DE2757816A1 - Verfahren zur herstellung von thiophenen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von thiophenenInfo
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Description
Patentanwälte
Dr.-Ing. Wa!ior Abitz
Pipl.-Ptiys. M. Gritschneder
8 München 86, Pieruenauerstr.28
23. Dezember 1977 3145 B.221
SOCIETE NATIONALE ELF AQUITAINE (PRODUCTION) F 92400 Courbevoie, Frankreich
Verfahren zur Herstellung von Thiophenen
8098 2^/0871
B.221 ty
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Thiophenen.
Da Thiophene technisch wertvolle Produkte sind, sind mehrere Verfahren zu ihrer Herstellung vorgeschlagen worden. Insbesondere
hat man sich der katalytischen Umsetzung von Schwefelwasserstoff mit verschiedenen Kohlenwasserstoffen, wie
Acetylen, Butan, Butenen oder Butadien, in der Hitze bedient. Auch die Einwirkung von Schwefel oder SCU auf Buten ist vorgeschlagen
worden. Weiterhin hat man die Dehydrocyclisierung von Sulfiden, die Dehydrierung von organischen Thioverbindungen
und den Ringschluss von y-Diketonen oder Dicarbonsäuren ausprobiert. Jedoch ermöglicht keines der bekannten Verfahren
die wirtschaftliche Erzeugung von Thiophen, und die Ausbeuten an den erwünschten Produkten übersteigen selten 50 %. Die
einzige Methode, die mit guter Selektivität und Ausbeuten, die 90 % übersteigen können, zur Bildung von unsubstituiertem
Thiophen führt, ist die Umsetzung von Schwefelwasserstoff mit Furan; jedoch vermindert sich die Ausbeute auf ungefähr 50 %,
wenn man versucht, substituiertes Thiophen, wie 2-Methylthiophen,
herzustellen. Andererseits sind die Furane ziemlich kostspielige Verbindungen, deren Herstellungskosten die grosstechnische
Herstellung von Thiophenen ernsthaft behindern.
Die Erfindung stellt ein neues Verfahren zur Verfügung, das die wirtschaftliche Herstellung von unsubstituiertem Thiophen
und dessen Derivaten, namentlich von Alkylthiophenen, mit guten Ausbeuten aus leicht zugänglichen Ausgangsstoffen ermöglicht.
Das neue Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass
man Schwefelwasserstoff auf eine ungesättigte Carbonyl- oder ThiocarbonylVerbindung, wie einen Aldehyd, Thioaldehyd, ein
Keton oder ein Thioketon mit einer Doppelbindung, einwirken lässt.
80982f/0871
3145 B.221 5
Die der Erfindung zugrunde liegende Reaktion kann durch die
folgende Gleichung dargestellt werden:
R'R"O
RCH2-C=C-C-R"1 + H2S (1)
R-
41"· + H2O + H2
In dieser Gleichung können die Reste R, R1, R" und R"1 gleich
oder verschieden sein und bedeuten Wasserstoffatome oder Alkylreste.
Der Ausgangsstoff kann aus Verbindungen, wie Crotonaldehyd, Mesityloxid, Methyläthylacrolein oder den entsprechenden Thioderivaten ausgewählt werden, die sich vorübergehend bei der'
Reaktion (1) bilden. Technisch ist es praktischer, von den oben erwähnten Sauerstoffverbindungen auszugehen. Es ist zu
bemerken, dass die erfindungsgemäss verwendbaren Carbonyl-
oder Thiocarbonylverbindungen im allgemeinen leicht zugängliche Ausgangsstoffe sind, weil sie leicht durch Crotonisierung
von allgemein erhältlichen Carbony!verbindungen, wie z.B.
Äthanal, Propanal, Aceton usw., hergestellt werden können.
