DE2720791C2 - - Google Patents
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- DE2720791C2 DE2720791C2 DE2720791A DE2720791A DE2720791C2 DE 2720791 C2 DE2720791 C2 DE 2720791C2 DE 2720791 A DE2720791 A DE 2720791A DE 2720791 A DE2720791 A DE 2720791A DE 2720791 C2 DE2720791 C2 DE 2720791C2
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,4-Dicyanobutenen
als Hauptprodukt durch Dimerisierung von Acrylnitril
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der GB-PS 11 54 275 ist ein Verfahren zur Dimerisierung
von Acrylnitril unter Verwendung von Phosphor(III)-verbindungen
bekannt, wobei die an das Phosphoratom gebundenen Reste
Alkyl-, Alkoxy-, Aryl- oder Aryloxyreste sein können. Als Beispiele
für diese Phosphor(III)-verbindungen werden Phosphine
und Phosphite erwähnt, und in den Ausführungsbeispielen der GB-PS
11 54 275 wird lediglich Triphenylphosphin eingesetzt. Das
bekannte Verfahren wird in Gegenwart von Wasser oder in Gegenwart
eines Alkohols durchgeführt, wobei Wasser bevorzugt wird.
Ferner wird das bekannte Verfahren bei einer relativ hohen Reaktionstemperatur
im Bereich von 200 bis 270°C und unter Anwendung
eines relativ hohen Anteils (20 bis 40 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Reaktionsmischung) der als Katalysator dienenden
Phosphor(III)-verbindung sowie mit einer niedrigen Umsetzungsrate
(höchster Wert in den Ausführungsbeispielen: 2,5%/h/%
Katalysator) durchgeführt.
Aus der GB-PS 11 77 182 ist ein Verfahren zur Herstellung von
1,3-Dicyano-3-buten und seinen Isomeren durch Dimerisierung
von Acrylnitril in Gegenwart einer Phosphor(III)-verbindung
bei 20 bis 150°C bekannt, das in einem aliphatischen oder
cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff - vorzugsweise unter Verwendung
von Wasser als Protonendonator - durchgeführt wird,
wobei die schwere Phase, die sich während der Reaktion bildet,
kontinuierlich von der Reaktionsmischung abgezogen und aufgearbeitet
wird. Die Trennung erfolgt unter Kühlung in einem
Scheidetrichter.
Die DE-OS 26 49 904, die eine ältere Anmeldung betrifft, bezieht
sich auf ein Verfahren zur Dimerisierung von Acrylnitril
zu vorherrschend geradkettigen C₆-Dimerisierungsprodukten, bei
dem das Acrylnitril in Gegenwart eines als Lösungsmittel dienenden
Alkohols, der als Protonendonator wirkt und in dem das
Acrylnitril gelöst ist, gegebenenfalls in Anwesenheit eines
inerten, keine Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Lösungsmittels,
vorzugsweise eines Kohlenwasserstoffs, mit einer
organischen Phosphor(III)-verbindung der allgemeinen Formel
wobei R₁ ein gegebenenfalls durch Halogen, Cyanid, Alkyl und
Alkoxy substituierter Kohlenwasserstoffrest, R₂ ein Alkoxy-
oder Cycloalkoxyrest, R₃ ein Kohlenwasserstoff-, Alkoxy- oder
Cycloalkoxyrest und R₄ ein zweibindiger Kohlenwasserstoff-
oder Kohlenwasserstoffoxyrest ist und die Reste R₁ bis R₄ jeweils
1 bis 10 C-Atome enthalten, in Berührung gebracht wird,
wobei der Wassergehalt der Reaktionsmischung unter 50 ppm
liegt. Nach diesem Verfahren können vorherrschend geradkettige
C₆-Dimerisierungsprodukte von Acrylnitril, insbesondere die
1,4-Dicyanobutene, in guter Ausbeute hergestellt werden, wobei
die gewünschten Reaktionsprodukte durch fraktionierte Destillation
oder Lösungsmittel-Extraktion bequem von der Reaktionsmischung
getrennt werden können. Die Zugabe des keine Hydroxylgruppen
enthaltenden Lösungsmittels führt zu einer Verminderung
des Anteils an oligomeren und polymeren Nebenprodukten.
