DE903456C - Verfahren zur Herstellung von ª‰-Methoxy-isobutyraldehyd - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von ª‰-Methoxy-isobutyraldehyd

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DE903456C
DE903456C DED10335A DED0010335A DE903456C DE 903456 C DE903456 C DE 903456C DE D10335 A DED10335 A DE D10335A DE D0010335 A DED0010335 A DE D0010335A DE 903456 C DE903456 C DE 903456C
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methacrolein
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methyl alcohol
isobutyraldehyde
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DED10335A
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Thomas Bewley
Brian Keith Howe
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Distillers Co Yeast Ltd
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Distillers Co Yeast Ltd
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C45/71Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction with functional groups containing oxygen only in singly bound form being hydroxy groups

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd.
  • Es ist bekannt, daß ß-Alkoxyaldehyde durch Einwirkung von a-ß-ungesättigten Aldehyden auf gesättigte aliphatische Alkohole in einem alkalischen Reaktionsmedium bei niedrigen Temperaturen gebildet werden. Die Trennung der nach diesem Verfahren erzeugten ß-Alkoxyaldehyde von dem angewendeten überschüssigen Alkohol wurde jedoch für unmöglich gehalten, so daß die Aldehyde nicht in isolierter Form gewonnen und infolgedessen auch ihre Eigenschaften nicht festgestellt werden konnten. Erst vor ganz kurzem gelang es Schulz und Wagner (Angew. Chem. 62 (195o), S. 1o5 bis i16), einige dieser Aldehyde in reinem Zustand zu isolieren, nachdem sie dieselben auf eine verschiedene Weise hergestellt hatten. In der gleichen Veröffentlichung ist festgestellt, daß die Ausbeuten an Alkoxyaldehyd nach der oben beschriebenen Methode infolge der überaus großen Empfindlichkeit des verwendeten Acroleins gegenüber Alkali nur ungefähr 2o 0,/,) der Theorie betrugen. Aus diesem Grunde schlagen die Verfasser vor, die Herstellung von Alkoxyaldehyden nach einem Zweistufenverfahren vorzunehmen, das in der Umwandlung des ungesättigten Aldehyds in ß-Alkoxyacetale und deren Hydrolyse in die freien ß-Alkoxyaldehyde besteht.
  • Ferner wird in der USA.-Patentschrift 2 504 68o ein Verfahren zur Darstellung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd beschrieben, das darin besteht, daß man eine Lösung von a-Methacrolein in Methylalkohol mit einem Gehalt von 25 bis 75 Gewichtsprozent a-Methacrolein allmählich zu im wesentlichen wasserfreiem Methylalkohol gibt, welcher einen Natriümalkoholatkatalysator und ein Polymerisationsverhinderungsmittel enthält und auf einer Temperatur zwischen o und 15' gehalten wird, und dann nach Neutralisation des Katalysators den ß-Methoxy-isobutyraldehyd abtrennt. Eine vorzugsweise Ausgestaltung des Verfahrens ist durch ein Beispiel erläutert, demzufolge 1,14 Mol a-Methacrolein in 1,875 Mol Methylalkohol gelöst wurden und diese Lösung dann zu 5 Mol Methylalkohol gegeben wurde. Die Gesamtmenge des angewendeten Methylalkohols belief sich somit auf etwas mehr als 6 Mo1 Methylalkohol auf i Mol a-Methacrolein. Die aus einer Spanne von - 5o bis + 5o' als zweckmäßig ausgewählte Temperatur lag zwischen o und 15' und die Dauer der Zugabe der Lösung zum Methylalkohol i Stunde. Die erzielte Umwandlung in ß-Methoxy-isobutyraldehyd unter diesen als zweckmäßig beschriebenen Bedingungen ist mit 4.6,5 °/o und die Ausbeute, bezogen auf das eingeführte a-Methacrolein, mit 79,8 ",', angegeben.
  • Es wurde nun gefunden, daß bei der Erzeugung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd durch Kondensation von a-Methacrolein mit Methylalkohol Bedingungen innerhalb ziemlich enger Grenzen eingehalten werden müssen, wenn man hohe Ausbeuten und großen Umsatz in bezug auf a-Methacrolein erzielen will, d. h. unter Vermeidung der Bildung erheblicher Mengen von Aldolen, Acetalen und anderen Kondensationsprodukten.
