DE2752920A1 - PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF EPOXIDS - Google Patents

PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF EPOXIDS

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DE2752920A1
DE2752920A1 DE19772752920 DE2752920A DE2752920A1 DE 2752920 A1 DE2752920 A1 DE 2752920A1 DE 19772752920 DE19772752920 DE 19772752920 DE 2752920 A DE2752920 A DE 2752920A DE 2752920 A1 DE2752920 A1 DE 2752920A1
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olefin
acid
acetaldehyde
oxidation
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Hilde Dipl Chem Dr Kersten
Gerhard Dipl Chem Dr Meyer
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Akzo GmbH
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Akzo GmbH
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    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/14Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic peracids, or salts, anhydrides or esters thereof
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    • C07C409/24Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a >C=O group and hydrogen, i.e. peroxy acids
    • C07C409/26Peracetic acid

Description

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- 3 - A3GW318O4- 3 - A3GW318O4

Verfahren zur Herstellung von EpoxidenProcess for the production of epoxides

A k ζ ο GmbH
Wuppertal
A k ζ ο GmbH
Wuppertal

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Epoxiden (Oxiranen) durch Umsetzung von Verbindungen, die eine oder mehrere olefinische Doppelbindungen enthalten mit Peressigsäure. Die Epoxidation mit Persäuren wurde bislang in der Weise durchgeführt, daß zunächst die Perverbindung hergestellt wurde, die durch Destillation
frei von reduzierenden und zersetzenden Stoffen, wie z.B. Aldehyden und Schwermetallspuren isoliert und schließlich mit der olefinischen Verbindung umgesetzt wurde (vgl.
Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 10, Seite 563 ff, Verlag Chemie, Weinheim/Bergstr.
1975). Dieses Verfahren ist insofern nachteilig, als die
Reingewinnung der Persäure mit der Gefahr einer Explosion verbunden ist. Auf die Reinigung der Peressigsäure, ve1ehe durch Oxidation von Acetaldehyd mittels Sauerstoff hergestellt wird, kann deshalb nicht verzichtet werden, weil
der unumgesetzte Acetaldehyd mit der Peressigsäure in einer Redoxreaktion zur Essigsäure umgesetzt wird.
The present invention relates to a process for the preparation of epoxides (oxiranes) by reacting compounds which contain one or more olefinic double bonds with peracetic acid. The epoxidation with peracids has hitherto been carried out in such a way that the percompound was first prepared, which was by distillation
Free of reducing and decomposing substances, such as aldehydes and traces of heavy metals, isolated and finally reacted with the olefinic compound (cf.
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 10, page 563 ff, Verlag Chemie, Weinheim / Bergstr.
1975). This method is disadvantageous in that
Extraction of the peracid is associated with the risk of an explosion. The purification of peracetic acid, which is produced by the oxidation of acetaldehyde with oxygen, cannot be dispensed with because
the unreacted acetaldehyde is reacted with the peracetic acid in a redox reaction to form acetic acid.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, bei welchem die gefährliche Reindestillation der Peressigsäure entfällt. A process has now been found in which the dangerous purification of peracetic acid by distillation is unnecessary.

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- 4 - A3GW318O4- 4 - A3GW318O4

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Epoxide aus einem Olefin nit einem Siedepunkt oberhalb 40 0C bei 1 bis 15 bar durch Oxydation von Acetaldehyd mittels Sauerstoff oder einem Sauerstoff enthaltenden Gas zur Peressigsäure in einem organischen Lösungsmittel und in Gegenwart eines Echwermetall-Oxydationskatalysators und anschlieCender Epoxydation des Olefins mittels der Peressigsäure bei Temperaturen von 50 bis 150 0C, gegebenenfalls unter einem Druck bis zu 15 bar. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Oxydation des Acetaldehyde anfallende acetaldehyd-, lösungsmittel-und katalysatorhaltige Peressigsäure-Reaktionsgemisch mit einem Olefin oder der Lösung eines Olefins in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Komplexierungsmittels und gegebenenfalls eines Epoxydationsmittels umsetzt und währenddessen unter Durchleiten eines Inertgases unumgesetzten Acetaldehyd, Lösungsmittel und teilweise Essigsäure abdestilliert. The present invention is a method for producing a epoxides of an olefin nit a boiling point above 40 0 C at 1 to 15 bar by the oxidation of acetaldehyde by means of oxygen or an oxygen containing gas to the peracetic acid in an organic solvent and in the presence of a Echwermetall-oxidation catalyst and anschlieCender epoxidation of the olefin by means of peracetic acid at temperatures from 50 to 150 0 C, if appropriate under a pressure bar up to 15 °. The process is characterized in that the acetaldehyde-, solvent- and catalyst-containing peracetic acid reaction mixture obtained in the oxidation of the acetaldehyde is reacted with an olefin or the solution of an olefin in an organic solvent in the presence of a complexing agent and optionally an epoxidation agent and while this is being passed through an inert gas, unreacted acetaldehyde, solvent and some acetic acid are distilled off.

