DE3244456C2 - - Google Patents
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- C07D319/06—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Alkylencarbonaten durch Umsetzung
eines Alkylenoxids mit Kohlendioxid. Hierbei handelt
es sich um bekannte Reaktionen. Die Alkylencarbonate
werden als Lösungsmittel oder als Ausgangsmaterialien
zur Herstellung der entsprechenden Glykole verwendet.
Es gibt bereits mehrere Verfahren zur Einstufenhydratation
von Alkylenoxiden zu Glykolen in Gegenwart von
Katalysatoren und Kohlendioxid. Solche Verfahren sollen
eine Erniedrigung der zu verwendenden Wassermenge ermöglichen.
Die Entfernung von überschüssigem Wasser ist beim
herkömmlichen Hydratationsverfahren nämlich ein größerer
Kostenfaktor. Das Kohlendioxid wird bei diesem Verfahren
zwar nicht verbraucht, doch glaubt man, daß die Hydratation
über das Alkylencarbonat als Zwischenprodukt verläuft.
Aus US-PS 39 22 314 ist ein Verfahren zur Hydratation
von Ethylenoxid zu Ethylenglykol bekannt, bei dem kein
Katalysator verwendet, jedoch mit einer wäßrigen Lösung
von Ethylenoxid gearbeitet wird, die wenigstens 8 Gewichtsprozent
Ethylenoxid und zumindest 0,1 Gewichtsprozent
Kohlendioxid enthält.
Aus GB-PS 11 77 877 (oder US-PS 36 29 343) geht ein
entsprechendes katalytisches Verfahren hervor. Hiernach
werden Alkylenoxide bei Temperaturen von 80 bis 220°C
und Drücken von etwa 10 bis 180 bar in Anwesenheit eines
Halogenidkatalysators zu den entsprechenden Glykolen
hydratisiert. Bevorzugte Katalysatoren sind Alkalimetallhalogenide
oder quaternäre Ammoniumhalogenide, und zwar
insbesondere Bromide und Iodide. Alkalimetallhydroxide,
Alkalimetallcarbonate oder Alkalimetallbicarbonate werden
als geeignet bezeichnet.
Ein ähnliches Verfahren geht aus US-PS 41 60 116 hervor,
wo zur Katalysierung der Hydratation von Alkylenoxiden
in Gegenwart von Kohlendioxid quaternäre Phosphoniumhalogenide,
vorzugsweise die Iodide und Bromide, verwendet
werden. Dieses Verfahren wird bei Temperaturen
zwischen 50 und 200°C und Drücken von etwa 3 bis 50 bar
durchgeführt. Ein weiteres Verfahren dieser Art wird in
JP-OS 81-45 426 beschrieben, und hierbei wird unter Verwendung
von Kombinationen von Molybdän- und/oder Wolframverbindungen
mit bekannten Katalysatoren gearbeitet,
wie Alkylimetallhalogeniden, quaternären Ammonium- oder
Phosphoniumsalzen, organischen Halogeniden und organischen
Aminen. Die Umsetzung soll bei Temperaturen
zwischen 20 und 250°C und Manometerdrücken von 0 bis
etwa 30 bar durchgeführt werden.
Die Bildung von Alkylencarbonaten erfolgt dem Stand der
Technik zufolge - im Gegensatz zur Hydratation von
Alkylenoxiden zu Glykolen - ohne Anwesenheit von Wasser.
Es werden hierzu jedoch auch Katalysatoren und Reaktionsbedingungen
angewandt, die den oben für die Hydratation
von Alkylenoxiden beschriebenen Katalysatoren und Bedingungen
ähnlich sind.
Gemäß US-PS 26 67 497 werden Alkylencarbonate aus den
entsprechenden Oxiden in Gegenwart von Magnesium- oder
Calciumhalogeniden bei Temperaturen von 150 bis 250°C
und Drücken von etwa 35 bis 140 bar hergestellt.
In US-PS 27 66 258 wird die Verwendung quaternärer
Ammoniumhydroxide, Ammoniumcarbonate und Ammoniumbicarbonate
zur Katalyse der Reaktion von Alkylenoxiden
mit Kohlendioxid beschrieben. Die Umsetzung wird bei
Temperaturen zwischen 100 und 225°C und Drücken von etwa
20 bis 350 bar durchgeführt.