  • Der hier gebrauchte Ausdruck Umsatz bedeutet das Verhältnis der Menge an dem erzeugten gewünschten gesättigten Aldehyd zu der Differenz zwischen der Menge eingeführten a-Methacroleins und derjenigen, die in unverändertem Zustand wiedergewonnen wurde, alle drei Mengen in Molen ausgedrückt, und der Ausdruck Umwandlung das Verhältnis von der eingeführten Menge a-Methacrolein zu derjenigen, welche insgesamt umgesetzt wurde.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd ist dadurch gekennzeichnet, daß man a-Methacrolein in Methylalkohol in einem Verhältnis von i Mol a-Methacrolein zu wenigstens 12 Mol Methylalkohol unter Rühren in Gegenwart eines alkalischen Katalysators und unter Einhaltung einer Temperatur von im wesentlichen unterhalb ungefähr o' einträgt, wobei die Eintragungsgeschwindigkeit derart geregelt wird, daß die Gesamtmenge a-Methacrolein innerhalb einer Zeitspanne von nicht mehr als 30 Minuten zugesetzt ist, die Kondensationswirkung des alkalischen Katalysators innerhalb 30 Minuten nach Beendigung der Eintragung des a-Methacroleins durch Zugabe von Säure zum Abschluß bringt, das Reaktionsgemisch von vorhandenen Salzen befreit und den erzeugten ß-Methoxy-isobutyraldehyd von unverändertem Methylalkohol und a-Methacrolein durch fraktionierte Destillation trennt.
  • Das Verhältnis von Methylalkohol zu a-Methacrolein soll mindestens i2 Mol Methylalkohol zu i Mol a-Methacrolein betragen, was 6 Raumteilen Methylalkohol zu i Raumteil a-Methacrolein entspricht. Das Verhältnis dieser beiden Komponenten zueinander kann in gewissem Ausmaß bis-zu 2o Raumteilen, entsprechend 40 Mol Methylalkohol zu i Raumteil bzw, i Mol a-Methacrolein schwanken. Ein vorteilhaftes Verhältnis liegt zwischen 16 bis 2o Mol Methylalkohol oder 8 bis io Raumteilen zu i hlol bzw. i Raumteil a-Methacrolein.
  • Der alkalische Katalysator kann das Hydroxyd oder Alkoholat eines Alkalimetalls, z. B. \atriumhydroxyd oder Kaliumalkoholat, sein. Die Menge des Alkalis in dem Reaktionsgemisch ist vorzugsweise von 0,3 bis 0,7 g NaOH in ioo ccm Reaktionsgemisch und hängt von der Menge des angewendeten Methylalkohols ab. Bei Anwendung von Methylalkohol nahe der obenerwähnten Grenze von 40 Mol bedient man sich zweckmäßig der größeren Menge Alkali, während die geringere Menge Alkali bei den kleineren Mengen Methylalkohol genügt, um die Reaktion in gewünschter Weise zu bewirken.: Die Reaktion ist exothermisch, so daß die Temperatur in dem Reaktionsgemisch entsprechend ansteigen würde, wenn nicht für wirksame Kühlung gesorgt wird. Ein Ansteigen der Temperatur über o' selbst um wenige Grade führt zu erhöhter Bildung von a-y-Dimethyl-a-methoxymethylglutaraldehyd und anderen Polymerisationsprodukten. Dies kann jedoch dadurch verhindert werden, daß man die Temperatur bei ungefähr o' oder niedriger hält. Erheblich unterhalb - 5' liegende Temperaturen begünstigen zwar die Reaktion, machen das Verfahren aber infolge der Kosten für die Tieftemperaturkühlung weniger anziehend. Die für die Durchführung des Verfahrens bevorzugten Temperaturen liegen daher zwischen o und - io'.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Zulaufenlassen des a-Methacroleins zu dem Methylalkohol innerhalb beispielsweise 2o Minuten dauert die Kondensation noch einige Zeit an. Gleichzeitig geht aber auch Polymerisation des a-Methacroleins und weitere Kondensation des gebildeten gesättigten Aldehyds mit dem ungesättigten Aldehyd in dem Reaktionsgemisch vor sich, wobei andere Nebenprodukte entstehen, so daß eine allmähliche Abnahme in dem Umsatz der Umwandlung des a-Methacroleins in den gewünschten ß-Methoxy-isobutyraldehyd stattfindet.
