DE902495C - Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen

Info

Publication number
DE902495C
DE902495C DEB18236A DEB0018236A DE902495C DE 902495 C DE902495 C DE 902495C DE B18236 A DEB18236 A DE B18236A DE B0018236 A DEB0018236 A DE B0018236A DE 902495 C DE902495 C DE 902495C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
cobalt
hydrogen
methanol
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEB18236A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Herbert Friederich
Dr Walter Reppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DEB18236A priority Critical patent/DE902495C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE902495C publication Critical patent/DE902495C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/54Preparation of carboxylic acid anhydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/30Compounds having groups
    • C07C43/303Compounds having groups having acetal carbon atoms bound to acyclic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/54Preparation of carboxylic acid anhydrides
    • C07C51/56Preparation of carboxylic acid anhydrides from organic acids, their salts, their esters or their halides, e.g. by carboxylation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
    • C07C67/37Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by reaction of ethers with carbon monoxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen Es ist bekannt, durch Umsetzung von Methanol mit Kohlenoxyd und Wasserstoff sauerstoffhaltige organische Verbindungen herzustellen, die mehr Kohlenstoffatome enthalten als Methanol. Man hat so beispielsweise aus Methanol und Kohlenoxyd, gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserstoff, unter Verwendung von Metallen der B. Gruppe des Periodischen Systems und deren Verbindungen bei hohen Temperaturen und unter hohen Drucken Gemische höherer Alkohole mit höheren Carbonsäuren, deren Abkömmlingen und Aldehyden hergestellt. Ein bekanntes neueres Verfahren besteht darin, durch Einwirkung-,von Kohlenoxyd und Wasserstoff auf Methanol unter hohem Druck bis zu 3oo at bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen Acetaldehyd, gegebenenfalls in Mischung mit Essigsäure, zu erzeugen. Hierbei hat man als Katalysatoren zur Carbonylbildung befähigte Metalle oder deren Verbindungen, z. B. Kobalt, Kobaltphosphat oder Kobaltchlorid, verwendet. Auch bei der gemäß der Patentschrift 763 693 stattfindenden Umsetzung von Alkoholen mit Kohlenoxyd zu Carbonsäuren und deren Estern hat man schon mit Halogeniden von Metallen der Eisengruppe als Katalysator gearbeitet.
  • Es wurde nun gefunden, daß sich für die Umsetzung von Alkoholen oder Äthern mit Kohlenoxyd, gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserstoff, als Katalysatoren besonders vorteilhaft komplexe Verbindungen des Kobalts eignen, wie sie durch Umsetzen von Kobalthalogeniden mit organischen Ammonium- oder Phosphoniumverbindungen erhältlich sind.
  • Geeignete Katalysatoren dieser Art sind beispielsweise das Triäthylbutylammoniumkobaltchlorid der Formel [(CZHS)3(C,H9)N]2 - CoCl4, das Butylpyridiniumkobaltbromid [(C,H,N) C4H8]Q - CoBr4, das Triäthylammoniumkobaltbromid [(C2 H5) 3 N H]2 - Co Br4 oder das Triphenylbutylphosphoniumkobaltbromid [(C,Hs)3(C4Ha)P]z' CoBr4.
  • Diese Katalysatoren haben vor den anderen bisher verwendeten Kobaltkatalysatoren den Vorteil, daß sie die Umsetzung bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen mit vorzüglichen Ausbeuten und Umsätzen erlauben. Dabei wird überhaupt kein oder nur sehr wenig Kobaltcarbonyl gebildet, so daß die Katalysatoren eine lange Lebensdauer haben und die Reaktionsprodukte nicht durch Kobaltcarbonyl verunreinigt sind.
  • Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa 70 und 15o° und unter einem Druck von mindestens 5o at durchgeführt. Wenn man Wasserstoff mitverwendet, kann das Verhältnis zwrischen Kohlenoxyd und Wasserstoff in weiten Grenzen schwanken, doch empfiehlt es sich, zur Erzielung guter Umsätze keine Gasgemische zu verwenden, die weniger als 5, vorzugsweise mindestens io°/o Kohlenoxyd enthalten. Die Gaszusammensetzung ist allerdings nicht ohne Einfluß auf die Zusammensetzung des Reaktionsproduktes. Bei verhältnismäßig wasserstoffarmen Gemischen, etwa bei einem Wasserstoffgehalt bis etwa 40 °/o, ist das Haupterzeugnis Carbonsäure oder Ester, also im Falle des Methanols Essigsäure bzw. Essigsäuremethylester. Bei höherem Wasserstoffgehalt findet in steigendem Maße eine Bildung von Aldehyden, beim Methanol von Acetaldehyd und insbesondere von Acetaldehyddimethylacetal statt.
