DE3044156C2 - Verfahren zur Herstellung von aromatischen Mono- und Diisocyanaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von aromatischen Mono- und DiisocyanatenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Mono- und Diisocyanaten durch
Umsetzung von aromatischen Nitroverbindungen mit Kohlenmonoxid in der Flüssigphase in Gegenwart von
Katalysatoren, die durch Behandeln eines Zeoliths mit einem Metallsalz oder -komplex hergestellt und
anschließend aktiviert wurden.
Die aromatischen Isocyanate sind organische Zwischenprodukte von großer Bedeutung. Zwei von ihnen
sind besonders bekannt: Toluoldiisocyanat und Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
die für die Synthese von Polyurethanen verwendet werden. Alle großtechnischen Verfahren zur Herstellung dieser Produkte
wenden die Phosgenierungsreaktion eines aus der katalytischen Hydrierung eines nitrierten Derivats
stammenden Amins an. Diese Verfahren haben zahlreiche Nachteile, insbesondere erfordern sie die
Synthese und Handhabung von Phosgen, das ein sehr gefährliches Produkt ist Ferner fällt dabei Salzsäure in
großen Mengen an, so daß die kostspielige Erstellung und der Betrieb einer besonderen Anlage zur Elektrolyse
dieser Säure zwecks Rückführung des Chlors erforderlich ist
Der Nutzen und Vorteil, den ein Verfahren, das die Verwendung von Phosgen vermeidet, aufweist, ist
offensichtlich. In mehreren Patentschriften werden kata'ytische Zusammensetzungen beschrieben, die die
Herstellung von Isocyanaten durch Umsetzung einer organischen Nitroverbindung mit Kohlenmonoxid bei
erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ermöglichen. Beispielsweise beschriebt die FR-PS 16 00 529 die
Verwendung eines Edelmetallhalogenids in Gegenwart einer Aminbase von aromatischer Natur als Katalysator.
Die DE-PS 19 10 303 beschriebt Katalysatoren, die aus Halogeniden oder Oxiden von Ru, Rh, Pd, Os, Ir
oder Pt und einer heteroaromatischen Schwefelverbindung gegebenenfalls in Gegenwart eines Oxids von Cr,
Mo, Nb, W oder V gebildet werden. In der FR-PS 15 67 321 wird die Verwendung eines Katalysatorsystems
beschrieben, das aus einem Edeimetallhalogenid und einer organischen Phosphorverbindung, z. B. einem
Triarylphosphin oder einem Phosphit, gebildet wird. Die FR-PS 21 55 242 beschreibt Katalysatorsysteme, die aus
einem oder mehreren Halogeniden von Palladium und/oder Rhodium, einer oder mehreren heteroaromatischen
Stickstoffbasen und einem Cokatalysator bestehen, der aus einem oder mehreren Eisenboraten
gebildet wird. Die FR-PS 2120ΠΟ beschreibt ein
Katalysatorsystem, das außer einem Palladiumhalogenid
und heterocyclischen Stickstoffbasen einen Cokatalysator enthält der aus einem oder mehreren Molybdaten
von Eisen und/oder Mangan besteht Gewisse Versuche wurden unternommen, um die aktiven Phasen
ίο auf Träger aufzubringen. Beispielsweise schlagen die
FR-PS 16 00 529 und 15 58 896 sowie die US-PS 37 28 370 ohne praktische Erläuterung die Aufbringung
des Katalysators auf Träger vom Typ des Aluminiumoxids, Siliciumdioxids, Kohlenstoffs, Bariumsulfats, CaI-ciumcarbonats,
Asbests, Bentonits, Diatomeenerde und Fullererde vor. In der GB-PS 12 57 932 wird die
Verwendung von Palladium, Palladiumchlorid oder Rhodiumchlorid auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und
Siliciumcarbid für die Carbonylierung von Nitroderivaten in der Dampfphase beschrieben, und in einer
Veröffentlichung von W. B. Hardy und R. P. Bennett in Tetrahedron Letters Nr. 11, (1967), S. 961 werden
Ergebnisse beschrieben, die mit einem Katalysator aus Rhodium auf Kohle mit Zusatz von FeCb bei der
Carbonylierung von Nitrobenzol zu Phenylisocyanat erhalten wurden.