  • Wie die Umwandlung des a-Methacroleins in ß-Methoxy-isobutyraldehyd und der Umsatz, bezogen auf die eingeführte Menge a-Methacrolein, unter Abzug der Menge zurückgewonnenen a-Methacroleins durch die verschiedene Länge der Zeitdauer beeinflußt wird, während welcher das Reaktionsgemisch nach Beendigung des Zulaufenlassens des a-Methacroleins unter der Einwirkung des alkalischen Katalysators stehengelassen und ehe die Säure zugesetzt wird, um diese katalytische Wirkung zum Abschluß zu bringen, ist aus der nachfolgenden Tabelle i ersichtlich.
  • Die dort wiedergegebenen Versuche wurden ausgeführt, indem man ein Verhältnis von 16 Mol, entsprechend acht Raumteilen, Methylalkohol auf ein Mol bzw. Raumteil a-Methacrolein zur Anwendung brachte. Der Aldehyd wurde innerhalb eines Zeitraumes von 2o Minuten unter Rühren bei einer Temperatur von - 5' zu dem Methylalkohol, welcher 5 g Na 0 H im Liter enthielt, zugegeben.
    Tabelle i
    Zeit nach Aldehyd- Umsatz Umwandlung
    zugabe (Minuten) o 11/0
    0 93,3 6o,o
    15 89,4 84:5
    30 85,5 89,5
    6o 76,3 9o'5
    120 62,7 9i,2
    Ein guter Umsatz und hohe Ausbeuten an ß-Methoxy-isobutyraldehyd werden erzielt, wenn die Reaktion innerhalb eines Zeitraumes von nicht mehr als 30 Minuten nach Beendigung der a-Methylacroleinzugabe zur Reaktionsmischung zu Ende geführt wird.
  • Die Kondensation kann ansatzweise oder im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden, wobei der Aldehyd und Methylalkohol durch ein Reaktionsgefäß mit einer Geschwindigkeit, «-elche der oben angegebenen Aufenthaltszeit entspricht, geleitet werden und der alkalische Katalysator sodann neutralisiert wird.
  • Diese Neutralisierung zur Beendigung der Kondensationswirkung des alkalischen Katalysators wird durch Zusatz von Säure zu dem Kondensationsreaktionsgemisch bewirkt. Die zuzusetzende Menge Säure muß sehr sorgfältig eingestellt werden. Da das Reaktionsgemisch zur Entfernung der Salze und zur Abtrennung von unverändertem Alkohol und ungesättigtem Aldehyd destilliert werden muß, hat ein Zusatz von Säure in zu kleiner Menge, welche ein pH von 7,5 oder höher ergibt, leicht zur Folge, daß Aldole und höhere polymere Kondensationsprodukte unter dem Einfluß der für die nachfolgende Destillation benötigten höheren Temperaturen gebildet werden. Selbst eine Neutralisation auf ein pH von 7,5 ist in manchen Fällen nicht genügend, weil der pH-Wert die Neigung zeigt, im Laufe der Destillation über diese Zahl hinaus zu steigen. Dies mag darauf zurückzuführen sein, daß Kohlendioxyd aus Carbonaten freigemacht wird, welche in den als Katalysator verwendeten Alkalihydroxyden des Handels enthalten gewesen sein mögen. Das Kohlendioxyd kann auch aus der Luft absorbiert und durch die Säure und die erhöhte Temperatur in Freiheit gesetzt worden sein. Andererseits kann ein allzu großer Säurezusatz zur Bildung von Acetalen in dem Reaktionsgemisch führen.
  • Der px-Wert der alkoholischen Mischung wird mit Hilfe einer sogenannten Capillatorvorrichtung unter Anwendung von Bromkresolgrün, Bromphenolblau und Bromthymolblau als Indikatoren je nach der Höhe des betreffenden Wertes bestimmt.
  • Die Höchstmenge des Säurezusatzes zu dem Reaktionsgemisch, welche zulässig ist, ohne daß er zur Bildung von Acetalen Veranlassung gibt, hängt von der Natur der Säure und von der Zeit ab, während welcher die nachher zu destillierende Mischung in Berührung mit den beheizten Oberflächen des Verdampfers bleibt, in welchem die Destillation zur Ausführung gelangt. Es wurde nämlich festgestellt, daß es von erheblicher Wichtigkeit ist, die Verweilzeit in dem Verdampfer und damit die Berührungszeit mit seinen beheizten Oberflächen so kurz als eben möglich zu halten.
  • Starke Mineralsäuren, wie Salzsäure und Schwefelsäure, können zwar benutzt werden, die Zugabe einer Menge dieser Säuren, welche zu einem pH von 6,o oder auch weniger als 6,5 führt, ist aber zu vermeiden, da selbst ein kleiner Üfiberschuß die Bildung von Acetalen und damit eine Verminderung der Ausbeute an dem erstrebten alkoxylierten P.Idehyd zur Folge hat. Durch den Zusatz von Puffersalzen, z. B. Phosphaten, zu der Mischung mag jedoch unter gewissen Umständen ein pH von weniger als 6,o zulässig werden.