Aus US-PS 27 73 070 ist ein entsprechendes Verfahren unter
Verwendung quaternärer Ammoniumhalogenide bekannt, das
bei Temperaturen von 100 bis 225°C und unter Anwendung
von Drücken von über 20 bar durchgeführt wird. Bei der
in US-PS 27 73 881 beschriebenen Umsetzung werden Amine
als Katalysatoren verwendet, wobei bei Temperaturen von
100 bis 400°C und Drücken von über 35 bar gearbeitet wird.
In US-PS 29 94 705, US-PS 29 94 704 und US-PS 29 93 908
wird die Herstellung von Alkylencarbonaten aus den entsprechenden
Oxiranen beschrieben, wobei unter praktisch
gleichen Bedingungen gearbeitet wird, nämlich bei Temperaturen
zwischen 93 und 260°C und Manometerdrücken
zwischen etwa 8 und 212 bar, und als Katalysatoren organische
Phosphoniumhalogenide, organische Sulfoniumhalogenide
und Harnstoffhydrohalogenide verwendet werden.
In US-PS 35 35 341 wird ein Verfahren unter Einsatz von
Hydrazin oder Hydrazinhalogenidsalzen beschrieben, das
bei Temperaturen zwischen 100 und 250°C durchgeführt
wird.
Aus US-PS 42 33 221 ist eine Gasphasenreaktion bekannt,
bei der ein quaternäre Ammoniumgruppen enthaltendes
Anionenaustauscherharz verwendet wird.
Gemäß JP-OS 80-1 22 776 werden Alkylencarbonate unter Verwendung
organischer Antimonhalogenide zwischen Raumtemperatur
und 120°C in einem wasserfreien Gemisch hergestellt.
Es wurde nun gefunden, daß sich die Umsetzung von Alkylenoxiden
zu den entsprechenden Carbonaten unter Verwendung
bekannter Katalysatoren gegenüber den bekannten Verfahren
überraschenderweise bei niedrigeren Temperaturen und
sogar in Anwesenheit wesentlicher Mengen an Wasser durchführen
läßt. Die Hydrolyse der Carbonate zu den entsprechenden
Glykolen läßt sich dabei auf einem Minimum halten,
so daß das hauptsächliche Produkt das gewünschte Carbonat
ist. Darüber hinaus kann bei dieser Herstellung von Carbonaten
auch bei höheren Temperaturen gearbeitet werden, wie sie
bisher zur Erzeugung von Glykolen angewandt wurden, ohne daß
dabei große Mengen an Glykolen gebildet werden, insbesondere
an höheren Glykolen, sofern man das Molverhältnis von Kohlendioxid
zu Alkylenoxid auf über etwa 1 : 1 hält und der Partialdruck
von Kohlendioxid über einem vorgewählten Wert
liegt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von Alkylencarbonaten durch Umsetzung eines Alkylenoxids mit
Kohlendioxid in Gegenwart von Wasser und eines Katalysators
bei einer Temperatur von über etwa 20°C, einem Druck von 10
bis 200 bar und einem Molverhältnis von Kohlendioxid zu
Alkylenoxid von wenigstens 1 : 1, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man als Katalysator ein organisches quaternäres
Ammoniumhalogenid, ein organisches quaternäres Phosphoniumhalogenid,
ein organisches Sulfoniumhalogenid und/oder ein
organisches Antimonhalogenid einsetzt.
Die Reaktionstemperaturen liegen insbesondere über 90°C, vorzugsweise
in einem Bereich von 90 bis 170°C. Höhere Temperaturen
werden bevorzugt, da dann die Bildungsgeschwindigkeit
für das gewünschte Alkylencarbonat höher ist. Der Druck, bei
dem die Reaktion durchgeführt wird, liegt vorzugsweise im Bereich
von 30 bis 80 bar (Manometerdruck). Als Katalysatoren
eignen sich beispielsweise Methyltriphenylphosphoniumbromid,
Trimethylsulfoniumiodid, Trimethylsulfoniumbromid, Triphenylantimondichlorid
und insbesondere Methyltriphenylphosphoniumiodid,
Tetraethylammoniumbromid und Tetraphenylantimonbromid.
