DE2758487A1 - Verfahren zur herstellung von oxidationsprodukten von monoalkylbenzolverbindungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von oxidationsprodukten von monoalkylbenzolverbindungen

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Description

Kennzeichen: 2949 2 7 5 δ Α 8 7
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
BOOO München 1 ■ Brauhausstraße 4 Telefon Semmel-Nr. 22 53 41 · Telegramme Zumpat Telex 5 29979 Stamicarbon B.V., Geleen, Niederlande
Verfahren zur Herstellung von Oxidationsprodukten von Monoalkylbenzolverbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Oxidationsprodukten von Monoalkylbenzolverbindungen unter Anwendung eines molekularen Sauerstoff enthaltender Gases.
Die Oxidation von Monoalkylbenzolverbindungen mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas ist bekannt. Die Oxidation von Toluol findt in grosstechnischem Massstab Anwendung, und die vorliegende Erfindung wird daher hauptsachlich anhand von Toluol erläutert werden. Die Erfindung lasst sich jedoch auch auf die Oxidation anderer Alkylbenzolverbindungen anwenden.
Bei der Oxidation von Toluol fallen als Oxidationsprodukte unter anderem Benzoesäure, Benzaldehyd, Benzylalkohol und/oder Benzylbenzoat an. Die Oxidationsreaktion kann entweder in der flussigen Phase unter Anwendung von z.B. einem in Reaktionsmittel loslichen Kobaltsalz als Katalysator stattfinden, oder aber in der Gasphase mit z.B. einem Katalysator auf Vanadiumbasis (SRI =(Stanford Research Institute)-Berichte Nr. 7(1965), 29; Nr. 7A(1968), 241; und Nr. 7B(1976), 53). Es fallt im allgemeinen ein sehr kompliziertes Gemisch von Oxidationsprodukten an, aus dem sich die wertvollen Bestandteile nur schwer gewinnen lassen. Namentlich die Gewinnung von reinem Benzylalkohol und Benzylbenzoat ist ausserordentlich schwierig, weil diese Stoffe Siedepunkte haben,
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die nur geringfügig von den Siedepunkten mancher anderer unerwünschter Neberprodukte der Oxidationsreaktion abweichen.
Die vorliegende Erfindung bietet nunmerh die Möglichkeit, das Oxidationsreaktionsgemisch auf einfache Weise zu einigen erwünschten Produkten aufzubereiten, insbesondere zu Benzoesäure, Benzaldehyd sowie Benzylbenzoat und Benzylalkohol in reiner Form.
Nach der vorliegenden Erfindung stellt man Oxidationsprodukte von Monoalkylbenzolverbindungen mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas oxidiert und das Oxidationsreaktionsgemisch einer carbonsaureesterbildenen Reaktion unterzieht.
Bei der esterbildenden Reaktion reagiert eine Carbonsaure mit vorzugsweise 1-18 und insbesondere 2-4 Kohlenstoffatomen Je Molekül unter gleichzeitiger Veresterung mit im Reaktionsgemisch vorhandenen Alkoholen, bei der Toluoloxidation insbesondere mit Benzylalkohol, und/oder unter Umesterung mit im Reaktionsgemisch anwesenden Estern anderer Sauren als der genannten Carbonsaure, insbesondere mit Benzylestern flüchtiger Carbonsäuren met 1-6 Kohlenstoffatomen je sauremolekül wie Ameisensäure, Essigsaure oder Propionsäure. Die zur esterbildenden Reaktion benutzte Carbonsaure ist vorzugsweise eine Benzolcarbonsaure, und zwar insbesondere dieselbe Saure, die bei der Oxidation der betreffenden Monoalkylbenzolverbindung anfallt, d.h. bei der Toluoloxidation nichtsubstituierte Benzoesäure. Nach einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemassen Verfahrens ist die genannte Carbonsäure Essigsaure, Propionsäure oder Buttersaure.
Durch diese Veresterung und/oder Umesterung kann der Siedepunkt des Benzylalkohol und/oder der Benzylester flüchtiger Carbonsauren im Reaktionsgemisch erheblich erhöht werden. Es wird dann möglich, ohne Schwierigkeiten z.B. auf destillativem Wege einige fluchtigere Komponenten zu entfernen, deren Siedepunkte sonst zu nah am Siedepunkt der genannten Bestandteile liegen würden, um eine effektive Trennung zu ermöglichen. Ausserdem kann das nützliche Produkt Benzylbenzoat in reiner Form erhalten werden. Bei Anwendung von Essigsaure kann als nutzliches Produkt Benzylacetat erhalten werden. Diese Verbindungen finden in der Geruch- und Geschmackstoffenindustrie Anwendung.
Vorzugsweise setzt man in der esterbildenden Reaktion die im Reaktionsgemisch vorhandenen Alkohole und Ester flussiger Sauren vollständig oder nahezu vollständig in Ester der genannten Carbonsaure um.
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Weil die chemischen Eigenschaften von Benzoesäure heblich von denen der erhaltenen Ester abweichen, bildet die eventuelle Abtrennung von Benzoesäure aus dem Reaktionsgemisch kein grosses Problem. Die eventuell anwesende Benzoesäure kann man z.B. mit Hilfe von Wasser, einer wasserigen Sodalösung, verdünnter Natronlauge oder einem anderen geeigneten extraktionsmittel aus dem Reaktionsgemisch extrahieren. Auch kann man das Reaktionsgemisch auf destillativem Wege trennen.
In der esterbildenden Reaktion werden Benzylalkohol und Benzylester, fluchtiger Sauren welche ursprunglich vorhanden sind, in Benzylester der genannten Carbonsaure umgesetzt. Man kann diese Benzylester als solche gewinnen. Auch ist es möglich, das benzylesterhaltige Gemisch nach Entfernung der fluchtigeren Komponenten einer Hydrolysebehandlung oder Ammonolysebehandlung zu unterziehen. So wird z.B. Benzylbenzoat in Benzylalkohol und Benzoesäure oder ein Salz derselben bzw. Benzamid umgesetzt. Weil Benzylalkohol nunmehr die einzige fluchtigere Komponente im Reaktionsgemisch ist, lasst dieser Stoff sich auf einfache Weise abdestiliieren.