Alle diese Systeme auf Basis von Edelmetallen ermöglichen die Herstellung von Isocyanaten aus
Nitroverbindungen mit unterschiedlichen Selektivitäten und Produktionsleistungen, jedoch verhindert ihre
schwierige und kostspielige Isolierung und Gewinnung jede Überführung der Umsetzung in den großtechnischen
Maßstab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Verfahren
vermeidet und sich großtechnisch ausführen läßt.
Diese Auigabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß den Patentansprüchen.
Gemäß der Erfindung wird die direkte Reduktionsreaktion von aromatischen Nitroderivaten zu Isocyanaten mit Kohlenmonoxid mit guten Ausbeuten mit Hilfe von Katalysatoren durchgeführt, die aus aktiven Metallen der Gruppen VIII und IB des Periodensystems bestehen, die in Zeolithen enthalten sind. Die in den Zeolithen enthaltenen aktiven Metalle liegen gewöhnlich in Form von Metallkationen oder -kristalliten vor. Diese Katalysatoren haben eine gute chemische und thermische Beständigkeit und lassen sich nach der Reaktion durch einfache Filtration leicht zurückgewinnen. Sie können somit leicht im Kreislauf geführt und wieder verwendet werden.
Gemäß der Erfindung wird die direkte Reduktionsreaktion von aromatischen Nitroderivaten zu Isocyanaten mit Kohlenmonoxid mit guten Ausbeuten mit Hilfe von Katalysatoren durchgeführt, die aus aktiven Metallen der Gruppen VIII und IB des Periodensystems bestehen, die in Zeolithen enthalten sind. Die in den Zeolithen enthaltenen aktiven Metalle liegen gewöhnlich in Form von Metallkationen oder -kristalliten vor. Diese Katalysatoren haben eine gute chemische und thermische Beständigkeit und lassen sich nach der Reaktion durch einfache Filtration leicht zurückgewinnen. Sie können somit leicht im Kreislauf geführt und wieder verwendet werden.
Die Nitroverbindungen werden mit dem Kohlenmonoxid bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in
Gegenwart eines oder mehrerer Zeolithe, die wenigstens ein aktives Metall enthalten, in Berührung
gebracht Es ist möglich, in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels in diskontinuierlicher Arbeitsweise
in einer Apparatur vom Autoklaventyp oder in kontinuierlicher Arbeitsweise, die die Gewinnung des
gebildeten Isocyanate unmittelbar nach seiner Bildung ermöglicht, zu arbeiten. Die Reaktionsgleichung kann
wie folgt beschrieben werden:
R-NO2+3CO— R-NCO+2CO2
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auf aromatische Verbindungen anwendbar, die eine oder
zwei Nitrogruppen enthalten, die an ein Kohlenstoffatom eines aromatischen Ringes gebunden sind. Diese
als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von aromatischen Mono- und Diisocyanaten bekannten
Verbindungen können durch die folgende Formel dargestellt werden:
10
Hierin stehen χ für 1 oder 2 und y für 0,1,2 oder 3, R
für eine Gruppierung von Atomen oder ein Atom, das an den aromatischen Ring gebunden ist, beispielsweise
für einen AlkyJrest mit 1 bis 10 C-Atomen, ein Halogenatom, Chloratom oder Bromatom, oder einen
Alkoxyrest OR', worin R' ein Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen ist Als Beispiele aromatischer Verbindungen
mit einer oder mehreren Nitrofunktionen, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, seien genannt:
Nitrobenzol, o-Nitrotoluol,
p-NitrotoluoI, 1,2-DinitrobenzoI,
1,3-Dinitrobenzol, 1,4-DinitrobenzoI,
2,4-Dinitrotoluol, 2,6-Dinitrotoluol,
1 -Methoxy^^-dinitrobenzol,
1 -Chlor-2-nitrobenzol und
1 -Chlor^-dinitrobenzol.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch auf aromatische Nitroverbindungen anwendbar, die mehrere
Ringe enthalten, die mit einer oder zwei Nitrofunktionen substituiert sind, beispielsweise
2,4'-Dinitrostilben,4,4'-Dinitrostilben,
2,4'-Dinitrodibenzyl und
4,4'-Dinitrodibenzyl.