Wenn die C₆-Dinitrile in Alkoholen und Kohlenwasserstoffen unlöslich
sind, findet man bei Anwesenheit von Acrylnitril oberhalb
einer Grenzkonzentration als Ergebnis eine einphasige
homogene Mischung, so daß nach Abtrennung des Acrylnitrils und
des Lösungsmittels oder der Lösungsmittel von der Reaktionsmischung
die Dimerisierungsprodukte zurückbleiben, die organische
Phosphor(III)-verbindungen enthalten, deren Abtrennung
Schwierigkeiten bereiten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 zur Herstellung von 1,4-Dicyanobutenen
als Hauptprodukt durch Dimerisierung von Acrylnitril
bereitzustellen, bei dem im Vergleich zu dem bekannten
Verfahren eine niedrigere Reaktionstemperatur angewandt werden
kann und geringere Mengen der als Katalysator dienenden Phosphor(III)-verbindung
eingesetzt werden können und bei dem die
Abtrennung der Phosphor(III)-verbindung von den Dimerisierungsprodukten
keine Schwierigkeiten bereitet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man ein Reaktionsmedium
mit einer Wasserkonzentration von höchstens 50 ppm einsetzt,
daß zumindest eines der eingesetzten Lösungsmittel einen höheren
Siedepunkt als Acrylnitril hat und zu einer raschen Phasentrennung
bezüglich der Dimerisierungsprodukte befähigt ist,
daß man das nicht umgesetzte Acrylnitril anschließend von der
Reaktionsmischung abdestilliert, wobei eine Lösungsmittel und
Dimerisierungsprodukte enthaltende Zweiphasenmischung zurückbleibt,
die man anschließend trennt, und daß man die hochsiedenden
Lösungsmittel und die Phosphor(III)-verbindung so wählt,
daß sich die Phosphor(III)-verbindung überwiegend in der Lösungsmittelphase
befindet.
Das hochsiedende Lösungsmittel bzw. die hochsiedenden
Lösungsmittel und die Phosphor(III)-verbindung
werden folglich so gewählt,
daß bei der Verteilung der Phosphor(III)-verbindung die
Lösungsmittelphase bevorzugt wird, so daß die Konzentration
an nicht verbrauchter Phosphor(III)-verbindung und ihren Resten
im Dimerisierungsprodukt soweit wie möglich vermindert ist. Dies
erkennt man ohne weiteres, indem man Mischungen herstellt,
die das Dimerisierungsprodukt und geeignete Lösungsmittel/Phosphor(III)-verbindung-Kombinationen
enthalten und die Mischung in
zwei Phasen auftrennen läßt, die dann einzeln bezüglich
der Konzentration der Phosphor(III)-verbindung untersucht werden. Die
Lösungsmittelphase sollte auch eine Dichte haben, die
von derjenigen der Dimerisierungsprodukte möglichst verschieden
ist, um die Phasentrennung zu erleichtern. Im allgemeinen
hat die Lösungsmittelphase die geringere Dichte,
jedoch ist dies nicht wesentlich.
Die auf diese Weise rückgewonnene, nicht verbrauchte
Phosphor(III)-verbindung liegt üblicherweise in einer Form vor, die
für die Rückführung in das Verfahren mit wenig weiterer
Behandlung geeignet ist. Insbesondere ist es möglich, zusätzliche
Behandlungen, durch die Wasser, Sauerstoff
und andere Verunreinigungen, die für die Wirkung der Phosphor(III)-verbindung als Katalysator
schädlich sind, eingeschleppt werden, auf ein Minimum
zu reduzieren.
Die Anwesenheit eines als Protonendonator wirkenden Alkohols als Lösungsmittel
ist im erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich, da beim Fehlen
eines solchen Alkohols eine rasche Polymerisation von
Acrylnitril auftritt. Es ist auch erforderlich, daß der
Alkohol und das ggf. verwendete, keine Hydroxylgruppen
enthaltende Lösungsmittel im wesentlichen nicht reaktionsfähig bezüglich einer
Addition oder Reaktion mit der ungesättigten Bindung
des Acrylnitrils oder der Dimerisierungsprodukte sind.