Auf analoge Weise fUr die Toluoloxidation kann das erfindungsgemasse Verfahren fUr die Oxidation anderer Monoalkylbenzolverbindungen met 1-4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe benutzt werden, die eventuell am Benzolkern noch nich störende Substituenten enthalten können, wie Halogen-, Nitro- oder Sulfonsaurekomponenten. Beispiele sind Athylbenzol, p-Chlortoluol, p-Nitrotoluol und p-Toluolsulfonsäure.
Die Reaktionsbedingungen wahrend der Oxidationsreaktion weichen nicht von den bekannten Bedingungen ab. Der Kurze wegen wird deshalb auf die einschlagige Literatur, insbesondere auf die vorgenannten SRI-Berichte und die darin erwähnte Literatur, verwiesen.
Bei Oxidation in der flussigen Phase liegt die Reaktionstemperatur
ο in allgemeinen zwischen 100 und 200 C, der Reaktionsdruck zwischen 1 und 10 at.
Der Katalysator ist vorzugsweise eine im Reaktionsgemisch losliche Verbindung eines Übergangsmetalls, insbesondere von Kobalt und/oder Mangan. Beispiele fUr geeignete Katalysatoren sind die Ubergangsmetallsalze von Carbonsauren, wie z.B. Kobalt (III)acetat, Mangan(II)propionat oder Kobalt(Il)oktoat. Auck kann man Gemische von zwei oder mehr Ubergangsmetallen benutzen, insbesondere Gemische von Verbindungen von Kobalt und Mangan. Die Oxidation kann auf Wunsch in Gegenwart einer Carbonsaure, insbesondere Essigsaure, und/oder in Gegenwart
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einer Halogenverbindung, insbesondere Wasserstoifbromid oder einem anderen im Reaktionsgemisch löslichen Bromid, als Promotor ausgeführt werden.
Bei Oxidation in der Gasphase liegt die Reaktionstemperatur vorzugsweise zwischen 200 und 600 C und der Reaktionsdruck zwischen 1 und 10 at. Der Katalysator ist vorzugsweise eine oxidische Verbindung eines Ubergangsmetalls, insbesondere von Vanadium, obwohl auch z.B. Verbindungen von Molybden, Chrom, Wolfram und Uran Anwendung finden können. Geeignete Katalysatoren sind z.B. solche auf Basis der Vanadate von Silber, Eisen und/oder einem oder mehreren der sog. seltenen Erdmetalle (Atomnummern 57-71 sowie Scandium und Yttrium), z.B. Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer oder 'Didyrn* (Gemisch von Praseodym und Neodym). Der Katalysator befindet zieh vorzugsweise auf einem Trager aus z.B. Aluminiumoxid oder Siliciumoxid. Neben der Monoalkylbenzolverbindung kann das Gasgemisch Wasserdampf und/oder Dampf einer Carbonsaure wie Essigsaure enthalten.
Die esterbildende Reaktion kann z.B. bei einer Temperatur von 100-300 C, im Falle nicht katalysierter Veresterung/Umesterung vorzugsweise bei einer Temperatur von 160-300 C ausgeführt werden. Der Druck kann z.B. zwischen 1 und 10 at liegen. Auf Wunsch kann man jeden bekannten Veresterungs-/Umesterungkatalysator verwenden, z.B. eine Mineralsaure wie Schwefelsaure oder Phosphorsaure oder auch Bortrifluorid oder Zinkacetat. Anwendung eines Veresterungs- oder Umesterungkatalysators kann wohl zu Verunreinigung des Benzylesterproduktes fuhren. Die Veresterung/Umesterung kann auch in Abwesenheit eines Katalysators gut verlaufen.
Der auf diese Weise erhaltene Benzylester kann mit Hilfe einer basischen Losung, insbesondere wässeriger Natronlauge oder einer SodaAosung, hydrolysiert werden. Auch kann z.B. Kalilauge oder eventuell Calciumhydroxid benutzt werden. Es besteht jedoch vor allem ein Bedarf an Natriumbenzoat als Reaktionsprodukt, so dass Benzylbenzoat vorzugsweise mit einer basischen Natriumverbindung hydrolysiert wird.
Auf Wunsch kann man ein auf obengenannte Welse erhaltenes Benzoatsalz durch Reaktion mit einer starken Saure, z.B. Schwefelsäure oder Salpetersäure, in sehr reine freie Benzolcarbonsäure, z.B. nichtsubstitierte Benzoesäure, umsetzen.
Auf Wunsch kann man die Hydrolysereaktion auch mit einem sauren statt mit einem basischen Katalysator ausfuhren, z.B. mit einer mineralen Säure wie Swefölsäure oder Phosphorsäure. Es fällt dan selbstverständlich
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freie Carbonsaure an, die auf Wunsch in den Esterbildungsreaktor zurückgeführt werden kann.
Die Temperatur, bei der die Hydrolysereaktion ausgeführt wird, kann
ο z.B. zwischen 30 und 200 C liegen. Der Druck ist nicht kritisch und liegt aus praktischen Gründen vorzugsweise zwischen 1 und 10 at.
Man kann den anfallenden Benzylester auch ammonolysieren, d.h. mit Ammoniak oder einem primären oder sekundären Amiη reagieren lassen. Vorzugsweise verwendet man Ammoniak, und zwar in Gasform oder in Form einer wasserigen LDsung, z.B. 50 gew.-%-iges Ammoniak. Wenn man ein Amin verwendet, ist dies vorzugsweise ein aliphatisches Amin mit vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatomen je Stickstoffgebundene Kohlenwasserstoffgruppe. Bevorzugt werden primäre aliphatische Amine, z.B. Monoethylamin oder Isopropylamln. Auch können z.B.
Anilin oder Diethylamin Anwendung finden. Die Ammonolysereaktion kann z.B. bei einer Temperatur von 30-200 C
und autogenem oder höherem Druck ausgeführt werden.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figur 1 naher erläutert. Dem Oxidationsreaktor 1 wird über Leitung 2 flüssiges Toluol und
über Leitung 3 Luft zugeführt. Das Toluol enthalt 0,001 bis 0,1 Gew.-% Kobalt(II) acetat als gelosten Katalysator. In Reaktor 1 wird das Toluol bei einer Temperatur von 140-165 C und einem Druck von 3-10 at in der flüssigen Phase oxidiert. Über Leitung 4 wird das Abgas des Reaktors zu Kondensator 5 geführt. Die nicht kondensierbaren Gase gehen über Leitung 6 ab, das Kondensat wird über Leitung in Abscheider 8 eingeleitet, wo es in eine organische und eine wasserige Schicht getrennt wird. Die wasserige Schicht wird über Leitung 9 entfernt; die organische Schicht wird über Leitung 10 zu Oxidationsreaktor 1 zurückgeführt.