  • Vorzugsweise bedient man sich der Phosphorsäure, um die Kondensationswirkung des alkalischen Katalysators zum Abschluß zu bringen. Sie bildet mit diesem Alkaliphosphate, welche sodann als Puffersalze wirken. Diese Salze sind nicht sehi löslich in der alkoholischen Reaktionsmischung und werden zum Teil abgeschieden. Die Fällung kann aus der Lösung z. B. durch Filtrieren oder Abgießen entfernt werden, ehe die Lösung der Destillation unterworfen wird. Wird diese Destillation in einer Blase ausgeführt, in welcher die Berührungszeit mit der erhitzten Oberfläche des Verdampfers mehrere Minuten ist, liegt die zulässige untere Grenze für den pH-Wert zwischen 6,o und 6,5. Wenn dagegen die Destillation in einem Kletter- oder absteigenden Filmverdampfer durchgeführt und die Berührungszeit dadurch auf weniger als 30 und selbst weniger als 2 Sekunden verringert wird, kann die untere Grenze des PH bis 4,5 erweitert werden, ohne daß eine erhebliche Erzeugung von Acetalen stattfindet.
  • Organische Säuren, beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure oder Oxalsäure, können für den gleichen Zweck ebenfalls Verwendung finden. Sie haben jedoch den Nachteil, daß beim Erhitzen der Reaktionsmischung auf höhere Temperaturen zwecks Abtrennung des ß-Methoxy-isobutyraldehyds durch Destillation die gebildeten organischen Salze die Neigung zeigen, zu dissoziieren. Die Säure destilliert über, und freies Alkali bleibt in der Blase zurück und verursacht weitere Kondensation und Polymerisation von in dem Reaktionsgemisch unverändert gebliebenem a-Methacrolein. Andererseits besitzen sie den Vorteil, daß sie keine Acetale erzeugen, so daß die Menge der zugesetzten Säure so groß sein darf, daß sie ein pH von 3,0 in dem Reaktionsgemisch hervorbringt.
  • Aus allen diesen Gründen wird Phosphorsäure zur Neutralisation des Katalysators vorgezogen, obwohl bei genügend großer Sorgfalt auch die anderen Säuren zur Anwendung gelangen können. Die Neutralisation wird bei möglichst tiefer Temperatur ausgeführt.
  • Die bei der Neutralisation gebildeten Salze beeinträchtigen die Abtrennung des ß-Methoxy-isobutyraldehyds von dem Reaktionsgemisch und seine Konzentrierung. Nachdem man eine gute Ausbeute an ß-Metboxy-isobutyraldehyd erhalten hat, ist es daher wesentlich, diese Salze aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen, ehe man dasselbe zur Gewinnung des ß-Methoxy-isobutyraldehyds der fraktionierten Destillation unterzieht. Diese Entfernung wird zweckmäßig durch eine geschlossene Destillation des Reaktionsgemisches, d. h. durch eine Destillation, bei der die flüchtigen Komponenten des Gemisches nicht nacheinander, sondern geschlossen gleichzeitig aus diesem abgetrieben werden, vorteilhaft bei Atmosphärendruck und zweckmäßig, nachdem man vorher abgeschiedene Salze daraus entfernt hat, ausgeführt. Da es von erheblicher Wichtigkeit ist, die Verweilzeit in dem Verdampfer während der Destillation so kurz uie möglich zu halten, führt man zweckmäßiger@veise die geschlossene Destillation in einem Kletterfihnverdampfer durch, wodurch die Berührungszeit mit den beheizten Oberflächen des Verdampfers beispielsweise auf weniger als 2 Sekunden verringert wird. Während der Destillation braucht man nicht alle flüchtigen Bestandteile des Reaktionsgemisches zu verdampfen.- Es wird z. B. vorgezogen, nur etwa 95 bis 98'.'o des Reaktionsgemisches abzudestillieren und die übriggebliebenen 5 bis 2 ";!" als Trägermittel für den Salzrückstand zu verwenden. Die Temperatur, bei welcher die geschlossene Destillation ausgeführt wird, wird vorteilhafterweise unterhalb io5° gehalten, weil Temperaturen oberhalb iio` die Beständigkeit des Aldehyds ungünstig beeinflussen.