Nach einer bevorzugten AusfUhrungeform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Peressigsäure-Reaktionsgemisch auf -10 bis +10 0C abgekühlt, das Komplexlerungsmittel und ge gebenenfalls der Epoxydationskatalysator dem Peressigsäure Reaktionsgemisch oder dem Olefin bzw. der Olefin-Lösung zu gefügt und das Peressigsäure-Reaktionsgemisch allmählich dem auf Epoxydationsbedlngungen gehaltenen Olefin bzw. der Olefin-Lösung zudosiert. According to a preferred Uhrungeform f of the method the peracetic acid reaction mixture is cooled to -10 to +10 0 C, the Komplexlerungsmittel and ge optionally the Epoxydationskatalysator the peracetic acid reaction mixture or the olefin or olefin solution are added and the peracetic acid reaction mixture gradually metered into the olefin or the olefin solution kept at epoxidation conditions.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrene wird das Olefin bzw. die Olefin-Lösung und gleichzeitig das Pereselgsäure-Reaktionsgemisch kontinuierlich in einen auf Epoxydationsbedlngungen gehaltenen Reaktor eindosiert, unter Durchleiten eines Inertgases kontinuierlich According to a further preferred embodiment of the process according to the invention, the olefin or the olefin solution and at the same time the pereselgic acid reaction mixture are continuously metered into a reactor maintained at epoxidation conditions, while an inert gas is passed through

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unumgesetzter Acetaldehyd, Lösungsmittel und teilweise Essigsäure abdestilliert und kontinuierlich das flüssige epoxidhaltige Reaktionsgemisch aus dem Reaktorsumpf abgezogen.unreacted acetaldehyde, solvent and, in some cases, acetic acid are distilled off and the liquid epoxide-containing reaction mixture is continuously drawn off from the reactor sump.

Die erste Verfahrensstufe, d. h. die Oxydation des Acetaldehyde mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen, wie Luft, zu Peressigsäure erfolgt nach bekannten Verfahren, bei welchen der mit einem Lösungsmittel verdünnte Acetaldehyd mit Sauerstoff oder Luft umgesetzt wird. Diesbezüglich wird auf D. Swern, Chemical Reviews, Vol. 45 (1949), Seiten 5 bis 8 verwiesen. In der Technik wird die Reaktion in Gegenwart eines Katalysators bevorzugt. Hierzu wird beispielsweise auf die DT-AS 11 65 verwiesen.The first stage of the process, i. H. the oxidation of acetaldehyde with oxygen or oxygen-containing gases, such as air, to peracetic acid is carried out according to known processes in which the acetaldehyde diluted with a solvent is reacted with oxygen or air. In this regard, D. Swern, Chemical Reviews, Vol. 45 (1949), pages 5-8. In the art, the reaction takes place in the presence of a catalyst preferred. For this, reference is made to DT-AS 11 65, for example.

Als Katalysatoren eignen sich beispielsweise FeCl3, Fe(NO3)-, Co(NO3)j» Co(CH3COO)2 und Molybdänacetonylacetonat. Die Eisen- und Kobaltsalze unterscheiden sich hinsichtlich Umsatz und Selektivität praktisch nicht, die Selektivität bezüglich der Peressigsäure-Bildung beträgt über 90 %, der Aldehyd-Umsatz ca. 60 %.Examples of suitable catalysts are FeCl 3 , Fe (NO 3 ), Co (NO 3 ), Co (CH 3 COO) 2 and molybdenum acetonylacetonate. The iron and cobalt salts practically do not differ with regard to conversion and selectivity, the selectivity with regard to peracetic acid formation is over 90%, the aldehyde conversion is approx. 60%.

Der Katalysator wird in üblichen Mengen eingesetzt, beispielsweise in Mengen von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf Acetaldehyd.The catalyst is used in customary amounts, for example in amounts from 0.001 to 0.01 percent by weight, based on on acetaldehyde.

Die Oxydation wird bei den hier üblichen Temperaturen durchgeführt, beispielsweise bei 0 bis 30 0C, vorzugsweise zwischen 0 und 20 0C. Die Reaktionszeiten betragen üblicherweise 30 bia 120 Minuten.The oxidation is carried out at the temperatures customary here, for example at 0 to 30 ° C., preferably between 0 and 20 ° C. The reaction times are usually 30 to 120 minutes.

Als Lösungsmittel werden bei der Oxydation des Acetaldehyde Aceton, Easigeeter, Chlorbenzol, Methylethylketon, Essigsäure oder Methylenchlorid, vorzugsweise Aceton oder Essigester eingesetzt.Acetone, Easigeeter, chlorobenzene, methyl ethyl ketone and acetic acid are used as solvents for the oxidation of acetaldehyde or methylene chloride, preferably acetone or ethyl acetate, are used.

L -6- JL - 6 - J

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Die Menge an Lösungsmittel wird so gewählt/ daß die Konzentration des Acetaldehyde im Oxydationsgemlsch im Bereich von 5 bis 40 %, vorzugsweise im Bereich von IO bis 20 % liegt.The amount of solvent is chosen so that the concentration of acetaldehyde in the oxidation mixture is in the range of 5 to 40%, preferably in the range from 10 to 20%.

