig siedet und sich dabei destillativ entfernen läßt, da man auf diese Weise das Gleichgewicht verschieben und die Reaktion vollständig ablaufen lassen kann. Bei der Herstellung von Polyestern lassen sich auf diese Weise beispielsweise hochmolekulare Polymere bilden. Durch eine entsprechende erneute Verteilung der Acylreste kann man auch Triglyceride oder ähnliche Verbindungen, die eine Reihe von Estergruppen enthalten, modifizieren, wodurch man zu einer Reihe nützlicher Produkte gelangt.These ester exchange reactions are particularly suitable if one of the products obtained is relatively low boils and can be removed by distillation, since this shifts the equilibrium and the reaction can drain completely. In the production of polyesters, for example Form high molecular weight polymers. Triglycerides can also be obtained by appropriately redistributing the acyl radicals or modify similar compounds containing a number of ester groups, thereby making a number more useful Products.

Bei den oben angegebenen Verfahren werden im allgemeinen zweckmäßigerweise Katalysatoren verwendet. Für Veresterungsreaktionen werden normalerweise Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoff säure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, verwendet, und es lassen sich hierzu auch andere Säuren einsetzen, wie p-Toluolsulfonsäure oder Benzolsulfonsäure. Als Katalysatoren für Alkoholysen bei der Esterherstellung wurdenIn the above procedures are in general appropriately used catalysts. For esterification reactions mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid are usually used, and other acids can also be used for this purpose, such as p-toluenesulfonic acid or benzenesulfonic acid. As catalysts for alcoholysis in the production of esters

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ferner auch bereits basische Materialien verwendet, wie insbesondere Alkalialkoxide oder Alkali- oder Erdalkalicarbonate. Die Verwendung dieser sauren oder basischen Katalysatoren ist jedoch mit zwei wesentlichen Problemen verbunden, nämlich der Tatsache, daß sie Nebenreaktionen unter Bildung unerwünschter Nebenprodukte begünstigen und nach beendeter Umsetzung neutralisiert werden müssen.furthermore, basic materials have already been used, such as in particular Alkali alkoxides or alkali or alkaline earth carbonates. The use of these acidic or basic catalysts is however, associated with two major problems, namely the fact that they cause side reactions to form undesirable Favor by-products and have to be neutralized after the reaction has ended.

Wegen dieser Nachteile werden als Katalysatoren bei derartigen Verfahren zunehmend alkoxy- oder acylgruppenhaltige Titanverbindungen verwendet, da diese Verbindungen nicht neutralisiert werden müssen und nur ein Minimum an störenden Nebenreaktionen ergeben. Es ist jedoch ferner auch bekannt, daß diese Titankatalysatoren in Gegenwart von Wasser hydrolysieren, wodurch es zu einem entsprechenden Aktivitätsverlust kommt. Hierdurch sind dem Einsatz solcher Katalysatoren Grenzen gesetzt, und für einen vollständigen Ablauf einer Veresterungsreaktion braucht man daher vielfach auch große Katalysatormengen. Infolgedessen erhöhen sich die Verfahrenskosten, und gleichzeitig wird auch die Herstellung katalysatorfreier Ester wesentlieh schwieriger, was noch wichtiger ist. Katalysatorrückstände im Esterprodukt sind insofern unerwünscht, als hierdurch der Ester trüb und verfärbt wird und gleichzeitig auch die Oxydations-, Wärme- und Hydrolyseinstabilität des Esters zunimmt.Because of these disadvantages, titanium compounds containing alkoxy or acyl groups are increasingly used as catalysts in such processes, since these compounds do not have to be neutralized and only result in a minimum of troublesome side reactions. However, it is also known that these titanium catalysts hydrolyze in the presence of water, which leads to a corresponding loss of activity. This places limits on the use of such catalysts, and large amounts of catalyst are therefore often required for an esterification reaction to take place completely. Increase As a result, the costs, and also the production of catalyst-free esters wesentlieh difficult, what is more important is. Catalyst residues in the ester product are undesirable insofar as this makes the ester cloudy and discolored and at the same time increases the instability of the ester to oxidation, heat and hydrolysis.

In US-PS 2 689 858 und DT-PS 1 142 868 werden von organischen Polyhydroxyverbindungen abgeleitete kondensierte Polytitanate verschiedener Hydrolysegrade sowie polymere Orthotitänate beschrieben. Diese Katalysatoren ergeben zwar eine eindeutige Verbesserung der hydrolytischen Stabilität gegenüber Alkylorthotitanaten oder Titanacylaten, doch ist auch hier wiederum die Menge an im Esterprodukt zurückbleibendem Katalysator immer noch zu hoch, und zwar insbesondere für kritische Anwendungszwecke, bei denen man ganz klare Esterprodukte mit guter Stabilität braucht.In US Pat. No. 2,689,858 and German Pat. No. 1,142,868, condensed polytitanates derived from organic polyhydroxy compounds are disclosed various degrees of hydrolysis as well as polymer orthotitenates described. These catalysts give a clear one Improvement of the hydrolytic stability towards alkyl orthotitanates or titanium acylates, but here again the amount of catalyst remaining in the ester product is always still too high, especially for critical applications in which you get very clear ester products with good stability needs.

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. η.. η.

Es wurden nun ein verbessertes Verfahren sowie Katalysatoren gefunden, durch die sich die oben angeführten Nachteile überwinden lassen. Ganz überraschend wurde dabei festgestellt, daß beim vorliegenden Verfahren die Gegenwart von Wasser zur Durchführung der Reaktion wesentlich ist und sich somit nicht, wie gemäß dem Stand der Technik zu erwarten gewesen wäre, nachteilig erweist. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Trägerkatalysatoren sind in Gegenwart von Wasser hoch aktiv und gut stabil, und sie stellen freifließende Pulver dar. Bei ihnen ist die Übergangsmetallverbindung stärker als nur monomer gebunden, so daß mehr als lediglich ein Übergangsmetallatom pro auf der Oberfläche verfügbarer Hydroxylgruppe gebunden ist, und die vorliegenden Katalysatoren enthalten bis zu 60 % oder mehr an gebundenem Übergangsmetall. Die erfindungsgemäßen Übergangsmetallkatalysatoren eignen sich insbesondere bei Veresterungsverfahren.An improved process and catalysts have now been found which overcome the disadvantages mentioned above permit. Quite surprisingly, it was found that in the present process, the presence of water for Carrying out the reaction is essential and therefore not, as would have been expected according to the prior art, disadvantageous proves. The supported catalysts obtained by this process are highly active and good in the presence of water stable, and they are free-flowing powders. In them, the transition metal compound is stronger than just monomeric bound so that more than just one transition metal atom is bound per hydroxyl group available on the surface and the present catalysts contain up to 60% or more of bound transition metal. The invention Transition metal catalysts are particularly suitable in esterification processes.

Das vorliegende Verfahren zur Herstellung eines Übergangsmetall-Trägerkatalysators besteht darin, daß man einen hydroxylgruppenhaltigen Träger mit einem molaren Überschuß (bezogen auf die vorhandenen Hydroxylgruppen) des übergangsmetallalkoxids unter Durchmischung bei Temperaturen von 100 bis 300 0C in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff sowie in Gegenwart von Wasser erhitzt. Neben einer Reaktion mit den an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen kommt es jedoch auch zu einer Selbstkondensation des übergangsmetallalkoxids, wodurch der Träger mit einer darauf gebundenen vernetzten Matrix von Übergangsmetallatomen mit Sauerstoffbrücken (-0-) überzogen wird. Zu diesem Zweck geeignete übergangsmetallalkoxide haben die FormelThe present process for producing a supported transition metal catalyst consists in heating a support containing hydroxyl groups with a molar excess (based on the hydroxyl groups present) of the transition metal alkoxide with thorough mixing at temperatures of 100 to 300 ° C. in an aliphatic hydrocarbon and in the presence of water . In addition to a reaction with the hydroxyl groups on the surface, there is also self-condensation of the transition metal alkoxide, as a result of which the carrier is coated with a cross-linked matrix of transition metal atoms with oxygen bridges (-0-) attached to it. Transition metal alkoxides suitable for this purpose have the formula

worinwherein

M für ein Übergangsmetall aus den Gruppen IVb, Vb oder VIb des Periodensystems der Elemente steht,M stands for a transition metal from groups IVb, Vb or VIb of the Periodic Table of the Elements,

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OR einen Alkoxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet,OR is an alkoxy radical with 1 to 18 carbon atoms,

η eine ganze Zahl von 2 bis hinauf zur Wertigkeit des Metalls M darstellt,η is an integer from 2 up to the valence of the Metal M represents

Q einen inerten Rest, der mit den Hydroxylgruppen des Trägers nicht reagiert, einen Alkoxidrest -OR oder einen Alkohol ROH bedeutet undQ is an inert radical which does not react with the hydroxyl groups of the carrier, an alkoxide radical -OR or a Alcohol means ROH and

m eine derartige ganze Zahl ist, daß die Summe aus η + m der Wertigkeit des Metalls M entspricht.m is such an integer that the sum of η + m corresponds to the valence of the metal M.

Als Träger lassen sich alle üblichen Trägermaterialien verwenden, auf deren Oberfläche sich eine Reihe von Hydroxylgruppen befindet.All common carrier materials can be used as a carrier, on the surface of which there are a number of hydroxyl groups.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen bei Temperaturen von 120 bis 250 0C in einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff, beispielsweise in Mineralölen, durchgeführt. Besonders geeignet sind für dieses Verfahren Ubergangsmetallalkoxide, bei · denen der Rest -OR für einen gesättigten verzweigten oder geradkettigen Alkoxyrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen steht und das Metall Titan, Zirkon, Hafnium oder Vanadin bedeutet, wobei insbesondere Titantetraalkoxide bevorzugt werden. Bei der Durchführung der Reaktion kann Wasser zugegen sein, entweder in Form von zu Beginn zugesetztem oder auf dem Träger absorbierten Wasser, oder es kann sich dabei auch um erst später zugesetztes oder in situ durch Dehydratisierung der als Nebenprodukte entstandenen Alkohole gebildetes Wasser handeln. Zur Erzielung einer über einer monomeren Bindung liegenden Bindung, nämlich einer Bindung, bei der mehr als ein Titanatom pro an der Oberfläche verfügbarer Hydroxylgruppe gebunden ist, braucht man einen Überschuß an Ubergangsmetallalkoxid. Das Verhältnis von übergangsmetallalkoxidmolekülen pro umgesetzter Hydroxylgruppe sollte daher bei über 1 : 1 liegen, und es kann bis zu 10 : 1 reichen.The process according to the invention is generally carried out at temperatures from 120 to 250 ° C. in a saturated aliphatic hydrocarbon, for example in mineral oils. Transition metal alkoxides in which the radical -OR stands for a saturated branched or straight-chain alkoxy radical with 2 to 8 carbon atoms and the metal denotes titanium, zirconium, hafnium or vanadium, in which titanium tetraalkoxides are particularly preferred, are particularly suitable for this process. When the reaction is carried out, water can be present, either in the form of water added at the beginning or absorbed on the carrier, or it can also be water added later or formed in situ by dehydration of the alcohols formed as by-products. To achieve a bond above a monomeric bond, namely a bond in which more than one titanium atom is bonded per hydroxyl group available on the surface, an excess of transition metal alkoxide is required. The ratio of transition metal alkoxide molecules per converted hydroxyl group should therefore be above 1: 1, and it can range up to 10: 1.

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Die vorliegenden Katalysatoren sind freifließende Pulver mit einem auf dem Träger gebunden Übergangsmetallgehalt von etwa 3 Gewichtsprozent bis hinauf zu etwa 60 Gewichtsprozent oder höher. Die immobilisierten Katalysatoren sind das Ergebnis einer hochvernetzten Matrix aus Übergangsmetal!atomen mit verknüpfenden Sauerstoffbrücken (-0-), die auf den Träger gebunden ist und diesen überzieht. Diese starre polymere Metalloxidanordnung mit Vielfachbefestigungen des Polymers auf dem Träger enthält immer noch eine für eine katalytische Wirksamkeit ausreichende Menge an Alkoxidgruppen.The present catalysts are free-flowing powders with a transition metal content bound to the carrier of about 3 percent by weight up to about 60 percent by weight or higher. The immobilized catalysts are the result a highly cross-linked matrix of transition metal atoms with linking oxygen bridges (-0-) on the carrier is bound and covers it. This rigid polymeric metal oxide assembly with multiple attachments of the polymer on the support still contains a sufficient amount of alkoxide groups for catalytic activity.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zur Herstellung von Estern geschaffen, bei dem die bei der üblichen Esterherstellung auftretenden Probleme vermieden werden. Das vorliegende Verfahren eignet sich für eine absatzweise, halbkontinuierliehe oder kontinuierliche Arbeitsweise, und man erhält hiernach als Produkte Ester unter Einschluß einfacher Ester oder Polyester entweder durch eine direkte Veresterung oder durch irgendeine bekannte Esteraustauschreaktion. Wegen der hydrolytischen Stabilität des verwendeten Katalysators läßt sich das vorliegende Verfahren auf die Herstellung von Estern anwenden, bei der als Nebenprodukt Wasser entsteht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren treten dabei keine Nebenreaktionen auf, und es führt unter Verwendung geringer Katalysatormengen zu ausreichenden Reaktionsgeschwindigkeiten. Aufgrund der benötigten geringen Katalysatormenge und der Tatsache, daß dieser Katalysator auf einem Träger immobilisiert ist und über eine ausreichende hydrolytische Stabilität verfügt, gelangt man zu äußerst wertvollen Estern, die nur sehr geringe und in einer Reihe von Fällen sogar vernachlässigbare Mengen an Katalysatorrückstand enthalten. Infolgedessen gelangt man zu Esterprodukten, die in der Tat farblos (wasserweiß) sowie lagerungstabil sind.According to the invention, a method for producing Esters created in which the problems encountered in the usual ester production are avoided. The present Process is suitable for a batch, semi-continuous or continuous operation, and then the products obtained are esters including simple esters or polyesters either by direct esterification or by any known ester interchange reaction. Because of the hydrolytic The present process can be applied to the production of esters with the stability of the catalyst used which is produced as a by-product, water. In the process according to the invention, no side reactions occur and it leads with the use of small amounts of catalyst at sufficient reaction rates. Because of the small amount required Amount of catalyst and the fact that this catalyst is immobilized on a support and is sufficient has hydrolytic stability, one arrives at extremely valuable esters, which are only very small and in a row in some cases even contain negligible amounts of catalyst residue. As a result one arrives at ester products, which are in fact colorless (water white) and stable in storage.

Ein weiteres und bei einer absatzweisen Produktion äußerst wichtiges Merkmal dieses Verfahrens ist die Tatsache, daß sich die heterogenen Katalysatoren ohne weiteres durch Filtrieren von den erhaltenen Esterprodukten abtrennen und erneutAnother feature of this process that is extremely important in batch production is the fact that the heterogeneous catalysts can be easily separated off from the ester products obtained by filtration and again

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verwenden lassen. Schließlich ist es für technische Verfahren auch noch wichtig, daß sich das vorliegende Verfahren auch unter Verwendung einer unreinen Beschickung an Säure, Anhydrid, Alkohol oder Ester durchführen läßt, die normalerweise ketonische, aldehydische und olefinische funktioneile Gruppen enthält, ohne daß hierzu vorher eine aufwendige und zeitraubende Reinigung· erforderlich wäre. Solche Verunreinigungen stören normalerweise die Esterproduktion und/oder führen zu hochverfärbten Produkten, die sich lediglich für Anwendungszwecke einsetzen lassen, bei denen man nur Materialien niedrigster Qualität braucht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich diese verunreinigten Beschickungen direkt einsetzen, und es ergeben sich hierbei Produkte mit verbesserter Farbe und Stabilität.let use. Finally, it is also important for technical processes that the present process is also using an impure charge of acid, anhydride, alcohol or ester which is normally ketonic, Contains aldehydic and olefinic functional groups without the need for costly and time-consuming cleaning beforehand were. Such impurities normally interfere with ester production and / or lead to highly discolored products, which can only be used for purposes where you only need materials of the lowest quality. In the process of the invention, these contaminated feeds can be removed can be used directly, resulting in products with improved color and stability.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhitzt man die jweiligen Reaktionsteilnehmer in flüssigem Zustand in Gegenwart eines heterogenen Übergangsmetallkatalysators auf erhöhte Temperatur. Hierzu kann bei Temperaturen von etwa 100 bis 300 C gearbeitet werden, und das Verfahren läßt sich bei atmosphärischem oder verringertem Druck durchführen. Die Bildung von Estern oder Polyestern durch direkte Veresterung oder Esteraustausch läßt sich nach diesem Verfahren absatzweise, kontinuierlich oder halbkontinuierlich durchführen. Es lassen sich aliphatische, aromatische oder alicyclische mono- und polyfunktionelle Säuren oder Alkohole einsetzen. Ferner eignet sich das Verfahren auch für einen Esteraustausch synthetischer oder natürlich vorkommender Esterprodukte (wie beispielsweise von Triglyceriden). Das Verfahren wird in Gegenwart des vorliegenden immobilisierten Übergangsmetall-Trägerkatalysators (Metalle der Gruppe IVb, Vb und VIb des Periodensystems der Elemente) durchgeführt, wobei man vorzugsweise einen Katalysator verwendet, der als Übergangsmetalle Titan, Zirkon, Hafnium oder Vanadin enthält.To carry out the process according to the invention, the respective reactants are heated in the liquid state in the presence a heterogeneous transition metal catalyst at elevated temperature. This can be done at temperatures of about 100 to 300.degree can be worked, and the process can be carried out at atmospheric or reduced pressure. The formation of esters or polyesters through direct esterification or ester interchange can be carried out batchwise, continuously or semicontinuously by this process. It can be aliphatic, aromatic or use alicyclic mono- and polyfunctional acids or alcohols. The method is also suitable for an ester interchange of synthetic or naturally occurring ester products (such as triglycerides). The process is carried out in the presence of the present immobilized supported transition metal catalyst (metals of group IVb, Vb and VIb of the Periodic Table of the Elements), where a catalyst is preferably used which contains titanium, zirconium, hafnium or vanadium as transition metals.

Der Trägerkatalysator kann bei diesem Esterverfahren in Mengen von nur 0,0005 Gewichtsprozent, bezogen auf die verwendeten Reaktanten, eingesetzt werden, und er kann bis hinaus zu sehr hohen Mengen reichen, beispielsweise Katalysatormengen, bei denen man die Reaktionsteilnehmer durch eine mit dem Katalysator bepackte geheizte Säule führt.The supported catalyst can be used in this ester process in amounts of only 0.0005 percent by weight, based on the Reactants, are used, and it can go up to very large amounts, for example amounts of catalyst where the reactants are passed through a heated column packed with the catalyst.

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Das vorliegende verbesserte Verfahren befaßt sich mit der Herstellung von übergangsmetall-Trägerkatalysatoren durch Umsetzen eines hydroxylgruppenhaItigeη Trägermaterials mit einem übergangsmetallalkoxid. Für dieses Verfahren geeignete Übergangsmetallverbindungen haben die allgemeine Formel The present improved process is concerned with the preparation of supported transition metal catalysts by Implementation of a carrier material containing hydroxyl groups a transition metal alkoxide. Transition metal compounds suitable for this process have the general formula

worin M für ein Übergangsmetall aus den Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems steht, der Rest -OR einen Alkoxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, wie Äthoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy, tert.-Butoxy, n-Octoxy, 2-Äthylhex1oxy, n-Decyloxy, Allyloxy, Tridecyloxy, Stearyloxy, Isotridecyloxy, Cyclopentyloxy oder Cyclohexyloxy, η eine ganze Zahl von 2 bis hinauf zur Wertigkeit des Metalls M darstellt, Q eine inerte Gruppe, die mit den Hydroxylgruppen des Trägers nicht reagiert, einen Alkoxidrest der Formel -OR oder einen davon gebildeten Alkohol der Formel ROH bedeutet und m eine derartige ganze Zahl ist, daß die Summe aus η + m der Wertigkeit des Übergangsmetalls M entspricht. Die Bezeichnung der oben angegebenen Metallgruppen stammt von der im Handbook of Chemistry and Physics, 56. Auflage, 1975-76, CRC Press, Cleveland, Ohio, angegebenen Tabelle des Periodensystems der Elemente. Besonders geeignete Übergangsmetallverbindungen sind diejenigen, bei denen der Rest -OR ein gesättigter verzweigter oder geradkettiger Alkoxyrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und das Übergangsmetall Titan, Zirkon, Hafnium oder Vanadin bedeutet. Beispiele geeigneter Übergangsmetallverbindungen sind Tetraäthoxytitan, Tetraisopropoxytitan, Tetrabutoxytitan, Tetraisobutoxytitan, Dimethoxydibutoxytitan, Methoxybutoxydiisopropoxytitan, Methoxyisopropoxydibutoxytitan, Tetrabutoxyvanadin, Tetrabutoxyzirkon, Tetraisopropoxyzirkon, Pentamethoxyvanadin, Pentaisopropoxyvanadin, Triisopropylvanadat, Tributylvanadat, Tetraisopropoxyhafnium, Chrom(II)isopropoxid, Chrom(III)dodecyloxid, Chrom(IV)-isopropoxid oder Chrom (VI)äthoxid. Beim erfindungsgemäßen Ver-wherein M is a transition metal from groups IVb, Vb and VIb of the periodic table, the radical -OR means an alkoxy radical with 1 to 18 carbon atoms, such as ethoxy, n-propoxy, Isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, n-octoxy, 2-ethylhex1oxy, n-decyloxy, allyloxy, tridecyloxy, stearyloxy, Isotridecyloxy, cyclopentyloxy or cyclohexyloxy, η a represents an integer from 2 up to the valence of the metal M, Q is an inert group associated with the hydroxyl groups of the carrier does not react, an alkoxide radical of the formula -OR or an alcohol of the formula ROH formed therefrom and m is an integer such that the sum of η + m corresponds to the valence of the transition metal M. The designation of the metal groups given above comes from the Handbook of Chemistry and Physics, 56th edition, 1975-76, CRC Press, Cleveland, Ohio, referenced Table of the Periodic Table of the Elements. Particularly suitable transition metal compounds are those in which the radical -OR is a saturated branched or straight-chain alkoxy radical with 2 to 8 carbon atoms and the transition metal is titanium, zirconium, hafnium or vanadium. Examples of suitable ones Transition metal compounds are tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, tetraisobutoxytitanium, Dimethoxydibutoxytitan, Methoxybutoxydiisopropoxytitan, Methoxyisopropoxydibutoxytitan, Tetrabutoxyvanadine, tetrabutoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, pentamethoxyvanadine, pentaisopropoxyvanadine, Triisopropyl vanadate, tributyl vanadate, tetraisopropoxyhafnium, Chromium (II) isopropoxide, chromium (III) dodecyloxide, chromium (IV) isopropoxide or chromium (VI) ethoxide. In the inventive method