Wie Gleichung (1) zeigt, spielen sich bei der Umsetzung gemäss der Erfindung gleichzeitig eine Kondensation, ein Ringschluss
und eine Dehydrierung ab. Damit diese drei Umwandlungen leicht vonstatten gehen, ist es zweckmässig, bei einer hinreichend
hohen Temperatur in Gegenwart eines geeigneten Katalysators zu arbeiten. Gemäss einem Merkmal der Erfindung arbeitet man bei
einer Temperatur oberhalb 200 C, insbesondere zwischen 230
und 300° C, vorzugsweise zwischen 300 und 400° C. Ein besonders gut geeigneter Katalysator ist Aluminiumoxid, insbesonde-
- 2 -80982J/0871
B.221 6
re das mit A bezeichnete Aluminiumoxid, welches ein stark mikroporöses,
wenig kristallines Aluminiumoxid der r-Form ist. Dieser Katalysator kann durch Hinzufügen einer gewissen Menge
von basischen Stoffen, hauptsächlich von Oxiden oder Sulfiden des Natriums oder Kaliums, noch verbessert werden.
Sehr gute Ergebnisse erhält man auch mit dem unter der Handelsbezeichnung
"GBS" bekannten γ-Aluminiumoxid. Die Aktivität des Katalysators wird durch Hinzufügen von ungefähr 0,5 bis 15
Gew.% K2O, Na2O oder einer äquivalenten Menge des entsprechenden
Sulfids bedeutend erhöht.
Die Kontaktzeit zwischen dem Reaktionsmedium und dem Katalysator richtet sich für einen gegebenen Umwandlungsgrad nach der
Temperatur. So beträgt diese Kontaktzeit für eine praktisch vollständige Umwandlung bei 400° C ungefähr 3,65 see und bei
370° C 9,1 see. Bei 350° C benötigt man 13,7 see, um einen
Umwandlungsgrad von 87 % zu erreichen.
Obwohl die Gleichung (1) anzeigt, dass man 1 Mol H2S Je Mol
der Carbonyl- oder Thiocarbonylverbindung benötigt, erhält man
die besten Ergebnisse mit einem Überschuss an Schwefelwasserstoff, nämlich mehr als 2 Mol H2S und vorzugsweise bis 5 Mol
oder mehr H2S Je Mol der Carbonyl- oder Thiocarbonylverbindung.
Die Umsetzung gemäss der Erfindung spielt sich in der Gasphase
bei Atmosphärendruck oder überdruck, z.B. bis 10 bar, ab.
Herstellung von Thiophen aus Crotonaldehyd und Schwefelwasserstoff.
Die Umsetzung verläuft nach dem folgenden Reaktionsschema:
80982^/0871
3145 B.221 ~ψ
CH3-CH=CH-CHO + H2S
+ H2 + H2O .
Es werden Versuche mit verschiedenen Katalysatoren bei 400° C, einem Molverhältnis H2S:Crötonaldehyd von 5 und einer Kontaktzeit
von 1 see durchgeführt. In einen Vorerhitzungsreaktor leitet man kontinuierlich das flüssige Carbonylderivat und
gleichzeitig entspannten Schwefelwasserstoff ein. Nach Durchgang durch einen katalytischen Reaktor wird der Ablauf kondensiert,
aufgefangen, und die entstandenen Produkte werden voneinander getrennt. In der nachstehenden Tabelle sind die Aktivitäten
der verschiedenen verwendeten Katalysatoren nach 30-stündigem Betrieb, ausgedrückt als Mol erzeugten Thiophens
je Stunde je kg Katalysator, aufgeführt.