Erfindungswesentlich ist, daß das bei der Oxydation des Acetaldehyds erhaltene Reaktionsgemisch nicht aufgearbeitet wird, um reine Peressigsäure abzutrennen, sondern das Olefin wird mit dem acetaldehyd-, lösungsmittel- und katalysatorhaltigen Reaktionsgemisch umgesetzt. Währenddessen wird kontinuierlich der größte Teil des organischen Lösungsmittels sowie teilweise die gebildete Essigsäure sowie der unumgesetzte Acetaldehyd unter Zusatz von Inergas abdestilliert. Dies ist selbstverständlich nur dann möglich, wenn die Siedepunkte der inerten organischen Lösungsmittel und des Acetaldehyds unter den Bedingungen der Epoxydation niedriger liegen als der Siedepunkt ds3 für die Epoxidation eingesetzten Olefins. Demzufolge ist das erfindungsgemäße Verfahren nur für die Umsetzung solcher Olefine geeignet, deren Siedepunkt unter den hier in Betracht zu ziehenden Epoxidations-Bedingungen höher liegt als der Siedepunkt des Acetaldehyds. Die Auswahl eines geeigneten inerten organischen Lösungsmittels richtet sich selbstverständlich nach dem Siedepunkt des zu epoxidierenden Olefins, d. h. der Siedepunkt des organischen Lösungsmittels muß unter den Bedingungen der Epoxidation niedriger liegen als der Siedepunkt des Olefins..It is essential to the invention that the oxidation of the Acetaldehyde obtained reaction mixture is not worked up in order to separate off pure peracetic acid, but the olefin is reacted with the reaction mixture containing acetaldehyde, solvent and catalyst. Meanwhile, will be continuous most of the organic solvent and partly the acetic acid formed and the unreacted Acetaldehyde is distilled off with the addition of inert gas. This is of course only possible if the boiling points the inert organic solvents and acetaldehyde are lower under the conditions of epoxidation used as the boiling point ds3 for the epoxidation Olefins. Accordingly, the process according to the invention is only suitable for the conversion of those olefins whose boiling point is is higher than the boiling point of acetaldehyde under the epoxidation conditions to be considered here. The selection of a suitable inert organic solvent depends of course on the boiling point of the one to be epoxidized Olefins, d. H. the boiling point of the organic solvent must be lower than under the conditions of the epoxidation the boiling point of the olefin ..

Olefine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren epoxidiert werden können, sind normal-Alkene, iso-Alkene, substituierte Alkene, Öle, ungesättigte Fettsäuren und Polyolefine mit mittel- und/oder endständigen Doppe!verbindungen. Als Beispiel« derartiger Alkene seien die folgenden genannt:Olefins which can be epoxidized by the process according to the invention are normal-alkenes, iso-alkenes, substituted alkenes, oils, unsaturated fatty acids and polyolefins with intermediate and / or terminal double compounds. The following are examples of such alkenes:

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- 7 - A3GW318O4- 7 - A3GW318O4

Hexen-1, Octen-1, Decen-1, Undecen-1, Dodecen-1, Octadecen-1, Polycyclopentadien, Polybutadien-1,2 und/oder Polybutadien-1.4, Allylchlorid/ Propylentrimer, Leinöl und ölsäure. Alle diese Olefine besitzen Siedepunkte, welche höher liegen als der Siedepunkt des Acetaldehyde. Beispiele für Olefine, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht umgesetzt werden können, weil ihr Siedepunkt niedriger liegt als der Siedepunkt des Acetaldehyde, sind Athen, Propen und die Butene.Hexene-1, octene-1, decene-1, undecene-1, dodecene-1, octadecene-1, Polycyclopentadiene, polybutadiene-1,2 and / or polybutadiene-1.4, Allyl chloride / propylene trimer, linseed oil and oleic acid. All these Olefins have boiling points which are higher than the boiling point of acetaldehyde. Examples of olefins which are not implemented by the process according to the invention can, because their boiling point is lower than the boiling point of acetaldehyde, are Athens, propene and butenes.

Die Epoxidation erfolgt bei Temperaturen im Bereich von 5O bis 150 0C, vorzugsweise bei 80 bis 110 0C und bei Drücken im Bereich bis zu 15 bar. Die Epoxidation wird dann unter Druck durchgeführt, wenn ein vergleichsweise niedrig siedendes Lösungsmittel eingesetzt wird, was dann erforderlich ist, wenn die zu epoxidierende olefinische Verbindung ebenfalls vergleichsweise niedrig siedet.The epoxidation is carried out at temperatures ranging from 5O to 150 0 C, preferably at 80 to 110 0 C and at pressures in the range up to 15 bar. The epoxidation is carried out under pressure when a comparatively low-boiling solvent is used, which is necessary when the olefinic compound to be epoxidized also has a comparatively low boiling point.

Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Aceton, Essigester, Methylenchlorid, Methylchlorid, Chlorbenzol und Methyläthylketon. Aue ökonomischen und verfahrenstechnischen Gründen wird bei der Epoxydation dasselbe Lösungsmittel verwendet wie bei der Oxydation des Acetaldehyde, vorzugsweise Aceton oder Essigester.Suitable solvents are, for example, acetone, ethyl acetate, methylene chloride, methyl chloride, chlorobenzene and methyl ethyl ketone. For economic and procedural reasons, the same solvent is used in epoxidation as in the oxidation of acetaldehyde, preferably acetone or ethyl acetate.

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A3GW318O4A3GW318O4

In der folgenden Tabelle werden beispielhaft einige der möglichen und zweckmäßigen Vacfahrensparameter zusammengestellt:In the following table some of the possible and useful process parameters are summarized as an example:

AlkenAlkene Temperaturtemperature Druckpressure Lösungsmittelsolvent <°c><° c> (bar)(bar) Hexen-1Witches-1 90 - 10090-100 1212th MethylenchloridMethylene chloride Octen-1Octene-1 90 - 10090-100 33 Acetonacetone Decen-1Decene-1 90 - 10090-100 11 EssigesterEthyl acetate Polybutadien-1.2Polybutadiene-1.2 90 - 10090-100 11 mm Polybutadien-1.4Polybutadiene-1.4 90 - 10090-100 11 HH Octadecen-1Octadecene-1 90 - 10090-100 11 NN Undecen-1Undecene-1 90 - 1OO90-1OO 11 MM. Propylen-triraerPropylene triraer 90 - 10090-100 11 ölsäureoleic acid 90 - 10090-100 11 Leinöllinseed oil 90 - 10090-100 11 NN AllylchloridAllyl chloride 90 - 10090-100 1515th MethylenchloridMethylene chloride

Sowohl zur Komplexierung der aus der Oxydation des Aldehyds zur Persäure enthaltenen Schwermetall-Katalysatoren als auch zur Verhinderung der Persäurezersetzung durch Wandreaktion mit metallischen Werkstoffen (s. M. Andoh et.al. Nippon Kagaku Kai Shi (1975), Nr. 8, 1383) wird in der Epoxydierungsstufe ein Komplexicrungsmlttel eingesetzt. Geeignete Komplexlerungsmlttel sind z.B. Polyphosphorsäure, Pyromellithsäure und PyridincarbonsSuren.Both for complexing from the oxidation of the aldehyde heavy metal catalysts contained in peracid as well as to prevent peracid decomposition through wall reaction With metallic materials (see M. Andoh et.al. Nippon Kagaku Kai Shi (1975), No. 8, 1383), a complexing agent is used in the epoxidation stage. Suitable Complexing agents are e.g. polyphosphoric acid, pyromellitic acid and pyridinecarboxylic acids.

Gewünschtenfalls kann bei der Epoxydation einer der üblichen Epoxydationskatalysatoren eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise Schwefelsäure, Tr!fluoressigsäuren Wolfram'If desired, one of the usual epoxidation methods can be used Epoxidation catalysts are used. These include, for example, sulfuric acid, tr! Fluoroacetic acids, tungsten '

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und Molybdän-Säure, Alkansulfonsäuren, Kationenaustauschharze und Zinkphosphat. Die als Komplexierungsmittel wirksamen Verbindungen Polyphosphoraäure und Pyromellithsäure haben ebenfalls einen auf die Epoxidation katalytischen Einfluß.and molybdenum acid, alkanesulfonic acids, cation exchange resins and zinc phosphate. The compounds polyphosphoric acid and pyromellitic acid which are effective as complexing agents also have a catalytic influence on the epoxidation.

Die Epoxydationskatalyeatoren bzw. Komplexierungsmittel werden in Mengen von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Persäure, eingesetzt.The epoxidation catalysts or complexing agents are in amounts of 0.01 to 1 percent by weight, preferably in amounts of 0.1 to 0.3 percent by weight, based on the Peracid, used.

Vorzugsweise werden bei der Epoxydation als Komplexierungsmittel und Epoxydationskatalysatoren Polyphosphorsäure oder Pyromellithsäure oder als Epoxydationskatalysator Schwefelsäure und als Komplexierungsmittel eine Pyridincarbonsäure verwendet.Polyphosphoric acid or polyphosphoric acid are preferably used as complexing agents and epoxidation catalysts in the epoxidation Pyromellitic acid or sulfuric acid as an epoxidation catalyst and a pyridine carboxylic acid as a complexing agent used.