Es ist ebenfalls wesentlich, daß der Alkohol oder der
Alkohol und das keine Hydroxylgruppen enthaltende Lösungsmittel mit der Phosphor(III)-verbindung
oder mit katalytischen Zwischenprodukten
nicht oder zumindest nicht mit einer derartigen Geschwindigkeit,
daß die Katalyse der Dimerisierungsreaktion
ernsthaft beeinträchtigt werden könnte,
unter Bildung inaktiver Körper reagieren.
Wenn der Alkohol
das einzige Lösungsmittel ist, muß er "hochsiedend" sein.
Zu geeigneten hochsiedenden Alkoholen
gehören Decanol, Nonanol, Octanol, Isooctanol, 2-Ethylhexanol,
Heptanol, Phenyldimethylcarbinol und Isomere
und Mischungen derselben. Zwischen Acrylnitril und dem
Alkohol kann eine gewisse Reaktion stattfinden, wobei der
Effekt mit primären Alkoholen am ausgeprägtesten ist.
Aus diesem Grunde werden tertiäre oder sekundäre Alkohole
wie Phenyldimethylcarbinol und Octan-2-ol bevorzugt. Die
Vorteile der Trennung von Phosphor(III)-verbindung und Dimerisierungsprodukt
können jedoch so groß sein, daß die Anwendung von primären Alkoholen,
zulässig ist. Wenn zusätzlich zu dem Alkohol ein hochsiedendes Lösungsmittel
ohne Hydroxylgruppen verwendet wird, gehören zu geeigneten
Alkoholen auch tert.-Butanol und Isopropanol.
Das keine Hydroxylgruppen enthaltende Lösungsmittel ist vorzugsweise
ein Kohlenwasserstoff. Zu geeigneten hochsiedenden
Lösungsmitteln ohne Hydroxylgruppen gehören Decalin, Petrolether
(Kp < 110°C), Tetralin und Kerosin.
Wenn der Alkohol hochsiedend
ist, braucht das keine Hydroxylgruppen enthaltende Lösungsmittel nicht hochsiedend zu
sein; in diesem Falle gehören zu als Lösungsmittel geeigneten Kohlenwasserstoffen
Hexan, Cyclohexan, Benzol
und Toluol. Falls ein keine Hydroxylgruppen enthaltendes Lösungsmittel
vorhanden ist, kann sein Anteil in der Reaktionsmischung innerhalb weiter Grenzen
verändert werden. Im allgemeinen liegt das Verhältnis
des Alkohols zu dem keine Hydroxylgruppen enthaltenden Lösungsmittel
im Bereich von 1/40 bis 40/1, jedoch werden Verhältnisse
am unteren Ende des Bereichs allgemein bevorzugt. Die
endgültige Wahl dieses
Verhältnisses hängt jedoch davon, wie der Verfahrensablauf
gewünscht wird, und von der verwendeten Phosphor(III)-verbindung
ab. Beispielsweise können Verhältnisse im Bereich
von 1/5 bis 1/20 Anlaß zu einer erhöhten Katalysatorlebensdauer
und einer gesteigerten Selektivität bezüglich
geradkettiger Dimerisierungsprodukte im Vergleich zu einer äquivalenten Reaktion
mit einem Verhältnis von 1/1 geben.
Änderungen im Verhältnis des Alkohols zu dem
keine Hydroxylgruppen enthaltenden Lösungsmittel führen im allgemeinen
zu Veränderungen der gebildeten Polymermenge und
der Reaktionsgeschwindigkeit. Diese Veränderung der
Reaktionsparameter sind oft von der Phosphor(III)-verbindung
und dem Lösungsmittelsystem die im Einzelfall gewählt werden, abhängig. So führt
beispielsweise die Zugabe von Kohlenwasserstoffen zu
einem Dimerisierungssystem, das Acrylnitril, tert.-Butanol
und Isopropyldiphenylphosphinit aufweist, zu
einer Verminderung der Bildung von Polymeren, jedoch auch
zu einer Verminderung der Reaktionsgeschwindigkeit. Die
Anwesenheit eines keine Hydroxylgruppen enthaltenden Lösungsmittels gestattet auch die
Anwendung höherer Reaktionstemperaturen und wirkt
in einigen Fällen stabilisierend auf die als Katalysator
verwendeten Phosphor(III)-verbindungen.