- 4 -80982^/0871
I VJI I |
Beispiel | Katalysator | Gesamt aktivi tät |
Prozentuale Selektivität | leichte Neben produkte |
Butanal | für | VJI ω |
|
1 | Siliciumdioxid- Aluminiumoxid (13,5 % Al2O3) |
1,7 | Thiophen | 75,0 | - | schwere Neben produkte |
IV) | ||
2 | Aluminiumoxid A | 4,3 | 25,0 | 12,0 | 2,5 | - | |||
OO | 3 4 |
Aluminiumoxid A + 3,7 % WO3 Aluminiumoxid A + 3,2 % K2O |
8,4 | 77,0 | 36,0 7,0 |
1,5 | 8,5 | ||
CD CO OO rs> O |
5 | Aluminiumoxid A + 6,8 % K2WO4 |
4,0 | 55,0 74,5 |
26,5 | — | 9,0 17,0 |
||
871 | 6 | Al2O3 + 20 % | 5,2 | 67,0 | 13,5 | 3,5 | 6,5 | ||
Chromoxid | 74,5 | 8,5 | |||||||
3145 B.221 . ^
Wie man sieht, wird die Aktivität des Aluminiumoxids A durch
Zusatz von K2O (Beispiel 4) verdoppelt, und gleichzeitig führt
dieser Zusatz zu einer ausgezeichneten Selektivität für die Bildung von Thiophen.
Man arbeitet nach den Beispielen 1 bis 6 mit einer Reihe von Katalysatoren aus Aluminiumoxid A mit Zusätzen von Kali in
verschiedenen Mengen.
Die Ergebnisse finden sich in der nachstehenden Tabelle, in
der die dritte senkrechte Spalte die spezifische Oberfläche des Katalysators in m /g angibt.
80982^/0871
• |
I
-O |
Bei spiel |
K20-Zusatz zu Alumini umoxid A, % |
Spez, | Akti vität |
Prozentuale Selektivität | leichte Neben produkte |
Butanal | für |
VJI
hri |
|
1 | 7 | 0 | Ober fläche, m2/g |
4,3 | Thiophen | 12,0 | 2,5 | schwere Neben produkte |
ro IVJ |
||
8 | 3,2 | 335 | 8,4 | 77,0 | 7,0 | 1,5 | 8,5 | ||||
9 | 7,7 | 265 | 14,6 | 74,5 | 6,0 | 3,5 | 17,0 | ||||
10 11 |
10,5 15,3 |
203 | 13,4 4,2 |
76,0 | 4,0 14,0 |
3,0 1,5 |
14,5 | ||||
OO
CD CO OO |
12 | 21,5 | 125 67 |
75,0 81,0 |
- | — | 18,0 3,5 |
ν | |||
T* | 12 | - | - | ||||||||
087 | |||||||||||
3145 B.221 -ήή
Hieraus folgt, dass das Optimum des Kaligehalts zwischen 3,2 und ungefähr 13 % liegt; bei einem K20-Gehalt von 15,3 % beginnt
die Aktivität unter diejenige des reinen Aluminiumoxids A zu sinken, jedoch wird eine bessere Selektivität für
die Bildung von Thiophen erzielt. Die maximale Aktivität in Verbindung mit einer sehr guten Selektivität (76 96) findet
sich zwischen 7 und 10 96, insbesondere bei ungefähr 7,7 % K2O.
Für einen jeden der oben angegebenen Katalysatoren wird die Aktivität, ausgedrückt in Mol erzeugten Thiophens je Stunde
je kg Katalysator, für verschiedene Betriebsdauern bestimmt. Diese Bestimmungen haben die folgenden Ergebnisse:
Erzeugung nach
Beispiel | 96 K?0 | 10 | h | 20 | h | 30 | h | '40 | h |
7 | 0 | 11 | 6 | ,0 | 3 | ,3 | 2 | ,6 | |
8 | 3,2 | 14 | ,7 | 9 | ,2 | 6 | ,3 | 5 | ,0 |
9 | 7,7 | 14 | ,0 | 12 | ,2 | 11 | ,1 | 10 | ,7 |
10 10,5 11,6 10,4 10,1 9,7
11 15,3 5,85 3,80 3,45 3,20
Hieraus ist ersichtlich, dass bei K20-Gehalten des Aluminiumoxids A von 7,7 bis 10,5 96 der Aktivitätsverlust des Katalysators, d.h. die Verminderung der Produkterzeugung, viel geringer ist als bei reinem Aluminiumoxid oder Aluminiumoxid, welches 15,3 96 K2O enthält. Hierbei handelt es sich um eine bedeutende Verbesserung, da die Aktivität des reinen Aluminiumoxids (Beispiel 7) in 40 Stunden von 11,4 auf 2,6, d.h. um
77,2 96-ihres Anfangswertes, abnimmt, während bei einem K2O-Gehalt von 10,5 96 (Beispiel 10) die Aktivität nur von 11,6
auf 9,7, d.h. um kaum 16,5 96, abnimmt.