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-A-A

fahren lassen sich ferner auch Metalloketongruppen (wie—V=O) enthaltende Übergangsmetallverbindungen verwenden, und es können auch andere Verbindungen eingesetzt werden, die inerte Gruppen enthalten, welche die Reaktion nicht stören. Bei für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneten übergangsmetallverbindungen sind alle verfügbaren Wertigkeiten durch gesättigte Alkoxidreste abgesättigt, und besonders bevorzugte Verbindungen dieser Art sind die Titantetraalkoxide.Metalloketone groups (such as —V = O) can also be driven Use containing transition metal compounds, and it can also be used other compounds that are inert Contain groups that do not interfere with the reaction. In the case of transition metal compounds which are particularly suitable for the process according to the invention all available valencies are saturated by saturated alkoxide radicals, and are particularly preferred Compounds of this type are the titanium tetraalkoxides.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in einer Umsetzung der oben beschriebenen übergangsmetallverbindungen mit irgendeinem herkömmlichen und gewöhnlich verwendeten Trägermaterial, auf dessen Oberfläche sich Hydroxylgruppen befinden, und somit einem Material, auf dessen Oberflächenmatrix eine Reihe von Hydroxylgruppen gebunden ist. Diese an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen sorgen für Verknüpfungsstellen für das Übergangsmetall auf dem Träger, und diese Verknüpfungsstellen lassen sich durch folgende allgemeine Formel ausdrücken The process of the invention consists in reacting the transition metal compounds described above with any one of them conventional and commonly used carrier material, on the surface of which there are hydroxyl groups, and thus a material with a number of hydroxyl groups attached to its surface matrix. Those located on the surface Hydroxyl groups provide points of attachment for the transition metal on the support, and these points of attachment can be expressed by the following general formula

worin Z für die Trägermatrix steht, M ein vierwertiges Übergangsmetall bedeutet und χ die Anzahl der% auf dem Träger vorhandenen Verknüpfungsstellen angibt, die der Zahl der verfügbaren Hydroxylgruppen entspricht. Bei den Trägern kann es sich entweder um synthetisch hergestellte oder in der Natur vorkommende Materialien handeln, und diese Träger können wasserfrei sein oder Feuchtigkeit enthalten. Auch die Teilchengröße der Träger läßt sich in breitem Rahmen variieren, und das für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Trägermaterial kann daher die Form von Kugeln, Hohlräumen, Ringen, Stäben, Fasern oder Plättchen haben. Das vorliegende Verfahren läßt sich jedoch insbesondere auf feinverteilte Träger anwenden, wobei die potentielle Reaktivität des Trägers mit der Übergangsmetallverbindung umso größer ist, je größer die Trägeroberfläche und die Zahl der auf der Oberfläche vorhandenen Hydroxylgruppen ist.where Z stands for the support matrix, M stands for a tetravalent transition metal and χ indicates the number of% linking sites present on the support, which corresponds to the number of available hydroxyl groups. The carriers can be either synthetically produced or naturally occurring materials and these carriers can be anhydrous or contain moisture. The particle size of the carrier can also be varied within a wide range, and the carrier material suitable for the process according to the invention can therefore be in the form of spheres, cavities, rings, rods, fibers or platelets. However, the present process can be applied in particular to finely divided supports, the potential reactivity of the support with the transition metal compound being greater, the larger the support surface and the larger the number of hydroxyl groups present on the surface.

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Wie groß und vielfältig die Art der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Träger ist, zeigt die Tatsache, daß sich sogar Ruß, der an seiner Oberfläche Hydroxylgruppen enthält, wie beispielsweise Kanalruß oder Flammruß, erfolgreich verwenden läßt. In ähnlicher Weise eignen sich als Träger vorwiegend auch anorganische Oxide von Silicium, Magnesium, Aluminium, Zink oder Gemische hiervon. Es können auch organische Polymere, die über eine Hydroxylgruppenfunktionalität oder eine in Hydroxylgruppen überführbare Funktionalität verfügen, verwendet werden. Besonders eignen sich Matrixmaterialien von Siliciumdioxid und Aluminiumoxid oder Gemische hiervon, die ferner auch geringe Mengen an Alkali- und Erdalkalioxiden, Eisenoxid oder Zinkoxid enthalten können, da diese Materialien über natürliche Quellen zugänglich sind. Träger dieser Art können als solche oder nach einer weiteren Aktivierung, beispielsweise durch eine Säurebehandlung, verwendet werden.How large and varied the type of carrier which can be used in the process according to the invention is shown by the fact that even carbon black that contains hydroxyl groups on its surface, such as sewer black or flame black, is successful lets use. In a similar way, inorganic oxides of silicon, magnesium, aluminum, Zinc or mixtures thereof. It can also organic polymers that have a hydroxyl functionality or have a functionality that can be converted into hydroxyl groups. Matrix materials of Silicon dioxide and aluminum oxide or mixtures thereof, which also contain small amounts of alkali and alkaline earth oxides, May contain iron oxide or zinc oxide as these materials are available from natural sources. Bearer of this kind can be used as such or after a further activation, for example by an acid treatment.

Einzelbeispiele für geeignete anorganische feste Träger sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid, Silicagel, in der Natur vorkommende Tone, wie Kaolinit, Smektit, insbesondere Montmorillonit, Vermiculit, Palygorskit, Chlorit, Glimmer, Zeolit, Zirkondioxid, Titandioxid, Thoriumdioxid, Magnesiumoxid, Aluminate, wie Bauxit oder Korund, oder Silikate, wie Chrysotil oder Actinolit.Individual examples of suitable inorganic solid supports are aluminum oxide, silicon dioxide, pyrogenic silicon dioxide, Silica gel, naturally occurring clays such as kaolinite, smectite, especially montmorillonite, vermiculite, palygorskite, Chlorite, mica, zeolite, zirconium dioxide, titanium dioxide, thorium dioxide, Magnesium oxide, aluminates such as bauxite or corundum, or silicates such as chrysotile or actinolite.

Da sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hochvernetzte übergangsmetallhaltige polymere Überzugsschicht auf der Oberfläche des Trägers durch Kondensation des Übergangsmetallalkoxids bilden läßt, muß der Träger nicht unbedingt eine hohe Konzentration an Hydroxylgruppen enthalten, damit sich ein wirksamer Katalysator mit einem hohen gewichtsprozentualen Gehalt an gebundenem Übergangsmetall ergibt. Dieser Sachverhalt steht im Gegensatz zu der durch den Stand der Technik gegebenen Lehre, wonach der Übergangsmetallgehalt zur Menge an auf der Oberfläche befindlichen umgesetzten Hydroxylgruppen proportional ist. Das er-Since, according to the process according to the invention, there is a highly crosslinked transition metal-containing polymeric coating layer on the surface of the carrier can be formed by condensation of the transition metal alkoxide, the carrier does not necessarily have to have a high concentration Contain hydroxyl groups to make an effective catalyst with a high percentage by weight of bound transition metal results. This situation is in contrast to the teaching given by the prior art, according to which the Transition metal content is proportional to the amount of converted hydroxyl groups on the surface. The

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findungsgemäße Verfahren läßt sich theoretisch sogar auf einen Katalysatorträger anwenden, bei dem das polymere Obergangsmetall den Träger völlig bedeckt und !mobilisiert ist, obwohl es lediglich über eine einzige Hydroxylgruppe auf die Trägermatrix gebunden ist. Eine größere Anzahl von an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen erleichtert jedoch selbstverständlich die Reaktion und ermöglicht eine vollständige gleichförmigere und wirksamere Beschichtung des Trägers. Der Träger soll aus diesem Grund daher vorzugsweise über eine Reihe von Hydroxylgruppen verfügen. Für die auf der Trägermatrix vorhandene Menge an Hydroxylgruppen gibt es natürlich keine obere Grenze.The method according to the invention can theoretically even be applied to a catalyst support in which the polymeric transition metal the carrier is completely covered and! mobilized, although it only has a single hydroxyl group on the Carrier matrix is bound. However, having a larger number of surface hydroxyl groups makes it easier of course, the reaction and enables a more complete, more uniform and effective coating of the Carrier. For this reason, the carrier should therefore preferably have a number of hydroxyl groups. For the There is of course no upper limit to the amount of hydroxyl groups present on the carrier matrix.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Trägerkatalysatoren mit höherer Aktivität und wesentlich höherem Gehalt an auf den Träger gebundenem, und somit immobilisiertem Übergangsmetall, so daß das Übergangsmetall während der Verwendung des Katalysators für irgendeine Reaktion nicht vom Katalysator abfällt. Werden die vorliegenden Katalysatoren bei Veresterungsreaktion eingesetzt, dann ergeben sich neben einer erhöhten katalytischen Aktivität auch Verbesserungen in bezug auf die Farbe und Stabilität der dabei erhaltenen Ester, wobei sich gleichzeitig auch Ester mit nur sehr niedrigem Gehalt an restlichem Übergangsmetall herstellen lassen. Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht in einem Erhitzen des hydroxyIgruppenhaltigen Trägers mit überschüssigem übergangsmetallalkoxid in einem inerten Kohlenv/asser stoff medium in Gegenwart von Wasser bei erhöhter Temperatur unter entsprechender Durchmischung, wodurch es zu einer Kondensation des Übergangsmetallalkoxids und einer Reaktion mit den auf der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen kommt.The method according to the invention enables production of supported catalysts with higher activity and a significantly higher content of bound to the support, and thus immobilized transition metal, so that the transition metal during the use of the catalyst for any reaction does not fall off the catalyst. If the present catalysts are used in the esterification reaction, then result In addition to increased catalytic activity, there are also improvements in terms of color and stability obtained esters, with esters with only a very low content of residual transition metal being produced at the same time permit. The improvement according to the invention consists in heating the carrier containing hydroxyl groups with excess Transition metal alkoxide in an inert carbon medium in the presence of water at an elevated temperature with appropriate mixing, which leads to condensation of the transition metal alkoxide and a reaction comes with the hydroxyl groups on the surface.

Die Reaktion zwischen dem Träger und dem Übergangsmetallalkoxid dürfte wie folgt ablaufen:The reaction between the carrier and the transition metal alkoxide should proceed as follows:

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CI) Z -(-OH )χ + XMCOR)n(^n > Z-fO M(OR)n.!^ + x ROHCI) Z - (- OH) χ + XMCOR) n (^ n > Z-fO M (OR) n .! ^ + X ROH

Hierin haben Z, M, R, Q, Χ/ η sowie m die oben angegebenen Bedeutungen. Die obige Gleichung beschreibt gleichzeitig auch den Stand der Technik, wonach diese umsetzungen unter wasserfreien oder praktisch wasserfreien Bedingungen durchgeführt werden. Beim vorliegenden Verfahren, bei dem in einem geeigneten Reaktionsmedium und in Gegenwart von Wasser sowie mit einem Überschuß an Übergangsmetallalkoxid (bezogen auf die auf der Oberfläche vorhandenen Hydroxylgruppen) gearbeitet wird, kommt es dagegen zu einer Polykondensation des übergangsmetallalkoxids unter Bildung eines quervernetzten Übergangsmetalloxidpolymers, das auf die Trägeroberfläche gebunden ist. Aus obiger Gleichung wird ferner auch klar, daß unter einem Überschuß an Übergangsmetallalkoxid eine Molmenge zu verstehen ist, die größer ist als χ oder mehr als ein Molekül umgesetztem übergangsmetallalkoxid pro an der Oberfläche verfügbarer Hydroxylgruppe entspricht.^ Theoretisch können zwar alle an der Oberfläche vorhandenen Hydroxylgruppen in obiger Weise reagieren, praktisch ist dies jedoch nicht notwendig. Da das übergangsmetallalkoxid polymerisiert (selbstkondensiert) , läßt sich das gesamte vorhandene Übergangsmetall in den Träger unter Erzielung einer hohen Konzentration an darauf gebundenem Übergangsmetall einbauen, und man erhält infolgedessen äußerst wirksame und wertvolle Katalysatoren.Here, Z, M, R, Q, Χ / η and m have those given above Meanings. The above equation also describes the state of the art, according to which these reactions take place under anhydrous or practically anhydrous conditions can be carried out. In the present process, in which in a suitable Reaction medium and in the presence of water and with an excess of transition metal alkoxide (based on the On the other hand, a polycondensation of the transition metal alkoxide occurs forming a cross-linked transition metal oxide polymer, which is bound to the support surface. From the above equation it is also clear that under an excess of transition metal alkoxide is to be understood as meaning an amount in moles which is greater than χ or more than one molecule converted transition metal alkoxide per hydroxyl group available on the surface. ^ Theoretically Although all the hydroxyl groups present on the surface can react in the above manner, this is not practical necessary. Since the transition metal alkoxide polymerizes (self-condenses) , all of the transition metal present can be absorbed into the carrier while achieving a high concentration incorporated transition metal bound thereon, and as a result, extremely effective and valuable catalysts are obtained.

Verwendet man als Übergangsmetallalkoxid ein Titanalkoxid der Formel Ti(OR)4 und betrachtet man sich die Reaktion an einer einzigen Hydroxylgruppe, dann läuft das Verfahren nach folgender Gleichung ab:If a titanium alkoxide of the formula Ti (OR) 4 is used as the transition metal alkoxide and the reaction at a single hydroxyl group is considered, the process proceeds according to the following equation:

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OR - I (IT) Z-OH + TiCOR)4 -> 2-0-Ti-OR + ROHOR - I (IT) Z-OH + TiCOR) 4 -> 2-0-Ti-OR + ROH

OR ' (a)OR '(a)

Ist dagegen noch mehr ÜbergangsmetalIverindung vorhanden und wird das Gleichgewicht der Reaktion durch die Gegenwart von Wasser verschoben, dann kann es an beliebigen oder allen Gruppen -OR des obigen Rests (a) zu einer Kondensation kommen. Betrachtet man diese Reaktion bei nur einer einzigen Gruppe -OR, dann läuft sie wie folgt ab:If, on the other hand, there is still more transition metal compound and if the equilibrium of the reaction is shifted by the presence of water, then it can be at any or all Groups -OR of the remainder (a) above come to a condensation. If one looks at this reaction in only one group -OR, then it works like this:

OR
I
(III) Z-Ti-OR + y Ti(OR)4 .+ y
OR
I.
(III) Z-Ti-OR + y Ti (OR) 4. + Y

OR /OR QR \OR / OR QR \

/UK UK \/ UK UK \

4-Ti-O—Ti—j—4-Ti-O — Ti — j—

Z-V-Ti-O-Ti—f— OR + 2y ROH OR OR ' γ ZV-Ti-O-Ti-f- OR + 2y ROH OR OR

Selbstverständlich können auch alle anderen Reste -OR die gleiche Reaktion eingehen, und es kann dabei zu einer Kondensation verschiedener Hydroxylgruppen mit benachbarten Resten -OR kommen, wodurch sich an der Trägeroberfläche ein hochkomplexes quervernetztes Titanatpolymer ergibt. Vor der in obiger Gleichung (II) gezeigten Reaktion mit an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen kann esOf course, all other -OR radicals can also enter into the same reaction, and condensation can occur Different hydroxyl groups come with adjacent radicals -OR, which means they are attached to the support surface results in a highly complex cross-linked titanate polymer. Before the reaction shown in equation (II) above with hydroxyl groups on the surface can do it

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auch bereits zu einer gewissen Kondensation (Polymerisation) kommen. Das Ausmaß der Kondensation ist in erster Linie abhängig von der Menge an übergangsmetallalkoxid, der zur Verschiebung des Reaktionsgleichgewichts verfügbaren Wassermenge und den jeweiligen Reaktionsbedingungen, während das Ausmaß der auftretenden Vernetzung ferner auch eine Punktion des jeweils verwendeten Übergangsmetallalkoxids ist, nämlich der Anzahl der für die Reaktion verfügbaren Alkoxidsubstituenten. Die obigen Gleichungen sollen lediglich die Gesamtreaktion zeigen, wobei der eventuelle stufenweise Ablauf einer bestimmten Reaktion nicht angegeben ist.a certain amount of condensation (polymerization) can also occur. The extent of the condensation is primarily dependent on the amount of transition metal alkoxide, the amount of water available to shift the reaction equilibrium and the respective reaction conditions, while the extent of the crosslinking that occurs also includes a puncture of the is the transition metal alkoxide used in each case, namely the number of alkoxide substituents available for the reaction. The above equations are only intended to show the overall reaction, with the possible gradual process a particular response is not specified.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trägerkatalysatoren wird bei erhöhten Temperaturen von etwa 100 bis 300 C durchgeführt. Die jeweils anzuwendende Temperatur wird bestimmt durch das jeweils eingesetzte Übergangsmetallalkoxid, die Menge des am Ende der Umsetzung im Reaktionsgemisch vorhandenen Wassers und die Geschwindigkeit sowie das Ausmaß der gewünschten Reaktion. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zwar bei einer Temperatur von 100 C durchgeführt werden, doch kann bei dieser Temperatur dann die Reaktionsgeschwindigkeit derart niedrig sein, daß das Verfahren unwirtschaftlich wird. In einem solchen Fall empfiehlt sich daher die Erhöhung der Reaktionstemperatür, da man hierbei praktisch die gleichen Reaktionsprodukte erhält. Die erfindungsgemäße Umsetzung wird im allgemeinen am besten bei Temperaturen von 120 bid 250 0C durchgeführt. Es kann bei atmosphärischem Druck oder in einemThe process for the preparation of the supported catalysts according to the invention is carried out at elevated temperatures of about 100 to 300.degree. The temperature to be used in each case is determined by the transition metal alkoxide used in each case, the amount of water present in the reaction mixture at the end of the reaction and the rate and extent of the desired reaction. Although the process according to the invention can be carried out at a temperature of 100 ° C., the reaction rate at this temperature can then be so low that the process becomes uneconomical. In such a case, it is therefore advisable to increase the reaction temperature, since practically the same reaction products are obtained. The inventive reaction is best carried out in general at temperatures of 120 bid 250 0 C. It can be at atmospheric pressure or in one

geschlossenen Reaktionsgefäß bei Drücken bis hinauf zu etwaclosed reaction vessel at pressures up to about

2 22 2

70,3 kg/cm , vorzugsweise bis zu etwa 35,2 kg/cm , gearbeitet werden. In gewissem Ausmaß bestimmt die jeweils angewandte Temperatur auch die Frage, ob man die Umsetzung in einem offenen oder einem geschlossenem Reaktionsgefäß durchführt. Wird das Verfahren bei atmosphärischem Druck durchgeführt, dann kann man unter einer Inertgasatmosphäre arbeiten, wie beispielsweise unter Stickstoff oder Argon. Unbedingt notwendig ist70.3 kg / cm, preferably up to about 35.2 kg / cm will. To some extent, the particular temperature used also determines the question of whether the implementation in an open or a closed reaction vessel. If the process is carried out at atmospheric pressure, then can you work under an inert gas atmosphere, such as under nitrogen or argon. Absolutely necessary

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diese Maßnahme jedoch nicht. Die Entfernung von Alkohol und anderen während der Umsetzung entstandenen Nebenprodukten läßt sich durch Verwendung eines Trägergases erleichtern. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man die vorliegende Reaktion bei atmosphärischem Druck in Gegenwart von . Luft durchführt und hierbei gleichzeitig auch die als Nebenprodukt entstehenden Gase ins Freie entläßt und den entstandenen Alkohol kondensiert und in einer geeigneten Falle auffängt.however, this measure does not. The removal of alcohol and other by-products created during the reaction can be facilitated by using a carrier gas. You get particularly good results when you look at the present Reaction at atmospheric pressure in the presence of. Air carries out and at the same time also the as a by-product released gases into the open and the alcohol formed condenses and in a suitable trap catches.

Zur Herstellung eines immobilisierten Übergangsmetallkatalysators muß man als Reaktionsmedium nicht unbedingt einen geeigneten Kohlenwasserstoff verwenden. Welche Rolle die Verwendung eines solchen Kohlenwasserstoffs spielt, ist nicht völlig geklärt. Ausser der normalen Funktion eines solchen Reaktionsmediums einer gleichförmigen Verteilung der Wärme, und somit einer besseren Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit, dürfte ein derartiger Kohlenwasserstoff ferner auch zu einer Lösung des übergangsmetallalkoxids und einer Beschichtung der Trägeroberfläche unter Verhinderung einer Agglomeration der feinverteilten Katalysatorteilchen beitragen. Der Einsatz eines Kohlenwasserstoffs ist ferner auch mit einer Erleichterung der Gewinnung des fertigen immobilisierten Katalysators verbunden« Zu diesem Zweck geeignete aliphatische Kohlenwasserstoffe sind die normalen Paraffine (CnH2n+2), Isoparaffine (CnH2n+2), Olefine (CnH2n), Diolefine (C H2 ) und Cycloparaffine (C H) sowie Gemische hiervon. Im Gemisch können auch aromatische Kohlenwasserstoffe vorhanden sein. Im allgemeinen werden zweckraäßigerweise vorwiegend gesättigte Kohlenwasserstoffe verwendet, da die Gegenwart zu großer Mengen an olefinischer Ungesättigtheit zu einer unerwünschten Verfärbung des Produkts führt, was insbesondere dann ,der Fall ist, wenn in Gegenwart von Luft gearbeitet wird. Verwendet man dagegen einen überwiegend aliphatisch gesättigten Kohlenwasserstoff, dann treten diese Probleme nicht auf.It is not absolutely necessary to use a suitable hydrocarbon as the reaction medium to produce an immobilized transition metal catalyst. It is not entirely clear what role the use of such a hydrocarbon plays. In addition to the normal function of such a reaction medium of uniform distribution of heat, and thus better control of the reaction rate, such a hydrocarbon should also contribute to a solution of the transition metal alkoxide and a coating of the support surface while preventing agglomeration of the finely divided catalyst particles. The use of a hydrocarbon also makes it easier to obtain the finished immobilized catalyst. Aliphatic hydrocarbons suitable for this purpose are normal paraffins (C n H 2n + 2 ), isoparaffins (C n H 2n + 2 ), olefins (C n H 2n ), diolefins (CH 2 ) and cycloparaffins (CH) and mixtures thereof. Aromatic hydrocarbons can also be present in the mixture. In general, it is expedient to use predominantly saturated hydrocarbons, since the presence of large amounts of olefinic unsaturation leads to undesired discoloration of the product, which is particularly the case when working in the presence of air. If, on the other hand, a predominantly aliphatically saturated hydrocarbon is used, then these problems do not arise.