Das Verhältnis von geradkettigen zu verzweigten Dimerisierungsprodukten
ist in einigen Fällen vom Verhältnis des Alkohols zu dem keine Hydroxylgruppen
enthaltenden Lösungsmittel abhängig. Man findet bisweilen, daß der Anteil
an geradkettigem Dimerisierungsprodukt zunimmt, wenn der Anteil des
Alkohols abnimmt, und den umgekehrten Fall.
Allgemein sollte die Acrylnitrilkonzentration in
dem Lösungsmittel bei 5 bis 75 Vol.-% liegen. Die
Acrylnitrilkonzentration wird vorzugsweise so hoch wie
möglich gehalten, um den Durchsatz zu optimieren. Zur
Erzielung einer maximalen Abtrennung der Phosphor(III)-verbindung von den
Dimerisierungsprodukten sollte die Lösungsmittelkonzentration
allerdings so hoch wie möglich gehalten werden. Allgemein
bilden Konzentrationen im Bereich von 10 bis 50 Vol.-%
einen geeigneten Kompromiß.
Es ist
möglich, daß einer oder mehr als einer der Reste R₁ bis R₃ der
Phosphor(III)-verbindung an einem oder mehreren Ringsystemen teilhat.
Die Kohlenwasserstoffreste können Aryl-, Alkyl-,
Alkaryl-, Aralkyl- oder Cycloalkylreste sein.
Hohe Mengenanteile an geradkettigen Dimerisierungsprodukten werden
erhalten, wenn alle Kohlenwasserstoffreste Arylreste
sind, und zwar in dem Fall, daß entweder ein Kohlenwasserstoffrest
oder zwei Kohlenwasserstoffreste in der Phosphor(III)-verbindung
vorhanden ist bzw. sind. Hohe Reaktionsgeschwindigkeiten
werden erhalten, wenn einer oder beide
der Kohlenwasserstoffreste Alkylreste sind, falls
zwei Kohlenwasserstoffreste vorhanden sind; diese hohe Reaktionsgeschwindigkeiten
können jedoch zu einem etwas
geringeren Anteil an geradkettigen Dimerisierungsprodukten (als wenn
beide Kohlenwasserstoffreste einfache Acrylreste sind) führen.
Die Kohlenwasserstoffreste können gegebenenfalls
durch Halogen, Cyanid, Alkyl und Alkoxy substituiert
sein. Höhere
Geschwindigkeiten können auch durch die Anwendung von
substituierten Arylresten, wie z. B. p-Methoxyphenyl, erreicht
werden. Die Alkoxy- oder Cycloalkoxyreste
können ähnliche Substituenten und auch Aryl-Substituenten
enthalten. Zu Beispielen für geeignete
Alkoxyreste gehören Methoxy, Ethoxy, Benzyloxy und Isopropoxy.
Zu geeigneten Beispielen für zweibindige Reste R₄
gehören Alkylen-, Polyalkylen- und Phenylen- sowie
Polyphenylen-, Alkylendioxy- und Polyalkylendioxyreste.