Das flüssige Oxidationsgemisch strOmt aus Oxidationsreaktor 1 durch Leitung 11 zu Destillationskolonne 12. Hier werden alle Komponenten, die einen niedrigeren Siedepunkt als Benzoesäure haben, sowie vorzugsweise auch etwas Benzoesäure abdestilliert. Über Leitung 13 wird hohe Benzoesäure gewonnen, die auf übliche Weise gereinigt wird. Das Kopfprodukt wird über Leitung 14 in Destillationskolonne 15 eingeleitet, in der das vorhandene Toluol und ggf. Benzaldehyd vollständig oder teilweise abdestilliert werden. Das Kopfprodukt (Leitung 16) kann entweder vollständig oder aber nach destillativer Gewinnung des Benzaldehyds zu Oxidationsreaktor 1 zurückgeführt werden.
Das Sumpfprodukt von Kolonne 15, das u.a. Benzylalkohol, Benzoesäure,
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Benzylformiat und Benzylacetat enthalt, wird Über Leitung 17 in den Esterbildungsreaktor 18 eingeleitet. Hier wird die Temperatur auf 200-250 C gehalten; der Druck entspricht dem atmosphärischen Druck. In diese« Reaktor verestert Benzylalkohol mit Benzoesäure zu Benzylbenzoat und Wasser und estern die leichten Benzylester wie Benzylformiat und Benzylacetat mit Benzoesäure zu Benzylbenzoat und den freien leichten Sauren wie Ameisensäure und Essigsaure um. Das Reaktionswasser und die gebildeten leichten Sauren entweichen in Dampfform Über Leitung Ausserdem entweichen hierr eventuell noch vorhandene Nebenprodukte mit Siedepunkten bis ca. 250 C. Das Reaktionsgemisch strömt Ober Leitung 20 zu Destillationskolonne 21, in der der restliche Teil dieser Nebenprodukte bei einem Druck von 0.2 at abdestilliert und Über Leitung 22 in Dampfform abgeführt und ggf. nach Kondensation und Abtrennung der anfallenden wässerigen Schicht in Oxidationsreaktor 1 zurückgeführt wird, wahrend das flussige Benzylbenzoatprodukt Kolonne Über Leitung 23 verlasst. Dieses Produkt besteht aus rohem Benzylbenzoat, das Über Leitung 24 gewonnen werden kann und aus dem sich mittels einer einfacher Destillation reines Benzylbenzoat gewinnen lasst.
Das Benzylbenzoatprodukt kann Ober Leitung 25 in Hydrolysereaktor eingeleitet werden, dem Ober Leitung 27 wässerige Natronlauge zugeführt wird. Die Temperatur in Reaktor 26 betragt 90-110 °C. In diesem Reaktor wird Benzylbenzoat zu Natriumbenzoat und Benzylalkohol hydrolysiert. Wenn das Ober Leitung zugeführte Benzylbenzoatprodukt noch freie Benzoesäure enthalt, wird diese in Reaktor 26 ebenfalls in Natriumbenzoat umgesetzt.
Das in Reaktor 26 anfallende Reaktionsgern!sch wird Ober Leitung 28 zu Extraktionskolonne 29 geführt, in die Ober Leitung 30 Toluol eingeleitet wird und in der eine Trennung zwischen der wasserigen Schicht und der organischen Schicht stattfindet. Die wasserige Schicht besteht aus einer wässerigen Natriumbenzoatlosung, die Ober Leitung 31 abgeführt und aus der durch Entfernung des Wassers festes Natriumbenzoat gewonnen werden kann. Die organische Schicht besteht hauptsachlich aus Benzylalkohol und Toluol mit einigen hochsiedenden Nebenprodukten und wird Ober Leitung 32 in Destillationskolonne 33 eingeleitet. Durch den grossen Unterschied zwischen den Siedepunkten von Toluol, Benzylalkohol und den Nebenprodukten ist die destillative Trennung nicht mit Schwierigkeiten verbunden. Reiner Benzylalkohol wird über Leitung 34 gewonnen, wahrend Toluol Ober Leitung 35 und die Nebenprodukte Ober Leitung 36 abgehen. Das Toluol kann zu Extraktionskolonne 29 und die Nebenprodukte su Oxidationsreaktor 1 zurückgeführt werden.
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Durch Regulierung der in Destillationskolonne 12 Uberdestiliierten Menge Benzoesäure, welche noch von der Menge Über Leitung 24 abgesapftem Benzylbenzoatprodukt abhangig ist, kann man das Verhältnis zwischen den produzierten Mengen freier Benzoesäure und Natriumbenzoat nach Wunsch regeln. Wenn der Bedarf an Benzylalkohol nicht gross ist, kann man die Temperatur in Destillationskolonne 15 hoher einstellen, so dass ein Teil des anwesenden Benzylalkohol mit Uberdestiliiert und mit dem Toluolruckstrom zu Oxidationsreaktor 1 zurUckgewalzt wird.
Statt Überdestillation von Benzoesäure in Kolonne 12, um Über diesen Stoff in Esterbildungsreaktor 18 verfugen zu können, kann man die benotigte Benzoesäure selbstverständlich auch separat in Reaktor 18 einleiten. Nach einer anderen AusfUhrungsform besteht das der Veresterungsreaktion zu unterziehende Gemisch von Verbindungen aus einem Benzylbenzoat enthaltenden Teer. Ein solcher Teer kann u.a. auf folgende Weise erhalten werden. Man kann aus dem Reaktionsgemisch, das Benzoesäure, Benzylbenzoat, andere hoher als Benzoesäure siedende Produkte, die hier unter der Bezeichnung TeerrUckstand zusammengefasst werden, unumgesetztes Toluol und niedriger als Benzoesäure siedende Nebenprodukte wie Benzylalkohol und Benzaldehyd enthalt,, die Benzoesäure vollstaändig oder teilweise zusammen mit allen niedriger siedenden Produkten abdestiliieren und das Destillat weiter zu reiner Benzoesäure aufbereiten, so dass benzylbenzoathaltiger Teer, der eventuell noch Benzoesäure enthalten kann, als Ruckstand erhalten wird. Dieser Rückstand kann als Ausgangsstoff fur das erfindungsgemasse Verfahren benutzt werden.