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Bei den als Reaktionsmedium dienenden aliphatischen Kohlenwasserstoffen kann es sich um normale Paraffine, Isoparaffine, Cycloparaffine oder Gemische hiervon mit kleinen Mengen Olefinen handeln. Diese Kohlenwasserstoffe können etwa 8 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten, und zu ihnen gelangt man gewöhnlich durch fraktionierte Destillation paraffinbasischer Erdölfraktionen. Sie bestehen im allgemeine aus Gemischen öliger flüssiger Kohlenwasserstoffe mit einem Kohlenstoffbereich von C14 bis C33. Erfindungsgemäß wird insbesondere ein aliphatischer Kohlenwasserstoff verwendet, der bei einer Temperatur von etwa 30 C oder darunter flüssig ist und über einen Siedepunkt von über etwa 140 C verfügt. Beispiele geeigneter aliphatischer Kohlenwasserstoffe sind flüssiges Petrolatum, flüssiges Paraffin und die verschiedensten handelsüblichen Mineralöle sowie Mineraldichtungsöle. Das Verhältnis von Kohlenwasserstofföl zu Träger beträgt, auf Gewichtsbasis, gewöhnlich etwa 0,5:1 bis 50:1 und vorzugsweise etwa 2:1 bis 25:1.The aliphatic hydrocarbons used as the reaction medium can be normal paraffins, isoparaffins, cycloparaffins or mixtures thereof with small amounts of olefins. These hydrocarbons can contain from about 8 to 40 carbon atoms and are usually obtained by fractional distillation of paraffinic petroleum fractions. They generally consist of mixtures of oily liquid hydrocarbons with a carbon range from C 14 to C 33 . According to the invention, in particular, an aliphatic hydrocarbon is used which is liquid at a temperature of about 30 ° C. or below and has a boiling point of about 140 ° C. Examples of suitable aliphatic hydrocarbons are liquid petrolatum, liquid paraffin and a wide variety of commercially available mineral oils and mineral sealing oils. The ratio of hydrocarbon oil to carrier is, on a weight basis, usually about 0.5: 1 to 50: 1, and preferably about 2: 1 to 25: 1.

Die Gegenwart von Wasser ist, wie bereits angegeben, für die Bildung des erfindungsgemäßen hochaktiven immobilisierten Katalysators wesentlich. Die an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen können zwar ohne Wasser mit dem Titanalkoxid reagieren, doch kommt es dann nicht zu der gewünschten anschließenden Reaktion (Kondensation), wenn wasserfreie Bedingungen aufrechterhalten werden. Nachdem für jede zu bildende Sauerstoffbrücke 1 Mol Wasser erforderlich ist (siehe Gleichung III), muß für eine Polykondensation wenigstens 1 Mol Wasser pro Mol Obergangsmetallalkoxid kondensiert werden. Durch die Gegenwart größerer Wassermengen (und sogar von Mengen bis zu einem zehnfachen Molüberschuß) wird die Reaktion oder die Aktivität des hiernach erhaltenen Katalysators jedoch nicht nachteilig beeinflußt. Das für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Wasser kann zu Beginn der Reaktion zugesetzt werden, im Verlauf der Reaktion kontinuierlich oder Intermittierend eingeführt werden oder auch in situ entstehen. Zur Schaffung der für den Ablauf derThe presence of water, as already indicated, is essential for the formation of the highly active immobilized according to the invention Catalyst essential. The hydroxyl groups on the surface can indeed with the titanium alkoxide without water react, but the desired subsequent reaction (condensation) does not occur under anhydrous conditions be maintained. After 1 mol of water is required for each oxygen bridge to be formed (see Equation III), at least 1 mole of water per mole of transition metal alkoxide must be condensed for a polycondensation. The presence of larger amounts of water (and even amounts up to a ten-fold molar excess) makes the reaction or, however, does not adversely affect the activity of the subsequently obtained catalyst. That for the invention Process required water can be added at the beginning of the reaction, in the course of the reaction continuously or be introduced intermittently or arise in situ. To create the for the expiry of the

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Kondensationsreaktion erforderlichen Wassermenge kann auch mit Kombinationen dieser Maßnahmen gearbeitet werden. Bei Verwendung eines Titanalkoxids läßt sich die Gesamtreaktion formelmäßig wie folgt erläutern:The amount of water required for the condensation reaction can also be used with combinations of these measures. Using of a titanium alkoxide, the overall reaction can be explained in terms of a formula as follows:

(IV) -Ti-OR + RO-Ti-+ H9O—>-Ti-O-Ti-+ 2R0H I I2II (IV) -Ti-OR + RO-Ti- + H 9 O -> - Ti-O-Ti- + 2R0H II 2 II

Setzt man Wasser zu Beginn der Reaktion zu, dann kann dies in Form einer direkten Zugabe zum Reaktionsgemisch oder in Form des auf dem Träger vorhandenen Wassers erfolgen. Die letztgenannte Arbeitsweise eignet sich besonders gut zur Einführung von Wasser in das System, und zur Förderung der Kondensation ist es besonders zweckmäßig, wenn man die Gesamtmenge oder einen Teil des erforderlichen Wassers zu Beginn der Reaktion auf der Trägeroberfläche verfügbar hat. Sollte die Reaktion kontinuierlich oder halbkontinuierlich durchgeführt werden, dann empfiehlt es sich, das benötigte Wasser entweder kontinuierlich in das Reaktionssystem einzumessen oder in mehreren Teilmengen zuzusetzen. If you add water at the beginning of the reaction, this can take shape a direct addition to the reaction mixture or in the form of the water present on the carrier. The latter working method is particularly useful for introducing water into the system, and it is particularly useful for promoting condensation if all or part of the water required is present on the support surface at the start of the reaction has available. If the reaction is to be carried out continuously or semi-continuously, then it is advisable to either meter the required water continuously into the reaction system or add it in several partial amounts.

Eine weitere interessante Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein Teil des erforderlichen Wassers in situ, nämlich während der Reaktion, durch Dehydratisierung der durch die Kondensation entstandenen Alkohole im Reaktor gebildet wird. Aus der oben angeführten Gleichung (IV) wird klar, daß die Bildung von je einer Sauerstoffbrücke zu zwei Molekülen Alkohol führt, wodurch sich eine mehr als ausreichende fortgesetzte Quelle für Wasser für den Ablauf der Kondensation ergibt, wenn der Alkohol dehydratisiert wird. Verwendet man nun als Übergangsmetallalkoxid beispielsweise Titanisopropoxid, dann ergibt sich für die Gesamtreaktion aus der Kondensation der zwei Isopropoxidreste und der Dehydratisierung des erhaltenen Alkohols formelmäßig folgendes Bild:Another interesting embodiment of the method according to the invention is that part of the required Water in situ, namely during the reaction, by dehydration of the alcohols formed by the condensation is formed in the reactor. From the above equation (IV) it becomes clear that the formation of an oxygen bridge each time carries two molecules of alcohol, creating a more than adequate continued source of water for the drainage of the water Condensation results when the alcohol becomes dehydrated. If, for example, titanium isopropoxide is used as the transition metal alkoxide, then the following results for the overall reaction the condensation of the two isopropoxide residues and the dehydration The formula of the alcohol obtained is as follows:

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CHx -te/ * cHx26b385Q-CH x -te / * cH x 26b385Q-

i 3 i I ι 3 i 3 i I ι 3

2-Ti-OCH + H2O-^-Ti-O-Ti-+ 2 HO-CH2-Ti-OCH + H 2 O - ^ - Ti-O-Ti- + 2 HO-CH

CH3 CH 3

CH3 CH,CH 3 CH,

1-5 Il 1-5 Il *

QTI) HO-CH Tr*ffir*r ,_), HC +QTI) HO-CH Tr * ffir * r, _), HC +

Δ CH7 Δ CH 7

Oi3 . ' -Oi 3 . '-

Zur Erleichterung der Dehydratisierung (Gleichung VI) kann man das Reaktionsgemisch mit einer kleinen Menge einer Säure, wie Schwefelsäure, versetzen, unbedingt erforderlich sind derartige Säurekatalysatoren jedoch nicht. Es ist im allgemeinen zweckmäßig, wenn zu Beginn der Reaktion zum Starten der Kondensation bereits eine geringe Menge Wasser vorhanden ist, beispielsweise Absorptionswasser auf dem Träger, wobei dann mit zunehmender Reaktionstemperatur und Alkoholmenge im Reaktor zur Beendigung der Kondensation in situ weiteres Wasser durch Dehydratisierung des Alkohols gebildet wird. Unbedingt erforderlich ist dies jedoch nicht. Ferner muß man das Dehydrationsprodukt auch nicht unbedingt entfernen. Führt man das Verfahren jedoch unter atmosphärischen Bedingungen durch, dann lassen sich diese Produkte im allgemeinen mühelos entfernen, indem man das Reaktionsgefäß belüftet, falls das Produkt ein Gas (beispielsweise Propen) ist, oder indem man das Material kondensiert und in einer geeigneten Falle auffängt, falls es sich bei dem Produkt um eine niedersiedende Flüssigkeit handelt.To make dehydration easier (Equation VI) one can do that Add a small amount of an acid, such as sulfuric acid, to the reaction mixture; such acid catalysts are absolutely necessary However not. It is generally advantageous if at the beginning of the reaction to start the condensation there is already one small amount of water is present, for example absorption water on the support, with increasing reaction temperature and amount of alcohol in the reactor to terminate the condensation, further water is formed in situ by dehydration of the alcohol will. However, this is not absolutely necessary. Furthermore, one does not necessarily have to remove the dehydration product. However, if the process is carried out under atmospheric conditions, these products can generally be removed easily, by venting the reaction vessel if the product is a gas (e.g. propene), or by removing the material condensed and collected in a suitable trap if the product is a low-boiling liquid.

Die Gewichtsmenge des auf die Trägermatrix gebundenen Übergangsmetalls ist abhängig von Menge und Art des verwendeten Übergang smetallalkoxids sowie dem Ausmaß der Kondensation. Im allgemeinen macht das Übergangsmetall etwa 3 Gewichtsprozent bis hinauf zu etwa 60 Gewichtsprozent oder mehr des immobilisierten Katalysators aus. Vorzugsweise sind etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent Übergangsmetall auf den Träger gebunden. Zur Bildung verbesserter immobilisierter Katalysatoren sollte das Verhältnis von Übergangsmetallalkoxidmolekülen je verfügbarer Hydroxylgruppe größer sein als 1:1 und bis hinauf zu etwa 10 :1 reichen, und vorzugs-The amount by weight of the transition metal bound to the support matrix depends on the amount and type of transition used metal alkoxide and the extent of condensation. In general makes the transition metal about 3 percent by weight up to about 60 percent by weight or more of the immobilized Catalyst off. Preferably about 5 to 50 percent by weight transition metal is bound to the support. To improve education Immobilized catalysts should have the ratio of transition metal alkoxide molecules per available hydroxyl group be greater than 1: 1 and range up to about 10: 1, and preferably

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weise zwischen 1,5:1 und 10 :1 liegen. Bei Trägern mit verhält-
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wisely between 1.5: 1 and 10: 1. In the case of carriers with

—4 —3 nismäßig hohem Hydroxy!gehalt, beispielsweise mit 10 bis 10 Äquivalent Hydroxylgruppen pro g Träger, liegt dieses Verhältnis-4-3 moderately high hydroxyl content, for example 10-10 This ratio is equivalent to hydroxyl groups per g of support

2 im allgemeinen zwischen etwa 2:1 und 10 :1.2 generally between about 2: 1 and 10: 1.

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Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind typische freifließende Pulver, die sich ohne weiteres handhaben und wegen ihrer hydrolytischen Stabilität ohne Verlust an katalytischer Aktivität langzeitig lagern lassen. Sie können einfach durch übliche Filtrationsverfahren zurückgewonnen und erneut verwendet werden.The catalysts of the invention are typical free-flowing powders that are easy to handle and because of their hydrolytic properties Let the stability be stored for a long time without loss of catalytic activity. You can simply through standard filtration methods recovered and reused.

Die erfindungsgemäßen immobilisierten Katalysatoren haben eine komplexe Struktur aus einem hochvernetzten übergangsmetallhaltigen polymeren Netzwerk, das infolge der Kondensation des Übergangsmetallalkoxids mit den an der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen und einer Polykondensation des Übergangsmetallalkoxids auf die Trägeroberfläche gebunden ist. Der polymere Oberflächenüberzug stellt eine quervernetzte Matrix aus Übergangsmetallatomen dar, die sowohl aneinander als auch über Sauerstoffbrücken (-O-) auf den Träger gebunden sind. Durch die spezielle Führung des vorliegenden Verfahrens enthält die starre Matrix jedoch immer noch eine für eine hohe katalytische Wirksamkeit ausreichende Menge nichtumgesetzter Alkoxidgruppen. Diese Alkoxidgruppen dürften außer auf der Oberfläche des polymeren Übergangsmetalloxids auch innerhalb der Matrix vorhanden sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine vollständige Beschichtung von Trägermaterialien mit sogar niedrigem Hydroxylgehalt sowie von Trägermaterialien mit sehr unregelmäßiger Oberfläche, so daß dann auf der Oberfläche des immobilisierten Katalysators lediglich polymeres Übergangsmetalloxid und Älkoxidgruppen bis zu einer ziemlichen Tiefe vorhanden sind.The immobilized catalysts of the present invention have a complex structure of a highly cross-linked transition metal-containing polymer network, which as a result of the condensation of the transition metal alkoxide with the hydroxyl groups on the surface and a polycondensation of the transition metal alkoxide is bound to the support surface. The polymeric surface coating provides a cross-linked matrix of transition metal atoms which are bonded to each other as well as via oxygen bridges (-O-) on the carrier. By however, the specific guidance of the present process still contains the rigid matrix for a high catalytic one Effectiveness Sufficient amount of unreacted alkoxide groups. These alkoxide groups are likely to be on the surface of the polymer Transition metal oxide may also be present within the matrix. The inventive method enables a complete Coating of carrier materials with even a low hydroxyl content as well as carrier materials with very irregular surfaces, so that then only polymeric transition metal oxide and alkoxide groups on the surface of the immobilized catalyst are present to quite a depth.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren lassen sich im allgemeinen überall dort einsetzen, wo man bisher schon Katalysatoren mit Übergangsmetallen aus den Gruppen IVb, Vb oder VIb des Periodensystems verwendet hat. Beispiele solcher Einsatzmöglichkeiten sind Metathesen und Polymerisationen von Olefinen,, Cyclooligomerisationen von Alkinen und Alkenen, Ziegler-Natta-Polymerisationen oder Hydrierungen= Sie eignen sich insbesondere für Veresterungen und Esteraustauschreaktionen unter Einschluß von Umesterungen. Die vorliegenden immobilisierten KatalysatorenThe catalysts of the invention can generally be used wherever catalysts have already been used Transition metals from groups IVb, Vb or VIb of the periodic table used. Examples of such uses are metatheses and polymerizations of olefins, Cyclooligomerizations of alkynes and alkenes, Ziegler-Natta polymerizations or hydrogenations = they are particularly suitable for esterifications and ester interchange reactions with inclusion of transesterifications. The present immobilized catalysts

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bieten eine Reihe von Vorteilen, die vorwiegend in ihrer hydrolytischen Stabilität, der Möglichkeit zu ihrer vollständigen Entfernung nach beendeter Reaktion durch einfaches Filtrieren und in der Tatsache liegen, daß praktisch das gesamte Übergangsmetall auf den Träger gebunden ist und im Reaktionsgemisch nicht gelöst wird.offer a number of advantages, predominantly in their hydrolytic properties Stability, the possibility of their complete removal after the end of the reaction by simple filtration and reside in the fact that virtually all of the transition metal is bound to the support and not in the reaction mixture is resolved.

Die vorliegenden immobilisierten Katalysatoren lassen sich insbesondere zur Herstellung von Estern verwenden, die sich als Weichmacher, Schmiermittel, unter Einschluß von Grundmaterialien und Zusätzen, Polymerzusätze oder Zwischenprodukte eignen. Da bei den vorliegenden Katalysatoren das katalytisch wirksame Übergangsmetall auf die Trägeroberfläche gebunden ist und somit nicht im Reaktionsgemisch gelöst wird, werden hierdurch alle entstandenen metallhaltigen Farbkörper auf der Katalystoroberfläche gefangengehalten, so daß sie sich am Ende der Reaktion durch Filtrieren entfernen lassen.The present immobilized catalysts can in particular use for the production of esters, which can be used as plasticizers, lubricants, including base materials and additives, polymer additives or intermediates are suitable. Since the present catalysts are the catalytically effective Transition metal is bound to the support surface and is therefore not dissolved in the reaction mixture, thereby all The resulting metal-containing color bodies are trapped on the catalyst surface, so that they are at the end of the reaction remove by filtration.

Da sich von den unter Verwendung dieser Trägerkatalysatoren hergestellten Estern praktisch der gesamte Katalysator abtrennen läßt, verfügen die auf diese Weise hergestellten praktisch metallfreien Ester und Polyester über eine günstigere hydrolytische, oxidative und thermische Stabilität.. Dies ist besonders bei Estern wichtig, die hinsichtlich ihres Metallgehalts ganz bestimmte Bedingungen erfüllen müssen, und hierzu wird beispielsweise auf die Turbinenesterschmieröle mit Viskositäten von 3 Centistoke (99 0C) und 1 Centistoke (260 0C) verwiesen, die den strengen Anforderungen von MIL-L-7808 G und MIL-L-27502 entsprechen müssen.Since practically the entire catalyst can be separated from the esters prepared using these supported catalysts, the practically metal-free esters and polyesters prepared in this way have more favorable hydrolytic, oxidative and thermal stability. This is particularly important in the case of esters with regard to their metal content must satisfy certain conditions, and for this purpose is for example made to the turbine nests lubricating oils with viscosities of 3 centistokes (99 0 C) and 1 centistoke (260 0 C) that meet the strict requirements of MIL-L-7808 G and MIL-L-27502 must comply.

Die Erfindung bezieht sich, wie bereits gesagt, ferner auch auf die absatzweise, kontinuierliche oder halbkontinuierliche Herstellung von Estern unter Einschluß von einfachen Estern und Polyestern. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei. Reaktionen anwenden, bei denen man es mit direkten Umsetzungen einer Carbonsäure oder eines Carbonsäureanhydrids mit einem mono- oder polyfunktionellen Alkohol unter Bildung eines Esters zu tunAs already stated, the invention also relates to batch, continuous or semi-continuous production of esters including simple esters and polyesters. The method according to the invention can be used in. Reactions apply, in which it is with direct reactions of a carboxylic acid or a carboxylic acid anhydride with a mono- or to do polyfunctional alcohol with formation of an ester

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hat. Ferner kann man dieses Verfahren auch genauso gut für die bekannten Esteraustauschreaktionen heranziehen, bei denen es zu einem gegenseitigen Austausch eines Acyl- und/oder Alkoxyrestes eines bereits vorhandenen Esters durch einen anderen Acyl- und/oder Alkoxyrest kommt. Wie bereits gesagt, eignet sich das vorliegende Verfahren zur Herstellung einfacher Ester, wobei wenigstens einer der Reaktionspartner (Säure, Anhydrid oder Alkohol) monofunktionell ist. Dieser einfache Ester kann jedoch auch mehr als einen Esterrest innerhalb des Moleküls enthalten, wie dies beispielsweise für die Umsetzung von Glycerin mit einer Fettsäure gilt. Das vorliegende Verfahren kann ferner auch zur Herstellung von Polyestern herangezogen werden, nämlich von polymeren Materialien mit sich wiederholenden Esterresten. Has. Furthermore, this method can also be used just as well for the known ester exchange reactions in which it to a mutual exchange of an acyl and / or alkoxy radical of an existing ester by another acyl and / or alkoxy radical. As already stated, the present process is suitable for the preparation of simple esters, wherein at least one of the reactants (acid, anhydride or alcohol) is monofunctional. However, this simple ester can also contain more than one ester residue within the molecule, as is the case, for example, for the conversion of glycerol with of a fatty acid applies. The present process can also be used for the production of polyesters, namely of polymeric materials with repeating ester groups.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf irgendwelche Mono- oder Polycarbonsäuren oder -säureanhydride unter Einschluß aliphatischer, aromatischer oder alicyclischer Säuren oder Gemische hiervon anwenden, die zusätzlich auch noch andere Substituenten enthalten können. Die Säuren können gesättigt oder olefinisch ungesättigt sein. Einzelbeispiele geeigneter Säuren sind Essigsäure, Vinylessigsäure, Phenylessigsäure, Triphenylessigsäure, Propionsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, ß-Phenylacrylsäure, η-Buttersäure, Isobuttersäure, Valeriansäure, Isovaleriansäure, 5-Phenyl-n-valeriansäure, Hexansäure, 2-Äthylhexansäure, Heptansäure, Capronsäure, Octansäure, Pelargonsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Erucinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Eleostearinsäure, Lignostearinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decan-1,10-dicarbonsäure, Pentadecan-1,15-dicarbonsäure, Pentacosan-1,25-dicarbonsäure, 1,2,3-Propantricarbonsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Muconsäure oder Aconitsäure.The process of the invention can be applied to any mono- or polycarboxylic acids or anhydrides, including aliphatic, aromatic or alicyclic acids or mixtures thereof, which also include others May contain substituents. The acids can be saturated or olefinically unsaturated. Individual examples of suitable acids are acetic acid, vinyl acetic acid, phenylacetic acid, triphenylacetic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, ß-phenylacrylic acid, η-butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, 5-phenyl-n-valeric acid, hexanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, Heptanoic acid, caproic acid, octanoic acid, pelargonic acid, Lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, Erucic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, lignostearic acid, Malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, decane-1,10-dicarboxylic acid, Pentadecane-1,15-dicarboxylic acid, pentacosane-1,25-dicarboxylic acid, 1,2,3-propane tricarboxylic acid, crotonic acid, maleic acid, Fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, muconic acid or aconitic acid.