Im Gegensatz zum bekannten Verfahren verbleibt der bei der Oxidation des Acetaldehyde eingesetzte Katalysator im Epoxidations-Reaktionsgemisch. Er beeinflußt in entscheidendem Maße den Verlauf der Epoxidation. So hat sich gezeigt, daß die Selektivität bei der Epoxidation durch einige der bei der Oxidation von Acetaldehyd eingesetzten Katalysatoren negativ beeinflußt wird, dies ist beispielsweise bei den eisenhaltigen anorganischen Katalysatoren der Fall. Dies ist wie folgt zu erklären. Bekanntlich entsteht bei der Epoxidation intermediär ein dlcyclischer Additionskomplex (siehe Bar tie tt. Rec. Chem. Proc, U, 51 (1960);In contrast to the known process, the catalyst used in the oxidation of the acetaldehyde remains in the Epoxidation reaction mixture. It affects in crucial Measure the course of the epoxidation. It has been shown that the selectivity in the epoxidation by some of the the oxidation of acetaldehyde used catalysts is adversely affected, this is for example with the iron-containing inorganic catalysts are the case. This can be explained as follows. It is known that a cyclic addition complex is formed as an intermediate in epoxidation (see Bar tie tt. Rec. Chem. Proc, U, 51 (1960);

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- Io -- Io -

~ Ί

A3GW318O4A3GW318O4

I ♦ ιI ♦ ι

C H...C H ...

Ο-ΟνΟ-Ον

C-RC-R

'C-R'C-R

Dieser Addltionskomplex kann, wie unsere Untersuchungen ergaben, in zwei Richtungen zu verschiedenen Reaktionsprodukten zerfallen:This addition complex can, as our investigations showed, decompose in two directions to give different reaction products:

:C - R: C - R

a.a.

HOHO

C-RC-R

HOHO

j ♦ O + .C-R C O' j ♦ O + .CR C O '

Heg a . kennzeichnet den normalen Zerfall zum Epoxid, Weg b. wird z.B. durch Schwermetallionen stark katalysiert, d.h. die Selektivitätsverminderung beruht nur zu einem geringen Teil auf der direkten Zersetzung der Persäure, da in Abwesenheit olefinischer Doppelbindungen die Persäure durch Anwesenheit von Schwermetallionen unter gleichen ReaktionsbedingungenHeg a. indicates the normal decomposition to epoxy, way b. is strongly catalyzed e.g. by heavy metal ions, i.e. the decrease in selectivity is based only to a small extent on the direct decomposition of the peracid, since in the absence of olefinic double bonds the peracid is due to its presence of heavy metal ions under the same reaction conditions

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wesentlich langsamer zerfällt. Es ist daher notwendig, Metalle, welche in Form anorganischer Salze bei der Oxidation des Acetaldehyde zugegen sind, durch Ausfällung oder Komplexbildung unschädlich zu machen. Hierfür eignen eich u.a. die obengenannten Verbindungen.disintegrates much more slowly. It is therefore necessary Metals, which are present in the form of inorganic salts during the oxidation of the acetaldehyde, by precipitation or to render complex formation harmless. The compounds mentioned above are suitable for this purpose.

Gegenüber dem bekannten Verfahren besitzt das erfindungsgemäöe Verfahren den Vorteil, daß die exploxionsgefährdste Destillation der Peressigsäure sowie die hiermit verbundenen Verfahrensschritte entfallen. Außerdem kann beim erfindungsgemäßen Verfahren die Konzentration der Peressigsäure im Epoxidations-Reaktionsgemisch stets niedrig gehalten werden, wobei dennoch eine schnelle Umsetzung mit der olefinischen Verbindung erfolgt. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der unumgesetzte Acetaldehyd weitgehend abdestilliert wird, tritt praktisch keine Reaktion desselben mit der Peressigsäure ein. Dadurch und durch die gleichzeitige Abdestillation der für die Oxidation benötigten, für die Epoxidation jedoch nachteiligen Lösungsmittel wird eine sehr hohe Selektivität an Epoxidverbindungen erzielt.Compared to the known method, the invention has Process has the advantage that the most explosive distillation of peracetic acid and the associated distillation Process steps are omitted. In addition, the concentration of peracetic acid in the process according to the invention Epoxidation reaction mixture can always be kept low, with a rapid reaction with the olefinic Connection takes place. Since the unreacted acetaldehyde is largely distilled off in the process according to the invention, occurs practically no reaction of the same with the peracetic acid. This and the simultaneous distillation of the for The solvent required for the oxidation but disadvantageous for the epoxidation is a very high selectivity achieved on epoxy compounds.

Beispiel 1example 1

In einem mit einem Kühlmantel, einen Gaseinleitungs- und einem Gasableitungsrohr sowie mit einem Magnetrührer ausgestatteten Reaktor aus emailliertem Stahl wurden 200 g Acetaldehyd und 1800 g Essigsäureäthylester vorgelegt und 0,01 Gew.-% FeCl3 - bezogen auf Acetaldehyd - ale Katalysator hinzugefügt. In das auf +100C gekühlte Gemisch wurden zwei Stunden lang unter200 g of acetaldehyde and 1800 g of ethyl acetate were placed in an enamelled steel reactor equipped with a cooling jacket, a gas inlet and a gas discharge pipe and a magnetic stirrer, and 0.01% by weight of FeCl 3 - based on acetaldehyde - ale catalyst were added. In the cooled to +10 0 C mixture were two hours under

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Γ ~ΊΓ ~ Ί

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einem Druck von ca. 4 bar 1 Normal-Liter/h Sauerstoff eingeleitet. a pressure of about 4 bar 1 normal liter / h of oxygen.