Ein benzylbenzoathaltiger Teer, der ebenfalls als Ausgangsstoff fur das erfindungsgemasse Verfahren benutzt werden kann, kann auch enthalten werden, wenn aan das obengenannte Destillat in Gegegenwart oder Abwesenheit eines Veresterungs/Umesterungskatalysators wie Schwefelsaure, Phosphorsaure, Bortrifluorid oder Zinkacetat zwecks Veresterung bzw. Umesterung des vorhandenen Benzylalkohol und/oder der vorhandenden leichten Benzylester, wie Benzylformiat und Benzylacetat, zu Benzylbenzoat erhitzt, insbesondere wenn das Gemisch wahrend dieser esterbildende Reaktion noch Benzaldehyd enthalt.
Es ist besonders schwierig, aus solchem benzylbenzoathaltigen Teer nutzliche Produkte zu gewinnen. Zwar kann man aus dem TeerrUckstand Benzylbenzoat abdestillieren, es ist auf diese Weise Jedoch fast nicht möglich, ein reines Benzylbenzoatprodukt zu erhalten. Anmelderin hat nunmehr gefunden, dass der im
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λλ
enthaltene Bestandteil Fluorenon besondere Schwierigkeiten bereitet. Fluoronon lasst sich nämlich fast nicht von Benzylbenzoat trennen. Neben Fluorenon können Jedoch auch andere, nicht identifizierte Verbindungen eine Rolle spielen.
Nach dieser Ausfuhrungsform wird ein Benzylester dadurch hergestellt, dass man einen benzylbenzoathaltigen Teer einer Acidolyse mit einer niedrigsiedenden Saure unterzieht, wodurch das Benzylbenzoat in den Benzylester der niedrigsiedenden Saure umgesetzt wird.
Als Acidolyse wird eine Umesteringsreaktion verstanden, bei der ein Ester eine Saure A und ein Alkohol B mit einer Saure C reagieren, bei welcher Reaktion ein Ester von Saure C und Alkohol B sowie (freie) Saure A anfallen. Beim erfindungsgemassen Verfahren reagieren der Ester einer Benzoesäure und ein Benzylalkohol mit z.B. Essigsaure, wobei ein Benzylacetat sowie eine (freie) Benzoesäure anfallen.
Als 'niedrigsiedende Saure* werden Sauren bezeichnet, deren Benzylester einen niedrigeren Siedepunkt haben als Benzylbenzoat, was im allgemeinen bedeutet, dass die freie Saure selbst auch einen niedrigeren Siedepunkt als Benzoesäure hat.
Unter Anwendung der erfindungsgemassen Acidolysereaktion wird das hochsiedende und nicht auf destillativem Wege von bestimmten Teerkomponenten zu trennende Benzylbenzoat in einen erheblich niedriger siedenden Benzylester und Benzoesäure umgesetzt; Benzoesäure weicht, was die chemischen und physikalischen Eigenschaften betrifft beachtlich von Benzylbenzoat und den Teerkomponenten ab. Aus dem acidolysierten Gemisch kann man den niedrigsiedenden Benzylester z.B. durch Destillation in reiner Form gewinnen. Solche Benzylester sind nutzliche Produkte, die z.B. in der Geruch- und Geschmacksstoffenindustrie Anwendung finden. Das erfindungsgemasse Verfahren erreicht somit, dass ein bisher unbrauchbares Abfallprodukt in einen nutzlichen Stoff umgesetzt wird.
Die Acidolyse wird vorzugsweise mit einer niedrigsiedenden aliphatischen Carbonsaure mit 1-6 Kohlenstoffatomen und insbesondere mit 2-4 Kohlenstoffatomen je Molekül ausgeführt. Vorzugsweise verwendet man Essigsaure, Propionsäure oder Buttersaure, obwohl auch z.B. Ameisensaure verwendet werden kann. Da Benzylacetat ein wertvolles Handelsprodukt ist, wird Essigsaure stark bevorzugt. Unter Anwendung des erfindungsgemassen Verfahrens lasst sich Benzylacetat auf besonders günstige Weise herstellen. Die Acidolyse kann bei dieser Ausfuhrungsform unter den bereits oben beschriebenen Bedingungen ausge-
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fuhrt werden, d.h. bei 100-300 C, in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators und bei einem Druck, der vorzugsweise zwischen 1 und 10 at liegt.
Der als Ausgangsprodukt benutzte benzylbenzoathaltige Teer enthalt vorzugsweise keine Komponenten, die einen niedrigeren Siedepunkt haben als Benzoesäure. Der niedrigsiedende Benzylester kann dann einfach auf destillativem Wege in reiner Form gewonnen werden. Die eventuell im Ausgangsprodukt enthaltenen Komponenten, die einen niedrigeren Siedepunkt haben als Benzoesäure, können vor der Acidolysebehandlung z.B. auf eine der oben angegebenen Weisen entfernt werden.
Da die chemischen Eigenschaften von Benzoesäure erheblich von denen der auf diese Weise erhaltenen Ester abweichen, bereitet die eventuelle Abtrennung von Benzoesäure aus dem Reaktionsgemisch keine grossen Schwierigkeiten. Man kann die Benzoesäure z.B. mit Hilfe von Wasser, einer wasserigen Sodalösung, verdünnter Natronlauge oder einem anderen geeigneten Extraktionsmittel aus dem Reaktionsgemisch extrahieren. Auch kann man das Reaktionsgemisch auf destillativem Wege trennen.
In der Acidolysereaktion wird das ursprünglich anwesende Benzylbenzoat in einen niedrigsiedenden Benzylester umgesetzt. Man kann diesen Benzylester als solchen gewinnen. Auch ist es möglich, den niedrigsiedenden Benzylester aus dem Reaktionsgemisch abzudestiliieren und anschliessend einer Hydrolysebehandlung oder Ammonolysebehandlung zu unterziehen. So wird Benzylacetat z.B. in Benzylalkohol und Essigsäure oder ein Salz oder Amid von Essigsäure umgesetzt. Da Benzylalkohol nun neben der Essigsäure die einzige mehr oder weniger fluchtige Komponente im Reaktionsgemisch ist, lässt sich dieser Benzylalkohol einfach auf destillativem Wege abtrennen. Die Essigsäure kann dann in die Acidolyse— stufe zurückgeführt werden.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figur 2 näher erläutert.