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Beispiele für geeignete alicyclische Säuren sind Cyclopropancarbonsäure, Cyclobutancarbonsäure, Cyσlopentancarbonsäure, Cycloheptancarbonsäure, Cyclohexancarbonsäure, Cyclopropandicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Cyclohexan-1 ,2,3,4,5,6-hexacarbonsäure, Cyclopenten-2-carbonsäure, 1 -Cyclohexen-1-carbonsäure, Cyclohexadien-1,2-dicarbonsäure, 1,3-Cyclohexan-i,4-dicarbonsäure oder die durch Diels-Alder-Addition von Acrylsäure an Linolsäure gebildete Dicarbonsäure.Examples of suitable alicyclic acids are cyclopropanecarboxylic acid, Cyclobutanecarboxylic acid, cyclopentanecarboxylic acid, Cycloheptanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, cyclopropanedicarboxylic acid, Cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexane-1, 2,3,4,5,6-hexacarboxylic acid, Cyclopenten-2-carboxylic acid, 1-cyclohexene-1-carboxylic acid, Cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid, 1,3-cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid or the dicarboxylic acid formed by the Diels-Alder addition of acrylic acid to linoleic acid.

Beispiele für beim erfindungsgemäßen Verfahren geeignete aromatische Säuren sind die Toluolsäuren, alpha-Naphthoesäure, ß-Naphthoesäure, o-, m- und p-Äthy!benzoesäure, p-Phenylbenzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimellitsäure oder Pyromellitsäure.Examples of aromatic compounds suitable for the process according to the invention Acids are the toluic acids, alpha-naphthoic acid, ß-naphthoic acid, o-, m- and p-Ethy! benzoic acid, p-phenylbenzoic acid, Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid or pyromellitic acid.

Es lassen sich ferner auch verschiedene substituierte Säuren verwenden, und Beispiele hierfür sind Hydroxyessigsäure, Chloressigsäure, Bromessigsäure, Cyanoessigsäure, Milchsäure, alpha- oder ß-Hydroxypropionsäure, Zitronensäure, Rizinolsäura, alpha- oder ß-Chloracrylsäure, ß-Bromacrylsäure, 2-Hydroxycyclohexancarbonsäure, o-, m- oder p-Chlor- oder -Brombenzoesäure, o-, m- oder p-Hydroxybenzoesäure, o-, m- oder p-Nitrobenzoesäure, o-, m- oder p-Methoxybenzoesäure oder Hydroxyphthaisäure. Schließlich können auch die verschiedensten gemischten Säuren natürlichen Ursprungs verwendet werden, wie Tallölfettsäuren, Lanolinfettsäuren, Kokosnußfettsäuren oder Bergwachssäuren. Weiter eignen sich auch hochmolekulare Säuren unter Einschluß dimerer, trimerer und höherpolymerer Säuren, wie man sie durch Polymerisation olefinisch ungesättigter Fettsäuren erhält, und Beispiele hierfür sind ölsäure, Linolsäure oder Gemische hiervon, und ferner können auch andere hochmolekulare Säureprodukte eingesetzt werden, wie beispielsweise die alpha-alkyl- oder alpha,-alpha-dialkylverzweigten Säuren, die man durch freiradikalische Addition kurzkettiger einbasischer Säuren, wie Propionsäuren, an höher molekulare alpha-Olefine erhält, oder man kann auchVarious substituted acids can also be used, and examples of these are hydroxyacetic acid, chloroacetic acid, bromoacetic acid, cyanoacetic acid, lactic acid, alpha- or ß-hydroxypropionic acid, citric acid, ricinoleic acid, alpha- or ß-chloroacrylic acid, ß-bromoacrylic acid, 2-hydroxycyclohexanecarboxylic acid, o-, m- or p-chloro- or -bromobenzoic acid, o-, m- or p-hydroxybenzoic acid, o-, m- or p-nitrobenzoic acid, o-, m- or p-methoxybenzoic acid or hydroxyphthalic acid. Finally, a wide variety of mixed acids of natural origin can also be used, such as tall oil fatty acids, lanolin fatty acids, coconut fatty acids or mountain wax acids. High molecular weight acids, including dimeric, trimeric and higher polymeric acids, such as are obtained by polymerization of olefinically unsaturated fatty acids, are also suitable, and examples of these are oleic acid, linoleic acid or mixtures thereof, and other high molecular weight acid products can also be used, such as alpha -alkyl- or alpha, -alpha-dialkyl-branched acids, which are obtained by free radical addition of short-chain monobasic acids, such as propionic acids, to higher molecular weight alpha-olefins, or one can also

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höhermolekulare gemischte Säureprodukte verwenden, zu denen man durch Ozonisierung oder Oxydation höhermolekularer Olefine gelangt. Beispiele für beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Anhydride ein- und zweibasischer Säuren sind Essigsäureanhydrid, Adipinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid oder Benzoesäureanhydrid.Use higher molecular weight mixed acid products, which can be added by ozonization or oxidation of higher molecular weight olefins got. Examples of anhydrides of monobasic and dibasic acids used in the process according to the invention are acetic anhydride, Adipic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride or benzoic anhydride.

Alkohole, die sich mit den oben angeführten Carbonsäuren und Carbonsäureanhydriden umsetzen lassen, sind Monoalkohole oder di-, tri- oder höhere polyfunktionelle Alkohole. Zu ihnen gehören aliphatische, alicyclische oder aromatische Alkohole, die weitere Substituenten enthalten können, sowie Ätheralkohole, nämlich durch Kondensation zweier oder mehrerer Moleküle eines Polyols unter Abspaltung von Wasser gebildete intermolekulare Äther. Einzelbeispiele für geeignete einwertige Alkohole sind Äthanol, Chloräthanol, Cyanoäthanol, n-Proponal, sec.-Propanol, n-Butanol, tert.-Butanol, Isoamylalkohol, n-Hexanol, 2-Äthylhexanol, n-Octanol, n-Decanol, Isodecanol, Caprylalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol oder Oleylalkohol, Oxoalkohole, wie Tridecylalkohol, bei dem es sich vorwiegend um Tetramethyl-1-nonanol und Hexadecylalkohol handelt, die ein komplexes Gemisch von als 2,2-Dialkyläthanole bezeichneten primären Alkoholen darstellen, worin die Alkylreste vorwiegend methylverzweigte Cß- und Cg-Reste sind, Cyclohexanol, Benzylalkohol, o-, m- oder p-Methoxybenzylalkohol, o-, m- oder p-Methylbenzylalkohol, Phenyläthylalkohol oder Triphenyläthylalkohol. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Polyole sind Äthylenglycol, 1 ,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,4-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 2,3-Dirnethy1-2,3-butandiol, Trimethylolpropan, Mannit, Sorbit, Glycerin, Pentaerythrit, 1,4-Cylohexandimethanol, Xylenol ode Bisphenole, wie Bisphenol A. Ätheralkohole, die sich beim erfindungsgemäßen Verfahren einsetzen lassen, sind beispielsweise Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, Tetraäthylenglycol, PoIyoxyäthylen- oder Polyoxypropylenglycole mit MolekulargewichtenAlcohols which can be reacted with the above-mentioned carboxylic acids and carboxylic acid anhydrides are monoalcohols or di-, tri- or higher polyfunctional alcohols. They include aliphatic, alicyclic or aromatic alcohols, which can contain further substituents, as well as ether alcohols, namely intermolecular ethers formed by the condensation of two or more molecules of a polyol with elimination of water. Individual examples of suitable monohydric alcohols are ethanol, chloroethanol, cyanoethanol, n-proponal, sec-propanol, n-butanol, tert-butanol, isoamyl alcohol, n-hexanol, 2-ethylhexanol, n-octanol, n-decanol, isodecanol, Caprylic alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol or oleyl alcohol, oxo alcohols such as tridecyl alcohol, which is predominantly tetramethyl-1-nonanol and hexadecyl alcohol, which are a complex mixture of 2,2-dialkylethanols called primary alcohols Alkyl radicals are predominantly methyl-branched C ß and Cg radicals, cyclohexanol, benzyl alcohol, o-, m- or p-methoxybenzyl alcohol, o-, m- or p-methylbenzyl alcohol, phenylethyl alcohol or triphenylethyl alcohol. Examples of polyols suitable according to the invention are ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,4-pentanediol, 3-methyl-1, 5-pentanediol, 2,3-dirnethy1-2,3-butanediol, trimethylolpropane, mannitol, sorbitol, glycerin, pentaerythritol, 1,4-cyclohexanedimethanol, xylenol or bisphenols, such as bisphenol A. Ether alcohols that can be used in the process according to the invention, are, for example, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol , polyoxyethylene or polyoxypropylene glycols with molecular weights

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von bis zu etwa 4000, Diäthylenglycolmonomethylather, Diäthylenglycolmonoäthyläther, Triäthylenglycolmonomethylähter, Butoxyäthanol, Butylenglycolmonobutylather, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Tetrapentaerythrit, Diglycerin, Triglycerin, Tetraglycerin, Pentaglycerin, Hexaglycerin, Heptaglycerin oder Octaglycerin.of up to about 4000, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Triethylene glycol monomethyl seams, butoxyethanol, butylene glycol monobutyl ether, dipentaerythritol, tripentaerythritol, Tetrapentaerythritol, diglycerin, triglycerin, tetraglycerin, Pentaglycerin, hexaglycerin, heptaglycerin or octaglycerin.

Außer den oben angegebenen Säuren, Säureanhydriden und Alkoholen lassen sich beim vorliegenden Verfahren auch die hieraus entstandenen Ester verwenden. Diese Ester können entsprechenden Austauschreaktionen unterzogen v/erden, wie beispielsweise einer Acidolyse, einer Alkoholyse oder einer Umesterung. Hierzu eignen sich sowohl Syntheseester als auch Ester natürlichen Ursprungs. Der Estergehalt solcher natürlich vorkommender Produkte ist gewöhnlich ziemlich hoch, es können jedoch auch Produkte mit weniger als 50 % Esterverbindungen verwendet werden. Mit Vorteil werden beim erfindungsgemäßen Verfahren natürlich vorkommende Fette oder Öle tierischen oder pflanzlichen Ursprungs eingesetzt, und diese Verbindungen lassen sich zur Herstellung wertvoller anderer Esterprodukte vielfach modifizieren. Die obigen Fette und Öle enthalten vorwiegend Triglyceride, doch können auch andere Ester vorhanden sein.In addition to the acids, acid anhydrides and alcohols specified above, the resulting process can also be used Use esters. These esters can be subjected to appropriate exchange reactions, such as, for example Acidolysis, alcoholysis or transesterification. Both synthetic esters and esters of natural origin are suitable for this purpose. The ester content of such naturally occurring products is usually quite high, but it can also be Products with less than 50% ester compounds are used. Advantageously in the method according to the invention naturally occurring fats or oils of animal or vegetable origin are used, and these compounds leave modify themselves many times to produce other valuable ester products. The above fats and oils contain predominantly Triglycerides, but other esters can also be present.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren kann bei den verschiedensten Reaktionsbedingungen gearbeitet werden, die jeweils abhängig sind von der jeweiligen Reaktionstemperatur, den eingesetzten Reaktionsteilnehmern und dem gewünschten Ergebnis. Im allgemeinen wird bei Temperaturen von etwa 100 bis 300 0C, vorzugsweise etwa 125 bis 250 0C, gearbeitet. Führt man entsprechende Umsetzungen bei Temperaturen von wesentlich unter 100 0C durch, dann ist die Reaktionsgeschwindigkeit ungenügend, und ein Arbeiten bei Temperaturen von wesentlich über 300 C ist im allgemeinen mit keinem Vorteil verbunden. Die jeweils angewandten Temperatur- und sonstigen Reaktionsbedingungen sind natürlich auch abhängig von der jeweiligenTo carry out the process according to the invention, a wide variety of reaction conditions can be used, each of which is dependent on the particular reaction temperature, the reactants used and the desired result. In general, temperatures of about 100 to 300 ° C., preferably about 125 to 250 ° C., are used. If corresponding reactions are carried out at temperatures significantly below 100.degree. C., the reaction rate is inadequate, and working at temperatures significantly above 300.degree. C. is generally not associated with any advantage. The temperature and other reaction conditions used in each case are of course also dependent on the particular one

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Durchführungsart des Verfahrens, und somit von der Frage, ob absatzweise, kontinuierlich oder halbkontinuierlich gearbeitet wird. Bei einem kontinuierlichen Verfahren, beispielsweise bei Durchführung der Umsetzung in einer mit dem Katalysator in geeigneter Form bepackten Säule, wobei man es mit sehr kurzen Kontaktzeiten zu tun hat, sind die anzuwendenden Temperaturen natürlich im allgemeinen höher als beispielsweise bei einem absatzweisen Arbeiten. Läuft bei einem bestimmten Verfahren das Produkt ferner durch eine Reihe von Reaktionskesseln, dann kann es auch hier zweckmäßig sein, wenn man in den am Ende der Reaktionskette liegenden Reaktoren bei höherem Vakuum und/oder höheren Temperaturen arbeitet. Erfindungsgemäß sind die verschiedensten Verfahrensvariationen möglich.How the procedure is carried out, and thus the question of whether batch, continuous or semi-continuous is carried out. In a continuous process, for example at Carrying out the reaction in a column packed with the catalyst in a suitable form, with very short contact times has to do, the temperatures to be used are of course generally higher than, for example, a batch Work. Furthermore, if the product runs through a series of reaction vessels in a particular process, then so can it be useful here if the reactors at the end of the reaction chain are operated at a higher vacuum and / or higher temperatures is working. A wide variety of process variations are possible according to the invention.

Die Umsetzung kann bei atmosphärischem Druck, vermindertem Druck oder überatmosphärischem Druck durchgeführt werden. Im allgemeinen gelten für den Druck die gleichen Kriterien wie sie oben für die verschiedenen Reaktionstemperaturen erwähnt worden sind. Zur Erleichterung eines völligen Ablaufs der Umsetzung durch Entfernen von Wasser oder sonstigen flüchtigen Produkten, wie beispielsweise von Glcolen, werden die am Ende der Reaktionskette liegenden Verfahrensstufen im allgemeinen bei vermindertem Druck durchgeführt. Dies ist insbesondere dort empfehlenswert, wo man Ester mit niedrigen Säurezahlen haben und hochmolekulare Polyester herstellen möchte.The reaction can be carried out at atmospheric pressure, reduced pressure or superatmospheric pressure. In general the same criteria apply to the pressure as have been mentioned above for the various reaction temperatures. To facilitate the complete process of the reaction by removing water or other volatile products, such as for example from Glcolen, the process steps lying at the end of the reaction chain are generally reduced Pressure carried out. This is particularly recommended where you have esters with low acid numbers and high molecular weight Want to manufacture polyester.

Das erfindungsgemäße Verfahren muß nicht unbedingt in einem inerten Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel durchgeführt werden, sofern die Reaktionsteilnehmer flüssig bleiben. Der Einsatz eines Lösungs- oder Verdünnungmittels kann sich jedoch zur Erleichterung der Handhabung der Reaktionsteilnehmer oder des Kontakts der Reaktionspartner mit dem Katalysator empfehlen, um hierdurch die Reaktionsgeschwindigkeiten gleichförmiger zu gestalten. Das zu diesem Zweck jeweils verwendete Lösungs- oder Verdünnungsmittel ist nicht kritisch, sofern es nicht mit den Reaktionspartnern und dem Katalysator reagiertThe process according to the invention does not necessarily have to be carried out in an inert solvent or diluent, provided the reactants remain liquid. The use of a solvent or diluent can, however to facilitate the handling of the reactants or the contact of the reactants with the catalyst recommend in order to make the reaction rates more uniform. The one used for this purpose Solvent or diluent is not critical as long as it does not react with the reactants and the catalyst

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oder die Reaktion sonstwie stört. Als Lösungsmittel eignen sich zu diesem Zweck besonders aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe. Vor allem werden hierzu diejenigen Kohlenwasserstoffe verwendet, die mit Wasser ein Azeotrop bilden, das niedriger siedet als die im Reaktionsgemisch vorhandenen Bestandteile, so daß sich das gesamte entstandene Wasser unter Verschiebung des Gleichgewichts zum gewünschten Produkt hin aus dem Reaktionsgemisch azeotrop entfernen läßt.or otherwise interferes with the reaction. Aliphatic or aromatic solvents are particularly suitable for this purpose Hydrocarbons. Above all, those hydrocarbons are used that form an azeotrope with water, that boils lower than the constituents present in the reaction mixture, so that all of the water formed is incorporated Shifting the equilibrium towards the desired product can be removed azeotropically from the reaction mixture.

In Abhängigkeit von den oben angegebenen Variablen kann in einem breiten Bereich von Reaktionszeiten gearbeitet werden, doch ergeben sich bereits bei einer absatzweisen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens derart hohe Reaktionsgeschwindigkeiten, daß die gewünschte Umwandlung normalerweise innerhalb von einigen Stunden praktisch beendet ist.Depending on the variables given above, a wide range of reaction times can be used, but even when the process according to the invention is carried out batchwise, the reaction rates are so high that that the desired conversion is usually practically complete within a few hours.

Aufgrund der besonders günstigen Akivität des vorliegenden immobilisierten Katalysators erhält man bereits mit sehr geringen Mengen hiervon ausreichende Reaktionsgeschwindigkeiten. Nachdem das Übergangsmetall· jedoch an den Träger gebunden ist, schadet auch ein Arbeiten mit großen Katalysatormengen nicht, da sich nach beendeter Umsetzung praktisch der gesamte vorhandene Katalysator einfach durch Filtrieren vom Esterprodukt abtrennen läßt. Es kann mit Katalysatormengen von nur etwa 0,0005 Gewichtsprozent bis hinauf zu sehr hohen Mengen gearbeitet werden, da sich entsprechende Ester beispielsweise auch herstellen lassen, indem man die benötigten Reaktionsteilnehmer kontinuierlich durch eine mit dem Übergangsmetall-Trägerkatalysator bepackte Säule führt. Gewöhnlich wird jedoch mit Katalysatormengen von etwa 0,001 bis zu etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamten vorhandenen Reaktanten, gearbeitet. Absatzweise oder halbkontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Estern oder Polyestern durch direkte Veresterung oder durch Esteraustausch werden gewöhnlich unter Verwendung von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent Katalysator durchgeführt.Due to the particularly favorable activity of the present immobilized catalyst, sufficient reaction rates are obtained even with very small amounts thereof. However, once the transition metal has been bound to the support, working with large amounts of catalyst does not do any harm, since practically all of the catalyst present can be separated off from the ester product simply by filtration after the reaction has ended. It is possible to work with catalyst amounts of only about 0.0005 percent by weight up to very high amounts, since corresponding esters can also be prepared, for example, by continuously passing the required reactants through a column packed with the transition metal supported catalyst. Usually, however, amounts of catalyst from about 0.001 to about 10 percent by weight, based on the total reactants present, are used. Batchwise or semi-continuous process for producing esters or polyesters by direct esterification or by Esteraustausch are usually carried out using 0.01 to 1 weight percent catalyst.

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- 3Θ -- 3Θ -

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, das von den vorliegenden immobilisierten Übergangsmetall-Katalysatoren Gebrauch macht, sind zahlreich. Da das katalystisch wirksame Metall auf dem Träger gebunden und nicht im Reaktionsgemisch gelöst ist, bleiben entstandene metallhaltige Farbkörper auf der Oberfläche des heterogenen Katalysators eingefangen und lassen sich daher am Ende der Reaktion durch Filtrieren entfernen. Die nach diesem Verfahren hergestellten Ester oder Polyester haben daher im Vergleich zu unter Verwendung homogener Katalysatoren hergestellten Estern im allgemeinen eine wesentlich bessere Farbe. Gerade hierdurch läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg auch auf Reaktionsteilnehmer anwenden, die ketonische, aldehydische oder olefinische Verunreinigungen enthalten, wie sie in handelsüblichen Ausgangsmaterialien vorhanden sind, ohne daß man derartige Materialien vorher in aufwendiger und zeitraubender Weise reinigen muß.The advantages of the process of the invention, that of the present immobilized transition metal catalysts Uses are numerous. Because the catalyzically active metal is bound on the support and not in the reaction mixture is dissolved, the resulting metal-containing color bodies remain trapped on the surface of the heterogeneous catalyst and can therefore be removed by filtration at the end of the reaction. The esters produced by this process or Polyesters therefore generally have one compared to esters made using homogeneous catalysts much better color. Precisely because of this, the process according to the invention can also be successfully applied to reaction participants who are ketonic, aldehydic or olefinic Contain impurities, as they are present in commercial starting materials, without one such materials must be cleaned beforehand in a complex and time-consuming manner.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsemäßen Verfahrens ist in der Tatsache zu sehen, daß sich am Ende der Reaktion praktisch der gesamte vorhandene Katalysator einfach abfiltrieren läßt. Es lassen sich so beispielsweise ohne weiteres Ester oder Polyester mit einem Gehalt von weniger als 1 ppm Titan herstellen, und diese praktisch metallfreien Ester oder Polyester sind daher, verglichen mit den unter Verwendung bekannter Katalysatoren erhaltenen Esterprodukten, auch besser hydrolytisch, oxidativ und thermisch stabil. Gerade hierdurch können großtechnisch Esterprodukte für bestimmte Anwendungszwecke hergestellt werden, bei denen früher eine Ernie-· drigung des restlichen Metallgehalts auf akzeptable Werte nicht möglich oder unzweckmäßig war. Beispiele für derartige Anwendungszwecke sind Anwendungen auf dem Nahrungsmittelgebiet oder auf sonstigen kritischen Gebieten, wo man entsprechende Ester oder Polyester braucht, wie beispielsweise bei Weichmachern für Polyvinylchlorid oder sonstige Polymere, die als Verpackungsmittel für beispielsweise Nahrungsmittel oder Blutbeutel verwendetAnother major advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that at the end of the reaction practically all of the catalyst present simply dissolves can be filtered off. For example, esters or polyesters with a content of less than Produce 1 ppm titanium, and these are practically metal-free esters or polyesters, compared to those below Ester products obtained using known catalysts, also better hydrolytically, oxidatively and thermally stable. Just in this way ester products can be produced on a large scale for certain applications in which earlier It was not possible or inexpedient to reduce the remaining metal content to acceptable levels. Examples of such uses are in the food field or in other critical areas where appropriate esters or polyesters are needed, such as plasticizers for polyvinyl chloride or other polymers that are used as packaging materials for, for example, foodstuffs or blood bags

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werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ferner auch die Herstellung von Turbinenesterschmierölen mit Viskositäten von 3 Centistoke (99 0C) oder 1 Centistoke (260 0C), die bezüglich ihres Metallgehalts den strengen Anforderungen von MIL-L-78O8G oder MIL-L-27402 entsprechen oder diese sogar über treffen.will. The inventive method also allows the manufacture of turbine nests lubricating oils with viscosities of 3 centistokes (99 0 C) or 1 centistoke (260 0 C), with respect to their metal content-L-27402 MIL meet the strict requirements of MIL-L-78O8G or or these even over meet.