80 9 8 21/0871
3145 B.221 4%
Zusatz verschiedener Basen zu Aluminiumoxid A.
Die Versuche werden unter den gleichen Bedingungen von Temperatur und Molverhältnissen durchgeführt wie diejenigen der
obigen Beispiele.
Die Katalysatoren der Beispiele 13 und 14 werden durch Tränken des Alurainiumoxids mit Lösungen von Kalium- bzw. Natriumhydroxid,
diejenigen der Beispiele 15 und 16 durch Tränken mit Magnesium- bzw. Calciumacetat hergestellt.
Die auf diese Weise zu dem Aluminiumoxid A zugesetzten Mengen an Kali, Natron, Magnesia und Kalk sind einander molar äquivalent
.
Die Aktivitäten und Selektivitäten nach 30-stündigem Betrieb ergeben sich aus der nachstehenden Tabelle.
80982$/0871
I |
Bei
spiel |
Zugesetzte Base | Spez. Ober fläche, m*/g |
|
O I |
13 | 7,7 96 K2O | 203 | |
14 | 4,9 96 Na2O | 185 | ||
15 | 3,5 96 MgO | 235 | ||
80 9 8 21 | 16 | 4,5 96 CaO | 230 | |
ο | ||||
Prozentuale Selektivität für
leichte
Neben
Neben
schwere Nebenvltät Thiophen produkte Butanal produkte
14,6 76,0 6,0 3,5 14,5
17,2 70,0 8,5 2,0 19,5
3,9 71,0 23,0 - 6,0
3,2 67,0 ' 25,0 - 8,0
CTl OO
3145 B.221
Diese Ergebnisse zeigen, dass Natron eine ähnliche Wirkung hat wie Kali, während Kalk und Magnesia zu einem schnellen
Aktivitätsverlust des Katalysators führen, so dass die Aktivitäten der letztgenannten Katalysatoren nach 30-stündigem
Betrieb in der Nähe derjenigen des Ausgangsaluminiumoxids liegen.
Die Herstellung von Thiophen nach den vorhergehenden Beispielen wird mit einigen im Handel erhältlichen Aluminiumoxidarten
durchgeführt.
Nachstehend sind die Handelsbezeichnungen und die Kennwerte der bei den Versuchen verwendeten Aluminiumoxide angegeben.
Spez. Ober fläche, |
Mittlere Poren- | Bemerkungen | |
Aluminiumoxid | m /g | grösse, a | wenig kristallin in γ-Form |
Aluminiumoxid A | 335 | sehr mikroporös, 10-20 |
wenig kristallin in y-Form |
SAP 350 | 290 | sehr mikroporös, 13-22 |
In -Aluminiumoxid 7-Aluminiumoxid |
BAE 52A GBS |
250 190-200 |
20 ^90 |
a-Aluminiumoxid |
SCS 9 | 24 | ^3000 | |
Zu jedem dieser Aluminiumoxide werden 7,0 bis 8 % K2O zugesetzt.
In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse der Versuche zur Herstellung von Thiophen zusammengestellt.