Dem Oxidationsreaktor 1 wird Über Leitung 2 flussiges Toluol und Über Leitung 3 Luft zugeführt. Das Toluol enthält 0,001 bis 0,1 Gew.-% Kobalt(II)acetat als gelösten Katalysator. In Reaktor 1 wird das Toluol bei einer Temperatur von 140-165 C und einem Druck von 3-10 at in der flüssigen Phase oxidiert. Über Leitung 4 wird das Abgas des Reaktors zu Kondensator 5 geführt. Die nicht kondensierbaren Gase gehen über Leitung 6 ab, das Kondensat wird über Leitung 7 in Abscheider 8 eingeleitet, wo es in eine organische und eine wässerige Schicht getrennt wird. Die wässerige Schicht wird Über Leitung 9
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entfernt; die organische Schicht wird Über Leitung 10 in Oxidationsreaktor zurückgeführt.
Das flüssige Oxidationsgemisch strömt aus Oxidationsreaktor 1 durch Leitung 11 zu Destillationskolonne 12. Hier werden alle Komponenten, die einen niedrigeren Siedepunkt haben als Benzoesäure, sowie vorzugsweise auch etwas Benzoesäure abdestilliert und Über Leitung 14 abgeführt. Dieses Kopfprodukt besteht hauptsachlich aus Toluol und kann entweder vollständig oder nach destillativer Gewinnung des vorhandenen Benzaldehyds in Oxidationsreaktor 1 zurückgeführt werden. Das Sumpfprodukt strömt über Leitung 13 zu Desillationskolonne 40, in der alle vorhandene Benzoesäure und niedriger siedenden Bestandteile abdestilliert und über Leitung 41 abgeführt werden; dieses Destillat kann auf übliche Weise zu reiner Benzoesäure aufbereitet werden. Der Rückstand strömt durch Leitung 42 zu Desilltationskolonne 43, die als Dünnschichtverdampfer ausgeführt sein kann.
Das Sumpfprodukt der Destillation wird über Leitung 44 abgeführt. Das anfallende Destillat, ein Gemisch von Benzylbenzoat und Teer, wird über Leitung 45 dem Acidolysereaktor 46 zugeführt, in den Acidolysereaktor wird über Leitung 47 eine niedrigsiedende Saure, in diesem Fall Essigsaure, und über Leitung 48 Schwefelsaure als Katalysator eingeleitet. Das aus dem Acidolysereaktor austretende Gemisch strömt durch Leitung 49 zur Destillationskolonne 50, in der unumgesetzte Essigsaure abdestilliert und als Kopfprodukt abgeführt wird. Die Essigsaure wird Über die Leitungen 51 und 47 in Acidolysereaktor 46 zurückgeführt. Aus Destillationskolonne 50 wird weiterhin ein Nebenstrom, der aus dem Benzylacetat zusammen mit etwas Benzoesäure besteht, abgeführt. Auf diese Weise wird verhindert, dass spater Benzylacetat in den Prozess zurückgeführt wird. Dieser Nebenstrom wird Über Leitung 52 einer Waschvorrichtung 54 zugeführt, in der mit über Leitung 55 zugeführter wasseriger Natronlauge gewaschen wird. Die wasserige Phase verlasst die Waschvorrichtung über Leitung 56. über Leitung 57 wird das Benzylacetatprodukt gewonnen, das auf Wunsch z.B. mittels fraktionierter Destillation noch weiter gereinigt werden kann. Das Sumpfprodukt von Kolonne 50, das die Hauptmenge der Benzoesäure, unumgesetztes Benzylbenzoat, Schwefelsaure und die teerartigen Verunreinigungen enthalt, wird über die Leitungen 53 und 13 in Destillationskolonne 40 zurückgeführt .
In einer Variante fehlen die Kolonnen 40 und 43 und wird das Sumpf-
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produkt von Kolonne 12 unmittelbar in Acidolysereaktor 46 eingeleitet. Das Sumpfprodukt von Kolonne 50 wird dann nicht in den Prozess zurückgeführt, sondern als Teer abgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Zahlenbeispiele/Versuche naher erläutert.
Beispiel I
Die Beispiele I bis V verweisen auf Figur 1.
Toluol wird in Oxidationsreaktor 1 in der flüssigen Phase mit Luft bei einer Temperatur von 160 C und einem Druck von 5 at in Anwesenheit von 0,008 Gew.-% Kobalt (in Form eines Acetats) oxidiert. In Destillationskolonne werden die niedriger als Benzoesäure siedenden Bestandteile und etwas Benzoesäure bei atmosphärischem Druck aus dem Sumpfstrom von Reaktor 1 abdestilliert. Aus dem Kopfprodukt von Destillationskolonne 12 werden in Destillationskolonne 15 bei atmosphärischem Druck die niedriger als Benzylalkohol siedenden Produkte abdestilliert.
Die Zusammensetzung des Über Leitung 17 aus Destillationskolonne 15 abgeführten Sumpfproduktes wird in Tabelle 1 in Gew.-% angegeben. Die 'übrigen organischen Verbindungen' sind u.a. Dibenzyläther, Acetophenon, Methylbenzoat, 2-Methyldiphenyl und 1,2-Diphenyläthan.
Tabelle I
Strom Leitung 17 Leitung 19 Leitung 20
Benzylalkohol 7,6 - 0,4
Benzylformiat 9,9 - 0,9
Benzylacetat 14,3 - 8,9
Benzylbenzoat - - 35,4
Benzoesäure 51,7 - 31,4
übrige organische Verbindungen 16,5 0,9 15,6
Wasser/Ameisensaure/Essigsaure - 4,1 2,1
Das obengenannte Sumpfprodukt wird in Esterbildungsreaktor 18 eingeleitet, der aus einem Glaskolben mit einem Inhalt von 1 Liter besteht, aus dem eine Heizkolonne mit einer Lange 40 cm mit Destillieraufsatz montiert ist.
