DE2909780A1

DE2909780A1 - Verfahren zur hydrierung von p-tert.- amylphenol

Info

Publication number: DE2909780A1
Application number: DE19792909780
Authority: DE
Inventors: Heinz-J Dr Rer Nat Brockmeyer; Hans Ing Grad Winter
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1979-03-13
Filing date: 1979-03-13
Publication date: 1980-09-18
Also published as: NL8001413A

Description

"Verfahren zur Hydrierung von p-tert.-Amylphenol"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrierung von p-tert. -Amylphenol in Gegenwart eines Palladium-auf-Kohle-Katalysators zu p-tert. -Amylcyclohexanon.
Aus der Deutschen Patentschrift 2 530 759 sind Palladium-Trägerkatalysatoren für die selektive Hydrierung von Phenolen zu Cyclohexanonen bekannt.
In der US-Patentschrift 2 829 166 wird ein Verfahren zur selektiven Hydrierung von Phenol zu Cyclohexanon inGegenwart eines Palladium- auf-Kohle-Katalysators bei etwa 40 bis 150°C und einem Druck nicht über 21 kg/cm² beschrieben.
Um die Reaktionsgeschwindigkeit dieses Verfahrens zu erhöhen und seine Selektivität und seinen Umsatz zu verbessern, wird in der Deutschen Auslegeschrift 1 144 267 vorgeschlagen, einen mit Natrium aktivierten Palladium-Katalysator zu verwenden und die Hydrierung in Gegenwart einer anorganischen, -alkalisch reagierenden Verbindung, vorzugsweise einer Natriumverbindung, insbesondere Natriumhydroxid und Natriumcarbonat, durchzuführen. Als bevorzugte Temperaturen und Drücke werden die im Bereich von 150-225°C beziehungsweise 2,5 - 11 kg/cm² genannt.
In der Französischen Schrift 2 372 136 werden als die durch Palladium katalysierte Hydrierung zu Cyclohexanon verbes sernde Zusätze die Hydroxide, Carbonate, Phenolate, Bicarbonate und Nitrate der Alkalimetalle genannt. Vorzugsweise wird hier bei einer Temperatur von 135 - 185°C und einem Druck von 6,6 - 15 kg/cm² gearbeitet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Hydrierung von p-tert.-Amylphenol in Gegenwart eines Palladium-auf-Kohle-Katalysators zu schaffen, das bei möglichst kurzer Reaktionszeit mit hohem Umsatz und hoher Selektivität zu p-tert. Amylcyclohexanon führt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hydrierung in Gegenwart von Natriumcarbonat, Borax und/oder Natriumacetat durchgeführt wird.
Die Natriwn-Konzentration sollte 0,001 - 10, vorzugsweise 0,01 - 1 Gewichts-%, bezogen auf die Menge des eingesetzten p-tert.-Amylphenols, betragen. -Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Umsatz des p-tert.-Amylphenols von bis zu 98 Gewichts-% und eine Ausbeute an p-tert. -Amylcyclohexanon von etwa 90 Gewichts-% und mehr, bezogen auf das eingesetzte p-tert.-Amylphenol, erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei Temperaturen von 120 - 2500C, vorzugsweise von 140 bis 2200C, und bei Drücken von 1 - 20 bar, vorzugsweise von 5 - 19 bar, durchführen.
Geeignete Katalysatoren sind handelsübliche Palladiumauf-Kohle-Katalysatoren in feinteiliger Form mit einer Metalloberfläche > 8 m²/g, besonders von 15 m²/g und mehr, gemessen durch selektive Adsorption von Kohlenmonoxid.
Als günstig hat sich der Einsatz eines Katalysators mit 5 Gewichts-% Palladium, bezogen auf den Träger, einer Metall-2 oberfläche von 15 m /g und einer spezifischen Oberfläche von 800 m2/g, gemessen nach der BET-Methode, erwiesen. Der Katalysator wird in einer Menge von 0,1 - 10, vorzugsweise von 0,3 - 2 Gewichts-%, bezogen auf das eingesetzte p-tert.-Amylphenol, verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Vorteilhafterweise arbeitet es ohne Lösungsmittel für das p-tert. -Amylphenol.
Gegebenenfalls kann aber auch ein geeignetes Lösungsmittel, zum Beispiel n-Octan oder Methylcyclohexan, verwendet werden.
In dem folgenden Beispiel wird die Hydrierung von p-tert. -Amylphenol nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Zusatz von Borax beschrieben.
Beispiel: In einen mit einer Rührvorrichtung versehenen 250 ml-Autoklav werden 25 g p-tert.-Amylphenol, 40 mg Borax, entsprechend einer Natrium-Konzentration von etwa 0,02 Gewichts-%, bezogen auf p-tert.-Amylphenol, und 250 mg Pd/C mit 5 Gewichts-% Pd und einer Metalloberfläche von 15 m2/g gegeben.
Nach Spülen zunächst mit Stickstoff, dann mit Wasserstoff wird der Autoklav in einem auf 2000C gebrachten Ölbad unter Beibehalten einer Wasserstoffatmosphäre und von Normaldruck und unter intensivem Rühren erhitzt. Dann wird Wasserstoff in einer Menge, entsprechend der um etwa 10% erhöhten theoretisch notwendigen Menge, unter Einstellen und Aufrechterhalten eines Druckes von 10 - 12 bar zugegeben. Nach 15 Minuten wird der Autoklav rasch auf etwa 50 0C abgekühlt.
Anschließend werden aus dem Reaktionsgemisch Katalysator und Borax durch Filtrieren abgetrennt. Durch gaschromatographische Analyse werden in dem Filtrat 92,5 Gewichts-% p-tert.-Amylcyclohexanon, 4,5 Gewichts-% p-tert.-Amylcyclohexanol und 2% p-tert. -Amylphenol nachgewiesen.
In einer Reihe von entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Hydrierungsversuch durchgeführten Versuchen wurde der Einfluß der Menge des Na2CO3 -Zusatzes, der Temperatur und des Druckes auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ausbeute an p-tert. -Amylcyclohexanon untersucht.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Tabelle

Na2CO3 T P Reaktionsgeschwin- p-tert.-Amylcyclo-
[mg] [°C] [bar] digkeit hexanon
[min] [Gewichts-%]
0 170 10-12 39 76,0
25 170 10-12 21 87,9
45 170 10-12 18,5 88,1
62 170 10-12 18,5 88,6
125 170 10-12 16,5 83,o
34 170 2- 4 53 86,5
34 170 6- 8 25 86,5
34 170 8-10 21 89,3
34 170 10-12 18 88,1
34 170 14-16 16 89,5
45 120 10-12 108 68,3
45 140 10-12 53 86,4
45 160 10-12 25 - 85,4
45 180 10-12 18 84,1
45 200 10-12 11 84,3

Claims

"Verfahren zur Hydrierung von p-tert.-Amylphenol" Patentansprüche 1. Verfahren zur Hydrierung von p-tert.-Amylphenol in Gegenwart eines Palladium-auf-Kohle-Katalysators zu p-tert. -Amylcyclohexanon, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung in Gegenwart von Natriumcarbonat, Borax und/oder Natriumacetat durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die NatriumKonzentration 0,001 - 10 Gewichts-% bezogen auf das eingesetzte p-tert.-Amylphenol, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung bei einem Druck von 1 - 20 bar durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung bei einer Temperatur von 120 - 250 0C durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Palladiumauf-Kohle-Katalysator eine Metalloberfläche von 15 m /g und eine spezifische Oberfläche von 800 m2/g besitzt.