Gemäß der Definition, die von J. V. Smith in Amer. Mineral Soc. Spec. Paper, 1, (1963), 281 gegeben wird,
sind Zeolithe Silicoaluminate, deren Struktur Hohlräume aufweist, die von Ionen besetzt =ind, deren große
Bewegungsfreiheit insbesondere Austauschvorgänge ermöglicht Dies ermöglicht die Einführung von
Metallen nach klassischen Ionenaustauschverfahren, wobei das Metallkation eine Umgebung erhält, die
derjenigen, die es in Organometallkomplexen hat, sehr nahe kommt und der Zugang von Reagenzien sehr leicht
bleibt Die Imprägnierung mit Metallsalzen oder -komplexen ist ebenfalls möglich. Gemäß der Erfindung
sind solche Zeolithe, die Metallkationen oder Metalle enthalten, besonders gut für die direkte Carbonylierung
von aromatischen Nitroderivaten zu Isocyanaten geeignet. Von den Zeolithen, die sich für die Zwecke der
Erfindung eignen, sind beispielsweise Cancrinit, Chabasit Zeolith A, Erionit Faujasit Y, Gmelinit, Zeolith L,
Mazzit, Mordenit und Sodalit zu nennen.
Die Einführung eines Metallkations in den Zeolith kann nach der folgenden allgemeinen Arbeitsweise
erfolgen: Die erforderliche Menge eines Metallsalzes, beispielsweise eines Halogenids, wird in überschüssigem
Ammoniak durch Erhitzen am Rückfluß gelöst. Der Ammoniaküberschuß wird durch Abdampfen von der
das gebildete Ammoniumhalogenid enthaltenden Lösung entfernt Anschließend wird Wasser der Lösung
zugesetzt und der Kationenaustausch durchgeführt, in dem der Zeolith unter Rühren bei Umgebungstemperatur
mit der wäßrigen Lösung des Komplexes in Berührung gebracht wird. Das Ende des Austausches
macht sich durch'Entfärbung der Lösung bemerkbar.
Der Zeolith, der das in dieser Weise eingeführte Metallkation enthält wird einer Aktivierungsbehandlung unter Sauerstoff zwischen 100 und 6000C gegebenenfalls mit anschließender reduzierender Behandlung mit Wasserstoff zwischen 50 und 600° C unterworfen, um gegebenenfalls das Metallkation zum Metall zu reduzieren.
Der Zeolith, der das in dieser Weise eingeführte Metallkation enthält wird einer Aktivierungsbehandlung unter Sauerstoff zwischen 100 und 6000C gegebenenfalls mit anschließender reduzierender Behandlung mit Wasserstoff zwischen 50 und 600° C unterworfen, um gegebenenfalls das Metallkation zum Metall zu reduzieren.
Als Metalle werden die Metalle der Gruppen VIII und l/B des periodischen Systems eingesetzt, insbesondere
Eisen, Kobalt Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Iridium, Kupfer und Silber.
Die Metalle können in die Zeolithe in verschiedenen Formen, beispielsweise als Salze oder Komplexe, jedoch
vorzugsweise in Form von Halogeniden, z. B. als Chloride oder Bromide, eingeführt werden. Der
Metallgehalt im Zeolith kann zwischen 0,1 und 30% des Gewichts des gesamten Katalysaiorsystems, vorzugsweise
zwischen 1 und 15 Gewichtsprozent variieren.