Von den Halogeniden sind die Bromide und die Iodide bevorzugt.
Die Menge an Katalysator beträgt im allgemeinen bis zu
etwa 0,10 Mol pro Mol Alkylenoxid, und sie macht vorzugsweise
0,001 bis 0,02 Mol Pro Alkylenoxid aus.
Im Gegensatz zu früheren Vorstellungen kann auch Wasser in
ziemlichen Mengen vorhanden sein, wobei die Wassermenge sogar
die bei den bekannten Hydratationsverfahren verwendete Wassermenge
übersteigen kann, da die Bildung großer Mengen an
Glykol, insbesondere an höheren Glykolen, vermieden wird, indem
man das Molverhältnis von Kohlendioxid zu Alkylenoxid auf
über 1 : 1 hält und den Partialdruck von Kohlendioxid so einstellt,
daß sich die jeweilige Selektivität zum gewünschten
Alkylencarbonat ergibt. Die Verhältnisse von Wasser zu
Alkylenoxid liegen im allgemeinen bei über etwa 0,01 : 1, und
sie machen vorzugsweise etwa 0,1 : 1 bis etwa 4 : 1 und insbesondere
0,1 : 1 bis 2 : 1 aus, obwohl auch höhere Wassermengen
nicht ausgeschlossen sind. Ein Zusatz von Wasser erhöht
ferner auch die Geschwindigkeit der Carbonatbildung.
Die Umsetzung von Alkylenoxiden mit Kohlendioxid unter Bildung
von Alkylencarbonaten wurde bisher bei Temperaturen von
im allgemeinen 100 bis 300°C, vorzugsweise etwa 150 bis
225°C, durchgeführt. Hierbei wurde zugleich praktisch in
Abwesenheit von Wasser gearbeitet, obwohl dies allgemein nicht
im einzelnen diskutiert wurde. So wurden gemäß US-PS
42 33 221 beispielsweise die Reaktanten nach Kompression
durch Kondensation von Wasser getrocknet, so daß die Feuchtigkeitsmenge
der umzusetzenden Gase ziemlich niedrig war,
nämlich schätzungsweise etwa 0,2 Molprozent. Da man wußte,
daß die Hydrolyse von Carbonaten bei erhöhter Temperatur und
in Gegenwart von Katalysatoren abläuft, die auch zur direkten
Hydrolyse von Alkylenoxiden zu Glykolen brauchbar sind, wurde
bei den bekannten Verfahren eine Anwesenheit von Wasser
offenbar dann vermieden, wenn man lediglich das jeweilige
Carbonat herstellen wollte. Sonst wäre nämlich eine Hydrolyse
zum Glykol zu erwarten gewesen.
Es mußte auch erwartet werden, daß die Umsetzung bei Anwesenheit
von Kohlendioxid über die Bildung von Alkylencarbonat
als Zwischenprodukt verläuft. Hierzu wird beispielsweise hingewiesen
auf US-PS 42 37 324 und US-PS 41 17 250 in Verbindung
mit US-PS 36 29 343. Das Alkylencarbonat wurde jedoch
anscheinend nicht in merklichen Mengen beobachtet, da darin
von quantitativen Ausbeuten an Glykolen gesprochen wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auf einen Materialstrom
aus Kohlendioxid, Ethylenoxid und Wasser angewandt
werden, wie man ihn beispielsweise durch Extraktion von
Ethylenoxid aus einer verdünnten wäßrigen Lösung mit nahezu
kritischem oder überkritischem Kohlendioxid erhält.
Das Molverhältnis von Kohlendioxid zu Alkylenoxid kann von
1 : 1 bis 100 : 1 reichen. Das Molverhältnis von Kohlendioxid
zu Alkylenoxid liegt vorzugsweise bei 1 : 1 bis 10 : 1. Wird
das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit einer Extraktion
von Alkylenoxid mittels nahezu kritischem oder überkritischem
Kohlendioxid angewandt, dann kann das Molverhältnis
von Kohlendioxid zu Alkylenoxid sogar 40 : 1 bis 60 : 1
ausmachen.