Die Analyse des Reaktionsgemisches ergab einen Aldehydumsatz von 6 3% und eine Peressigsäureselektivität von 97%. Das Reaktionsgemisch wurde ohne weitere Aufarbeitung bei der nachstehend beschriebenen Epoxydation eingesetzt.The analysis of the reaction mixture showed an aldehyde conversion of 6 3% and a peracetic acid selectivity of 97%. The reaction mixture was used without further work-up in the epoxidation described below.

Zur Epoxydation von Decen-1 wurden in einem Rohrreaktor (Blasensäule) 100 g Decen-1 vorgelegt und mittels Mantelbeheizung auf 1000C erhitzt. Danach wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 20 Litern pro Stunde Stickstoff durch das Decen-1 durchgeleitet.Anschließend wurden 2 85 g des in der oben beschriebenen Weise hergestellten peressigsäurehaltigen Raaktionsgemisches auf 00C abgekühlt, mit 0,1 g Polyphosphorsäure versetzt und innerhalb von 15 Minuten in den beheizten Reaktor gefördert. Unter ständigem Durchleiten von Stickstoff wurde die Reaktion noch 5 Minuten weitergeführt. Der überwiegende Teil der Niedrigsieder destillierte ab und wurde in einem Kühler kondensiert. Das Destillat enthielt neben Essigester, Essigsäure und Acetaldehyd noch 29% der eingesetzten Peressigsäure.For the epoxidation of decene-1, 100 g of decene-1 were placed in a tubular reactor (bubble column) and heated to 100 ° C. by means of jacket heating. Thereafter, at a flow rate of 20 liters per hour of nitrogen through the decene-1 were durchgeleitet.Anschließend 2 85 g of prepared in the manner described above peracetic acid Raaktionsgemisches to 0 0 C cooled, treated with 0.1 g of polyphosphoric acid and within 15 minutes promoted into the heated reactor. The reaction was continued for a further 5 minutes while constantly bubbling through nitrogen. The majority of the low boilers distilled off and was condensed in a condenser. In addition to ethyl acetate, acetic acid and acetaldehyde, the distillate also contained 29% of the peracetic acid used.

Aus dem Sumpf des Reaktors wurde eine peressigsäurefreie Epoxidecan-Lusung entnommen und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Umsatz, bezogen auf Decen-1 betrug 33%, bezogen auf Peressigsäure 71%. Die Selektivität betrug, bezogen auf Epoxydecan 98% und bezogen auf Peressigsäure 92%.A peracetic acid-free epoxidecane solution was produced from the bottom of the reactor removed and the solvent was distilled off. The conversion, based on decene-1, was 33% based on peracetic acid 71%. The selectivity was 98% based on epoxydecane and 92% based on peracetic acid.

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Beispiel 2Example 2

Zur kontinuferlichen Herstellung von Epoxi-Octadecan wurde ein Rohrreaktor verwendet, welcher in seinem inneren Teil mit einer dampfbeheizten,gewickelten Rohrschlange mit einem Zuleitungsrohr und einem Gasableitungsrohr an oberen Ende und einem Gaseinleitungsrohr am unteren Ende unr1 in seinem äußeren Teil mit einer Wendel, einem Gaseinleitungsrohr am unteren Ende und einem GasabLeitungsrohr am oberen Ende ausgestattet war, wobei das untere Ableitungsrohr der inneren Rohrschlange in den unteren Teil und das obere Gasableitungsrohr der inneren Rohrschlange in den oberen Teil des äußeren Reaktorteiles münden.For kontinuferlichen production of epoxy octadecane a tubular reactor was used, which in its inner part with a steam heated, wound tube coil having an inlet tube and a gas outlet tube at the upper end and a gas inlet tube at the bottom of UNR 1 in its outer part by a spiral, a gas inlet tube at the lower end and a gas discharge pipe at the upper end, the lower discharge pipe of the inner pipe coil opening into the lower part and the upper gas discharge pipe of the inner pipe coil opening into the upper part of the outer reactor part.

In die obere Zuleitung der inneren Rohrschlange wurden stündlich 1540 g eines auf O 0C gekühlten flüssigen Reaktionsgemisches eindosiert, welches aus 765 g Octadecen-1 und einem wie bei Beispiel 1 beschriebenen und mit Polyphosphorsäure versetzten peressigsäurehaltigen Reaktionsgemisches bestand. Das peressigsäurehaltige Reaktionsgemisch bestand aus 115 g Peressigsäure, 40,4 g Acetaldehyd, 2,8 g Essigsäure, 980 g Essigester, 0,1 g FeCl- und 0,35 g Polyphosphorsäure. 1540 g of a liquid reaction mixture cooled to 0 ° C., which consisted of 765 g of 1-octadecene and a peracetic acid-containing reaction mixture as described in Example 1 and mixed with polyphosphoric acid, were metered into the upper feed line of the inner pipe coil every hour. The reaction mixture containing peracetic acid consisted of 115 g of peracetic acid, 40.4 g of acetaldehyde, 2.8 g of acetic acid, 980 g of ethyl acetate, 0.1 g of FeCl and 0.35 g of polyphosphoric acid.