- 11 -
8098 2^/0871
Prozentuale Selektivität für "
I -Jk IV) |
Bei spiel |
Katalysatoren mit 7,0 bis 8 % KpO |
Akti vität |
Thiophen | Neben produkte |
|
17 | A | . . 14,6 | 76,0 | 6,0 | ||
18 | SAP 350 | 1,70 | 65,0 | 35,0 | ||
OO | 19 | BAE 52A | 3,70 | 78,0 | 14,5 | |
O co OO NJ β» O 00 |
20 21 |
GBS SCS 9 |
14,5 2,4 |
82,0 48,0 |
2,5 52,0 |
|
leichte schwere
Neben-
3,5 14,5
7,5 1,5 14,0
3145 B.221
Diese Vergleichsversuche zeigen, dass die mit GBS und mit A
bezeichneten Aluminiumoxide die am besten geeigneten Träger für die Umwandlung von Crotonaldehyd in Thiophen sind.
Untersuchung der Stabilität der Katalysatoren.
Es werden Versuche zur Erzeugung von Thiophen bei 400 C mit
einem Molverhältnis ^S:Crotonaldehyd von 5 und einer Kontaktzeit
von 0,75 see durchgeführt. Diese Versuche werden einerseits
mit GBS-Aluminiumoxid mit einem Zusatz von 7,0 96 KoO und
andererseits mit A-Aluminiumoxid mit einem Zusatz von 7,7 %
K2O, d.h. mit denjenigen Katalysatoren durchgeführt, die bei
den vorhergehenden Versuchen die besten Ergebnisse geliefert haben.
Nachstehend sind die Ergebnisse dieser Versuche nach verschiedenen
Betriebsdauern der Katalysatoren zusammengestellt.
(Beispiel 22)
Gesamtaktivität (GBS) |
Prozentuale Selektivität | leichte Neben produkte |
Butanal | für | |
h | 21,5 | Thiophen | 2,0 | 3,0 | schwere Neben produkte |
20 | 13,4 | 75,0 | 2,8 | 1,7 | 20,0 |
40 | 11,3 | 82,0 | 3,9 | 1,1 | 13,5 |
60 | 9,8 | 83,0 | 4,6 | 0 | 12,0 |
80 | 84,0 | 11,5 | |||
- 13 -
8098 2$/0871
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(Beispiel 23)
Gesamtaktivität
(A) |
Prozentuale Selektivität |
leichte
Neben produkte |
Butanal | für | |
h | 20,2 | Thiophen | 2,2 | 2,3 |
schwere
Neben produkte |
20 | 16,8 | 81,0 | 1,3 | 1,2 | 14,5 |
40. | 15,2 | 88,0 | 1,5 | 1,5 | 9,5 |
60 | 13,7 | 88,5 | 1,6 | - | 7,5 |
80 | 12,8 | 88,5 | 1,7 | - | 7,5 |
100 | 11,1 | 88,0 | 2,6 | - | 8,0 |
120 | 10,1 | 86,5 | 4.5 | — | 8,0 |
140 | 85,7 | 6,6 | |||
Man sieht, dass die beiden untersuchten Katalysatoren durchaus vergleichbare Aktivitäten als Funktion der Zeit aufweisen.
Nach ungefähr 20-stündigem Betrieb erfolgt der Aktivitätsverlust mit der Zeit verhältnismässig langsam und regelmässig und
beträgt ungefähr 0,12 % pro Stunde, während die Selektivität für die Bildung von Thiophen ständig einen hohen Wert in der
Grössenordnung von 85 % hat.
Die leichten Nebenprodukte, die aus C,-Kohlenwasserstoffen,
hauptsächlich Propen, und ^-Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich Butadien, bestehen, lassen sich leicht aus dem Reaktionsgemisch entfernen, wodurch die Abtrennung des Thiophene aus
dem Gemisch erleichtert wird.
Einfluss des Partialdruckes von Crotonaldehyd und Schwefelwasserstoff.