Zu Beispielen für geeignete Phosphor(III)-verbindungen
gehören Diethyl-phenylphosphonit, Dimethyl-phenylphosphonit;
Dimethyl-p-methylphenylphosphonit,
Diethyl-p-methylphenylphosphonit, Methyl-diphenylphosphinit,
Isopropyl-diphenylphosphinit, Ethyl-phenylethylphosphinit,
Ethyl-diphenylphosphinit, Cyclohexyl-diphenylphosphinit,
Diethyl-p-tolylphosphonit, 2-Ethylhexyl-diphenylphosphinit,
Bis[2-ethylhexyl]phenylphosphonit,
Diisopropylphenylphosphonit, Dineopentylphenylphosphonit,
2-Octyl-diphenylphosphinit, Bis[3,5,5-trimethylhexyl]phenylphosphonit,
2-Methylcyclohexyl-diphenylphosphinit,
3,5,5-Trimethylhexyl-diphenylphosphinit,
sek.-Butyl-diphenylphosphinit, Cyclohexyl-diphenylphosphinit,
Benzyl-diphenylphosphinit, Ph₂PO(CH₂)₄-OPPh₂,
und
Es wurde gefunden, daß Phosphinite der Formel
Ph₂P(OisoPr) beim erfindungsgemäßen Verfahren besonders
brauchbar sind, da sie eine sehr günstige Verteilung
bezüglich vieler geeigneter hochsiedender Lösungsmittel
zeigen.
Die Konzentration der Phosphor(III)-verbindung in der
Reaktionsmischung kann über einen weiten Bereich variiert
werden, beispielsweise von 0,01, vorzugsweise 0,05 bis
5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen der flüssigen Reaktionsteilnehmer);
vorzugsweise liegt die Konzentration jedoch im Bereich
von 0,05 bis 3 Vol.-%.
Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich
von 0 bis 120°C, jedoch wird allgemein die Einhaltung
eines Temperaturbereichs unter 75°C bevorzugt,
um die Polymerisation von Acrylnitril und Dimerisierungsprodukten
möglichst gering zu halten. Vorzugsweise liegt
die Reaktionstemperatur im Bereich von 20 bis 70°C. Es
ist zu bemerken, daß die Reaktion unterhalb von 0°C
abläuft unter Aufrechterhaltung der Selektivität, jedoch
mit verminderter Geschwindigkeit.
Es wird angenommen, daß
Wasser mit der Phosphor(III)-verbindung in Anwesenheit von Acrylnitril
zu nicht-katalytischen Additionsverbindungen reagiert.
Das Acrylnitril, der Alkohol und das ggf. verwendete
keine Hydroxylgruppen enthaltende Lösungsmittel müssen daher vor dem Gebrauch getrocknet
werden, da die Reaktion sonst vollständig verhindert
werden kann. Insbesondere muß das Acrylnitril, das gewöhnlich
selbst nach Destillation so viel Wassser wie
4000 ppm enthält, scharf getrocknet werden. Es ist auch
zu bemerken, daß Hydrochinon-Stabilisatoren, die im
Acrylnitril im Lieferzustand vorhanden sind, entfernt
werden sollten. Beispielsweise wird die Reaktion bei
einer 0,5 Vol.-% betragenden Konzentration der Phosphor(III)-verbindung
ernsthaft behindert, wenn die Reaktionsteilnehmer 300 ppm Wasser
enthalten; mit Wasserstoffkonzentrationen von 50 ppm oder
darunter läuft die Reaktion dagegen glatt ab. Irgendwelche
geeignete Trocknungsverfahren können angewandt
werden, vorausgesetzt, daß der endgültige Wassergehalt
unter 50 ppm liegt. Zum Beispiel können Acrylnitril und Alkohol
durch Berührung mit Calciumhydrid
oder einem 3A- oder 4A-Molekularsieb getrocknet werden.
Die vorstehenden Befunde stehen in scharfem Widerspruch
zu den bekannten Verfahrensweisen, bei denen keinerlei
Abtrennung von Wasser und/oder Hydrochinon-Stabilisatoren
vorgesehen und in vielen Fällen sogar die Zugabe von
Wasser und Stabilisatoren wie Hydrochinon zur Reaktionsmischung
empfohlen wird. Es ist zu bemerken, daß es
bei höheren Wasserkonzentrationen von z. B. 300 ppm
möglich sein kann, die Reaktion durch Zugabe viel
größerer Mengen der Phosphor(III)-verbindung durchzuführen. Wenn man so
verfährt, ist die Selektivität allgemein nicht beeinflußt,
jedoch wird das Verfahren wegen des hohen Katalysatorverbrauchs
wirtschaftlich uninteressant.