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Λ5
ο Die Heizkolonne wird auf 125-140 C geheizt, um Kondensation der bei der Reaktion anfallenden fluchtigen Bestandteile zu vermeiden, so dass diese Über den Destillationsauf satz entfernt werden können. Ausserdem wird hiermit erreicht, dass die mitverdampfte Benzoesäure in der Heizkolonne kondensiert, aber nicht fest wird, und somit in den Kolben zurUckfliesst. Die Verweilzeit in Reaktor 18 betragt 30 Minuten. Im Reaktor wird eine inerte (Stickstoff) Atmosphäre aufrechterhalten. Der Kolben wird mit Hilfe eines Metallbads auf die in Tabelle II angegebene Temperatur geheizt.
Destillat und Ruckstand werden zusammengefugt und das Ganze wird analysiert. Die Analysenergebnisse werden ebenfalls in Tabelle II angegeben.
Tabelle II
ο
temperatuur C
(Gew.-%) 2OO 210 230 250
Benzylalkohol (Gew.-%) 3,4 2,6 1,4 0,9
Benzylformiat (Gew.-%) 7,6 6,8 5,7 4,2
Benzylacetat (Gew.-%) 14,3 12,0 11,6 11,2
Benzylbenzoat (Gew.-%) 11,9 17,9 22,6 26,4
Benzoesäure (Gew.-%) 44,9 41,4 38,7 36,5
Übrige organische Verb. (Gew.-%) 16,5 16,5 16,5 16,5
Wasser/Ameisensaure/Essigsaure 1,4 2,8 3,5 4,3
Je hoher die Temperaturen, um so mehr niedrig siedende Produkte, insbesondere Benzylalkohol und Benzylformiat, aber auch Benzylacetat, in hoher siedendes Benzylbenzoat umgesetzt werden.
Beispiel II
Beispiel I wird wiederholt, wobei diesmal jedoch der Sumpfstrom (siehe Leitung 17) von Destillationskolonne 15 mit der Zusammensetzung nach Tabelle I 160 Minuten in Esterbildungsreaktor 18 erhitzt wird. Die Temperatur des Metallbads wird auf 250 °C gehalten, wahrend des Erhitzens wird die Siedetemperatur in Reaktor 18 Überwacht (siehe Tabelle III). Die Siedetemperatur nimmt zu mit der Umsetzung der niedrigsiedenden Komponenten wie Benzylalkohol, Benzylformiat und Benzylacetat in hochsiedende Produkte, insbesondere Benzylbenzoat .
Tabelle III
Zeitdauer (Minuten) Siedetemperatur ( C)
206 221 224 233 238 244
In Tabelle I werden die Zusammensetzung des zugeführten Stroms (siehe Leitung 17), die Zusammensetzung des Destillats (siehe Leitung 19) und die Zusammensetzung des Ruckstands (siehe Leitung 20), ausgedruckt in Gewichtsprozenten, bezogen auf die Gesamtmenge der Strome durch die Leitungen 19 und 20, angegeben.
Aus dem Sumpfstrom des Esterbildungsreaktors 18 wird die Benzoesäure in Destillationskolonne 21 bei einem Druck von 25 mm Quecksilbersaule abdestilliert. Die Zusammensetzung des KopfProduktes (siehe Leitung 22) und des Sumpfproduktes (siehe Leitung 23), ausgedruckt in Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Strome in den Leitungen 22 und 23, wird in Tabelle IV angegeben; zu Vergleichszwecken wurde auch die Zusammensetzung des Stromes in Leitung 20 aufgenommen.
Tabelle IV
Strom Leitung 20 Leitung 22 Leitung 23
Benzylalkohol 0,4 0,4
Benzylformiat 0,9 0,9
Benzylacetat 9,4 9,4
Benzylbenzoat 37,3 0,2 37,1
Übrige organische Verb. 16,4 11,1 5,3
Benzoesäure 33,1 33,0 0,1
Wasser/Ameisensaure/Essigsaure 2,2 2,2
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Über Leitung 24 wird das Sumpfprodukt von Destillationskolonne 21 abgelassen. Diese Produkt wird separat bei einem Druck von 25 mm Quecksilber
säule und einer Temperatur von 210 C destilliert. Auf diese Weise wird rein Benzylbenzoat mit einem Gehalt von mehr als 99,7 Gew.-% erhalten.
Beispiel III
Beispiel III wird wiederholt. Das rohe Benzylbenzoat aus Leitung wird diesmal Über Leitung 25 in den Hydrolysereaktor 26 eingeleitet. Hier wird es mit über Leitung 27 zugefuhrter wasseriger Natronlauge (12,5 Gew.-% NaOH) in Reaktion gebracht. Die Zusammensetzung des Reaktionsgemisches vor der Hydrolyse wird in Tabelle V angegeben.
Das Reaktionsgemisch wird in Hydrolysereaktor 26 30 Minuten bei einer Temperatur von 100 C unter Ruckflusskuhlung gerührt. Die Zusammensetzung des Inhalts von Reaktor 26 nach der Hydrolyse wird ebenfalls in Tabelle V angegeven.
Tabelle V
Strom
Benzylbenzoat Benzoesäure Natriumhydroxid
Wasser
Benzylalkohol Natriumbenzoat
übrige organische Verb.
Man extrahiert das Reaktionsgemisch vieraal mit dem halben Gewicht an Toluol, im Vergleich zur Wassermenge, fugt die Toluolextrakte zusammen und destilliert zunächst das Toluol mit etwas Wasser und anschliessend den Benzylalkohol ab. Der auf diese Weise erhaltene Benzylalkohol ist nachweislich zu mehr als 99,9 Gew.-% rein.
Aus der wasserigen Phase gewinnt man durch Entfernung des Wassers das Natriumbenzoat.