Der Katalysator besteht aus Aluminiumoxid A mit 7,7 % K2O,
und die Umsetzung wird bei 400° C und einer Kontaktzeit von 0,5 see durchgeführt.
- 14 -
80982^/0871
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Der Crotonaldehyddruck und der Schwefelwasserstoffdruck werden
von Versuch zu Versuch abgeändert. Die Versuche dauern 70
Stunden.
Stunden.
Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse dieser Versuche für eine Versuchsdauer von 50 Stunden.
Partialdruck, | at | Verhältnis P2*.I | Prozentuale Selek tivität für die Bildung von P1 Thiophen |
Crotonaldehyd P1 |
P2 | 9,35 | 87,5 |
0,0615 | 0,576 | 5 | 78,5 |
0,1150 | 0,576 | 3,05 | 71,7 |
0,1885 | 0,576 | 7,7 | 82,5 |
0,115 | 0,885 | 3 | 78,5 |
0,115 | 0,576 | 3 | 73,0 |
0,115 | 0,346 |
Diese Werte zeigen, dass die Selektivität für die Bildung von Thiophen durch einen Überschuss an Schwefelwasserstoff begünstigt
wird. Die Ergebnisse sind um so besser, Je grosser
das Verhältnis P2:P<| isti p 2 :P1-Verhältnisse von 3 bis 5, die sich in der Praxis leicht erreichen lassen, liefern sehr zufriedenstellende Selektivitäten für die Bildung von Thiophen, die im allgemeinen in der Grössenordnung von 70 bis 75 % liegen.
das Verhältnis P2:P<| isti p 2 :P1-Verhältnisse von 3 bis 5, die sich in der Praxis leicht erreichen lassen, liefern sehr zufriedenstellende Selektivitäten für die Bildung von Thiophen, die im allgemeinen in der Grössenordnung von 70 bis 75 % liegen.
25
Rolle von Temperatur und Kontaktzeit in einem grosstechnischen
Reaktor.
Thiophen wird bei einem Molverhältnis H2S:Crotonaldehyd von 5
in Gegenwart eines Katalysators aus Aluminiumoxid A mit einem Gehalt von 7,7 % K2O in einem grosstechnischen Reaktor herge-
- 15 -
80982^/0871
3145 B.221
stellt, wobei man mit Umwandlungsgraden des Crotonaldehyds,
die mit der Kontaktzeit zunehmen, bei unterschiedlichen Temperaturen arbeitet. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden
Tabelle, in der t die Kontaktzeit in see bedeutet.
T, °C | t | Umwandlungs- grad von Crotonaldehyd, % |
Selektivität für Bildung von Thiophen, % |
Thiophen- ausbeute, % |
3,65 | 42 | 75 | 31 | |
35O°C | 6,85 9,10 |
64 75 |
69 69 |
44 52 |
13,70 | 87 | 66 | 58 | |
3,65 | 86 | 73 | 63 | |
37O0C | 6,85 | 95 | 69 | 65 |
9,10 | 98 | 67 | 65 | |
0,75 | 31 | 87 | 27 | |
4000C | 1,40 | 52 | 82 | 43 |
3,65 | 99 | 69 | 68 |
Wie man sieht, Übertragen sich die Ergebnisse, die im kleinen Maßstab erhalten wurden, genau auf den grosstechnischen Reaktor;
die Herstellung von Thiophen geraäss der Erfindung lässt sich daher mit sehr guten Ausbeuten durchführen.
In dieser Versuchsreihe, in der verschiedene Carbonylverbindungen
als Ausgangsstoffe verwendet werden, werden unsubstituiertes Thiophen (Beispiel 26) und substituierte Thiophene
(Beispiele 27 bis 32) hergestellt, bei denen die Stellen, an denen sich die Substltuenten befinden, durch die folgende Numerierung
gekennzeichnet werden:
- 16 -
8098 2Jl/ 087 1
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Die Umsetzung wird bei 400 C in Gegenwart von Aluminiumoxid A
mit einem K2O-Gehalt von 7,7 % als Katalysator durchgeführt.