Die zulässige Menge an Wasser steht in einer gewissen Beziehung
zu den anderen Verfahrensbedingungen und zur Selektivität
an gebildetem Alkylencarbonat. Wassermengen, die über den
für die direkte Hydratation von Alkylenoxiden zu Glykolen
benötigten Mengen liegen, können bei niedrigen Temperaturen
angewandt werden, wie sich aus den später folgenden Beispielen
ergibt. Bei Temperaturen von über 90°C, insbesondere von
90 bis 170°C, wird vorzugsweise mit Wassermengen von bis zu
Molverhältnissen von etwa 4 : 1, bezogen auf das Alkylenoxid,
und insbesondere Wassermengen von 0,1 : 1 bis 2 : 1, gearbeitet.
Entgegen den Erwartungen hat die Gegenwart von Wasser
einen günstigen Einfluß auf die Geschwindigkeit der Carbonatreaktion.
Dieses Verhalten kann in Verbindungen mit bestimmten
Katalysatoren sogar stärker ausgeprägt sein, und zwar
insbesondere mit Katalysatoren, bei denen zwischen dem Halogenatom
und dem Rest des Moleküls eine ionische und keine
kovalente Bindung besteht, wie dies für die bevorzugten
quaternären Phosphoniumhalogenide gilt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
weiter erläutert.
Die ersten fünf Beispiele zeigen die Bildung von Alkylencarbonaten
bei Temperaturen von unter 90°C.
Man beschickt eine 100 ml fassende Bombe aus rostfreiem Stahl
(Parr) mit einer Probe des jeweils zu untersuchenden Katalysators
sowie mit unterschiedlichen Wassermengen. Die Bombe
wird mit Proben an Ethylenoxid und Kohlendioxid bei -78°C
beschickt, indem man sie in ein Bad aus Trockeneis und Aceton
gibt. Sodann wird die Bombe verschlossen und in ein auf 36°C
gehaltenes Bad gegeben, so daß sich die Innentemperatur der
Bombe auf 30°C erhöht und die Reaktion abläuft. Der Bombeninhalt
wird mit einem Magnetrührer gerührt. Nach geeigneter
Umsetzungszeit wird die Bombe aus dem Bad entnommen und der
Bombeninhalt analysiert. Die bei einer Reihe von Versuchen
dieser Art erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden
Tabelle A hervor.
Die obigen Daten zeigen, daß die Anwesenheit von Wasser
anscheinend keinen wahrnehmbaren Einfluß auf die Gesamtumwandlung
von Ethylenoxid hat, wobei die Selektivität
zu Ethylencarbonat bei Verwendung des Katalysators a
verringert ist, während der Katalysator b das gewünschte
Ethylencarbonat überraschenderweise in einer verbesserten
Selektivität ergibt. Der Katalysator a ist daher eher für
ein Reaktionssystem geeignet, in welchem keine zu große
Wassermenge vorhanden ist. Das Verhältnis von Wasser zu
Ethylenoxid beträgt etwa 0,55 : 1 im Vergleich zum
theoretischen Verhältnis von 1 : 1 für die Hydrolysereaktion.
Der Katalysator b scheint bei Fehlen von Wasser
(siehe Versuch 2) weniger wirksam zu sein, zeigt in
Anwesenheit von Wasser jedoch eine verbesserte Wirksamkeit.
Die für diesen Katalysator gezeigten Verhältnisse von
Wasser zu Ethylenoxid erreichen nahezu 4 : 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vor allem in
Verbindung mit der Bildung von Ethylencarbonat. Wie das
folgende Beispiel zeigt, läßt sich dieses Verfahren jedoch
auch auf andere Oxirane anwenden.
Eine 130 ml fassende Parr-Bombe beschickt man mit einer
Probe des zu untersuchenden Katalysators und - falls
verwendet - mit Wasser. Die Bombe wird bei -78°C auch mit
Proben an Propylenoxid und Kohlendioxid beschickt, indem
man sie in ein Bad aus Trockeneis und Aceton gibt. Sodann
wird die Bombe verschlossen und in ein Bad von 36°C
gegeben, wodurch sich die Innentemperatur der Bombe auf
30°C erhöht und die Reaktion abläuft. Nach geeigneter
Umsetzungszeit wird die Bombe aus dem Bad entnommen und
ihr Inhalt analysiert. Die bei einer Reihe solcher Versuche
erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden
Tabelle B hervor.