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vor Hydrolyse
(Gew.-%)
nach Hydrolyse
(Gew.-%)
39,6 < 0,01
0,1 -
7,9 0,3
46,7 46,7
20,2
27,1
5,7 5,7
Beispiel IV
Beispiel I wird wiederholt, diesmal entfernt man jedoch aus dem Sumpfprodukt von Destillationskolonne 15 (siehe Leitung 17) mit der Zusammensetzung gemäss Tabelle I die Benzoesäure durch Waschung mit einer wasserigen Sodalosung
(10 Gew.-% Na CO-), worauf dem gewaschenen Produkt Essigsäure beigegeben wird. 2t ό
Das auf diese Weise erhaltene Gemisch, dessen Zusammensetzung in Tabelle VI
('vor Umsetzung') erwähnt ist, wird in Esterbildungsreaktor 18 gesiedet, bis
ο eine Sumpftemperatur von 155 C erreicht ist. Dies nimmt ca. 8 Stunden in Anspruch, Die auf dem Reaktor befindliche Kolonne wird nicht geheizt. Das Destillat (siehe Leitung 19) und der Rückstand (siehe Leitung 20) werden gemeinsam analysiert.
FUr das Analyseresultat sei ebenfalls auf Tabelle VI ('nach Umsetzung1) verwiesen.
Tabelle VI
vor Umsetzung
(Gew.-%)
nach Umsetzung
(Gew.-%)
Benzylalkohol 7,5 0,3
Benzylformiat 9,9 8,7
Benzylacetat 14,3 25,8
Übrige organische Verb. 16,5 16,6
Essigsaure 51,7 47,1
Aaeisensauce/Wasser - 1,7
Beispiel V
Beispiel II, wenn nicht anders angegeben, wiederholt.
Das rohe Benzylbenzoat in Leitung 23, dessen Zusammensetzung in Tabelle IV angegeben ist, wird diesmal Über Leitung 25 in den Ammonolyse/Hydrolyse-Reaktor eingeleitet. Hier wird es mit einer über Leitung 27 zugefUhrten wasserigen Ammoniumhydroxidlösung (25,6 Gew.-%), berechnet als NH OH) in Reaktion gebracht. Die Zusammensetzung des Reaktionsgemisches vor der Ammonolyse/Hydrolyse wird in Tabelle VII angegeben.
Im Ammonolyse/Hydrolyse-Reaktor 26, einem Autoklaven mit Ruhrwerk,
ο wird das Reaktionsgemisch 4 Stunden bei einer Temperatur von 150 C und einem
Druck von 15 at gerührt. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch mit 1 N
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wasseriger Schwefelsaure auf pH = 6 gebracht und driemal mit dem halben Gewicht an Toluol im Vergleich zur vorhandenen Wassermenge extrahiert. Aus dem Extrakt werden das Toluol und die niedriger siedenden Bestandteile abgedampft, wobei ein Produkt mit einer Zusammensetzung gemass Tabelle VII erhalten wird.
Tabelle VII
vor Ammonolyse/Hydrolyse nach Ammonolyse/Hydrolys: (Gew.-%) (Gew.-%)
Benzylbenzoat . 18,4 1,0 Benzoesäure 0,03 37,7 Ammoniumhydroxid 20,2
Wasser 58,7
Benzylalkohol - 42,6
Benzamid - 6,4
übrige organische Verb. 2,6 12,2
Das Benzamid kann durch Kristallisation gewonnen werden. Die Ausbeute an Benzamid kann zuungunsten der Benzoesaureausbeute gesteigert werden, wenn man die Ammonolyse in Gegenwart von weniger oder Überhaupt keinem Wasser ausfuhrt.
Der Benzylalkohol und die Benzoesäure können durch Destillation gewonnen werden.
Beispiel VI / Die Beispiele VI-VIII verweisen auf Figur 2.
Toluol wird in Oxidationsreaktor 1 in der flüssigen Phase bei einer Temperatur von 160 C und einem Druck von 5 at in Gegenwart von 0,008 Gew.-% Kobalt (in Form des Acetats) mit Luft oxidiert. Der Umsetzungsgrad des Toluols betragt ca. 20 %. In Destillationskolonne 12 werden die niedriger als Benzoesäure siedenden Bestandteile sowie etwas Benzoesäure bei atmosphärischem Druck aus dem Sumpfstrom von Reaktor 1 abdestilliert. Das Sumpfprodukt von Destillationskolonne 12 wird in Destillationskolonne 40 bei atmosphärischem Druck weiter destilliert, bis fast alle Benzoesäure und niedriger siedenden Bestandteile aus dem Reaktionsprodukt entfernt sind. Der Rückstand wird in Unterdruckverdampfer 43 bei einer Temperatur von 260 C und einen Druck von 25 mm Hg einer Dünnschicht-
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verdampfung unterzogen. Dem bei der DUnnschichtverdampfung erhaltenen Destillat, einem Gemisch von Benzylbenzoat und Teer, werden in Acidolysereaktor 46, der aus einem gläsernen Kolben mit Rückflusskühler und Rührwerk besteht, Essigsaure und Schwefelsaure beigegeben. FUr die Zusammensetzung des auf diese Weise erhaltenen Gemisches sei auf Tabelle VIII ('vor Acidolyse') verwiesen. Der Teerruckstand besteht u.a. aus Fluorenon (ca. 40 Gew.-%, bezogen auf den Teer), 1,2-Diphenyläthan und 2-, 3- und 4-Methyldiphenyl.
Das im Acidolysereaktor befindlichte Gemisch wird 2 Stunden bei
einer Temperatur von ca. 130 C gekocht. FUr die Zusammensetzung des Reaktorinhalts nach der Acidolyse sie ebenfalls auf Tabelle VIII verwiesen.
Tabelle VIII
Zusammensetzung vor Acidolyse nach Acidolyse Strom 51 Strom 52 Strom 53 (Gew.-%
52,0
Benzoesäure 10,7 23,5
Essigsaure 45,6 39,1 99
Benzylacetat - 16,0 1
Benzylbenzoat 32,3 9,7 -
Teerruckstand 10,8 11,2 -
Schwefelsäure 0,6 0,6 _
99
21,7 25,0 1,3
Das Reaktionsgemisch wird anschliessend in Destillationskolonne 50 in die Ströme 51, 52 und 53 zerlegt. FUr die Zusammensetzung dieser Ströme sei ebenfalls auf Tabelle VIII verwiesen.
Versuche VII-X
Die nachstehenden Versuche zeigen, dass die Acidolysereaktion nach Beispiel VI auch mit anderen Katalysatoren als Schwefelsaure und auch ohne Katalysator ausgeführt werden kann.
