DE2809995A1 - Verfahren zur herstellung von dicyclohexanol-propan durch hydrierung von diphenol-propan - Google Patents

Verfahren zur herstellung von dicyclohexanol-propan durch hydrierung von diphenol-propan

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DE19782809995
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Gerard Hillion
Christian Lassau
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  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

DR. GERHARD RATZEL
PATENTANWALT
Akte 9130
7. März 1978
6800 MANNHEIM 1 , Sockenheimer Str. 36a, Tel. (0C21) 40G315
Postscheckkonto: Frankfurt/M Nr. 8293 603 B η η k : Doutscho Bank Mannheim Nr. 72/00066 To I egr. - C οdο: Gerpat Telex 463570 Para D
Institut Francais du Petrole
4, Avenue de Bois-Preau
92502 Rueil-Malmaison/Frankreich
Verfahren zur Herstellung von Dicyclohexanol-Propan durch Hydrierung von Diphenol-Propan
809837/0876
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Dicyclohexanol-Propan durch Hydrierung von Diphenol-Propan,auch als 4,4'-Isopropyliden-Diphenol oder Bis-Phenol—A bezeichnet, mit Hilfe von molekularem Wasserstoff. Diese Reaktion ist seit langem bekannt, siehe zum Beispiel US-Patent 2 118 954.
Man kennt verschiedene Methoden zur Durchführung dieser Hydrierung. Die Katalysatoren sind im allgemeinen Edelmetalle oder nicht-edle Metalle der Gruppe YIII, z.B. Platin, Palladium, Rhodium, Nickel (Nickel auf einem Träger, Raney-Nickel etct)» oder Kobalt. Man kann auch sogenannte "homogene" Katalysatoren verwenden, die man durch Reaktion von mindestens einer Übergangsmetallverbindung mit mindestens einem Metallhydrid oder einer metallorganischen Verbindung erhält. Als Lösungsmittel wurden z.B. Kohlenwasserstoffe, Alkohole und Äther vorgeschlagen.
Alle diese Methoden verwenden eine große Menge Lösungsmittel, etwa 40 Gew.-$ bezogen auf die eingeführte Reaktionskomponente. Die Anwesenheit von Lösungsmitteln führt zu einer beträchtlichen Verminderung der Produktivität der Apparatur, zu einer Steigerung der Reaktionsbeanspruchungen (lange und langwierige Destillation, erhöhter Partialdruck im Fall der Verwendung von leichten Lösungsmitteln, wie IsopropanoljL
Wenn man ohne Lösungsmittel mit einem homogenen Katalysator ohne besondere Vorsicht arbeitet, so erhält man ein stark gefärbtes Produkt, das nicht vernachlässigbare Mengen restlichen Katalysators enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet, betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dicyclohexanol-Propan durch Hydrierung von Diphenyl-Propan mit molekularem Wasserstoff in Gegenwart eines homogenen Hydrierungskatalysator, bestehend aus einem Reaktionsprodukt von mindestens einer Übergangsmetallverbindung mit mindestens einem Metallhydrid oder einer metallorganischen Verbindung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ohne Lösungsmittel arbeitet, bis der gewünschte Hydrierungsgrad erreicht ist, anschließend einen Alkohol und Wasser zufügt, den Katalysator und die auf diese Weise erhaltene alkoholische Lösung von Dicyclohexanol-Propan abtrennt und letztere fraktioniert, um den Alkohol und das Dicyclohexanol-Propan getrennt zu erhalten.
Man verwendet einen Katalysator bestehend aus einem Gemisch oder Reaktionsprodukt von mindestens einer Übergangsmetallverbindung, z.B. mindestens einer Verbindung des Nickels, Kobalts, Eisen, Titans und/oder Molybdäns, vorzugsweise einer Mckelverbindung, mit mindestens einem Metallhydrid oder einer metallorganischen Verbindung, wobei letztere mindestens eine Kohlenstoff-Metall-Bindung enthält, z.B. eine Verbindung
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Al R,, wobei die Reste R Wasserstoff, Hydrocarbyl oder Hydrocarbyloxi bedeuten, und mindestens einer davon Wasserstoff oder Hydrocarbyl ist.
Man arbeitet z.B. bei HO - 24-O0C vorzugsweise 16O - 2200C, wobei diese Grenzen nur illustrativ und nicht !imitativ sind.
Katalysatoren dieses Typs sind z.B. in den US-Patenten 3 655 799, 3 663 635, 3 784 481 und 3 773 657 oder im französischen Patent 2 228 536 beschrieben.
Man kann die Gesamtmenge Katalysator am Anfang der Reaktion einführen oder sie fraktionsweise oder kontinuierlich im Verlauf der Reaktion zufügen.
Nach einer bevorzugten Variante verwendet man einen homogenen Katalysator, der aus einer aluminiumorganischen Verbindung und einem Gemisch aus Nickel- und Eisenverbindungen gebildet wurde; am Ende der Reaktion, z.B. wenn die Umwandlung 85 bis 97$ erreicht hat, kann man eine komplementäre Menge einer Nickel- und Eisenverbindung oder einen homogenen Hickelkatalysator ohne Eisen zusetzen.
Man führt den Alkohol und das Wasser ein, wenn der gewünschte Hydrierungsgrad des Diphenolpropans erreicht ist. Man kann den Alkohol aber auch früher einführen, z.B. schon wenn
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oder mehr der theoretisch erforderlichen Menge ■ Wasserstoff absorbiert ist, und anschließend das Wasser zusetzen. Man kann aber auch zuerst das Wasser und anschließend den Alkohol einführen.
Der Alkohol ist z.B. Iscpropanol, Cyclohexanol oder 2-Äthylhexanol. Die Alkohole enthalten z.B. 1 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 3 bis 8 Kohlenstoffatome pro Moleküle