  • Das für die Umsetzung benutzte Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch kann auch noch inerte Gase enthalten; doch soll es nach Möglichkeit frei von Schwefelwasserstoff sein.
  • Die Umsetzung, für die man auch wasserhaltige oder technische Alkohole oder Alkoholgemische verwenden kann, läßt sich diskontinuierlich und auch kontinuierlich durchführen. Es ist nicht erforderlich, die Einwirkung des Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisches auf den Alkohol so lange fortzusetzen, bis aller Alkohol umgesetzt ist; es empfiehlt sich vielmehr, nur einen Teil des Alkohols umzusetzen und aus dem Umsetzungserzeugnis den nicht verbrauchten Alkohol zurückzugewinnen und wieder der Umsetzung zuzuführen. Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes erfolgt zweckmäßig durch Destillation, gegebenenfalls unter erhöhtem oder vermindertem Druck, unter Verwendung von Hilfsflüssigkeiten oder unter Zusatz von Wasserdampf. Der verwendete Katalysator findet sich in unveränderter Form zum größten Teil im Destillationsrückstand; er kann meist ohne weitere Reinigung wieder verwendet werden.
  • Die Katalysatorkonzentration liegt zweckmäßig zwischen o,oi und 1 °/o Co, bezogen auf das eingesetzte Methanol. Durch Zusatz organischer Basen, z. B. von Pyridin, läßt sich die Wirksamkeit des Katalysators oft verbessern. Da man vorzugsweise mit Alkohol im Überschuß arbeitet, erübrigt sich in der Regel die Mitverwendung eines zusätzlichen Lösungsmittels, doch lassen sich solche, z. B. Kohlenwasserstoffe, Ester, Äther oder die Umsetzungsprodukte selbst, grundsätzlich anwenden. Die Umsetzung verläuft besonders glatt mit Methanol, doch läßt sie sich auch auf höhere aliphatische sowie alicyclische und araliphatische sowie heterocyclische Alkohole anwenden. Gemische von Alkoholen sind ebenfalls geeignet. Auch mehrwertige Alkohole, z. B. i, 4-Diole, sind der Reaktion zugänglich. Die Umsetzung der Äther verläuft schwieriger, doch gestattet auch hier die Anwendung der neuartigen Katalysatoren eine Verbesserung des Verfahrens.
  • Die in den nachstehenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i . In einem Edelstahlautoklav werden 15oo Teile Methanol in Gegenwart von 3o Teilen Di-(butylpyridinium) kobalttetrabromid [(CSHSN) (C,H9)]2 - CoBr4 bei 120° 48 Stunden lang mit einem Gasgemisch aus gleichen Volumteilen Kohlenoxyd und Wasserstoff unter Zoo at Druck behandelt. Bei der Destillation des orangefarbenen Umsetzungsprodukts erhält man neben Wasser und unverändertem Methanol 65 Teile Essigsäuremethylester und 66o Teile Acetaldehyddimethylacetal. Aus dem Destillationsrückstand kann man durch Umkristallisieren aus Methanol 27 Teile des reinen blauen Katalysators zurückerhalten. Für die Wiederverwendung ist jedoch auch der nicht umkristallisierte Katalysator geeignet. Beispiel 2 In einem Edelstahlautoklav werden 13oo Teile Methanol in Gegenwart von 15 Teilen Dibutyldip yn *diniumkobalttetrabromid (s. Beispiel 1), 15 Teilen Triäthylbutylammoniumkobalttetrabromid [(C,H5)3 (C4IH8)N]2 - Co Br4 und 3 Teilen Pyridin bei i3o° mit einem Gasgemisch aus 4 Volumteilen Kohlenoxyd und i Teil Wasserstoff unter Zoo at Druck 5o Stunden lang behandelt. Bei der Destillation des Reaktionsgemisches erhält man 895 Teile Essigsäuremethylester, 33o Teile Essigsäure, i5o Teile Acetaldehyddimethylacetal und ein wenig Acetaldehyd. Der Rest besteht aus nicht umgesetztem Methanol (etwa 15 °/o) und Wasser. Als Destillationsrückstand verbleibt das tiefblaue Gemisch der eingesetzten Komplexsalze, das erneut verwendet werden kann. Beispiel 3 In einem Edelstahlautoklav werden 45o Teile Methanol in Gegenwart von 5 Teilen Triäthylbutylammoniumkobalttetrabromid [(CZHS)3 (C,Ha) N]2 ' CoBr, mit einem Gasgemisch aus 980/, Kohlenoxyd und 2 °/o Wasserstoff bei 13o° unter 65o at Druck behandelt, bis keine Gasaufnahme mehr erfolgt. Bei der Destillation der rosafarbenen Lösung erhält man neben Wasser in praktisch quantitativem Umsatz 38o Teile Essigsäuremethylester, iog Teile Essigsäure und z9 Teile Acetaldehyddimethylacetal. Als Destillationsrückstand erhält man das eingesetzte Komplexsalz zurück.