Erfindungsgemäß lassen sich ferner in vorteilhafter Weise auch hydroxylendständige Polyester herstellen, die als polymere Zwischenprodukte zur Umsetzung mit Diisocyanaten unter Bildung flexibler Polyurethane verwendet werden können. In Gegenwart restlicher Metallkatalysatoren würden sich hierbei unerwünschte Nebenprodukte bilden (wie Biurete, Harnstoffe oder Allophane), wodurch es zu einer Vernetzung oder einer Beeinträchtigung der Flexibilität des Polyurethans kommen würde.According to the invention, hydroxyl-terminated polyesters can also be produced in an advantageous manner, which are polymeric Intermediate products can be used to react with diisocyanates to form flexible polyurethanes. In present residual metal catalysts would form undesirable by-products (such as biurets, ureas or allophanes), which would lead to crosslinking or an impairment of the flexibility of the polyurethane.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert. Alle darin enthaltenen Teil- und Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen, sofern nichts anderes gesagt ist. Zur Herstellung der Katalysatoren wurden die verwendeten Träger vor Gebrauch nicht getrocknet, und es wurde auch nicht unter Maßnahmen, die für einen Feuchtigkeitsausschluß aus dem System sorgen würden, gearbeitet, falls dies nicht extra gesagt ist.The invention is further illustrated by the following examples. All parts and percentages contained therein are based on weight, unless otherwise stated. To the In the preparation of the catalysts, the supports used were not dried before use, and no measures were taken which would ensure the exclusion of moisture from the system, if not specifically stated.

Beispiel 1example 1

In einem mit Rührer, Thermoelement und Kondensor mit Auffanggefäß versehenen ummantelten Reaktionsgefäß aus rostfreiem Stahl stellt man einen Titan-Trägerkatalysator her. Der Reaktor wird mit 90 Teilen Mineralöl (Weißöl Nr. 70) und 10 Teilen natürlichem saurem Montmorillonitton versetzt, der etwa 4 % adsorbiertes Wasser enthält. Sodann beginnt man mit dem Erhitzen und Rühren des Reaktorinhalts und führt in diesen unterhalb der Oberfläche eine Lösung von 33,5 Teilen Tetraisopropyltitanat (Tyzor TPT von E. I. du Pont de Nemours and Company) und 27,5 Teilen Mineralöl ein. Die Zugabe dieses Material erfolgt überIn a jacketed stainless steel reaction vessel with a stirrer, thermocouple and condenser with a collecting vessel a supported titanium catalyst is produced. The reactor is filled with 90 parts of mineral oil (white oil No. 70) and 10 parts of natural added acid montmorillonite clay, which adsorbed about 4% Contains water. Then one begins with the heating and stirring of the reactor contents and leads in these below the Surface a solution of 33.5 parts of tetraisopropyl titanate (Tyzor TPT from E. I. du Pont de Nemours and Company) and 27.5 parts Divide mineral oil. This material is added via

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eine Zeitspanne von 1,25 Stunden/ und während dieser Zeit hebt man die Reaktionstemperatur auf 110 0C an. Sobald die Temperatur bei 120 0C angelangt ist, beginnt man mit der weiteren Zugabe einer Lösung von 21 Teilen Mineralöl und 34 Teilen Tetraisopropyltitanat. Sobald die Reaktionstemperatur bei 140 C angelangt ist, beginnt sich im Auffanggefäß Destillat zu sammeln. Im Laufe der Zeit steigt die Temperatur auf 170 0C, wobei dann dieser zweite Zusatz (Zugabezeit 1,25 Stunden) beendet ist und sich die Geschwindigkeit der Destillatansammlung stark erhöht hat. Man erhitzt sodann weiter bis zu einer Temperatur von etwa 200 bis 210 0C und beläßt das Ganze weitere 5 Stunden bei diesen Bedingungen, wobei man Destillat abzieht und Propen, sowie andere flüchtige Bestandteile, die nicht kondensieren, ins Freie entläßt. Das Reaktionsgemisch schäumt etwas, was jedoch die Reaktion oder das Auffangen des Destillats nicht stört. Sodann kühlt man das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von etwa 70 0C ab, sammelt den Trägerkatalysator auf einem Filter, wäscht ihn mehrmals bis das Filtrat klar ist mit Isopropanol und trocknet ihn schließlich an der Luft. Das Gewicht des Trägers erhöht sich hierbei um 205 %. Die Analyse (Atomabsorption) des Produkts zeigt, das dieses 37,8 Gewichtsprozent Titan enthält. Der Trägerkatalysator ist ein freifließendes gräuliches Pulver, das nahezu wie eine Flüssigkeit erscheint.a period of 1.25 hours / and during this time you raise the reaction temperature to 110 0 C. As soon as the temperature has reached 120 ° C., the further addition of a solution of 21 parts of mineral oil and 34 parts of tetraisopropyl titanate is started. As soon as the reaction temperature has reached 140 C, distillate begins to collect in the collecting vessel. In the course of time, the temperature rises to 170 ° C., this second addition (addition time 1.25 hours) having ended and the rate of distillate accumulation having increased significantly. One then further heated up to a temperature of about 200 ° to 210 0 C and leaves the whole further 5 hours under these conditions to give distillate is withdrawn and propene, as well as other volatile components that do not condense discharges to the outside. The reaction mixture foams somewhat, but this does not interfere with the reaction or the collection of the distillate. The reaction mixture is then cooled to a temperature of about 70 ° C., the supported catalyst is collected on a filter, washed several times with isopropanol until the filtrate is clear and finally dried in air. The weight of the wearer increases by 205%. Analysis (atomic absorption) of the product shows that it contains 37.8% by weight of titanium. The supported catalyst is a free-flowing grayish powder that appears almost like a liquid.

Beispiel 2Example 2

Einen entsprechenden Glasreaktor versieht man mit einem Rührer, einem Thermometer sowie einem mit einer Falle ausgerüsteten Kondensor. Eine am Kopf des Kondensors angeordnete Belüftungsleitung führt zu einer Trockeneisfalle. Den Reaktor beschickt man dann mit 20,1 g des natürlichen sauren Montmorillonittons von Beispiel 1, 180 g Mineralöl und 50,3 g Tetraisopropyltitanat. Sodann erhitzt man das Reaktionsgemisch unter Rühren über eine Zeitspanne von einer Stunde auf eine Temperatur von etwa 200 0C, wobei man gleichzeitig 27 ml Isopropanol abzieht. In der Trockeneisfalle sammeln sich ferner auch 10 g Propen. Das Reaktionsgemisch wird hierauf abgekühlt, wobei man das auf dem FilterA corresponding glass reactor is provided with a stirrer, a thermometer and a condenser equipped with a trap. A ventilation line arranged at the top of the condenser leads to a dry ice trap. The reactor is then charged with 20.1 g of the natural acidic montmorillonite clay from Example 1, 180 g of mineral oil and 50.3 g of tetraisopropyl titanate. The reaction mixture is then heated with stirring over a period of one hour to a temperature of about 200 ° C., with 27 ml of isopropanol being withdrawn at the same time. 10 g of propene also collect in the dry ice trap. The reaction mixture is then cooled, keeping that on the filter

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vorhandene Material bis zum Erreichen eines farblosen Filtrats mit Isopropanol wäscht. Nach anschließendem Trocknen an der Luft gelangt man zu 44,2 g Katalysator, der 21,8 Gewichtsprozent Titan enthält.washes the material present with isopropanol until a colorless filtrate is obtained. After subsequent drying on the Air leads to 44.2 g of catalyst, which is 21.8 percent by weight Contains titanium.

Beispiel 3Example 3

Nach einem zu Beispiel 2 ähnlichen Verfahren stellt man einen Vanadin-Trägerkatalysator her, indem man 10 g des natürlichen sauren Monmorillonittons und 15g Tributylvanadat in 160 g Mineralöl umsetzt und hierbei das Reaktionsgemisch unter Rühren über eine Zeitspanne von 1,2 5 Stunden von Raumtemperatur auf 250 0C erhitzt. Bei einer Temperatur von etwa 200 0C beginnt sich ein Destillat zu bilden, und es werden hierbei insgesamt 6,2 ml Butanol aufgefangen. In der Trockeneisfalle kondensiert sich ferner auch Buten. Das dabei erhaltene Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt und filtriert, worauf man das angefallene Produkt solange mit Isopropanol wäscht, bis das Filtrat nurmehr ganz fahlgelb gefärbt ist. Durch anschlißendes Trocknen des dabei erhaltenen Materials an der Luft gelangt man zu 14,8 g Produkt. Der auf diese Weise hergestellte Trägerkatalysator enthält 16,1 Gewichtsprozent Vanadin.Using a method similar to Example 2, a supported vanadium catalyst is prepared by converting 10 g of the natural acidic monmorillonite clay and 15 g of tributyl vanadate in 160 g of mineral oil, and while stirring the reaction mixture from room temperature to 250 ° over a period of 1.2 to 5 hours 0 C heated. At a temperature of about 200 ° C., a distillate begins to form, and a total of 6.2 ml of butanol is collected. Butene also condenses in the dry ice trap. The resulting reaction mixture is then cooled and filtered, whereupon the product obtained is washed with isopropanol until the filtrate is only completely pale yellow in color. Subsequent drying of the material obtained in the air gives 14.8 g of product. The supported catalyst produced in this way contains 16.1 percent by weight vanadium.

Beispiel 4Example 4

In gleicher Weise wie oben beschrieben stellt man auch einen immobilisierten Zirkonkatalysator her. Als Träger verwendet man für diese Umsetzung einen Syntheseträger aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxid (13 % AI2Ot). Den Aluminiumoxid/Siliciumdioxid-Träger (10,8 g) gibt man in einen mit 120 g Mineralöl (70 SUS) und 10,1 g Tetrabutylzirkonat gefüllten Reaktor. Im Anschluß daran erhitzt man das Reaktionsgemisch über eine Zeitspanne von etwa 3 Stunden allmählich auf eine Temperatur von etwa 22Q 0C, wobei man gleichzeitig Butanol und AbgaseAn immobilized zirconium catalyst is also produced in the same way as described above. A synthesis carrier made of silicon dioxide and aluminum oxide (13% Al 2 Ot) is used as the carrier for this reaction. The alumina / silica support (10.8 g) is placed in a reactor filled with 120 g of mineral oil (70 SUS) and 10.1 g of tetrabutyl zirconate. Subsequently heating the reaction mixture over a period of about 3 hours gradually to a temperature of about 22Q 0 C to obtain the same butanol and exhaust

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entfernt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird sodann abgekühlt und filtriert, und durch nachfolgendes Waschen und Lufttrocknen des dabei erhaltenen Materials gelangt man zu 13,25 g eines Trägerkatalystors (7,3 Gewichtsprozent Zircon).removed. The resulting reaction mixture is then cooled and filtered, followed by washing and air drying the material obtained in this way leads to 13.25 g of a carrier catalyst (7.3 percent by weight zircon).

Beispiel5Example5

Zur Demonstration der Vielseitigkeit der Erfindung und der Möglichkeit der Herstellung geeigneter immobilisierter Katalysatoren aus den verschiedensten Trägern setzt man eine Reihe hydroxylischer Trägermaterialien mit Tetraisopropyltitanat (TPT) in einem Mineralöl (70 SUS) um. Das hierzu angewandte Verfahren ähnelt abgesehen von geringfähigen Veränderungen der Reaktionstemperatur und der Reaktionszeit den bereits beschriebenen Arbeitsweisen. Die Einzelheiten der jeweiligen Versuche gehen aus der folgenden Tabelle I hervor. Angegeben sind in dieser Tabelle auch die jeweils verwendeten Träger, die Beschickungen aus den jeweiligen Reaktanten und Mineralöl, die maximalen Reaktionstemperaturen, die Reaktionszeiten, die prozentualen Gewichtszunahmen des TrägersTo demonstrate the versatility of the invention and the The possibility of producing suitable immobilized catalysts from a wide variety of supports is used in a number of ways hydroxylic carrier materials with tetraisopropyl titanate (TPT) in a mineral oil (70 SUS). The applied for this Apart from slight changes in the reaction temperature and the reaction time, the process is similar to those already described Working methods. The details of the respective experiments can be found in Table I below. Specified in this table are also the carriers used, the feeds from the respective reactants and mineral oil, the maximum reaction temperatures, the reaction times, the percentage weight increases of the support

.Endgewicht - Anfangsgewichte 1 _ K Anfangsgewicht ' x IUJ . Final weight - initial weight e 1 _ K initial weight 'x IUJ

sowie die gewichtsprozentuale Menge des auf den Träger gebundenen Titans. Den in dieser Tabelle I angeführten Daten kann entnommen werden, daß sich zur Herstellung der erfindungsgemäßen immobilisierten Katalysatoren die verschiedensten Trägermatrices heranziehen lassen. Es geht daraus ferner hervor, daß dieses Verfahren die Herstellung von Katalysatoren mit äußerst hohem Übergangsmetallgehalt ermöglicht.and the percentage by weight of the titanium bound to the carrier. The data listed in this Table I can it can be seen that the most varied of carrier matrices are used for the production of the immobilized catalysts according to the invention let pull. It can also be seen that this process allows the production of catalysts with extremely high Transition metal content allows.

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TabelleTabel

CD OO N>CD OO N>

Beispiel 5a 5b 5c 5d Example 5a 5b 5c 5d

5e 5f 5g5e 5f 5g

5h 5i 5j5h 5i 5y

5k 515k 51

Trägercarrier

Aktivierter RußActivated soot

2 Kaliummontmorillonit2 potassium montmorillonite

Südlicher BentonitSouthern bentonite

Siliciumdioxid/Aluminiumoxid (13 % Al O) Silicon dioxide / aluminum oxide (13% Al O)

Mit HCl behandelter Montmorillonit" SubbentonittonMontmorillonite treated with HCl "Subbentonite Clay

Mit H SO behandelter MontmorillonitMontmorillonite treated with H SO

Natürlicher saurer MontmorillonitNatural acidic montmorillonite

CalciumsilicatCalcium silicate

Pyrogen hergestelltes SiliciumdioxidPyrogenically produced silicon dioxide

Diatomeenerde (wasserhaltig)Diatomaceous earth (containing water)

1010

Sulfoniertes PolystyrolharzSulfonated polystyrene resin

1111

Zugesetzte Teile
(TPT/Träger/Öl)
Added parts
(TPT / carrier / oil)
Reaktionszeit
(Stunden)
reaction time
(Hours)
Maximaltem
peratur ( C)
Maximum
temperature (C)
Prozentuale
Gewichtszu
nahme des
Trägers
Percentage
Weight to
taking the
Carrier
Gewichtspro
zent Titan auf
dem Träger
Weight pro
cent titanium
the carrier
59/11,9/16059 / 11.9 / 160 44th 250250 238238 21,521.5 68/10,1/15468 / 10.1 / 154 77th 250250 2020th 9,79.7 68/10,7/16268 / 10.7 / 162 3,753.75 200200 225225 27,727.7 68,8/10/16568.8 / 10/165 22 200200 214214 31,431.4 68,2/10,6/17068.2 / 10.6 / 170 2,52.5 180180 236236 22,522.5 170/25/325170/25/325 1,51.5 220220 209209 41,041.0 81,4/10,1/17881.4 / 10.1 / 178 3,753.75 181181 299299 33,733.7 81,4/10,4/16081.4 / 10.4 / 160 33 195195 278278 33,3J.33.3J. 50,8/10,3/14050.8 / 10.3 / 140 4,754.75 250250 170170 39,6 ?39.6? 30,2/6,0/17030.2 / 6.0 / 170 4,54.5 240240 560560 13,513.5 35,4/5,1/14035.4 / 5.1 / 140 44th 242242 204204 36,936.9 22,5/10/17022.5 / 10/170 5,55.5 140140 9090 18,318.3

Darco KB; Atlas Chemical Co.Darco KB; Atlas Chemical Co.

""

Mit KOH behandelter Montmorillonit (KOH-Überschuß) Panther Creek Clay; American Colloid Co, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid 135 von DavisonKOH treated montmorillonite (KOH excess) Panther Creek Clay; American Colloid Co, Silica-alumina 135 from Davison

Tonsil FF Optimum; Süd-rChemie Clarolite BC; Georgia Kaolin Co.Tonsil FF Optimum; Southern chemistry Clarolite BC; Georgia Kaolin Co.

1010

1111

Filtrol Sorte 1; Filtrol CorporationFiltrol Grade 1; Filtrol Corporation

Microcell C,- Johns-Manville
Cabosil (M-5); Cabot Corporation
Microcell C, - Johns-Manville
Cabosil (M-5); Cabot Corporation

Diatomeenerde wird mit Wasser vermischt, filtriert und
an der Luft getrocknet; der Träger enthält über 50 Gewichtsprozent Wasser
Diatomaceous earth is mixed with water, filtered and
air dried; the carrier contains over 50 percent by weight water

Amberlyst 15 Dry, Rohm und Haas (Korngröße = 0,25 mm)Amberlyst 15 Dry, Rohm and Haas (grain size = 0.25 mm)

-χ--χ-

cn cn CO CO cn Ocn cn CO CO cn O

Beispiel 6Example 6

10,25 g des oben angegebenen natürlichen sauren Montmorillonittons, 68,5 g Tetraisopropyltitanat und 170 g Mineralöl (50 SUS) werden in einen Reaktor gegeben und dann 1,5 Stunden auf eine Temperatur von etwa 220 0C erhitzt, wobei man 32,5 ml Isopropanol sowie 12 g Propen abzieht. Der auf diese Weise hergestellte immobilisierte Katalysator enthält 35 Gewichtsprozent Titan. Zu ähnlichen Ergebnissen gelangt man dann, wenn man die Umsetzung in einem 100 SUS Mineraldichtungsöl durchführt. Bei einem Arbeiten mit diesem viskoseren öl kommt es jedoch zu einem stärkeren Schäumen des Reaktionsgemisches, wobei gleichzeitig auch die Filtrierzeit etwas langer ist.10.25 g of the above-mentioned natural acidic montmorillonite clay, 68.5 g of tetraisopropyl titanate and 170 g of mineral oil (50 SUS) are placed in a reactor and then heated to a temperature of about 220 ° C. for 1.5 hours, with 32.5 g ml of isopropanol and 12 g of propene are removed. The immobilized catalyst prepared in this way contains 35 weight percent titanium. Similar results are obtained if the conversion is carried out in a 100 SUS mineral sealing oil. When working with this more viscous oil, however, there is greater foaming of the reaction mixture, and at the same time the filtering time is somewhat longer.

Beispiel7Example7

Zur Belegung der Verwendbarkeit verschiedener Titanalkoxide, nämlich Tetrabutyltitanat. (7a) , Tetraoctyltitanat (7b) und eines partiell kondensierten Tetrabutyltitanats (7c), das man durch gesteuerte Zugabe einer derart berechneten Wassermenge erhält, daß sich ein Kondensationsprodukt von 2 bis 3 Mol Tetrabutyltitanat ergibt, wie dies in US-PS 2 689 858 beschrieben ist, führt man eine Reihe von Reaktionen durch. Bei jeder dieser Reaktionen wird mit natürlichem saurem Montmorillonitton sowie Mineralöl 7O SUS gearbeitet. Die jeweils angewandten Reaktionsbedingungen und der prozentuale Titangehalt der hieranch erhaltenen immobilisierten Katalysatoren gehen aus folgender Tabelle II hervor.To demonstrate the usability of various titanium alkoxides, namely tetrabutyl titanate. (7a), tetraoctyl titanate (7b) and a partially condensed tetrabutyl titanate (7c), which is obtained by the controlled addition of an amount of water calculated in this way, that a condensation product of 2 to 3 moles of tetrabutyl titanate results, as described in US Pat. No. 2,689,858 you go through a series of reactions. Each of these reactions is made with natural acidic montmorillonite clay as well as mineral oil 7O SUS worked. The reaction conditions used in each case and the percentage of titanium content of the immobilized products obtained therefrom Catalysts are shown in Table II below.

Tabelle IITable II

7a 7b 7g_ Zugesetzte Teile
(Ti-Verbindung/Träger/öl)
7a 7b 7g_ Added parts
(Ti compound / carrier / oil)

Max. Reaktionstemperatur (0C) Reaktionszeit (Stunden) Prozentuale GewichtszunahmeMax. Reaction temperature (0 C) Reaction time (hours) Percentage weight increase

des Trägers 191 39of the carrier 191 39

Gewichtsprozent an auf denWeight percent on the

Träger gebundenem Titan 25,7 4,9 29,6Supported Titanium 25.7 4.9 29.6

709823/0993709823/0993

68/11/168/11/1 5353 24/27/124/27/1 7575 73/10,5/173 / 10.5 / 1 6060 250250 210210 235235 66th 2 1/42 1/4 1010

Beispiel 8Example 8

Zur Herstellung eines immobilisierten Zirconkatalysators setzt man 21,3 g natürlichen sauren Montmorillonitton und 84 g Tetrabutylzirkonat in 140 g Mineralöl (70 SUS) um. Die Umsetzungszeit beträgt 8,5 Stunden, und während dieser Zeit werden 40 ml Butanol sowie 13,5 g Buten aufgefangen. Während der letzten zwei Stunden der Reaktion hält man die Reaktionstemperatur bei 250 bis 265 C. Der nach entsprechendem Trocknen schließlich erhaltene Katalysator (51 g) enthält 13,5 Gewichtsprozent Sirkon.For the production of an immobilized zirconium catalyst uses 21.3 g of natural acid montmorillonite clay and 84 g of tetrabutyl zirconate in 140 g of mineral oil (70 SUS). The reaction time is 8.5 hours, and during this time 40 ml Butanol and 13.5 g of butene collected. During the last The reaction temperature is kept at 250 to 265 ° C. for two hours of the reaction. Finally, after appropriate drying The catalyst obtained (51 g) contains 13.5 percent by weight of Sirkon.