Die Menge Alkohol kann in weiten Bereichen schwanken; ein merklicher Effekt wird jedoch z.B. ab O9O5 Gewichtsteilen Alkohol pro Gewichtsteil Bis-Phenol-A erhalten. Es gi"bt keine obere Grenze und man kann z.B. bis zu 1 oder 2 Gewicht steile Alkohol pro Gewichtsteil Bis-Phenol-A oder mehr verwenden. Der Nachteil besteht jedoch darin, daß die-anschliessend zu -destillierende Menge Lösungsmittel beträchtlich ist.
Die Menge Wasser muß ausreichend sein, um den Katalysator in dem alkoholischen Mil^ieu unlöslich zu machen, aber nicht zu viel, um eine Trennung zwischen dem Lösungsmittel und dem Hydrierungsprodukt zu vermeiden. Man verwendet üblicherweise mindestens 0,005 Gewichtsteile Wasser, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Bis-Phenol-A.
Die Temperatur der Piltrierung liegt im allgemeinen zwischen 120 und 2200C, ohne das diese Grenzen obligatorisch sind.
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Der Wasserstoff kann rein oder mit inerten Gasen verdünnt sein.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie hierauf zu beschränken.
Beispiel 1;
Man läßt 200 Gramm Diphenol-Propan schmelzen und fügt einen Katalysator zu, den man vorher durch Reaktion von 1,4 Millimol Nickel-Octoat und 0,35 Millimol Eisenoctoat mit 5,6 Milliraol Triäthylaluminium in 10 Milliliter Heptan hergestellt hat. Man arbeitet bei 2100G und 30 Bar Wasserstoff.
Nach 4 Stunden Reaktionsdauer beobachtet man keine Wasserstoff-Absorption mehr ( die absorbierte Menge ist praktisch gleich der theoretischen Menge ) und man läßt die Temperatur des Reaktors auf 2000C abfallen.Dann fügt man 15 Milliliter Wasser und 20 Milliliter 2-Äthylhexanol-1 zu und zieht das Effluent ab. Nach Abtrennung des Katalysators durch Filtrierung des-tilliert man das 2-Äthylhexanol-1 und isoliert einen völlig klaren und farblosen Destillationsrückstand, der 99$ Dicyclohexanol-Propan enthält. Der Metallgehalt (Nickel und Eisen) ist geringer als 0,5 ppm.
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-JS -
Beispiel 2: (Vergleichsversuch)
Man wiederholt das Beispiel 1, versetzt aber am Ende der Reaktion nur mit 15 Milliliter Wasser und nicht mit Alkohol. Waoh Abtrennung des Katalysators ist das isolierte Dicyclohexanol-Propan stark gefärbt. Der Metallgehalt beträgt etwa 10 ppm.
Wenn man die Menge des Wassers auf 35 Milliliter steigert, wird der oben genannte Nachteil nicht verbessert<>
Beispiel 3t
Man wiederholt das Beispiel 1, verwendet aber 20 Milliliter Cyclohexanol anstelle von 2-Äthylhexanolo Wach Abtrennung des Katalysators, ist die Färbung des Produkts schwach ) aber nicht Null. Dies zeigt die überlegenen Eigenschaften von 2-Äthylhexanol im Vergleich zu Cyclohexanol als Lösungsmittel»
Beispiel 4t
Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch das 2-Äthylhexanol 1 durch die gleiche Menge Isopropyl-Alkohol ersetzt wird« Die Färbung des Produkts nach Abtrennung des Katalysators ist quasi Null.
Beispiel 5t(Yergleichsversuch)
Man wiederholt das Beispiel 1, versetzt aber mit 35 Milliliter 2-Äthylhexanol-1 (und nicht mit Wasser) am Ende der Reaktion« Der Katalysator fällt nicht aus, so daß man ihn nicht durch
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Filtration abtrennen kann.
Im Rahmen dieser Offenbarung stellt das Wort "Effluent" für "Ausströmendes"
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Dicyclohexanol-Propan durch Hydrierung von Diphenyl-Propan mit molekularem Wasserstoff in Gegenwart eines homogenen Hydrierungskatalysators, bestehend aus dem Reaktionsprodukt von mindestens einer Übergangsmetallverbindung mit mindestens einem Metallhydrid oder einer metallorganischen Verbindung,
dadurch gekennzeichnet,
daß man ohne Lösungsmittel arbeitet, bis der gewünschte Hydrierungsgrad erreicht ist, anschließend einen Alkohol und Wasser zufügt, den Katalysator und die auf diese Weise erhaltene alkoholische Lösung von Dicyclohexanol-Propan abtrennt und letztere fraktioniert, um den Alkohol und das Dicyclohexanol-Propan getrennt zu erhalten.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Alkohol und das Wasser einführt, wenn die Hydrierung beendet ist.
3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsmetall ein Edelmetall der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente ist.
4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsmetall Nickel ist.
. .80983 7/0876
Patentansprüche
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsmetall in Form einer Mischung einer Nickelverbindung und einer Eisenverbindung vorhanden ist.
6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,05 bis 1 Gewichtsteile Alkohol pro Gewichtsteil des behandelten Diphenol-Propans verwendet.
7. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol 3 bis 8 Kohlenstoffatome pro Molekül enthält.
8. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol 2 Äthyl-Hexanol-1 verwendet .
9. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 0,005 Gewichtsteile Wasser pro Gewichtsteil des behandelten Diphenol-Propans verwendet.
809837/0878
DE19782809995 1977-03-10 1978-03-08 Verfahren zur herstellung von dicyclohexanol-propan durch hydrierung von diphenol-propan Ceased DE2809995A1 (de)

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