  • Beispiel 4 In einem Edelstahlautoklav werden q.5o Teile Methanol in Gegenwart von 15 Teilen Triäthylbutylammoniumkobalttetrabromid bei 13o° mit Kohlenoxyd unter 650 at Druck behandelt. Bei der Destillation erhält man 46o Teile Essigsäuremethylester neben 2o Teilen Essigsäure, wenig umgesetztes Methanol und Reaktionswasser. Als Destillationsrückstand erhält man das eingesetzte Komplexsalz zurück. Beispiel 5 In einem Edelstahlautoklav werden 35o Teile Methanol in Gegenwart von 2o Teilen Triphenylbutylphosphoniumkobalttetrabromid [(C6H5)3 P (C4H9)]2 [CoBrj bei 13o° mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96 °/o Kohlenoxyd und 4 % Wasserstoff, unter 65o at Druck behandelt. Bei der Destillation erhält man neben Wasser nach praktisch quantitativer Umsetzung 335 Teile Essigsäure, 17o Teile Essigsäuremethylester und 2o Teile Acetaldehyddimethylacetal. Als Destillationsrückstand erhält man das eingesetzte Komplexsalz zurück. Beispiel 6 In einem Edelstahlautoklav werden 35o Teile n-Butanol in Gegenwart von 3o Teilen Triäthylbutylammoniumkobalttetrabromid (s. Beispiel 3) mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96 % Kohlenoxyd und 4 °/a Wasserstoff, bei 22o° unter 65o at Druck 34 Stunden behandelt. Man erhält als Reaktionsprodukt neben etwas unverändertem n-Butanol und gebildetem Reaktionswasser 255 Teile n-Valeriansäure-n-butylester und 71 Teile n-Valeriansäure, die durch Destillation vom praktisch unveränderten Katalysator getrennt werden. Beispiel 7 In einem Edelstahlautoklav werden 35o Teile Butandiol-i, 4 in Gegenwart von 35 Teilen Triäthylbutylammoniumkobalttetrabromid (s. Beispiel 3) mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96 °/o Kohlenoxyd und 4 °/o Wasserstoff, bei 2oo° unter 65o at Druck 27 Stunden behandelt. Das Reaktionsprodukt besteht aus i8o Teilen roher, grüngefärbter kristalliner Adipinsäure (F = 148°), die leicht durch Umkristallisieren aus Wasser gereinigt werden kann, und 355 Teilen blaugrün gefärbter Flüssigkeit, die b-Valerolacton und n-Valeriansäure neben Adipinsäure enthält. Durch Destillation unter vermindertem Druck lassen sich diese Produkte von dem blauen Komplexsalz abtrennen, das wieder für einen neuen Ansatz verwendet werden kann.
  • Setzt man unter gleichen Bedingungen 35o Teile Butandiol-i, 4 in Gegenwart von 13,5 Teilen wasserfreiem Kobaltbromid und 48 Teilen Triphenylbutylphosphoniumbromid [(C8 H.5), (C4 H9) P] Br um, so erhält man ein Reaktionsprodukt, das aus 2io Teilen roher, grünlich gefärbter Adipinsäure (F = 149°) und 315Teilen einer Flüssigkeit besteht, die 8-Valerolacton und n-Valeriansäure neben Adipinsäure und dem eingesetzten Komplexsalz enthält.
  • Beispiel 8 In einem Edelstahlautoklav werden 3oo Teile Methanol in Gegenwart von 5 Teilen wasserfreiem Kobaltbromid und 2o Teilen Triphenyläthylphosphoniumjodid [(C.HS)3 (C,H5)P]J bei 2oo° mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96"/, Kohlenoxyd und 40/, Wasserstoff, unter 7oo at Druck 30 Stunden behandelt. Bei der Aufarbeitung durch Destillation erhält man entsprechend einem quantitativen Umsatz 52o Teile 98,6°/oiger Essigsäure und 6 Teile Methylacetat. Als Destillationsrückstand kristallisiert das grüne Komplexsalz [(CBHS)3 (C,H5)P]2 Co J2Br2 aus.