Das Reaktionsgemisch lief von oben nach unten durch die dampfbeheizte gewickelte Rohrschlange. Ee füllte deren Volumen zu ca. 20 % aus. Am unteren Ende der Rohrschlange wurde ein Inertgasstrom eingeleitet und dem Reaktionsgeroisch entgegengeführt. Dabei verdampfe der grüßte Teil der Niedrigsieder (Essigester, Essigsäure, Acetaldehyd und unumgesetzte Peressigsäure) und gelangte durch das obere Gaseinleitungsrohr in den oberen Raum des äußeren Reaktorteiles, welcher als Dampfraum der Nachreaktionszone fungiert. Die peressigsäurefreie Epoxi-Decan-Lösung gelangt durch das untereThe reaction mixture ran from top to bottom through the steam-heated coiled pipe coil. Ee filled their volume about 20% off. A stream of inert gas was introduced at the lower end of the pipe coil and directed towards the reaction gas. Most of the low boilers evaporate (Ethyl acetate, acetic acid, acetaldehyde and unreacted peracetic acid) and passed through the upper gas inlet pipe in the upper space of the outer reactor part, which as The vapor space of the post-reaction zone functions. The peracetic acid-free epoxy-decane solution passes through the lower

- 14 -- 14 -

L -JL -J

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Γ ΠΓ Π

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Ableitungsrohr der Rohrschlange in den unteren Teil des äußeren Reaktorteiles, welcher als Nachreaktionsraum fungiert. Auch in diesen Reaktorteil wurde Inertgas zugeführt. Dort verdampfte der restliche Teil der Niedrigsieder und wurdemit den in der Rohrschlange verdampften Niedrigsieder am oberen Teil des äußeren Reaktorteiles über einen Kühler abgezogen und einem Kondensator zugeführt. Die Epoxi-Decan-Lösung wurds aus dem Nachreaktionsraum abgezogen und anschließend destillativ aufgearbeitet.Discharge pipe of the coil into the lower part of the outer reactor part, which is used as a post-reaction space acts. Inert gas was also fed into this part of the reactor. The remaining part of the low boilers evaporated there and the low boiler evaporated in the pipe coil was transferred to the upper part of the outer reactor part withdrawn a cooler and fed to a condenser. The epoxy-decane solution was taken from the post-reaction room drawn off and then worked up by distillation.

Der Umsatz, bezogen auf Octadecen-1 betrug 42 %, bezogen auf Peressigsäure 92 %. Die Selektivität betrug, bezogen auf Epoxi-Octadecan 97 %, bezogen auf Persäure 90 %.The conversion, based on octadecene-1, was 42%, based on on peracetic acid 92%. The selectivity, based on epoxy-octadecane, was 97%, based on peracid 90%.

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Claims (6)