Die Konzentration des Katalysators im Reaktionsgemisch, ausgedrückt als Verhältnis von Gramm-Atommetall
zur Zahl der umzuwandelnden Nitrogruppen, kann zwischen ΙΟ-4 und 1 liegen und liegt vorzugsweise
zwischen5 · 10-3undl0-'.
Die Reaktion kann ohne Lösungsmittel durchgeführt werden, jedoch begünstigt die Anwesenheit eines
Lösungsmittels im allgemeinen die Selektivität bezüglich Isocyanat. Bevorzugt als Lösungsmittel werden
gesättigte oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Hexan, Heptan, n-Decan, Decalin, Benzol, Toluol oder
Xylol, und aromatische Halogenide, z. B. Chlorbenzol und Dichlorbenzole. Geeignet sind ferner fluorierte
Lösungsmittel, z. B. perfluoriertes Methyldecalin und Trichlortrifluoräthan.
Wenn in Gegenwart eines Lösungsmittels gearbeitet wird, ist der Anteil nicht entscheidend wichtig, jedoch
wird im allgemeinen mit Lösungen gearbeitet, die 5 bis 50 Gewichtsprozent des Nitroderivats im Lösungsmittel
enthalten. Vorzugsweise wird dem Reaktionsgemisch Pyridin in Mengen von 0,1 bis 30 Mol pro Mol
Nitroderivat, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Mol pro Mol Nitroderivat zugesetzt, um die Selektivität zum
Isocyanat zu verbessern.
Die Reaktionstemperaturen liegen in Abhängigkeit von der Art und der Stabilität der eingesetzten
Reaktionsteilnehmer unter den Arbeitsbedingungen zwischen 100 und 500° C, insbesondere zwischen 150°
und 300° C.
Die Reaktionsdrücke liegen zwischen 20 und 500 bar, vorzugsweise zwischen 150 und 350 bar und müssen
genügen, um einen großen Anteil der Reaktionsteilnehmer in der flüssigen Phase zu halten und eine
Gesamtmenge von Kohlenmonoxid einzuführen, die einem Molverhältnis von CO/NCVGruppe entspricht,
das im allgemeinen zwischen 3 und 100, vorzugsweise zwischen 10 und 65 liegt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft und wichtig für die Herstellung von
Toluoldiisocyanat und Phenylisocyanat, das nach Überführung in das Carbamat mit einem niedrigen Alkohol,
z. B. Methanol oder Äthanol, als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
nach der Beschreibung in Chemical Week vom 9.11.1977, Seite 57, dienen kann.
■ Die Versuche, die in den nachstehenden Beispielen beschrieben werden, werden diskontinuierlich in einem mit Magnetrührer versehenen Autoklaven aus nichtrostendem Stahl durchgeführt, der für Drucke bis 500 bar und Temperaturen bis 300° C ausgelegt ist. Der Autoklav, in denen die verschiedenen Reaktionsteilneh-
■ Die Versuche, die in den nachstehenden Beispielen beschrieben werden, werden diskontinuierlich in einem mit Magnetrührer versehenen Autoklaven aus nichtrostendem Stahl durchgeführt, der für Drucke bis 500 bar und Temperaturen bis 300° C ausgelegt ist. Der Autoklav, in denen die verschiedenen Reaktionsteilneh-
mer, die gegebenenfalls verwendeten Lösungsmittel und der Katalysator eingesetzt worden sind, wird anschließend
mit Stickstoff gespült, bevor er bei gewöhnlicher Temperatur unter Kohlenmonoxiddruck gebracht wird.
Der, Autoklav wird auf die gewählte Temperatur erhitzt, und der Reaktionsverlauf wird durch Registrierung des
Drucks verfolgt Nach der Reaktion werden die Gehalte an Isocyanaten durch quantitative chemische Bestimmung
mit Dibutylamin ermittelt, und der Gehalt an restlichen nitrierten Derivaten und gegebenenfalls an
Azoderivat wird durch Gaschromatographie bestimmt
Nach der Reaktion kann der das Metall enthaltende Zeolith durch FUtradon leicht zurückgewonnen werdea
Er kann als solcher im Kreislauf geführt oder vor der Wiederverwendung einer Regenerierungsbehandlung
unterworfen werden.