Die erhaltenen Dimerisierungsprodukte sind vorherrschend
geradkettige C₆-Dinitrile, insbesondere 1,4-Dicyanobutene.
Selektivitäten < 90% können ohne weiteres erreicht
werden, und so hohe Selektivitäten wie 98% wurden
mit den vorteilhaftesten Phosphor(III)-verbindungen
erzielt.
Wenn die Acrylnitrilumwandlung zu Dimerisierungsprodukten
das gewünschte Ausmaß erreicht hat, werden das nicht umgesetzte
Acrylnitril und ggf. vorhandene
flüchtige Lösungsmittel durch fraktionierte Destillation
entfernt, wobei die Dimerisierungsprodukte
zusammen mit dem oder den hochsiedenden Lösungsmittel(n)
in Form einer Zweiphasenmischung zurückbleiben.
Man trennt die Zweiphasenmischung dann in zwei
Phasen, deren obere oder Lösungsmittelphase zusammen
mit einem geeigneten Anteil der Phosphor(III)-verbindungen
abgesondert wird. Die Reaktion kann chargenweise
oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Es ist zu bemerken, daß die durch Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens erzielten Trennungen eine Rückführung
von nicht umgesetztem Acrylnitril und der Lösung der Phosphor(III)-verbindung
gestatten, wobei lediglich ein Ersatz der verbrauchten
Bestandteile erforderlich ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen
erläutert, in denen alle Teile auf das Gewicht
bezogen sind.
In allen Beispielen wurde das Acrylnitril, wenn
nichts anderes angegeben ist, vor dem Gebrauch mit
Calciumhydrid getrocknet. Zu diesem Zweck wurde Calciumhydridpulver
über Nacht zu Acrylnitril hinzugegeben, das
dann auf frisches Calciumhydridpulver abdekantiert und
30 min lang unter Rückfluß zum Sieden erhitzt wurde.
Das Acrylnitril wurde dann vom Calciumhydrid abdestilliert.
Der Wassergehalt lag nach dieser Verfahrensweise im Bereich
von 30 bis 80 ppm. Das Acrylnitril wurde schließlich
durch Aufbewahren über frisch aktiviertem 3A-Molekularsieb
getrocknet unter Erzielung von Wassergehalten
unter 15 ppm.
Die in den Beispielen verwendeten Phosphor(III)-verbindungen
waren entweder im Handel erhältlich oder sie
wurden nach den in "Organo-Phosphorus Compounds" von
Kosalapoff und Maier, Wiley 1972, Bd. 4, Kapitel 10 und
11 angegebenen Verfahren hergestellt.
Die Dimerisierungsprodukte wurden gaschromatographisch
analysiert.
Als "% Ausbeute" eines Produkts wird das in Prozenten
ausgedrückte Gewicht des Produktes, bezogen auf das
Gewicht des umgesetzten ACN angegeben.
39,34 Teile Acrylnitril, 41,81 Teile Nonylalkohol,
43,65 Teile Decalin und 1,1121 Teile Isopropyl-diphenylphosphinit
wurden in einen RB-Kolben mit aufgesetztem
Rückflußkühler gegeben und 5 h lang bei 74°C
unter Stickstoff gehalten. Danach wurden die (wahrscheinlich
hexameren) Feststoffe, die sich während der
Reaktion ausgeschieden hatten, unter Stickstoff abfiltriert
und nicht umgesetztes Acrylnitril vom Filtrat
durch Vakuumdestillation entfernt. Das Filtrat bildete
spontan zwei nicht mischbare Phasen, deren untere dimerhaltige
Phase abgetrennt wurde. Die obere Lösungsmittelphase
enthielt den Hauptteil des Isopropyl-diphenylphosphinits,
und diese Lösung wurde zusammen mit frischem Acrylnitril
zum Reaktionsbehälter zurückgegeben und die Verfahrensweise
wiederholt. Das Hexamere wurde mit Aceton gewaschen, und
die Waschflüssigkeiten wurden zu der unteren Phase hinzugegeben,
die dann gaschromatographisch auf Dicyanobuten-(1)
(DCB-1) und α-Methylenglutaronitril (MGN)
analysiert wurde. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch
zusammengefaßt:
39,75 Teile Acrylnitril, 39,15 Teile Nonylalkohol,
43,70 Teile Toluol und 1,1314 Teile Isopropyl-diphenylphosphinit
wurden in einen RB-Kolben mit aufgesetztem
Rückflußkühler gegeben und 5 h lang bei 74°C
unter Stickstoff gehalten. Danach wurden die während
der Reaktion ausgeschiedenen Feststoffe (wahrscheinlich
Hexamer) unter Stickstoff abfiltriert und nicht umgesetztes
Acrylnitril zusammen mit etwas Toluol aus dem
Filtrat durch Vakuumdestillation entfernt. Das Filtrat
bildete spontan zwei nicht mischbare Phasen, deren
untere dimerhaltige Phase abgesondert wurde. Die obere
Lösungsmittelphase enthielt den Hauptteil des Isopropyldiphenylphosphinits
und diese Lösung wurde zum RB-Kolben zurückgegeben.