  • Beispiel 9 In einem Edelstahlautoklav werden Zoo Teile Butandiol-i, 4 in Gegenwart von 3o Teilen Bis-[triphenyläthylphosphonium]-kobaltdijodid-dibromid [(CBHJs (C2H5)P]2 C0J2Br2 (s. Beispiel 8) mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96°/o Kohlenoxyd und 4°/0 Wasserstoff, bei 18o° unter 7oo at Druck 30 Stunden behandelt. Das Reaktionsprodukt besteht aus 247Teilen roher, grüngefärbter Adipinsäure und 9o Teilen einer grünlichen Flüssigkeit, die hauptsächlich aus n-Valeriansäure besteht und Adipinsäure und das unveränderte Komplexsalz gelöst enthält.
  • Beispiel io In einem Autoklav aus gewöhnlichem Hochdruckstahl wird eine Lösung von ioo Teilen Dimethyläther in Zoo Teilen N-Methylpyrrolidon, in Gegenwart von 33 Teilen Bis-[tetraäthylammonium]-kobaltdibromiddijodid [(C,H5)4N]2CoBr2J2, mit einem Gasgemisch, bestehend aus 96°/o Kohlenoxyd und 40/a Wasserstoff bei 18o° und 7oo at 14 Stunden behandelt. Bei der Aufarbeitung wurden neben dem unveränderten Lösungsmittel N-Methylpyrrolidon und dem Katalysator 187 Teile Essigsäureanhydrid neben etwas nichtumgesetztem Dimethyläther erhalten. Das entspricht einer 84°/oigen Umsetzung des eingesetzten Dimethyläthers bei nahezu quantitativer Ausbeute.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen durch Umsetzen von Alkoholen oderÄthern mit Kohlenoxyd, gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserstoff, unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von Kobaltkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daB man als Katalysatoren Komplexverbindungen von Kobalthalogeniden mit organischen Ammonium- oder Phosphoniumverbindungen benutzt.
DEB18236A 1951-12-19 1951-12-19 Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen Expired DE902495C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB18236A DE902495C (de) 1951-12-19 1951-12-19 Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB18236A DE902495C (de) 1951-12-19 1951-12-19 Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE902495C true DE902495C (de) 1954-01-25

Family

ID=6959653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB18236A Expired DE902495C (de) 1951-12-19 1951-12-19 Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE902495C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2523838A1 (de) Verfahren zur herstellung von gemischen aus butandiol-(1,4) und 2-methylpropandiol-(1,3)
DE2431242C3 (de) 2,7,10,15,18,23-Hexamethyltetracosan und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0051859B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethanol aus Methanol
DE2523889A1 (de) 2-vinyl-5-methyl-1,3-dioxan und dessen verwendung zur herstellung von diolen
DE902495C (de) Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen
DE944789C (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeureestern
DE921938C (de) Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Carbonsaeuren, insbesondere Essigsaeure im Gemisch mit deren Anhydrid oder ihren Estern
DE921987C (de) Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen
DE897403C (de) Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen
DE892445C (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeure und deren funktionellen Derivaten
DE3325983A1 (de) Verfahren zur herstellung von tricyclo(5.2.1.0(pfeil hoch)2(pfeil hoch)(pfeil hoch),(pfeil hoch)(pfeil hoch)6(pfeil hoch))decan-2-carbonsaeure
DE933148C (de) Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen
DE2523839A1 (de) Cyclische acetalaldehyde und deren verwendung zur herstellung von diolen
DE2503926A1 (de) Verfahren zur herstellung von vinylestern von carbonsaeuren
DE3122796C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Carbonsäurealkylestern
DE892893C (de) Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeureestern
DE920244C (de) Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeureestern
DE965320C (de) Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen Verbindungen
CH323904A (de) Verfahren zur Carbonylierung von Alkoholen und davon abgeleiteten Estern und Äthern
DE1014113B (de) Verfahren zur Herstellung von Pyrrolidon
DE2207987C3 (de) Lithium-2-thexyl-8-methyl-2-borabicyclo[3.3.1]nonyl-hydrid, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung als stereoselektives Reduktionsmittel
DE951925C (de) Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Carbonsaeuren und bzw. oder deren Estern
DE1543079B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Essigsaeure
DE1003710B (de) Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen Verbindungen
DE921202C (de) Verfahren zur Herstellung sauerstoffhaltiger Verbindungen