A3GW318O4 Patentansprüche:A3GW318O4 claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines Epoxids aus einem Olefin mit einem Siedepunkt oberhalb 10 C bei 1 bis 15 ber durch Oxydation von Acetaldehyd mittels Sauerstoff cüar Sauerstoff enthaltenden Gasen zur Peressigsäure in einem organischen Lösungsmittel und in Gegenwart eines Schv/erruitall-Oxydationckatalysators und anschließender Epoxydation des Olefins mittels der Peressigsäure hui Temperaturen von 50 bis 150 C, gegebenenfalls unter einen Druck bin zu 15 bar, dadurch gekennzeichnet, daß ir.an das beL dDr Oxydation des Acetaldehyds r.nfallende acetaldehyd-, lösungsmittel- und katalysatorh-altige Poressigsüure-Heaktionsgemisch mit einen» Olefin cdsr der Lesung «»inas Olsfins in einem organischen Lösungsmittel ir. Gejcnvart eines Komplexierungsraittels unü gcgobonGnisl.. j eir.e:; Epoxydationtrkatalysators unsetii: und während .lcr. ζ cn unter Durchleiten eines Inertgase3 unv.n»geset=tc?n A::ota?.dohyd, Löcungsmittel unJ teilweise Essigsäure abdestilliert.1. A process for the production of an epoxide from an olefin with a boiling point above 10 C at 1 to 15 via oxidation of acetaldehyde by means of oxygen or oxygen-containing gases to peracetic acid in an organic solvent and in the presence of a Schv / erruitall oxidation catalyst and subsequent epoxidation of the olefin bin by means of peracetic acid hui temperatures of 50 to 150 C, optionally under a pressure bar to 15, characterized in that the Bel ir.an dDr oxidation of acetaldehyde r.nfallende acetaldehyde, solvent and katalysatorh-protean Poressigsüure-Heaktionsgemisch with an »olefin cdsr of reading« »inas olsfins in an organic solvent ir. Epoxidationtrkatalysators unsetii: and during .lcr. ζ cn while passing a Inertgase3 unv.n "geset = tc? n A :: ota? .dohyd, Löcungsmittel UNJ distilled partly acetic acid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gskennzeichr.ot, daß r.c.n das Peressigsäure-Reaktionsgaraisch auf -10 bis +10 0C abkühlt, das Komplexierungsaiittel und gegebnr.'nfalls den Er Oxydationskatalysator dem Per ec3ignüure-Roa;: tion ngcmisch oder dem Olefin bzw. dar Olefin-Lösung zufügt und das Pcrsr.sigsäure-Reaktionsgemiech allmählich dem auf Epoxydatiensbedingungan gehaltenen Olafin bzw. der Olefin-Lösung zudosiert.2. The method of claim 1, characterized gskennzeichr.ot that cools rcn the peracetic acid Reaktionsgaraisch to -10 to +10 0 C, the Komplexierungsaiittel gegebnr.'nfalls and the oxidation catalyst He ngcmisch tion by the ec3ignüure-Roa ;: or the olefin or the olefin solution is added and the acetic acid reaction mixture is gradually metered into the olefin or the olefin solution, which is maintained at epoxidation conditions. L JL J 909822/0270909822/0270 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL Γ ΠΓ Π A3GW318O4A3GW318O4 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Olefin bzw. die Olefinlösung und gleichzeitig das Peressigsäure-Reaktionsgeinisch kontinuierlich in einem auf Epoxydationsbedingungen gehaltenen Reaktor eindosiert und kontinuierlich das flüssige epoxidhaitige Reaktionsgemisch aus den Reaktorsumpf abzieht.3. The method according to claim 1, characterized in that one the olefin or the olefin solution and at the same time the peracetic acid reaction mixture continuously metered into a reactor maintained at epoxidation conditions and continuously withdraws the liquid epoxy-containing reaction mixture from the reactor sump. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Oxydation des Acetaldehyda und der Epoxydation Aceton oder Essigaster als Lösungsmittel verwendet.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that in the oxidation of acetaldehyde and the epoxidation acetone or vinegar aster as solvents used. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Epoxydation al3 Komplexierungsir.ittel und Epoxydationskatalysator Polyphosphor3äure oder Pyromellithsäure verwendet.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that in the epoxidation al3 complexing agents and epoxidation catalyst polyphosphoric acid or pyromellitic acid is used. 6. Vorfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nan bei der Epoxydation als Katalysator Schwefelsäure und als Komplexierungsmittel eine Pyridincarbonsaure verwendet. 6. Ancestors according to Claims 1 to 4, characterized in that the catalyst used in the epoxidation is sulfuric acid and a pyridinecarboxylic acid is used as a complexing agent. 909822/0270909822/0270
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849532A (en) * 1985-08-05 1989-07-18 Degussa Aktiengesellschaft Process for the preparation of a cycloaliphatic diepoxide
US4851556A (en) * 1985-08-05 1989-07-25 Degussa Aktiengesellschaft Process for the preparation of epoxidized polybutadienes

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5226162B2 (en) * 2001-05-14 2013-07-03 株式会社ダイセル Liquid epoxy resin composition and use thereof
JP4663893B2 (en) * 2001-03-23 2011-04-06 ダイセル化学工業株式会社 Method for producing epoxy compound
US20030059618A1 (en) * 2001-03-23 2003-03-27 Hideyuke Takai Method of producing epoxy compound, epoxy resin composition and its applications, ultraviolet rays-curable can-coating composition and method of producing coated metal can
JP2004099467A (en) * 2002-09-05 2004-04-02 Daicel Chem Ind Ltd Method for producing alicyclic epoxy compound
US20060009547A1 (en) 2002-09-05 2006-01-12 Hisashi Maeshima Process for preparation of alicyclic diepoxy compound, curable epoxy resin compositions, epoxy resin compositions for the encapsulation of electronic components, stabilizers for electrical insulating oils, and casting epoxy resin compositions for electrical insulation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR383547A (en) * 1907-11-02 1908-03-11 Paul Charles Brossier Oyster knife
FR397879A (en) * 1908-11-30 1909-05-19 Victor Joseph Felix Boulanger Advanced spoon
FR398187A (en) * 1908-12-24 1909-05-28 Eugene Arnould Oyster pallet
GB274951A (en) * 1926-04-28 1927-07-28 Ada Jane Dancy Improvements in or relating to spoons
US1781973A (en) * 1929-01-28 1930-11-18 Bolton Edith Mary Spoon
US1827780A (en) * 1930-05-29 1931-10-20 Delos A Alig Fruit spoon
US2778109A (en) * 1956-07-26 1957-01-22 James L Haynes Citrus fruit spoon
FR1236600A (en) * 1959-06-05 1960-07-22 Compound cover
US3121951A (en) * 1960-12-12 1964-02-25 Green Martin Eating utensils
FR1419794A (en) * 1964-10-20 1965-12-03 Advanced spoon
US3967376A (en) * 1974-02-05 1976-07-06 Foley Donald E Clean up/cut spoon

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849532A (en) * 1985-08-05 1989-07-18 Degussa Aktiengesellschaft Process for the preparation of a cycloaliphatic diepoxide
US4851556A (en) * 1985-08-05 1989-07-25 Degussa Aktiengesellschaft Process for the preparation of epoxidized polybutadienes

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