Die Lösung wurde durch Zugabe von Toluol und
Acrylnitril etwa auf die Anfangszusammensetzung gebracht.
Die Verfahrensweise wurde wiederholt. Das Hexamere
wurde mit Aceton gewaschen. Die Waschflüssigkeiten
und die untere Phase wurden wie in Beispiel 1 beschrieben
analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend
zusammengefaßt.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von 1,4-Dicyanobutenen als Hauptprodukt
durch Dimerisierung von Acrylnitril, bei dem Acrylnitril
mit einer organischen Phosphor(III)-verbindung der allgemeinen
Formel
wobei R₁ ein gegebenenfalls durch Halogen, Cyanid, Alkyl und
Alkoxy substituierter Kohlenwasserstoffrest, R₂ ein Alkoxy-
oder Cycloalkoxyrest, R₃ ein Kohlenwasserstoff-, Alkoxy- oder
Cycloalkoxyrest und R₄ ein zweibindiger Kohlenwasserstoff-
oder Kohlenwasserstoffoxyrest ist und die Reste R₁ bis R₄ jeweils
1 bis 10 C-Atome enthalten, in Berührung gebracht wird,
wobei das Acrylnitril in einem als Lösungsmittel dienenden Alkohol
gelöst ist, der als Protonendonator wirkt und gegenüber
dem Acrylnitril und der Dimerisierungsreaktion im wesentlichen
nicht reaktionsfähig ist und der ggf. mit einem keine Hydroxylgruppen
enthaltenden Lösungsmittel vereint ist, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein Reaktionsmedium mit einer Wasserkonzentration
von höchstens 50 ppm einsetzt, daß zumindest eines
der eingesetzten Lösungsmittel einen höheren Siedepunkt
als Acrylnitril hat und zu einer raschen Phasentrennung bezüglich
der Dimerisierungsprodukte befähigt ist, daß man das
nicht umgesetzte Acrylnitril anschließend von der Reaktionsmischung
abdestilliert, wobei eine Lösungsmittel und Dimerisierungsprodukte
enthaltende Zweiphasenmischung zurückbleibt, die
man anschließend trennt, und daß man die hochsiedenden Lösungsmittel
und die Phosphor(III)-verbindung so wählt, daß sich die
Phosphor(III)-verbindung überwiegend in der Lösungsmittelphase
befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Lösungsmittel so wählt, daß seine Dichte von der Dichte
der Dimerisierungsprodukte möglichst verschieden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
als Alkohol, Decanol, Nonanol, Octanol, Isooctanol, 2-Ethylhexanol,
Heptanol oder Phenyldimethylcarbinol einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
als keine Hydroxylgruppen enthaltendes Lösungsmittel Decalin,
Petrolether mit Siedepunkten < 110°C, Tetralin oder Kerosin
einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
einen hochsiedenden Alkohol und als keine Hydroxylgruppen enthaltendes
Lösungsmittel Hexan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol
einsetzt.
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