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird unter
Verwendung von 1,2-Butylenoxid anstelle von Propylenoxid
wiederholt. Die dabei bei einer Reihe von Versuchen
erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle
C hervor.
In einen 300 ml fassenden und elektrisch geheizten
Autoklav aus rostfreiem Stahl, der mit einem Flügelrührer
versehen ist (Autoklave Engineers, Inc.) führt
man eine Probe des jeweils zu untersuchenden Katalysators
zusammen mit Wasser und Lösungsmitteln (falls
verwendet) ein. Der Autoklav wird durch Eintauchen in
ein Bad aus Trockeneis und Aceton bei -78°C ferner auch
mit Proben von Ethylenoxid und Kohlendioxid beschickt.
Sodann wird der Autoklav verschlossen und bis zum
Erreichen der gewünschten Reaktionstemperatur erwärmt.
Nach Ablauf der geeigneten Reaktionszeit wird der
Autoklav abgekühlt und sein Inhalt analysiert. Die
bei einer Reihe solcher Versuche erhaltenen Ergebnisse
gehen aus der folgenden Tabelle D hervor.
Die folgenden Beispiele zeigen, daß sich im Gegensatz zum
Stand der Technik hohe Ausbeuten an Alkylencarbonaten
erzielen lassen, wenn man die Reaktion bei Temperaturen
von über 90°C in Anwesenheit wesentlicher Wassermengen
durchführt, wobei gleichzeitig die Bildung höherer
Glykole unterdrückt wird.
Man führt eine Reihe von Untersuchungen bei Temperaturen
von über 90°C in Gegenwart verschiedener Wassermengen
durch. Zu diesem Zweck führt man in einen 1 l fassenden
Hochdruckautoklav, der gerührt und elektrisch geheizt
wird, kontinuierlich Ethylenoxid, Kohlendioxid, Wasser
und Methyltriphenylphosphoniumiodid in Form einer Lösung
in Ethylencarbonat ein. Die aus dem Autoklav kontinuierlich
abgezogenen flüssigen Produkte und nicht umgewandelten
Dämpfe werden in einem äußeren Dampf-Flüssigkeits-Separator
aufgetrennt. Man bestimmt die Zusammensetzung der
flüssigen und der dampfförmigen Ströme durch Gaschromatographie
und berechnet die Werte für die Umwandlung und
die Selektivitäten. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen
aus der folgenden Tabelle E hervor.
Den in obiger Tabelle enthaltenen Daten kann entnommen
werden, daß sogar bei einem Arbeiten bei Temperaturen
von bis zu 170°C hohe Ausbeuten an Ethylencarbonat erhalten
werden, obwohl die Menge an vorhandenem Wasser einen
größeren Einfluß bei 170°C als bei 130°C zu haben scheint.
Die Ergebnisse der Versuche 40 und 41 legen sogar nahe,
daß sich Bedingungen finden lassen, unter denen Glykol
als vorwiegendes Produkt anfällt. Das Molverhältnis von
Kohlendioxid zu Ethylenoxid war bei jedem Versuch größer
als 1 : 1.
Wird bei einem Molverhältnis von Kohlendioxid zu Ethylenoxid
von unter 1 : 1 gearbeitet, dann gelangt man zu ganz
anderen Ergebnissen, und dies wird durch die folgenden
Beispiele gezeigt.
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wird hinsichtlich
des Versuchs 33 wiederholt, wobei man abweichend davon
jedoch bei einem Druck von 24,5 bar (Manometer) arbeitet
und das Molverhältnis von Kohlendioxid zu Ethylenoxid
von 2,0 auf 0,5 erniedrigt. Unter Anwendung eines Molverhältnisses
von Kohlendioxid zu Ethylenoxid von 2 ergibt
sich eine Selektivität von 63,2% zu Ethylencarbonat
(EC) und von 36% zu Ethylenglykol (MEG), während man
bei Arbeiten mit einem Molverhältnis von Kohlendioxid
zu Ethylenoxid von 0,5 zu einer Selektivität von 58%
zu MGE und einer Selektivität von 41% zu EC gelangt.