Beispiel 9Example 9

Zur Demonstration der Vielseitigkeit der Erfindung werden folgende Versuche durchgeführt. Als Träger verwendet man hierzu eine bei einer Temperatur von 90 C über eine Zeitspanne von etwa zwei Tagen getrocknete Diatomeenerde (Dicalite). Etwa 10,5 g dieses trockenen Trägers vereinigt man dann mit 60 g Tetraisopropyltitanat in 160 g Mineralöl (70 SUS) und erhitzt das Gemisch dann unter Rühren über eine Zeitspanne von über zwei Stunden auf eine Temperatur von 250 0C. Hierbei kommt es zu keiner Reaktion, da weder Isopropanol noch Buten gebildet werden. Die Wiederholung dieses Versuchs mit der oben angegebenen gleichen Beschickung, wobei man zu Beginn der Reaktion jedoch zusätzlich 3 Tropfen 95-prozentige Schwefelsäure zugibt f führt zu einer kräftigen Entwicklung von Isopropanol und Buten bei einer Temperatur von 250 C sowie zur Bildung eines immobilisierten Katalysators, der 39,1 Gewichtsprozent gebundenes Titan enthält. Wiederholt man diesen Versuch unter Zusatz von 0,5 % (bezogen auf die Reaktionsteilnehmer) Wasser zu Beginn der Reaktion, dann kommt es ebenfalls wiederum zu einer lebhaften Reaktion unter Bildung von Isopropanol und Propen, wobei in ähnlicher Weise wieder ein immobilisierter Katalysator mit einem Titangehalt von 42,3 Gewichtsprozent entsteht.The following experiments are carried out to demonstrate the versatility of the invention. A diatomaceous earth (dicalite) dried at a temperature of 90 ° C. for a period of about two days is used as the carrier. About 10.5 g of this dry carrier are then combined with 60 g of tetraisopropyl titanate in 160 g of mineral oil (70 SUS) and the mixture is then heated to a temperature of 250 ° C. with stirring over a period of over two hours Reaction, since neither isopropanol nor butene are formed. Repeating this experiment with the same charge indicated above, but adding 3 drops of 95 percent sulfuric acid at the beginning of the reaction f leads to a vigorous development of isopropanol and butene at a temperature of 250 C and to the formation of an immobilized catalyst, the Contains 39.1 percent by weight bound titanium. If this experiment is repeated with the addition of 0.5% (based on the reactants) water at the beginning of the reaction, there is again a lively reaction with the formation of isopropanol and propene, with an immobilized catalyst with a titanium content again in a similar manner of 42.3 percent by weight arises.

70 9823/09 S370 9823/09 S3

Beispiel 10Example 10

Einen entsprechenden Reaktor beschickt man mit 10,5 g aktiviertem granulatartigem Ruß (Witcarb 517), 2 3,6 g Tetraisopropyltitanat sowie 140 g Mineralöl und erhitzt das Reaktionsgemisch dann eine Stunde auf eine Temperatur von 200 0C. Hierbei kommt es zu keiner Reaktion. Nach Zugabe von 3 Tropfen konzentrierter Schwefelsäure gehen jedoch rasch Isopropanol und Propen über. Der auf diese Weise entstandene Katalysator (23 g) enthält 19,6 Gewichtsprozent Titan.A corresponding reactor is charged with 10.5 g of activated granular carbon black (Witcarb 517), 2 3.6 g of tetraisopropyl titanate and 140 g of mineral oil and the reaction mixture is then heated to a temperature of 200 ° C. for one hour. There is no reaction. After adding 3 drops of concentrated sulfuric acid, however, isopropanol and propene quickly pass over. The catalyst obtained in this way (23 g) contains 19.6 percent by weight of titanium.

Beispiel 11Example 11

Die Eignung der erfindungsgemäßen Katalysatoren für Hydrierverfahren wird anhand folgender Untersuchung gezeigt. Man beschickt einen 1 Liter fassenden Autoklaven aus rostfreiem Stahl in trockener Stickstoffatmosphäre mit 500 ml von Sauerstoff befreitem Xylol, 50,5 ml (0,5 Mol) Cyclohexene 26,5 ml (0,25 Mol) Toluol, 32 Mol 24,8-prozentigem Diisobutyl^iuminiumhydrid (0,04 Mol) in Heptan sowie 3,0 g (0,01 Mol Ti) des immobilisierten Titankatalysators von Beispiel 1. Im Anschluß daran bringt man den Autoklaven unter Erhitzen und Rühren (500 Umdrehungen pro Minute) auf einen Druck von 35,2 kg/cm . Sobald eine Temperatur von 87 °C erreicht ist, stellt man den Druck des Reaktionsgefäßes durch AblassenThe suitability of the catalysts of the invention for hydrogenation processes is shown on the basis of the following investigation. A 1 liter stainless steel autoclave is charged in a dryer Nitrogen atmosphere with 500 ml deoxygenated xylene, 50.5 ml (0.5 mole) of cyclohexenes, 26.5 ml (0.25 mole) of toluene, 32 moles of 24.8 percent diisobutylaluminum hydride (0.04 mole) in heptane and 3.0 g (0.01 mol Ti) of the immobilized titanium catalyst from Example 1. The autoclave is then placed Heating and stirring (500 revolutions per minute) to a pressure of 35.2 kg / cm. As soon as a temperature of 87 ° C has been reached the pressure of the reaction vessel is set by releasing it

2
auf 35,2 kg/cm ein und erhitzt das Ganze dann weiter. Bei einer
2
to 35.2 kg / cm and then heated the whole thing further. At a

Temperatur von 180 0C (39,7 kg/cm ) beginnt die Wasserstoffaufnähme. Sobald die Temperatur bei 200 C angelangt ist, unterbricht man die Reaktion und läßt den Reaktor zusammen mit seinem Inhalt langsam auf 180 0C (4O,4 kg/cm ) und dann auf Raumtemperatur abkühlen. Die sich daran anschließende Analyse des Reaktionsgemisches durch Gas-Flüssig-Chromatographie ergibt eine nahezu vollständige Umwandlung von Cyclohexen in Cyclohexan.The hydrogen uptake begins at a temperature of 180 ° C. (39.7 kg / cm). Once the temperature has reached 200 C, the reaction is interrupted and leaves the reactor along with its contents slowly to 180 0 C (4O, 4 kg / cm) and then allowed to cool to room temperature. The subsequent analysis of the reaction mixture by gas-liquid chromatography shows an almost complete conversion of cyclohexene into cyclohexane.

Beispiel 12Example 12

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung stellt man einen für die Herstellung von Urethanpolymeren geeigneten hydroxylendständigen Polyester her, indem man 364 Teile 1,4-Butandiol und 1076 Teile einer 1010 Dimersäure mit 97 % zweibasischer C,,.-Säure und 3 %To further illustrate the invention, a hydroxyl-terminated terminal suitable for the production of urethane polymers is provided Polyester is made by adding 364 parts of 1,4-butanediol and 1,076 parts a 1010 dimer acid with 97% dibasic C ,, .- acid and 3%

JDJD

dreibasischer C54-Säure umsetzt. Das Reaktionsgemisch wirdtribasic C 54 acid. The reaction mixture is

709823/0993709823/0993

- 3fr -- 3fr -

zusammen mit 0,05 Teilen HUPO^-Lösung unter Entfernen von Wasser auf eine Temperatur von 225 C erhitzt. Zur Erleichterung der Wasserentfernung legt man an das System ein mäßiges Vakuum an. Sobald die Säurezahl bei etwa 2 angelangt ist, versetzt man das Reaktionsgemisch mit 1 g des Katalysators von Beispiel 1 und erhöht das Vakuum unter Beibehalten der Temperatur. Die Polymerisation wird dann weitere 20 Minuten fortgeführt, bis sich kein Destillat mehr auffangen läßt. Der auf diese Weise hergestellte Polyester ist hervorragend klar und von ausgezeichneter Farbe, enthält weniger als 3 ppm Titan und läßt sich ohne weiteres mit Diisocyanaten zu Polyurethanen umsetzen.together with 0.05 parts of HUPO ^ solution with removal of water heated to a temperature of 225 C. A moderate vacuum is applied to the system to facilitate water removal. As soon the acid number has reached about 2, 1 g of the catalyst from Example 1 is added to the reaction mixture and this is increased Vacuum while maintaining the temperature. The polymerization is then continued for a further 20 minutes, until there is no longer any distillate catches. The polyester produced in this way is extremely clear and of excellent color, contains less than 3 ppm titanium and can easily be reacted with diisocyanates to form polyurethanes.

Beispiel 13Example 13

Unter Verwendung des nach Beispiel 1 erhaltenen immobilisierten Titankatalysators stellt man ein gemischtes Esterprodukt her, das sich als industrielles Schmiermittel für die Metallverarbeitung, beispielsweise als Walzöl, eignet und in Wasser ohne weiteres emulgieren läßt. Hierzu gibt man 288 g (1,0 Äquivalent) raffiniertes Palmöl, 60 g (0,3 Äquivalent) Polyoxyäthylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 sowie 85,8 g (0,3 Äquivalent) Empol 1014 Dimersäure mit 95 % zweibasicherUsing the immobilized titanium catalyst obtained in Example 1, a mixed ester product is prepared, which is suitable as an industrial lubricant for metal processing, for example as rolling oil, and easily in water lets emulsify. Add 288 g (1.0 equivalent) refined palm oil, 60 g (0.3 equivalent) polyoxyethylene glycol with an average molecular weight of 400 and 85.8 g (0.3 equivalent) Empol 1014 dimer acid with 95% dibasic

C-,,-Säure zusammen mit 0,01 Gewichtsprozent (bezogen auf dieC - ,, - acid together with 0.01 weight percent (based on the

gesamte Beschickung) des immobilisierten Titankatalysators in einen Reaktor und erhitzt das Reaktionsgemisch dann unter gleichzeitiger Entfernung von Wasser etwa 5 Stunden auf eine Temperatur von 220 0C. Nach dem Abkühlen filtriert man das Reaktionsgemisch unter Verwendung von 0,5 % Diatomeenerde als Filterhilfe. Das hierbei erhaltene Produkt hat eine Säurezahl von weniger als 20, läßt sich unter leichtem Rühren ohne weiteres in kaltem Leitungswasser emulgieren und ergibt eine wässrige Emulsion mit guter Stabilität. Das so modifizierte Triglycerid verfügt über eine gute Wärmestabilität, weist gute Schmiereigenschaften auf und enthält weniger als 1 ppm Titan.entire charge) of the immobilized titanium catalyst in a reactor and then heated the reaction mixture with simultaneous removal of water for about 5 hours to a temperature of 220 ° C. After cooling, the reaction mixture is filtered using 0.5% diatomaceous earth as a filter aid. The product obtained in this way has an acid number of less than 20, can be easily emulsified in cold tap water with gentle stirring and gives an aqueous emulsion with good stability. The triglyceride modified in this way has good heat stability, has good lubricating properties and contains less than 1 ppm of titanium.

709823/09^3709823/09 ^ 3

Beispiel 14Example 14

Der folgende Versuch dient als Vergleichsversuch zur weiteren Demonstration der sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren ergebenden Vorteile. Hierzu stellt man zunächst aus Äthylenglycol und Tetrabutyltitanat einen zu den in DT-PS 1 142 868 beschriebenen heterogenen Katalysatoren ähnlichen polymeren Orthotitansäureester-Katalysator her. Die Herstellung dieses Katalysators erfolgt durch Umsetzen von 62 g polymerreinem Äthylenglycol (vorher getrocknet) mit 83,6 g Tetrabutyltitanat durch Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 130 bis 150 C. Innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne bildet sich eine weiße Suspension, und es werden 30 ml Butanol aufgefangen. Das Reaktionsgemisch wird sodann abgekühlt und filtriert, worauf man den dabei erhaltenen Katalysator mit heißem Xylol wäscht und anschließend in einem Vakuumschrank bei einer Temperatur von 110 0C trocknet. Der so hergestellte heterogene polymere Katalysator enthält 35,5 Gewichtsprozent Titan.The following experiment serves as a comparative experiment to further demonstrate the advantages obtained using the catalysts according to the invention. For this purpose, a polymeric orthotitanic acid ester catalyst similar to the heterogeneous catalysts described in DT-PS 1 142 868 is first prepared from ethylene glycol and tetrabutyl titanate. This catalyst is prepared by reacting 62 g of pure polymer ethylene glycol (previously dried) with 83.6 g of tetrabutyl titanate by heating to a temperature of about 130 to 150 C. Within a very short period of time, a white suspension forms, and 30 ml Butanol collected. The reaction mixture is then cooled and filtered, followed by washing the catalyst thus obtained with hot xylene and then dried in a vacuum oven at a temperature of 110 0 C. The heterogeneous polymeric catalyst prepared in this way contains 35.5 percent by weight of titanium.

Zur weiteren Beurteilung dieses Katalysators stellt man einen Mischester her, indem man Azelainsäure, Phthalsäureanhydrid und ein Gemisch aus gesättigten aliphatischen ein- und zweibasischen Säuren (75 : 25) mit überschüssigem Propylenglycol (Äquivalentverhältnis der jeweiligen Reaktanten 0,625 : 0,222 : 0,150 : 1,25) durch Erhitzen auf eine Temperatur von bis zu 230 C über eine Zeitdauer von 9 Stunden in Abwesenheit des Katalysators unter Entfernen von Wasser verestert. Der dabei als Produkt erhaltene Mischester hat eine Säurezahl von 5,4 und eine kinematische Viskosität bei einer Temperatur von 38 0C von 430 Centistoke. Die Farbe dieses Produkts (in Form der durch spektrophotometrische Analyse bei 440 und 5 50 Millimikron bestimmten prozentualen Durchlässigkeit - % T) beträgt 35/82.To further evaluate this catalyst, a mixed ester is prepared by adding azelaic acid, phthalic anhydride and a mixture of saturated aliphatic monobasic and dibasic acids (75:25) with excess propylene glycol (equivalent ratio of the respective reactants 0.625: 0.222: 0.150: 1.25) esterified by heating to a temperature of up to 230 ° C. for a period of 9 hours in the absence of the catalyst with removal of water. The Mischester thereby obtained as a product has an acid number of 5.4 and a kinematic viscosity at a temperature of 38 0 C of 430 centistokes. The color of this product (as measured by the percent transmission determined by spectrophotometric analysis at 440 and 5550 millimicrons -% T) is 35/82.

709823/0993709823/0993

- vr- - vr-

26533502653350

1000 g des obigen Mischesters versetzt man anschließend mit 0,031 Gewichtsprozent des in obiger Weise hergestellten heterogenen Katalysators (110 ppm Ti). Das Reaktionsgemisch erhitzt man dann unter Hochvakuum (1 bis 2 mm Hg) 2 Stunden auf eine Temperatur von 225 C, wobei man vom Reaktionsgemisch gleichzeitig Glycol abzieht. Nach dieser zweistündigen Umsetzungszeit ist die Säurezahl des Materials unter entsprechender Vikositätszunähme auf 0,4 gefallen. Die Farbe des Produkts ist dunkler geworden, so daß die prozentuale Durchlässigkeit nurmehr einen sehr unbefriedigenden Wert von 4/48 hat. Außer dieser schlechten Farbe weist der erhaltene Polyester (nach Filtrieren zur Entfernung des heterogenen Katalysators) auch noch einen Gehalt von 86 ppm Titan auf.1000 g of the above mixed ester are then admixed with 0.031 percent by weight of that prepared in the above manner heterogeneous catalyst (110 ppm Ti). The reaction mixture it is then heated under high vacuum (1 to 2 mm Hg) for 2 hours to a temperature of 225 ° C., the reaction mixture being removed at the same time removes glycol. After this two-hour reaction time, the acid number of the material is below a corresponding level Viscosity increase decreased to 0.4. The color of the product has become darker, so that the percentage permeability only has a very unsatisfactory value of 4/48. Except The polyester obtained also exhibits this poor color (after filtering to remove the heterogeneous catalyst) still has a content of 86 ppm titanium.

Das oben beschriebene Verfahren wird unter Verwendung von 1000 g des Mischesters sowie unter zweistündigem Erhitzen auf eine Temperatur von 225 0C bei einem Druck von 1 bis 2 mm Hg wiederholt. Abweichend davon verwendet man bei dieser Umsetzung jedoch 0,057 Gewichtsprozent eines zu Beispiel 5g ähnlichen immobilisierten Titankatalysators (186 ppm Ti). Der hierbei erhaltene Polyester hat eine höhere Viskosität, verfügt über eine Säurezahl von 0,5 und weist eine bessere Farbe auf (% T = 19/75). Obwohl im Reaktionsgemisch wesentlich mehr Titan vorhanden ist, enthält der schließlich erhaltene Polyester nach Abfiltrieren des immobilisierten Katalysators lediglich 2r4 ppm Ti.The process described above is repeated using 1000 g of the mixed ester, and repeated for two hours, heating at a temperature of 225 0 C at a pressure of 1 to 2 mm Hg. In contrast to this, however, 0.057 percent by weight of an immobilized titanium catalyst (186 ppm Ti) similar to Example 5g is used in this reaction. The polyester obtained in this way has a higher viscosity, has an acid number of 0.5 and has a better color (% T = 19/75). Although in the reaction mixture more titanium is substantially present, the polyester finally obtained contains only 2 r 4 ppm Ti by filtering off the immobilized catalyst.

Beispiel 15Example 15

Zur weiteren Belegung der überlegenen Wirksamkeit der vorliegenden immobilisierten Katalysatoren stellt man unter Anwendung des hierzu üblichen Verfahrens ausgehend von TetraisopropyItitanat, natürlichem saurem Montmorillonitträger und Mineralöl (70 SUS) die in der folgendenTo further demonstrate the superior effectiveness of the present immobilized catalysts, one provides using the procedure customary for this, starting from tetraisopropylitanate, natural acidic montmorillonite carrier and mineral oil (70 SUS) those in the following

709823/0993709823/0993

-ASr--ASr-

Tabelle III angegebenen Katalysatoren her. Die Einzelheiten der hierzu herangezogenen Umsetzung und die Analyse der dabei erhaltenen Produkte gehen aus der folgenden Tabelle III hervor. T able catalysts specified III forth. The details of the reaction used for this purpose and the analysis of the products obtained are shown in Table III below.

Tabelle IIITable III

15a 15b 15c15a 15b 15c

Zugesetzte Teile
(Ti-Verbindung/Träger/Öl) 20,3/40,4/150 45,6/30,5/160 67,5/10/138,5
Added parts
(Ti compound / carrier / oil) 20.3 / 40.4 / 150 45.6 / 30.5 / 160 67.5 / 10 / 138.5

TPT/Träger 0,50 1,5 6,75TPT / carrier 0.50 1.5 6.75

Max. ReaktionstemperaturMax. Reaction temperature

°C 185 200 21O185 200 210 ° C

Reaktionszeit (Stunden) 1 11Response time (hours) 1 11

Prozentuale GewichtszunahmePercentage weight gain

des Trägers 32 57 205of the carrier 32 57 205

Gewichtsprozent an auf denWeight percent on the

Träger gebundenem Titan 7,9 20,3 37,8Supported Titanium 7.9 20.3 37.8

Zum Vergleich mit den in obiger Weise hergestellten immobilisierten Titankatalysatoren stellt man auch noch einen heterogenen Katalysator (nämlich den Katalysator 15d) her, indem man Tetraisopropyltitanat mit dem gleichen natürlichen sauren Montmorillonitton nach den Angaben von US-PS 3 817 931 umsetzt. Die Reaktion wird unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt. Der hierzu verwendete Ton (9,69 g) wird vor der Umsetzung zur Entfernung von Wasser unter Stickstoff zwei Stunden bei einer Temperatur von 350 C calciniert, worauf man ihn zusammen mit 70,18 g Tetraisopropyltitanat und 160 g wasserfreiem Toluol in einen Reaktor einführt.For comparison with the immobilized ones produced in the above manner Titanium catalysts are also made into a heterogeneous catalyst (namely catalyst 15d) by adding tetraisopropyl titanate with the same natural acidic montmorillonite clay as described in US Pat. No. 3,817,931. The reaction is carried out under anhydrous conditions. The one used for this Clay (9.69 g) is added to the reaction to remove water under nitrogen for two hours at a temperature of Calcined at 350 C, whereupon it is mixed with 70.18 g of tetraisopropyl titanate and introducing 160 g of anhydrous toluene into a reactor.

709823/0993709823/0993

Das Reaktionsgemisch erhitzt man dann unter Rühren über eine Zeitspanne von etwa 19 Stunden auf eine Temperatur von 25 C und filtriert es schließlich. Nach Waschen und entsprechendem Trocknen erhält man 10,2 g Katalysator. Dieser Katalysator enthält lediglich 2,9 Gewichtsprozent gebundenes Titan, obwohl das Verhältnis von Tetraisopropyltitanat zu Träger gleich ist wie bei der Herstellung des immobilisierten Katalysators 15c.The reaction mixture is then heated to a temperature of 25 ° C. over a period of about 19 hours with stirring and finally filter it. After washing and appropriate drying, 10.2 g of catalyst are obtained. This catalyst contains only 2.9 weight percent bound titanium, although the ratio of tetraisopropyl titanate to support is the same as in the preparation of the immobilized catalyst 15c.