Die genannten Ergebnisse sind auf der Grundlage der folgenden Definitionen zu verstehen:
Gesamtumsatz —
Zahl der umgesetzten Mole des nitrierten Derivats
Zahl der Mole des eingesetzten nitrierten Derivats
Zahl der Mole des eingesetzten nitrierten Derivats
x 100
Selektivität zu Isocyanat =
Zahl der gebildeten Isocyanatmole
Zahl der umgesetzten Mole des nitrierten Derivats
Zahl der umgesetzten Mole des nitrierten Derivats
X 100
Ausbeute an Isocyanat =
Zahl der gebildeten Mole des Isocyanats
Zahl der eingesetzten Mole des nitrierten Derivats
Zahl der eingesetzten Mole des nitrierten Derivats
X 100
Eine Probe eines Palladium enthaltenden Zeoliths wird nach der Beschreibung von C. Naccache, J. F. Dutel
und M. Che in J. Catalysis (1973), 29, 179 hergestellt. Hierzu werden 3,3 g Palladiumchlorid mit einem
Überschuß einer konzentrierten Ammoniaklösung am Rückfluß behandelt. Nach vollständiger Auflösung wird
das Ammoniak abgedampft, bis der pH-Wert der Lösung neutral ist. Die Lösung wird dann in drei gleiche
Teile geteilt. Das erste Drittel wird mit 20 g Zeo'ith des
Typs Faujasit Y zusammengegeben und 8 Stunden bei 800C gerührt. Nach Filtration und mehreren Wäschen
mit destilliertem Wasser wird der Zeolith in der gleichen Weise mit dem zweiten Drittel der Lösung von
Palladiumtetraminchlorid zusammengegeben. Die Maßnahme wird mit dem letzten Drittel der Lösung
wiederholt. Nach dem Trocknen werden 22 g Zeolith erhalten, der etwa 10% Palladium enthält.
2 g des ausgetauschten und bei 800C getrockneten
Zeoliths werden in einem Glasgefäß unter einem Sauerstoffstrom von 1,2 l/h, der durch eine Fritte
eingeführt wird, behandelt. Die Probe wird mit gleichmäßigem langsamem Anstieg der Temperatur um
0,5°C/min auf 3500C erhitzt, worauf sie unter Vakuum konditioniert wird. Der erhaltene Feststoff enthält nun
im wesentlichen Palladium der Oxydationsstufe 2.
Beispie! 2
Unter strömendem Wasserstoff wird 1 g der gemäß Beispiel 1 hergestellten endgültigen Probe bei 200° C
reduziert. Der erhaltene Zeolith enthält nun gleichmäßig dispergiertes metallisches Palladium.
In einem 300-ml-Autoklaven werden 6 g Nitrobenzol
und 0,6 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten Zeolith-Katalysators gegeben, worauf der Ansatz mit o-Dichlorbenzol
auf ein Volumen von 80 ml aufgefüllt wird. Der Katalysator wird geschlossen, mit Stickstoff gespült und
mit Kohlenmonoxid auf 200 bar aufgedrückt und dann auf 2400C erhitzt. Man läßt die Reaktion unter
ständigem Rühren 6 Stunden stattfinden, worauf man das Gemisch kühlt und analysiert. Der Gesamtumsatz
des Nitrobenzols beträgt 95,5% und die Selektivität zu Phenylisocyanat 35%.