Bei einem Molverhältnis von Kohlendioxid zu Ethylenoxid
von 0,5 war ferner auch die Bildung von Diethylenglykol
(DEG) mit einer Selektivität von 1,4% signifikant, während
bei einem Arbeiten mit einem Molverhältnis von
Kohlendioxid zu Ethylenoxid von 2 DEG in den Produkten
nur in einer Selektivität von 0,8% festgestellt werden
konnte. Daraus ergibt sich, daß das Molverhältnis von
Kohlendioxid zu Ethylenoxid ein wichtiger Faktor ist,
wenn man Alkylencarbonate anstelle des entsprechenden
Glykols herstellen möchte und wenn man Alkylenoxid in
Anwesenheit von Wasser mit Kohlendioxid umsetzt. Zur
Erzielung solcher Ergebnisse soll das Molverhältnis von
Kohlendioxid zu Ethylenoxid bei über etwa 1 liegen. Die
Auswahl des günstigsten Molverhältnisses richtet sich
nach der Menge an vorhandenem Wasser und der Arbeitstemperatur.
Zur Ermittlung des Einflusses des Kohlendioxidpartialdrucks
wiederholt man das in Beispiel 5 beschriebene
Verfahren anhand verschiedener Vesuche, wobei man sowohl
den Absolutdruck als auch den Partialdruck verändert. Die
dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden
Tabelle F hervor.
Es ist ersichtlich, daß ziemliche Mengen an Glykol
gebildet werden, wenn man den Kohlendioxidpartialdruck
nicht genügend hoch hält. Dies ist bei der Herstellung von
Ethylencarbonat jedoch nicht erwünscht. Temperatur,
Molverhältnis von Wasser zu Ethylenoxid und Kohlendioxidpartialdruck
müssen daher so eingestellt werden, daß sich
die gewünschte Selektivität zum Carbonat ergibt. Bei einem
Molverhältnis von Wasser zu Etylenoxid in der Beschickung
von 1 : 1 und Anwendung einer Reaktionstemperatur von
130°C muß man den Kohlendioxidpartialdruck daher beispielsweise
auf 64 bar oder darüber halten, um die Menge an
gebildetem Ethylencarbonat maximal zu gestalten.
Unter Anwendung des in Beispiel 5 beschriebenen Verfahrens
führt man eine Reihe weiterer Versuche durch, bei denen
die Wassermenge entsprechend geändert wird. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle G
hervor.
Eine Berechnung der Konstanten für die Reaktionsgeschwindigkeit
zeigt, daß eine Erhöhung der Umwandlung an Ethylenoxid
von 92% auf 97,5% vergleichbar ist mit einer
etwa vierfachen Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit.
Der Zusatz von Wasser zu einer trockenen Beschickung
führt daher überraschenderweise zu einer beachtlichen
Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, während man als
Reaktionsprodukt immer noch vorwiegend Ethylencarbonat
erhält.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Alkylencarbonaten durch Umsetzung
eines Alkylenoxids mit Kohlendioxid in Gegenwart von
Wasser und eines Katalysators bei einer Temperatur von über etwa
20°C, einem Druck von 10 bis 200 bar und einem Molverhältnis von
Kohlendioxid zu Alkylenoxid von wenigstens 1 : 1,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein organisches
quaternäres Ammoniumhalogenid, ein organisches quaternäres
Phosphoniumhalogenid, ein organisches Sulfoniumhalogenid und/
oder ein organisches Antimonhalogenid einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein Methyltriphenylphosphoniumiodid
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in einer Menge
bis zu etwa 0,10 Mol pro Mol Alkylenoxid einsetzt.
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US2773070A (en) * | 1952-10-31 | 1956-12-04 | Jefferson Chem Co Inc | Catalytic process for producing alkylene carbonates |
US2994705A (en) * | 1958-12-08 | 1961-08-01 | Pure Oil Co | Preparation of cyclic alkylene carbonates in the presence of organic phosphonium compounds |
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