Zur weiteren Beurteilung der obigen Katalysatoren wird ein Mischester hergestellt. Die Herstellung dieses Mischesters erfolgt durch Umsetzen von Adipinsäure, 1,3-Butylenglycol und 2-Äthylhexanol (Äquivalentverhältnis 1,0:1,125:0,125) bei einer Temperatur von 225 0C unter Entfernung von Wasser. Zur Erleichterung der Wasserentfernung wird während der letzten Reaktionsstufen unter Vakuum gearbeitet. Sobald die Säurezahl bei einem Wert von etwa 25 angelangt ist, unterbricht man die Reaktion. Der hierbei erhaltene Ester hat eine Säurezahl von 25,4, eine Viskosität bei einer Temperatur von 38 0C von 197 cSt und eine prozentuale Durchlässigkeit von 98/100.To further evaluate the above catalysts, a mixed ester is prepared. The preparation of this mixed ester is made by reacting adipic acid, 1,3-butylene glycol and 2-ethylhexanol (equivalent ratio of 1.0: 1.125: 0.125) at a temperature of 225 0 C with removal of water. To facilitate the removal of water, the last reaction stages are carried out under vacuum. As soon as the acid number has reached a value of about 25, the reaction is interrupted. The ester obtained in this way has an acid number of 25.4, a viscosity at a temperature of 38 ° C. of 197 cSt and a percentage permeability of 98/100.

1000 g des obigen Produkts verwendet man für folgende Versuche zur Beurteilung der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Katalysatoren.1000 g of the above product are used for the following tests to assess the effectiveness of the products according to the invention Catalysts.

1000 g des obigen Esters versetzt man mit 0,01 Gewichtsprozent Katalysator und erhitzt das Ganze dann unter einer Stickstoffatmosphäre auf eine Temperatur von 225 0C. Sodann legt man an das System Vakuum (123 mm Hg) an und hält die Temperatur auf 225 0C. Sobald 9,5 ml Wasser aufgefangen worden sind, erniedrigt man das Vakuum auf 0,8 mm Hg und führt die Reaktion genau 30 Minuten fort. An diesem Punkt stellt man die Heizung ab und unterbricht das Vakuum durch Einführen von Stickstoff. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches auf eine Temperatur von 195 C gibt man als Filterhilfe eine 1,5-gewichtsprozentige1000 g of the above ester are mixed with 0.01 percent by weight of catalyst and the whole is then heated to a temperature of 225 ° C. under a nitrogen atmosphere. A vacuum (123 mm Hg) is then applied to the system and the temperature is maintained at 225 ° C. As soon as 9.5 ml of water has been collected, the vacuum is lowered to 0.8 mm Hg and the reaction is continued for exactly 30 minutes. At this point the heating is turned off and the vacuum is broken by introducing nitrogen. After the reaction mixture has cooled to a temperature of 195 ° C., a 1.5 percent by weight filter aid is added

709823/09 93709823/09 93

- 4-r -- 4-r -

Diatomeenerde zu und filtriert das Ganze. Jeden auf diese Weise erhaltenen Ester untersucht man dann bezüglich seiner Säurezahl, seiner kematischen Viskosität sowie seiner Farbe. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle IV hervor.Add diatomaceous earth and filter the whole thing. Each ester obtained in this way is then examined with regard to its Acid number, its kematic viscosity and its color. The results obtained here are shown in the following Table IV.

Tabelle IVTable IV

Unter Verwendung von
Katalysator hergestellte
Under the use of
Catalyst produced

Polyester 15a 15b 15c 15d Polyester 15a 15b 15c 15d

Säurezahl 1,1 0,8 0,6 1,4Acid number 1.1 0.8 0.6 1.4

Viskosität bei 38 0C 994 1440 1740 876 (cSt)Viscosity at 38 0 C 994 1440 1740 876 (cSt)

Farbe (% T bei 440/550 m,u) 95/97 93/97 92/96 93/98Color (% T at 440/550 m, u) 95/97 93/97 92/96 93/98

Aus den oben angeführten höheren kematischen Viskositätswerten für die Produkte 15a, 15b und 15c wird deutlich, daß der erfindungsgemäße Katalysator effizienter und wirksamer arbeitet.From the above-mentioned higher kematic viscosity values for the products 15a, 15b and 15c it is clear that the inventive Catalyst works more efficiently and effectively.

Die Analyse der Katalysatoren erfolgt durch Auger-Elektronenspektroskopie, indem man den jeweiligen pulverförmigen Katalysator auf ein Sieb aus rostfreiem Stahl preßt, das in einem Winkel von etwa 30 zum Elektronenstrahl angeordnet ist. Die Auger-Standardbezugsspektren erhält man bei einem Arbeiten mit einer Strahlungsenergie von über 6500 Elektronenvolt und einem Strahlungsstrom von 1 bis 4 Milliamper bei der Analyse des L3M3 3M2 3~Auger-Elektrons für Ti (387 E.V.) und des KL2L2-Auger-Elektrons für Si (1619 E.V.). Jedes Titan- und Siliciummaximum wird wenigstens 10 mal gemessen, worauf manThe catalysts are analyzed by Auger electron spectroscopy by pressing the respective powdered catalyst onto a stainless steel sieve which is arranged at an angle of about 30 to the electron beam. The Auger standard reference spectra are obtained when working with a radiation energy of over 6500 electron volts and a radiation current of 1 to 4 milliamperes when analyzing the L 3 M 3 3 M 2 3 ~ Auger electron for Ti (387 EV) and the KL 2 L 2 -auger electrons for Si (1619 EV). Each titanium and silicon maximum is measured at least 10 times, after which one

709823/0993709823/0993

den Mittelwert für den Abstand von Maximum zu Maximum bestimmt und das Verhältnis der Höhen der Maxima berechnet. Das für den Katalysator 15d hierbei erhaltene Maxxmalhöhenverhältnis für Ti/Si beträgt 0,13, während sich für die Katalysatoren 15a und 15b hierbei Werte von 1,3 bzw. 10,5 ergeben. Beim Katalysator 15c liegt die Menge an eventuell auf der Oberfläche, nämlich den ersten Paar Einschichten des Trägers, vorhandenem Silicium unterhalb der Beobachtungsgrenze des Geräts. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind zwar nicht quantitativ, sie zeigen qualitativ jedoch dennoch, daß auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen immobilisierten Katalysatoren eine größere Titanmenge vorhanden ist. Ferner geht aus diesen Werten hervor, daß sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein saurer Tonträger praktisch vollständig beschichten läßt.determines the mean value for the distance from maximum to maximum and calculates the ratio of the heights of the maxima. That for the Catalyst 15d here obtained maximum height ratio for Ti / Si is 0.13, while values of 1.3 and 10.5 result for the catalysts 15a and 15b. At the catalytic converter 15c is the amount of silicon that may be present on the surface, namely the first pair of layers of the support below the observation limit of the device. The results obtained here are not quantitative, they however, qualitatively show that there is a greater surface area of the immobilized catalysts according to the invention Amount of titanium is present. Furthermore, it can be seen from these values that a acidic sound carrier can be coated practically completely.

Zur Demonstration der verbesserten hydrolytischen Stabilität der erfindungsgemaßen immobilisierten Katalysatoren behandelt man die Katalysatoren 15c und 15d mit wässrigem Isopropanol. Hierzu vereinigt man 54 g des jeweiligen Katalysators mit 76 g Isopropy!alkohol (91-prozentig) sowie 135 g Wasser und erhitzt das so erhaltene Gemisch dann 2 Stunden unter Rückfluß auf eine Temperatur von 84 0C. Im Anschluß daran filtriert man das Gemisch und wäscht den Katalysator mit Isopropanol, und die so hergestellten Katalysatoren werden als Katalysatoren 15cH und 15dH bezeichnet. Nach der obigen Behandlung enthält der Katalysator 15cH 38,2 Gewichtsprozent gebundenes Titan, während der Katalysator 15dH nur 2,8 Gewichtsprozent gebundenes Titan enthält. Beide Katalysatoren (0,01 Gewichtsprozent) werden dann hinsichtlich ihrer Aktivität an dem in obiger Weise hergestellten Mischester nach dem bereits beschriebenen Verfahren untersucht. Hierbei gelangt man zu den aus der folgenden Tabelle V hervorgehenden Ergebnissen.To demonstrate the improved hydrolytic stability of the immobilized catalysts according to the invention, the catalysts 15c and 15d are treated with aqueous isopropanol. For this purpose, combined 54 g of the particular catalyst with 76 g isopropyl! Alcohol (91 percent) and 135 g of water and then heating the resulting mixture for 2 hours under reflux to a temperature of 84 0 C. Thereafter, the mixture is filtered and washes the catalyst with isopropanol, and the catalysts so prepared are referred to as Catalysts 15cH and 15dH. After the above treatment, the 15cH catalyst contains 38.2 percent by weight of bound titanium, while the 15dH catalyst contains only 2.8 percent by weight of bound titanium. Both catalysts (0.01 percent by weight) are then examined for their activity on the mixed ester prepared in the above manner by the method already described. This leads to the results shown in Table V below.

709823/09S3709823 / 09S3

Tabelle VTable V

Unter Verwendung von
Katalysator hergestellte
Under the use of
Catalyst produced

Polyester 15cH 15dHPolyester 15cH 15dH

Säurezahl 0,8 1,3Acid number 0.8 1.3

Viskosität bei 38 0C
(cSt) 1540 822
Viscosity at 38 ° C
(cSt) 1540 822

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß der Katalysator 15c nach der' angegebenen Wasserbehandlung den Großteil seiner Aktivität beibehält und der Katalysator 15cH etwa die gleiche Aktivität besitzt wie der unbehandelte natürliche saure Tonträger, unter dessen Verwendung man (unter Einsatz des gleichen Verfahrens) einen Polyester mit einem Säurewert von 1,7 und einer Viskosität bei 38 0C von 802 cSt erhält.The above results show that the catalyst 15c retains most of its activity after the water treatment indicated and the catalyst 15cH has about the same activity as the untreated natural acidic sound carrier using which a polyester with a Acid value of 1.7 and a viscosity at 38 0 C of 802 cSt.

Beispiel 16Example 16

In einen 1 1 fassenden Autoklaven gibt man 20 g des natürlichen sauren Mon tmorxllonitton s von Beispiel 1*, 361 g Mineralöl (70 SUS) und 137 g Tetraxsopropyltitanat. Sodann rührt man das Reaktionsgemisch (400 U/min) und beginnt mit dem Erhitzen. Man hält die Temperatur 4,5 Stunden auf einen Wert von 200 °C, und während dieser Zeit steigt der Druck von 9,84 kg/cm und stabilisiert sich schließlich bei 31,6 kg/cm . Im Anschluß daran kühlt man den Reaktor.und seinen Inhalt auf Raumtempera-20 g of the natural acidic Mon tmorxllonitton s from Example 1 *, 361 g of mineral oil are placed in an autoclave with a capacity of 1 liter (70 SUS) and 137 g of tetraxsopropyl titanate. Then stir the reaction mixture (400 rpm) and starts heating. The temperature is kept at a value of 200 ° C for 4.5 hours, and during this time the pressure rises from 9.84 kg / cm and finally stabilizes at 31.6 kg / cm. In connection this is used to cool the reactor and its contents to room temperature

2
tür ab (2,11 kg/cm ) und belüftet das Ganze langsam in zwei zusammenhängende Trockeneisfallen. Auf diese Weise erhält man 18,25 g Propen. Der nach Waschen und Trocknen erhaltene Katalysator wiegt 54,9 g und enthält 40,7 Gewichtsprozent Titan.
2
door (2.11 kg / cm) and slowly ventilate the whole thing into two connected dry ice traps. In this way, 18.25 g of propene are obtained. The catalyst obtained after washing and drying weighs 54.9 g and contains 40.7 percent by weight of titanium.

709823/0993709823/0993

Beispiel 17Example 17

Den Titan-Trägerkatalysator von Beispiel 1 verwendet man ferner auch zur Förderung der Austauschreaktion (Alkoholyse) zwischen den Methylestern kurzkettiger zweibasischer Säuren und einem sogenannten Oxoalkohol. Für diese Umsetzung gibt man 2585 g Tridecylalkohol und 915 g Dimethylester gemischter zweibasischer Säuren (vorwiegend Glutarsäure und Bernsteinsäure) zusammen mit 3,5 g Aktivkohle, 0,70 g 50-prozentiger H3PO2 und 0,35 g des immobilisierten Titan-Trägerkatalysators in einen Veresterungsreaktor. Das Reaktionsgemisch wird unter Erhitzen gerührt. Bei einer Temperatur von etwa 180 0C beginnt die Ansammlung von Methanol, und man legt dann, sobald die Geschwindigkeit der Methanolbildung nahezu vernachlässigbar geworden ist, an das System Vakuum an. Aus dem dabei erhaltenen Reaktionsgemisch destilliert man hierauf überschüssigen Tridecylalkohol ab, indem man das Vakuum auf 3 Torr erhöht. Der hierbei nach Filtrierten schließlich erhaltene Ester hat eine Säurezahl von 0,1, eine Hydroxylzahl von 1,2 und einen Tridecylalkoholdiestergehalt von 94 %. Der Ester enthält nur 0,6 ppm restliches Titan und verfügt über einen hervorragenden Farbwert von 96/98, wie sich anhand der prozentualen Durchlässigkeit (% T) einer bei 440 und 550 Millimikron durchgeführten spektrophotometrisehen Analyse ergibt.The supported titanium catalyst of Example 1 is also used to promote the exchange reaction (alcoholysis) between the methyl esters of short-chain dibasic acids and a so-called oxo alcohol. For this reaction, 2585 g of tridecyl alcohol and 915 g of dimethyl ester of mixed dibasic acids (predominantly glutaric acid and succinic acid) are added together with 3.5 g of activated carbon, 0.70 g of 50 percent H 3 PO 2 and 0.35 g of the immobilized supported titanium catalyst into an esterification reactor. The reaction mixture is stirred with heating. The accumulation of methanol begins at a temperature of about 180 ° C., and a vacuum is then applied to the system as soon as the rate of methanol formation has become almost negligible. Excess tridecyl alcohol is then distilled off from the resulting reaction mixture by increasing the vacuum to 3 Torr. The ester finally obtained after filtration has an acid number of 0.1, a hydroxyl number of 1.2 and a tridecyl alcohol diester content of 94%. The ester contains only 0.6 ppm residual titanium and has an excellent color value of 96/98 as shown by the percent transmittance (% T) of a spectrophotometric analysis performed at 440 and 550 millimicrons.

Beispiel 18Example 18

Man setzt Triäthylenglycol (413 g, 5,5 Äquivalent) und Heptansäure (787 g , 6,05 Äquivalent) durch Erhitzen des Gemisches auf bis zu 225 C in Gegenwart von 0,12 g des Trägerkatalysators nach Beispiel 1 unter gleichzeitiger Entfernung des hierbei als Nebenprodukt entstandenen Wassers miteinander um. Während der letzten Stufen der Reaktion erniedrigt man denTriethylene glycol (413 g, 5.5 equivalents) and heptanoic acid are used (787 g, 6.05 equivalent) by heating the mixture up to 225 ° C. in the presence of 0.12 g of the supported catalyst according to Example 1 with the simultaneous removal of the water formed as a by-product. During the final stages of the reaction, the is lowered

709-8 23/0993709-8 23/0993

Druck zur Erleichterung der Wasserentfernung. Nach praktisch vollständiger Entfernung des Wassers (6 Stunden) kühlt man das Reaktionsgemisch auf 100 °C ab und legt sodann Hochvakuum (2 bis 5 Torr) an, während man das Ganze über eine Zeitspanne von 50 Minuten auf eine Temperatur von 200 0C erhitzt. Der auf diese Weise erhaltene Diester hat eine Säurezahl von 0,1, eine Hydroxylzahl von 11,8, eine Viskosität bei 38 0C von 82 cSt, einen Gehalt an restlichem Titan von weniger als 0,5 ppm sowie eine Farbe (% T) von 100/100.Pressure to facilitate water removal. After virtually complete removal of water (6 hours), cool the reaction mixture to 100 ° C and puts then high vacuum (2 to 5 Torr), while heating the whole over a period of 50 minutes to a temperature of 200 0 C. The diester obtained in this way has an acid number of 0.1, a hydroxyl number of 11.8, a viscosity at 38 ° C. of 82 cSt, a residual titanium content of less than 0.5 ppm and a color (% T) from 100/100.

Unter Verwendung des Katalysators von Beispiel 1 führt man weitere ähnliche Veresterungen durch. Die Umsetzung von 2-Äthylhexanol und Phthalsäureanhydrid ergibt einen Diester mit einem Gehalt von weniger als 1 ppm Titan und hervorragender Farbe. Auch das Veresterungsprodukt von 1,3-Butylenglycol und Pelargonsäure enthält weniger als 1 ppm Titan.Using the catalyst of Example 1, others are carried out similar esterifications through. The reaction of 2-ethylhexanol and phthalic anhydride results in a diester with a Less than 1ppm titanium content and excellent color. Also the esterification product of 1,3-butylene glycol and pelargonic acid contains less than 1 ppm titanium.

Beispiel 19Example 19

Zur Herstellung eines Polyesters erhitzt man (225 0C) 595 g Adipinsäure, 449 g Propylenglycol, 39 g Pelargonsäure und 217 g ein- und zweibbasische (75:25) Mischsäuren unter Entfernung von Wasser mit 0,13 g H3PO3. Sobald die Säurezahl auf etwa 20 abgefallen ist, versetzt man das Reaktionsgemisch mit 0,13 g Katalysator von Beispiel 1. Zur Erleichterung der Wasserentfernung, die für eine vollständige Veresterung erforderlich ist, legt man an das Reaktionssystem ein niedriges Vakuum an. Sobald die theoretische Wassermenge aufgefangen ist, bringt man das Reaktionssystem unter Hochvakuum (3 Torr), um auf diese Weise den Esteraustausch und die Umesterung durch Entfernung flüchtiger Produkte zu bewirken.Das nach Filtrieren des Reaktionsgemisches erhaltene Polyesterprodukt hat bei einer Temperatur von 38 0C eine Viskosität von 1017 cSt und enthält 0,7 ppm restliches Titan.For producing a polyester is heated (225 0 C) 595 g of adipic acid, 449 g of propylene glycol, 39 g of pelargonic acid and 217 g of mono- and zweibbasische (75:25) mixed acids with removal of water with 0.13 g of H 3 PO. 3 As soon as the acid number has fallen to about 20, 0.13 g of catalyst from Example 1 is added to the reaction mixture. To facilitate the removal of water, which is necessary for complete esterification, a low vacuum is applied to the reaction system. As soon as the theoretical amount of water has been collected, the reaction system is brought under high vacuum (3 Torr) in order to effect the ester exchange and transesterification by removing volatile products. The polyester product obtained after filtering the reaction mixture has a temperature of 38 ° C. Viscosity of 1017 cSt and contains 0.7 ppm residual titanium.

709823/09709823/09

ZGDJSbZGDJSb

Beispiel 20Example 20

802 g Adipinsäure, 813 g Phthalsäureanhydrid, 695 g Propylenglycol und 1190 g 2-Äthylhexanol setzt man nach dem in Beispiel 19 beschriebenen Verfahren miteinander um. Der hierbei nach Filtrieren erhaltene Polyester (Titanrestgehalt 0,7 ppm) hat eine Säurezahl von 0,3 und bei einer Temperatur von 38 0C eine kinematische Viskosität von 531 cSt.802 g of adipic acid, 813 g of phthalic anhydride, 695 g of propylene glycol and 1190 g of 2-ethylhexanol are reacted with one another according to the method described in Example 19. The case, after filtering obtained polyester (residual titanium content 0.7 ppm) has an acid number of 0.3 and at a temperature of 38 0 C, a kinematic viscosity of 531 cSt.

Beispiel 21Example 21

Zur Demonstration der Rückführbarkeit der vorliegenden Trägerkatalysatoren zum erneuten Gebrauch stellt man unter Verwendung vorgeformter Kügelchen (4 bis 5 mm) aus saurem Montmorillonitton einen immobilisierten Katalysator her. Hierzu vereinigt man 10,7 g der Tonkügelchen und 11,1 g Tetraisopropyltitanat in 200 g Mineralöl und erhitzt das Ganze dann unter Auffangen des als Nebenprodukt enstandenen Isopropanols und Propens über eine Zeitspanne von 3 Stunden auf eine Temperatur von 200 0C. Der auf diese Weise hergestellte Trägerkatalysator wiegt nach dem Trocknen 5,3 g und enthält etwa IO Gewichtsprozent Titan.To demonstrate the recyclability of the present supported catalysts for reuse, an immobilized catalyst is prepared using preformed beads (4 to 5 mm) of acidic montmorillonite clay. For this purpose, combined 10.7 g of the clay balls, and 11.1 g of tetraisopropyl titanate in 200 g of mineral oil and then the whole is heated under collecting the formed as a by-product isopropanol and propene over a period of 3 hours to a temperature of 200 0 C. The in this Supported catalyst produced in this manner weighs 5.3 g after drying and contains about 10 percent by weight of titanium.

Den obigen Katalysator (10 g) und 1000 g des Ausgangsmaterials von Beispiel 14 vereinigt man dann miteinander und erhitzt das Ganze hierauf unter Hochdruck zur PoIyveresterung genau 2 Stunden auf eine Temperatur von 225 C. Im Anschluß daran wird das Produkt auf 190 0C abgekühlt und filtriert, worauf man die Katalysatorkügelchen gewinnt und erneut für die Umsetzung weiterer 1000 g Ausgangsmaterial unter identischen Reaktionsbedingungen heranzieht. Die hierbei bei der Herstellung der Polyesterprodukte bei zwei Versuchen erhaltenen Ergebnisse gehen aus folgender Tabelle VI hervor.The above catalyst (10 g) and 1000 g of the starting material of Example 14 is then combined and the whole is heated to this high pressure for PoIyveresterung exactly 2 hours at a temperature of 225 C. Thereafter, the product at 190 0 C is cooled, and filtered, whereupon the catalyst beads are recovered and used again for the conversion of a further 1000 g of starting material under identical reaction conditions. The results obtained in the manufacture of the polyester products in two experiments are shown in Table VI below.

709823/0993 ORlGfMAL [MSPECTED709823/0993 ORIGfMAL [MSPECTED

Säurezahl HydroxylzahlAcid number Hydroxyl number

Kinematische Viskosität bei 38 0C (cSt)Kinematic viscosity at 38 0 C (cSt)

ee 2626th VIVI Polyesterpolyester 5385053850 T a b e 1 1T a b e 1 1 Versuch Zweiter 'Try second ' ErsterFirst 4 0,4 0, 8 16,8 16, Versuchattempt 22 0,0, 99 16,16,

13511351

14071407

Beispiel 22Example 22

Zur weiteren Belegung der Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt man in üblicher Weise eine Reihe verschiedener Trägerkatalysatoren her, indem man das Verhältnis von Tetraisopropyltitanat zum Träger verändert. Als Kohlenwasserstoff wird hierbei ein Mineralöl verwendet, und als Träger setzt man Montmorillonitton ein. Hiernach werden die aus der folgenden Tabelle VII hervorgehenden Katalysatoren hergestellt.To further demonstrate the versatility of the process according to the invention, a number of different ones are produced in the usual way Carried out catalysts by changing the ratio of tetraisopropyl titanate to carrier. As a hydrocarbon a mineral oil is used here and montmorillonite clay is used as a carrier. After that, the from the following Table VII prepared catalysts.