Das Verhältnis des H2S-Partialdruckes zu demjenigen der betreffenden,
als Ausgangsstoff verwendeten Carbonylverbindung wird auf einem Wert von 5 konstant gehalten.
Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle. Die Kontaktzeit
des Reaktionsgemisches mit dem Katalysator wird durch die äquivalente Grosse m/F angegeben, worin m die Masse des
Katalysators in Gramm und F den Gasdurchsatz in Mol/h bedeuten.
- 17 -
80982^/0871
O
CD
OO
OO
I
26
27
28
29
30 31 32
Ausgangscarbony!verbindung
CH3CH-CH-CHO Crotonaldehyd
CH3CH-CH-C-CH3 Penten-(3)-2-on
CH3
CH3CH-C-CHO 2-Methylbuten-(2)-al
CH,
t J it
CH,-C«CH-C
J
I
CH3
4-Methylpenten-(3)-2-on
CH3
CH3CH2CH-Cr-CHO 2-Methylpenten-(2)-al
CH3CH2Ch2CH=CHCHO
Hexen-(2)-al
CHxCH9CH5CH-C-CHO
J *■ *■
CH5 1 ^
CH3
2-Äthylhexen-(2)-al
Gewonnenes
Thiophen m/F
Thiophen m/F
Thiophen 3,6
2-Methyl- 7,5
thiophen
thiophen
3-Methyl- 7,5
thiophen
thiophen
Umwandlungs-
grad, %
grad, %
35
50
52
Selektivität, :2
2,4-Di- methyl- thiophen |
5,0 | 20 |
H | 9,0 | 54 |
2-Äthyl- thiophen |
8,5 | 55 |
2,4-Di- äthyl- thiophen |
9,8 | 50 |
77
72
77
70
54 60
IVJ (V)
3145 B.221
33
Unter den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 26 bis 32 wird Benzo-(c)-thiophen
aus o-Toluylaldehyd hergestellt. Das Verhältnis m/F beträgt
9,1, der Umwandlungsgrad des Aldehyds 28 % und die Selektivität für die Bildung von Benzo-(c)-thiophen 14 %. Obwohl diese
Ergebnisse weniger günstig sind als diejenigen der vorhergehenden Beispiele, sind sie doch wertvoll; denn es erscheint
nicht möglich, ein Benzo-(c)-thiophen in besseren Ausbeuten nach einem bekannten Verfahren zu erhalten.
Benzo-(b)-thiophen wird nach dem Verfahren des Beispiels 33 aus Pheny!acetaldehyd CgHc-CH2CHO hergestellt. Das Verhältnis
m/F beträgt 9,1. Das Benzo-(b)-thiophen
wird mit einer Selektivität von 7 % bei einem Umwandlungsgrad
des Phenylacetaldehyds von 40 % erhalten.
Ende der Beschreibung.
- 19 -
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Claims (10)
1.' Verfahren zur Herstellung von Thiophenen durch Umsetzung ^ν von Schwefelwasserstoff mit organischen Verbindungen in
der Hitze, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsgut eine ungesättigte Carbonyl- oder Thiocarbonylverbindung
verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als ungesättigte Ausgangsverbindung einen Aldehyd oder
Thioaldehyd oder ein Keton oder Thioketon, insbesondere
Crotonaldehyd, Mesityloxid, Methyläthylacrolein oder ein _
Thioderivat einer solchen Verbindung, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass man mit einem Reaktionsmedium arbeitet, welches mehr als 2, insbesondere ungefähr 5 Mol H2S Je Mol der ungesättigten
Carbonyl- oder Thiocarbonylverbindung enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, durchgeführt in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass man als
Katalysator ein Aluminiumoxid verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
man einen Katalysator verwendet, der 7-Aluminiumoxid enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Aluminiumoxid verwendet, welches ein Oxid
oder Sulfid eines Alkali- oder Erdalkalimetalls, insbesondere von Natrium oder Kalium, enthält.