Der gebrauchte Katalysator wird durch Filtration
50
55 zurückgewonnen und ohne vorherige Behandlung zusammen mit 6 g Nitrobenzol in einen 300-mI-Autoklaven
zurückgeführt Das Volumen wird mit o-Dieh!orbenzol auf 80 ml aufgefüllt, worauf in der vorstehend
beschriebenen Weise weiter gearbeitet wird. Nach einer Reaktionszeit von 8 Stunden wird der Autoklav gekühlt
Die Analysen ergeben, daß der Gesamtumsatz an Nitrobenzol 76% und die Selektivität für Phenylisocyanat
20% beträgt
In einen 300-ml-Autoklaven werden 8 g Nitrobenzol und 0,8 g des gemäß Beispiel 2 hergestellten Zeolith
Katalysators gegeben. Das Volumen des Ansatzes wird mit o-Dichlorbenzol auf 80 ml aufgefüllt Der Versuch
wird auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise weiter durchgeführt, wobei man die Reaktion 6 Stunden
stattfinden läßt. Der Gesamtumsatz von Nitrobenzol beträgt 87% und die Selektivität für Phenylisocyanat
330/0.
Ein Zeolith des Typs Faujasit Y, der 10% Palladium enthält, wird unter den in Beispiel 1 genannten
Bedingungen hergestellt und unter Sauerstoff mit gleichmäßigem Temperaturanstieg um 0,5°C/min bis
auf 5000C erhitzt. In einen 300-ml-Autoklaven werden 0,6 g des Zeoliths zusammen mit 6 g Nitrobenzol
gegeben. Der Ansatz wird mit o-Dichlorbenzol auf ein Gesamtvolumen von 80 ml gebracht. Der Versuch wird
auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise weitergeführt wobei die Reaktionszeit 6,5 Stunden beträgt Nach der
Abkühlung ergibt die Analyse einen Gesamtumsatz von Nitrobenzol von 95,5% und eine Selektivität für
Phenylisocyanat von 56%.
In einen 500-ml-Autoklaven werden 0,7 g des gemäß
Beispiel 5 hergestellten Palladium-Zeoliths, 10 g Nitrobenzol und 0,2 g Pyridin gegeben. Der Ansatz wird mit
o-Dichlorbenzol auf ein Gesamtvolumen von 100 ml gebracht. Der Versuch wird auf die in Beispiel 3
beschriebene Weise weitergeführt, wobei die Reaktionszeit 7,5 Stunden beträgt. Nach dem Abkühlen
ergibt die Analyse einen Gesamtumsatz von 100% und eine Selektivität zu Phenylisocyanat von 77%.
Eine Probe des gemäß Beispiel 5 hergestellten, Pd2+-Ionen enthaltenden und unter Sauerstoff gebrannten
Zeoliths wird einer reduzierenden Behandlung unter Wasserstoff bei 5000C in der gleichen Weise, wie in
Beispiel 2 beschrieben, unterworfen. Anschließend werden 1 g dieses Katalysators sowie 10 g Nitrobenzo!
und 0,2 g Pyridin in einen 500-ml-AutokIaven gegeben,
worauf der Ansatz mit o-Dichlorbenzol auf ein Gesamtvolumen von 100 ml aufgefüllt wird. Der
Versuch wird auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise mit einer Reaktionszeit von 6 Stunden weitergeführt.
Nach dem Abkühlen ergibt die Analyse einen Gesamtumsatz von Nitrobenzol von !00% und eine
Selektivität zu Phenylisocyanat von 78%.
Der gebrauchte Katalysator wird durch Filtration zurückgewonnen und in ein Brennrohr aus Pyrex-GIas
gegeben, durch das ein Sauerstoffstrom von 4 l/h geleitet wird, wobei die Temperatur gleichmäßig um
0,5° C/min auf 500° C erhöht wird. Anschließend wird ein Wasserstoffstrom bei der gleichen Temperatur durchgeleitet
In einen 500-ml-Autoklaven werden 0,4 g des in dieser
Weise behandelten Katalysators zusammen mit 6 g Nitrobenzol und 0,2 g Pyridin gegeben. Der Ansatz wird
mit o-Dichlorbenzol auf ein Volumen von 100 ml aufgefüllt Der Versuch wird auf die in Beispiel 3
beschriebene Weise weitergeführt, wobei die Reaktionszeit 4 Stunden beträgt Nach dem Abkühlen ergibt
die Analyse einen Gesamtumsatz von Nitrobenzol von 100% und eine Selektivität zu Phenylisocyanat von
75%.