TabelleTabel

VIIVII

KatalysatorenCatalysts

22a 22b 22c 22d22a 22b 22c 22d

TPT/TonTPT / tone

00 ,25, 25 0,0, 5050 1,1, 00 1,1, 55

Prozent gebundenes TiPercent bound Ti

5,25.2

13,4 20,313.4 20.3

Unter Verwendung der obigen Katalysatoren führt man eine Veresterung des Grundmaterials von Beispiel 14 nach dem gleichen Verfahren durch. Die hierbei als Produkte erhaltenen Polyester haben bei einer Temperatur von 38 0C jeweils Viskositäten von 1Ο3Ο, 994, 1330 und 1440 cSt.Using the above catalysts, the base material of Example 14 is esterified by the same procedure. The polyester in this case obtained as products are at a temperature of 38 0 C respectively viscosities of 1Ο3Ο, 994, 1330 and 1440 cSt.

709823/0993709823/0993

Beispiel 23Example 23

Man setzt 90 Teile Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Pellets (3,175 mm) mit 45 Teilen Tetraisopropyltitanat in Weißöl (70 SUS) bei einer Temperatur von 200 0C über eine Zeitspanne von 1,5 Stunden um. Die gewaschenen und getrockneten Katalysatorpellets (50 Teile) bilden einen Festbettkatalysator in einem für ein kontinuierliches Verfahren ausgelegten Reaktor. Der Reaktor wird bei einer Temperatur von 225 0C und einem Druck von 1,0 mm Hg unter variierender Geschwindigkeit von etwa 2 bis 5 ml pro Minute und gleichzeitiger Entfernung des entstandenen Polyesters mit vergleichbarer Geschwindigkeit zur Herstellung eines Esters mit Adipinsäure, 1,3-Butylenglycol und 2-Äthylhexanol kontinuierlich nach der in Beispiel 14 beschriebenen Arbeitsweise beschickt, wobei man die Reaktion jedoch bis zu einer Säurezahl von 2,2 (einer Viskosität bei einer Temperatur von 38 0C von 270 cSt) führt. Nach zweistündiger Umsetzungszeit ist die Viskosität (38 °C) des hierbei entfernten Produkts auf 1300 cSt gestiegen. An diesem Punkt führt man das Verfahren eine weitere Stunde derart fort, daß die Viskosität des entstandenen Polyesters niemals auf unter 1300 cSt abfällt. Auf diese Weise erhält man etwa 250 g Polyester pro Stunde.90 parts of aluminum oxide-silicon dioxide pellets (3.175 mm) are reacted with 45 parts of tetraisopropyl titanate in white oil (70 SUS) at a temperature of 200 ° C. over a period of 1.5 hours. The washed and dried catalyst pellets (50 parts) form a fixed bed catalyst in a reactor designed for a continuous process. The reactor is operated at a temperature of 225 ° C. and a pressure of 1.0 mm Hg at a rate varying from about 2 to 5 ml per minute and at the same time removing the resulting polyester at a comparable rate to produce an ester with adipic acid, 1.3- Butylene glycol and 2-ethylhexanol are charged continuously according to the procedure described in Example 14, but the reaction is carried out up to an acid number of 2.2 (a viscosity at a temperature of 38 ° C. of 270 cSt). After a reaction time of two hours, the viscosity (38 ° C.) of the product removed here has risen to 1300 cSt. At this point the process is continued for an additional hour so that the viscosity of the resulting polyester never drops below 1300 cSt. In this way, about 250 g of polyester are obtained per hour.

Beispiel 24Example 24

10 g eines natürlichen sauren Montmorillonittons und 15g Tributylvanadat setzt man in 160 g Mineralöl zur Herstellung eines Vanadin-Trägerkatalysators miteinander um, indem man das Reaktionsgemisch unter Rühren über eine Zeitspanne von 1,25 Stunden von Raumtemperatur auf 2 50 0C erhitzt. Bei einer Temperatur von etwa 200 C beginnt ein Destillat überzugehen, und es werden hierbei insgesamt 6,2 ml Butanol aufgefangen. In der Trockeneisfalle sammelt sich ferner auch Buten an. Nach Abkühlen und Filtrieren des Reaktionsgemisches10 g of a natural acidic montmorillonite clay and 15g Tributylvanadat comprises reacting 160 grams of mineral oil for the production of a vanadium-supported catalyst to each other by heating the reaction mixture with stirring over a period of 1.25 hours from room temperature to 50 0 C 2. At a temperature of about 200 ° C., a distillate begins to pass over, and a total of 6.2 ml of butanol is collected. Butene also accumulates in the dry ice trap. After cooling and filtering the reaction mixture

7098 23/09937098 23/0993

wäscht man das erhaltene Produkt solange mit Isopropanol, bis das Filtrat nur mehr ganz schwach gelb gefärbt ist. Das nach Trocknen an der Luft schließlich erhaltene Produkt wiegt 14,8 g. Der so hergestellte Trägerkatalysator enthält 16,1 Gewichtsprozent Vanadin.the product obtained is washed with isopropanol until the filtrate is only very slightly yellow in color. That product finally obtained after drying in air weighs 14.8 g. The supported catalyst produced in this way contains 16.1 weight percent vanadium.

In der gleichen Weise stellt man auch einen immobilisierten Zirkonkatalysator her. Für diese Umsetzung verwendet man als Träger synthetisches Siliciumdioxid/Aluminiumoxid (13 % Al3O3) Den Aluminiumoxid/Siliciumdioxid-Träger (10,8 g) gibt man zusammen mit 120 g Mineralöl (70 SUS) und 10,1 g Tetrabutylzirkonat in einen Reaktor. Im Anschluß daran erhitzt man das Reaktionsgemisch unter Entfernen von Butanol und Abgas über eine Zeitspanne von etwa 3 Stunden allmählich auf 220 0C. Nach Filtrieren des Reaktionsgemisches, Waschen und Lufttrocknen des dabei erhaltenen Materials' gelangt man zu 13,25 g eines Trägerkatalysators (7,3 Gewichtsprozent Zirkon),An immobilized zirconium catalyst is also prepared in the same way. Synthetic silicon dioxide / aluminum oxide (13% Al 3 O 3 ) is used as the carrier for this reaction Reactor. The reaction mixture is then gradually heated to 220 ° C. over a period of about 3 hours while removing butanol and exhaust gas. After filtering the reaction mixture, washing and air-drying the material obtained, 13.25 g of a supported catalyst (7 , 3 percent by weight zircon),

Beide in obiger Weise erhaltenen Produkte sind wirksame Veresterungskatalysatoren. Both products obtained in the above manner are effective esterification catalysts.

Beispiel 25Example 25

Zur Herstellung von Methyloleat geht man wie folgt vor: In einen Reaktor werden 500 g ölsäure, 58 g Methanol und 5 Gewichtsprozent (bezogen auf die ölsäure) des Katalysators von Beispiel 1 gegeben.. Im Anschluß daran erwärmt man das Reaktionsgemisch allmählich auf eine Temperatur von 140 0C, wobei bei einer Temperatur von etwa 8O0C ein Gemisch aus Wasser und Methanol abzudestillieren beginnt. Im Anschluß daran führt man in das Reaktionsgemisch unterhalb der Oberfläche Methanol (29 g pro Stunde) unter Erhitzen auf eine Temperatur von 170 0G ein. Sobald die Säurezahl des Reaktion sgemisches einen Wert von etwa 1 erreicht hat, wird dieThe procedure for preparing methyl oleate is as follows: 500 g of oleic acid, 58 g of methanol and 5 percent by weight (based on the oleic acid) of the catalyst from Example 1 are placed in a reactor. The reaction mixture is then gradually heated to a temperature of 140 0 C, wherein distill off a mixture of water and methanol at a temperature of about 8O 0 C begins. Subsequently, methanol (29 g per hour) is introduced into the reaction mixture below the surface with heating to a temperature of 170 ° C. As soon as the acid number of the reaction mixture has reached a value of about 1, the

709823/0993709823/0993

Reaktion unterbrochen. Das nach Filtrieren mit Diatomeenerde als Filterhilfe erhaltene Methyloleat hat eine Säurezahl von 0,9 und enthält weniger als 1 ppm Titan.Reaction interrupted. The methyl oleate obtained after filtering with diatomaceous earth as a filter aid has an acid number of 0.9 and contains less than 1 ppm titanium.

Beispiel 26Example 26

1000 g der Esterbeschickung von Beispiel 14 (% T = 98/100) setzt man zur Herstellung entsprechender Polyester mit (a) 0,58 g des Trägerkatalysators von Beispiel 1 und (b) 1,30 g Tetraisopropyltitanat um. Beide Reaktionssysteme enthalten 219 ppm Ti. Unter Erhitzen auf eine Temperatur von 225 C legt man an jedes Reaktionssystem dann Vakuum (160 mm Hg) an, bis 9,5 ml Wasser aufgefangen sind, und zu diesem Zeitpunkt erniedrigt man den Druck auf 19,6 mm Hg und führt die einzelnen Umsetzungen dann bis zu Beendigung noch 2 Stunden weiter. Bei beiden Reaktionen erhält man etwa die gleiche Menge Destillat. Nach Filtrieren mit 1,5-gewichtsprozentiger Diatomeenerde als Filterhilfe weist das unter Verwendung des immobilisierten Katalysators erhaltene Polyesterprodukt (A.V. 0,5) eine Farbe von 95/100 auf, während der unter Einsatz des homogenen Tetraisopropyltitanat-Katalysators erhaltene Polyester (A.V. 0,4) eine Farbe von 60/95 hat. Das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der immobilisierten Übergangsmetall-Katalysatoren führt demzufolge klar zu einer deutlichen Verbesserung der Farbe der hiernach hergestellten Polyester. Bei dem nach dem Verfahren (b) hergestellten Polyester ist die Menge an restlichem Titan ferner auch etwa 10 mal größer als bei dem nach der Arbeitsweise (a) erhaltenen Polyester.1000 g of the ester feed from Example 14 (% T = 98/100) is used to prepare corresponding polyesters with (a) 0.58 g of the supported catalyst from Example 1 and (b) 1.30 g of tetraisopropyl titanate around. Both reaction systems contain 219 ppm Ti. With heating to a temperature of 225 ° C., a vacuum (160 mm Hg) is then applied to each reaction system, up to 9.5 ml Water are collected, at which point the pressure is lowered to 19.6 mm Hg and the individual reactions are carried out then continue for 2 hours until the end. About the same amount of distillate is obtained in both reactions. To Filtering with 1.5 percent by weight diatomaceous earth as a filter aid indicates that using the immobilized Catalyst obtained polyester product (A.V. 0.5) a color of 95/100, while that using the homogeneous tetraisopropyl titanate catalyst obtained polyester (A.V. 0.4) has a color of 60/95. The inventive method under Use of the immobilized transition metal catalysts therefore clearly leads to a significant improvement in the Color of the polyester produced afterwards. In the polyester produced by the method (b), the amount of residual is Titanium is also about 10 times larger than that of the polyester obtained according to procedure (a).

709823/0993709823/0993

Claims (17)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung eines Übergangsmetall-Träger katalysators durch Umsetzen eines Trägers mit hydroxyIgruppen haltiger Oberfläche mit einem Übergangsmetallalkoxid der Formel 1. Process for the preparation of a transition metal supported catalyst by reacting a support with hydroxyl groups containing surface with a transition metal alkoxide of the formula wormworm M für ein Übergangsmetall aus den Gruppen IVb7 Vb oder
VIb des Periodensystems der Elemente steht,
M for a transition metal from groups IVb 7 Vb or
VIb of the Periodic Table of the Elements is
OR einen Alkoxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet,OR is an alkoxy radical with 1 to 18 carbon atoms, η eine ganze Zahl von 2 bis hinauf zur Wertigkeit des
Metalls M darstellt,
η is an integer from 2 up to the valence of the
Metal M represents
Q einen inerten Rest, der mit den Hydroxylgruppen des Trägers nicht reagiert, den Alkoxyrest -OR oder einen
Alkohol ROH bedeutet und
Q is an inert radical that does not react with the hydroxyl groups of the carrier, the alkoxy radical -OR or a
Alcohol means ROH and
m eine derartige ganze Zahl ist, daß die Summe aus η + m der Wertigkeit des Metalls M entspricht,m is such an integer that the sum of η + m corresponds to the valence of the metal M, dadurch gekennzeichnet, daß man den
Träger und einen, bezogen auf den auf der Oberfläche des Trägers verfügbaren Hydroxylgruppen, Überschuß an. Übergangsmetallalkoxid in einem inerten Kohlenwasserstoff sowie in Gegenwart von Wasser auf eine Tempeatur von 100 bis 300 0C erhitzt, wodurch es zu einer Kondensation des Übergangsmetallalkoxids
und einer Reaktion des Übergangsmetallalkoxids oder eines
Oligomers hiervon mit den auf der Oberfläche des Trägers befindlichen Hydroxylgruppen kommt.
characterized in that the
Carrier and an excess of the hydroxyl groups available on the surface of the carrier. Transition metal alkoxide heated in an inert hydrocarbon and in the presence of water to a Tempeatur of 100 to 300 0 C, thus causing a condensation of the transition metal alkoxide
and a reaction of the transition metal alkoxide or one
Oligomer comes from this with the hydroxyl groups located on the surface of the support.
7 0 9823/09 9-37 0 9823/09 9-3 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 2 h b 3 H b Ü 2 hb 3 H b Ü
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß man bei einem Verhältnis von Übergangsmetallalkoxidmolekülen zu auf der Trägeroberfläche befindlichen Hydroxylgruppen von über 1 ; 1 bis hinauf zu 10 : 1, vorzugsweise von 2 : 1 bis 10 : 1, arbeitet, als inerten Kohlenwasserstoff einen aliphatischen Kohlenwasserstoff verwendet und die Umsetzung unter einem Gewichtsverhältnis von Kohlenwasserstoff zu Träger von etwa O,5 : bis 50 : 1, vorzugsweise 2 : 1 bis 25 : 1, durchführt.2. The method according to claim 1, characterized that at a ratio of transition metal alkoxide molecules to on the support surface located hydroxyl groups of over 1; 1 up to 10: 1, preferably from 2: 1 to 10: 1, works, used as the inert hydrocarbon an aliphatic hydrocarbon and the reaction under a weight ratio from hydrocarbon to carrier of about 0.5: to 50: 1, preferably 2: 1 to 25: 1. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das gesamte oder ein Teil des für die Umsetzung benötigten Wassers in Form von Adsorptionswasser auf der Oberfläche des hydroxylgruppenhaltigen Trägers vorliegt.3. The method according to claim 2, characterized that all or part of the water required for the reaction is in the form of adsorption water is present on the surface of the hydroxyl-containing carrier. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man als hydroxylgruppenhaltigen Träger Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Gemische hiervon verwendet.4. The method according to claim 3, characterized that the hydroxyl-containing carrier is silicon dioxide, aluminum oxide or mixtures used hereof. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man das gesamte oder einen Teil des für die Umsetzung benötigten Wassers in situ durch Dehydratisieren von Alkoholen bildet.5. The method according to claim 2, characterized in that the whole or one Forms part of the water required for the reaction in situ by dehydrating alcohols. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man als Übergangsmetallalkoxid Tetraisopropyltitanat oder Tetrabutyltitanat verwendet .6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the transition metal alkoxide Tetraisopropyl titanate or tetrabutyl titanate is used. 709823/09709823/09 ORIGINAL SUSPECTEDORIGINAL SUSPECTED - 56 -- 56 - /6b38SÜ/ 6b38SÜ 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man mit einem Übergangsmetallalkoxid der in Anspruch 1 genannten Formel arbeitet, bei dem M für Titan, Zirkon, Hafnium oder Vanadin steht und -OR einen gesättigten verzweigten oder geradkettigen Alkoxyrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und die Umsetzung bei einer Temperatur von 120 bis 250 C in einem praktisch gesättigten flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt von über etwa 140 °C sowie unter einem Verhältnis von Übergangsmetallalkoxidmolekülen zu auf der Trägeroberfläche vor-7. The method according to claim 2, characterized in that one with a transition metal alkoxide the formula mentioned in claim 1 works, in which M stands for titanium, zirconium, hafnium or vanadium and -OR is one means saturated branched or straight-chain alkoxy radical having 2 to 8 carbon atoms and the reaction in one Temperature from 120 to 250 C in a practically saturated liquid aliphatic hydrocarbon with a boiling point above about 140 ° C as well as below a ratio of transition metal alkoxide molecules to pre- handenen Hydroxylgruppen von etwa 1,5 : 1 bis 10 : 1 durchführt. existing hydroxyl groups of about 1.5: 1 to 10: 1 carries out. 8. Übergangsmetall-Trägerkatalysator, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 3 bis 60 Gewichtsprozent gebundenes Übergangsmetall enthält.8. Transition metal supported catalyst, producible according to one of claims 1 to 7, characterized in that that it contains about 3 to 60 percent by weight bound transition metal. 9. Übergangsmetall-Trägerkatalysator nach Anspruch 8, dadurch ge k ennzeichnet, daß er etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent auf den Träger gebundenes Titan enthält.9. Transition metal supported catalyst according to claim 8, characterized in that it contains about 5 to 50 percent by weight of titanium bonded to the support. 10. Übergangsmetall-Trägerkatalysator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als Träger einen sauren Monmorillonitton enthält.10. Supported transition metal catalyst according to claim 8 or 9, characterized in that that it contains an acidic monmorillonite clay as a carrier. 11. Immobilisierter Übergangsmetall-Trägerkatalysator, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 3 bis 60 Gewichtsprozent eines Übergamrsmetalls aus den Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems enthält, wobei11. Immobilized supported transition metal catalyst, characterized in that it is about 3 to 60 percent by weight of a supergum metal from the Contains groups IVb, Vb and VIb of the periodic table, where 7 098 2 3 /09 9-3 " INSPECTED7 098 2 3/09 9-3 "INSPECTED - 5-7 -- 5-7 - dieses Übergangsmetall in auf die Trägermatrix über Sauerstoffbrücken als polymeres vernetztes Netzwerk gebundener Form vorliegt, bei dem die Übergangsmetallatome über Sauerstoff brücken aneinander gebunden sind.this transition metal in on the carrier matrix via oxygen bridges exists as a polymeric cross-linked network in bound form, in which the transition metal atoms via oxygen bridges are tied together. 12. Immobilisierter Übergangsmetall-Trägerkatalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein hydrolytisch stabiles, feinverteiltes und freifließendes Pulver handelt.12. Immobilized supported transition metal catalyst according to claim 11, characterized in that that it is a hydrolytically stable, finely divided and free-flowing powder. 13. Immobilisierter Übergangsmetallträgerkatalysator nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß seine Trägermatrix praktisch vollständig mit Übergangsmetallpolymer überzogen ist, der Träger Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Gemische hieraus darstellt und das Übergangsmetall Titan, Zirkon, Hafnium und/oder Vanadin ist. 13. Immobilized supported transition metal catalyst according to Claim 11 or 12, characterized in that that its carrier matrix is almost completely covered with transition metal polymer, the carrier silicon dioxide, Represents aluminum oxide or mixtures thereof and the transition metal is titanium, zirconium, hafnium and / or vanadium. 14. Immobilisierter Übergangsmetall-Trägerkatalysator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent gebundenes Übergangsmetall enthält und das Übergangsmetall Titan darstellt.14. Immobilized supported transition metal catalyst according to claim 13, characterized in that that it contains about 5 to 50 percent by weight bound transition metal and that the transition metal is titanium. 15. Verfahren zur absatzweisen, kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Herstellung von Carbonsäureestern durch direkte Veresterung einer Carbonsäure oder eines Carbonsäureanhydrids mit einem Alkohol oder durch Esteraustausch eines Carbonsäureesters mit einem anderen Carbonsäureester, einem Alkohol oder einer Carbonsäure durch Erhitzen der Reaktanten in flüssigem Zustand auf Temperaturen von 100 bis 300 0C in Gegenwart eines Übergangsmetall-Trägerkatalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von wenigstens 0,005 Gewichtsprozent,15. Process for the batchwise, continuous or semicontinuous preparation of carboxylic acid esters by direct esterification of a carboxylic acid or a carboxylic acid anhydride with an alcohol or by ester interchange of a carboxylic acid ester with another carboxylic acid ester, an alcohol or a carboxylic acid by heating the reactants in the liquid state to temperatures from 100 to 300 0 C in the presence of a supported transition metal catalyst, characterized in that the reaction is carried out in the presence of at least 0.005 percent by weight, 709823/09^3709823/09 ^ 3 bezogen auf die Reaktanten, eines immobilisierten Übergangsmetall-Trägerkatalysators durchgeführt, der etwa 3 bis 60 Gewichtsprozent eines ÜbergangsmetalIs aus den Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems enthält, und bei dem das Übergangsmetall in auf einer Trägermatrix über Sauerstoffbrücken als polymeres vernetztes Netzwerk gebundener Form vorliegt, wobei die Übergangsmetallatome aneinander durch Sauerstoffbrücken gebunden sind.based on the reactants, of an immobilized transition metal supported catalyst carried out, the about 3 to 60 percent by weight of a transition metal from groups IVb, Vb and VIb of the periodic table contains, and in which the transition metal in on a carrier matrix via oxygen bridges as a polymer crosslinked network bonded form is present, the transition metal atoms are bound to each other by oxygen bridges. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß man einen nach den Ansprüchen 1 bis 7 erhaltenen Katalysator verwendet.16. The method according to claim 15, characterized that a catalyst obtained according to claims 1 to 7 is used. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß man einen nach den Ansprüchen 8 bis 14 erhaltenen Katalysator verwendet.17. The method according to claim 15, characterized that a catalyst obtained according to claims 8 to 14 is used. 709823/09^3709823/09 ^ 3
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