- 1 80982^/0871 ^^
3145 B.221 2,
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
man ein Aluminiumoxid verwendet, welches 0,5 bis 15 Gew.% K2O oder eine äquivalente Menge Na2O enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass man einen Katalysator mit einer spezifischen Oberfläche von etwa 60 bis 350 m /g verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Temperatur des Reaktionsmediums oberhalb
200 C, insbesondere zwischen 250 und 500 C, vorzugsweise zwischen 300 und 400° C, hält.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Reaktionsmedium unter einem Druck von 1 bis
10 bar hält.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0275524A1 (de) * | 1986-12-22 | 1988-07-27 | Von der Haar-Czogalla, Rita | Verfahren zur Herstellung von Thiophenen aus alpha-Methylenketonen im Eintopfverfahren und mittels des Verfahrens hergestellte neue anellierte Thiophene |
US4783541A (en) * | 1984-09-13 | 1988-11-08 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for isomerizing alkylthiophenes |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4414102A (en) * | 1981-05-15 | 1983-11-08 | Mobil Oil Corporation | Process for reducing nitrogen and/or oxygen heteroatom content of a mineral oil |
FR2666336B1 (fr) * | 1990-08-29 | 1994-09-02 | Elf Aquitaine | Procede de fabrication du thiophene. |
US6225261B1 (en) | 1992-02-24 | 2001-05-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Composition and method for controlling precipitation when acidizing wells |
US5622919A (en) * | 1992-02-24 | 1997-04-22 | Halliburton Company | Composition and method for controlling precipitation when acidizing wells |
JP3259206B2 (ja) * | 1993-09-27 | 2002-02-25 | イハラケミカル工業株式会社 | 2−置換ベンゾ[b]チオフェンの製造法 |
US5514289A (en) * | 1995-04-13 | 1996-05-07 | Mobil Oil Corporation | Dihydrobenzothiophenes as antioxidant and antiwear additives |
US5723629A (en) * | 1995-06-28 | 1998-03-03 | Shell Research Limited | Thiophene synthesis |
JP2001524114A (ja) * | 1997-04-30 | 2001-11-27 | イーライ・リリー・アンド・カンパニー | ベンゾ[b]チオフェン類の製造における中間体および方法 |
US6534448B1 (en) | 2000-11-02 | 2003-03-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Composition and method for acidizing wells and equipment without damaging precipitation |
US6415865B1 (en) | 2001-03-08 | 2002-07-09 | Halliburton Energy Serv Inc | Electron transfer agents in well acidizing compositions and methods |
US6653260B2 (en) | 2001-12-07 | 2003-11-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electron transfer system for well acidizing compositions and methods |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2558507A (en) * | 1945-09-05 | 1951-06-26 | Shell Dev | Production of thiophene compounds from mono-olefins and hydrogen sulfide with alumina catalyst |
GB1434724A (en) * | 1972-04-17 | 1976-05-05 | Rech Et Dapplications Scient S | Spasmolytic medicines comprising a vidiquil derivative |
US3939179A (en) * | 1973-08-29 | 1976-02-17 | Pennwalt Corporation | Continuous production of thiophene from butane |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4783541A (en) * | 1984-09-13 | 1988-11-08 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for isomerizing alkylthiophenes |
EP0275524A1 (de) * | 1986-12-22 | 1988-07-27 | Von der Haar-Czogalla, Rita | Verfahren zur Herstellung von Thiophenen aus alpha-Methylenketonen im Eintopfverfahren und mittels des Verfahrens hergestellte neue anellierte Thiophene |
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US4143052A (en) | 1979-03-06 |
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