In einen 500-ml-Autoklaven werden 0,7 g des gemäß
Beispiel 7 hergestellten, Palladium enthaltenden Zeo-. liths gegeben. Nach Zusatz von 20 g Nitrobenzol und
0,2 g Pyridin wird der Ansatz mit o-Dichlorbenzol auf 100 ml aufgefüllt Nach einer Reaktionszeit von 5,5
Stunden unter den in Beispiel 3 genannten Bedingungen wird das Gemisch analysiert Der Gesamtumsatz von
Nitrobenzol beträgt 100% und die Selektivität zu Phenylisocyanat 67,5%.
In einen 500-ml-Autoklaven werden 0,7 g des gemäß Beispiel 7 hergestellten, Palladium enthaltenden Zeoliths
gegeben. Dann werden 120 g Nitrobenzol und 0,2 g Pyridin zugesetzt. Nach einer Reaktionszeit von 5
Stunden unter den in Beispiel 3 genannten Bedingungen wird das Gemisch analysiert 23 g Nitrobenzol sind
umgewandelt worden (Gesamtumsatz 19,5). Hierbei
ίο sind 8 g Phenylisocyanat gebildet worden (Selektivität
35%).
In einen 500-ml-Autoklaven werden 0.8 g des gemäß Beispiel 7 hergestellten, Palladium enthaltenden Zeoliths
gegeben. Nach Zusatz von 7,5 g 2,4-Dinitrotoluol und 0,2 g Pyridin wird das Gesamtvolumen mit
o-Dichlorbenzol auf 100 ml gebracht. Der Versuch wird auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise weitergeführt,
wobei die Reaktionszeit 4 Stunden beträgt Nach dem Abkühlen ergibt die Analyse einen Gesamtumsatz von
Nitrobenzol von 78% bei einer Selektivität zu Toluol-2,4-diisocyanat von 7% und zu Monoisocyanaten
von 63,5%.
Eine Probe eines Rhodium-Zeoliths wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise aus Rhodiumtrichlorid
und einem Zeolith des Typs Faujasit Y hergestellt Nach dem Trocknen wird der Zeolith, der 5,5% Rhodium
enthält, isoliert und unter Sauerstoff bei gleichmäßigem Temperaturanstieg um 0,5° C/min bis 500° C gebrannt
und dann einer reduzierenden Behandlung unter Wasserstoff bei 5000C unterworfen. In einen 500 ml/
Autoklaven werden 1 g des in dieser Weise hergestellten und behandelten Rhodum-Zeoliths, 0,2 g Pyridin und
10 g Nitrobenzol gegeben, worauf das Volumen mit o-Dichlorbenzol auf insgesamt 100 ml gebracht wird.
Der Versuch wird auf die in Beispie! 3 beschriebene Weise weitergeführt, wobei die Reaktionszeit 7 Stunden
beträgt Der Gesamtumsatz von Nitrobenzol beträgt 80% und die Selektivität zu Phenylisocyanat 60%.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von aromatischen Mono- und Diisocyanaten durch Umsetzung von
aromatischen Nitroverbindungen mit Kohlenmonoxid in der Flüssigphase bei erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck in Gegenwart von Katalysatoren,dadurch gekennzeichnet, daß man die
Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators durchführt, der durch Behandlung eines Zeoliths mit einem
Metallsalz oder -komplex von Metallen der Gruppen VIII und IB des Periodensystems, anschließende
Aktivierung unter Sauerstoff bei 100 bis 6000C und
gegebenenfalls nachfolgende reduzierende Behandlung mit Wasserstoff bei 50 bis 600° C hergestellt
worden ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Katalysator in Gegenwart von Pyridin zur Einwirkung bringt
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