Benzylbenzoat, Essigsaure und der angegebene Katalysator werden im angegebenen Mischverhältnis miteinander vermischt. Das Reaktionsgemisch wird anschliessend die angegebene Zeit unter Rückfluss gekocht. Nach der Reaktion wird der Umsetzungsgrad von Benzylbenzoat in Benzylacetat und Benzoesäure bestimmt. FUr die Ergebnisse sei auf Tabelle IX verwiesen.
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Tabelle IX
Versuch VII VIII IX Katalysator kein Phosphorsaure p-Toluolsulfonsäure Schwefelsaure Gew.-% Katalysator im Ver- 20 1 1
gleich zum Benzylbenzoat
Essigsaure (in Mol) im 2 2 8 8 Vergleich zum Benzylben— Reaktionszeit (Stunden) 26 7 6 4 Umsetzungsgrad Benzyl- 4 40 14
benzoat (")
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Claims (27)

2949 PATENTANSPRUECHE
1. Verfahren zur Herstellung von Oxidationsprodukten von Monoalkylbenzolverbin-' düngen durch Oxidation einer Monoalkylbnezolverbindung mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsreaktionsgemisch einer carbonsaureesterbildenden Reaktion unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der esterbildenden Reaktion sowohl die im Oxidationsreaktionsgemisch enthaltenen Alkohole zu Estern der genannten Carbonsaure verestert, wie die im Reaktionsgemisch vorhandenen Ester der unter den Reaktionsbedingungen flüchtigen Carbonsauren zu Estern der genannten Carbonsaure umestert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsaure maximal 18 Kohlenstoffatome je Molekül enthalt.·
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäure eine Benzolcarbonsaure ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man in der esterbildenden Reaktion dieselbe Benzolearbonstture verwendet, die bei der Oxidation der betreffenden Monoalkylbenzolverbindung anfallt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man Toluol oxidiert und als Benzolcarbonsaure in der esterbildenden Reaktion nichtsubstituierte Benzoesäure verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Oxidationsreaktion Benzolcarbonsaure entstehen lasst und diese wenigstens teilweise im Oxidationsreaktionsgemisch zurücklasst, um bei der esterbildenden Reaktion zu verwenden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil der Benzolcarbonsaure mit den fluchtigeren Komponenten aus dem Oxidationsreaktionsgemisch abdestilliert, den Destillationsrückstand als rohes Benzolcarbonsaureprodukt gewinnt und das Destillat in den Esterbildungsreaktor einleitet.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsaure eine aliphatisch Carbonsaure mit 2-4 Kohlenstoffatomen je Molekül ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsaure Essigsaure ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem Reaktionsprodukt der esterbildenden Reaktion den substituierten oder
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ORIQINAL
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nichtsubstituierten Benzylester der genannten Carbonsaure gewinnt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man Benzylbenzoat gewinnt.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man Benzylacetat gewinnt.
14. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Benzylesters, dadurch gekenn ze i chne t, dass man einen benzylbenzoathaltigen Teer einer Acidolysereaktion mit einer niedrigsiedenden Saure unterzieht, bei welcher Reaktion das Benzylbenzoat in den Benzylester der niedrigsiedenden Saure umgesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Saure eine aliphatische Carbonsaure mit 1-6 Kohlenstoffatomen je Molekül ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Saure eine aliphatische Carbonsaure mit 2-4 Kohlenstoffatomen je Molekül ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Saure Essigsaure ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, dass man die niedriger als Benzoesäure siedenden Komponenten vor der Acidolysereaktion aus dem Teer entfernt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der benzylbenzoathaltige Teer als Destillationsruckstand durch Oxidation einer Monoalkylbenzolverbindung mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas und vollständige oder partielle Abdestillation der Benzoesäure zusammen mit allen niedriger siedenden Produkten erhalten worden ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der benzylbenzoathaltige Teer als Destillat durch Verdampfung aus vorgenanntem Destillationsruckstand erhalten worden ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-18, dadurch gekennzeichnet, dass der benzylbenzoathaltige Teer dadurch erhalten worden ist, dass eine Monoalkylbenzolverbindung mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas oxidiert, die Benzoesäure vollständig oder teilweise zusammen mit allen niedriger siedenden Produkten abdestilliert und das Destillat zwecks Veresterung bzw. Umesterung des anwesenden Benzylalkohol und/oder vorhandenen leichten Benaylester zu Benzylbenzoat erhitzt wird.
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22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass man den Rückstand des Produktgemisches der Acidolysereaktion, aus dem man der gebildete niedrigsiedende Benzylester abdestilliert hat, in die der Acidolysereaktion vorangehende des ti11ative Trennungsstufe zurückfuhrt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-22, dadurch gekennzeichnet, dass
man der gebildete Benzylester einer niedrigsiedenden Saure zusammen mit etwas Benzoesäure aus dem Produktgemisch der Acidolysereaktion abdestilliert.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-23, dadurch gekennzeichnet, dass man das Reaktionsprodukt der esterbildenden Reaktion einer Hydrolysebehandlung unterzieht.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer wasserigen Losung eines Alkalimetallhydroxide und/oder eines Alkalimetallcarbonats hydrolysiert, die anfallende wasserige Losung eines Alkalimetallsalzes der genannten Carbonsaure von der erhaltenen organische Schicht abtrennt, aus der Alkalimetallsalzlosung das betreffende Alkalimetallsalz gewinnt und aus der organischen Schicht den substituierten oder nichtsubstituierten Benzylalkohol gewinnt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass man Natriumbenzoat gewinnt.
27. Oxidationsprodukt einer Monoalkylbenzolverbindung, hergestellt unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-26. '
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1213394B (de) * 1957-10-11 1966-03-31 Leuna Werke Veb Verfahren zur Herstellung von Methylestern aromatischer Carbonsaeuren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3328439A (en) * 1963-08-08 1967-06-27 Mobil Oil Corp Catalytic inter-esterification
JPS5021455A (de) * 1973-06-29 1975-03-07

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1213394B (de) * 1957-10-11 1966-03-31 Leuna Werke Veb Verfahren zur Herstellung von Methylestern aromatischer Carbonsaeuren

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326521B2 (en) * 1997-12-18 2001-12-04 Dsm N.V. Process for the preparation of benzyl alcohol

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ES465462A1 (es) 1978-09-16
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PT67457A (en) 1978-01-01

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