  • Die folgende Tabelle z gibt die Ergebnisse von Versuchen wieder, welche mit einem Phosphorsäurezusatz zu der Kondensationsreaktionsmischung in verschiedenen Mengen angestellt wurden, wodurch die unterschiedlichen aufgeführten p11-Werte hervorgebracht wurden. Die Versuche wurden in einem Kletterfilmverdampfer mit einer Berührungszeit von weniger als i Sekunde durchgeführt.
    Tabelle 2
    Geschlossene Destillation von ß-Methoxy-isobutyraldehyd
    Gesamtmenge
    Eingestellter ß-Methoxy-isobutyraldehvd
    Versuch tt_Wert Verwendeter Indikator
    Zuleitung wiedergewonnen
    Mol mol
    1. 7,2 Bromthymolblau . . . . . . . . . . 26,25 26,1 I 99,5
    2. 5,2 Methylrot . .. . . . .. . . . . . . . 11,36 11,072 94,4
    3. 3,6 Bromthymolblau........... io,648 4,388 41,2
    Das Kondensat von der geschlossenen Destillation, welches in dieser Weise von den in der neutralisierten Reaktionsmischung gelösten Salzen befreit worden war, wurde sodann einer fraktionierten Destillation unterworfen. Hierdurch wurde der ß-11Zethoxy-isobutyraldehy d unschwer von dem unveränderten Methylalkohol und a-Acrolein getrennt. Diese destillieren über und können im Kreislauf zu der Kondensationsstufe zurückgeführt werden.
  • Vor der geschlossenen Destillation kann man die Reaktionsmischung zur Entfernung von irgendwelchen gefällten Salzen filtrieren. Dies kommt besonders in Betracht, wenn Phosphorsäure für die Neutralisation verwendet worden ist. Unterzieht man das Reaktionsgemisch nach dem Filtrieren einer io Minuten oder weniger dauernden geschlossenen Destillation und hinterher einer fraktionierten Destillation, um den ß-Methoxy-isobuty-raldehyd zu isolieren, so erhält man eine Gesamtausbeute an dem gesättigten Aldehyd von 940,'" berechnet auf den in dem Reaktionsgemisch enthaltenen ß-Methoxy-isobutyraldehyd. Führt man die Fraktionierung des Reaktionsgemisches dagegen nach dem Abfiltrieren der ausgefällten Salze, jedoch ohne vorherige geschlossene Destillation des Reaktionsgemisches zur vollständigen Entfernung der darin enthaltenen Salze aus, so ist die Gesamtmenge des in Gestalt einer konzentrierten Lösung gewonnenen ß-Methoxy-isobutyraldehyds weniger als 7o° ö.
  • In der Reaktionsmischung wurden außer dem gewünschten ß-Methoxy-isobutyraldehyd, unverändertem Methylalkohol und a-Methacrolein noch geringe Mengen a-y-Dimethyl-a-methoxymethSflglutaraldehyd gefunden. Die Destillation im Kletterverdampfer wird aus diesem Grunde zweckmäßig derart durchgeführt, daß das Glutaraldehydderivat aus dem Destillat entfernt wird, ehe man den größeren Teil des Destillats kondensiert. Ist das verwendete a-Methacrolein für die Kondensationsreaktion nicht wasserfrei, so findet sich dies Wasser ebenfalls in dem Kondensat vor. Da das Wasser aber dazu neigt, die Zersetzung des ß-i#Iethoxy-isobutyraldehyds in Methylalkohol und a-Methacrolein bei den Destillationstemperaturen zu begünstigen, wendet man zweckmäßig die Reaktionskomponenten in möglichst wasserfreiem Zustand an.
  • Das Kondensationsverfahren nach vorliegender Erfindung kann in Abwesenheit von Polymerisationsverhinderungssubstanzen, wie Hydrochinon, durchgeführt werden. Da jedoch diese Inhibitoren gewöhnlich dem a-Methacrolein für Aufbewahrungszwecke zugesetzt werden, kann die Kondensation auch in ihrer Gegenwart ausgeführt werden, da sie die Kondensationsreaktion nicht beeinträchtigen.
  • Bei der Herstellung von ß-Methoxy-isobutyraldehyd werden Siemens-Martin-Stahl, Kupfer und rostfreier Stahl zweckmäßig vermieden, besonders dort, wo die Reaktionsprodukte bei erhöhten Temperaturen für längere Zeit mit besagten Metallen in Berührung kommen, da sie den erzeugten Aldehyd angreifen. Aluminium kann dagegen Verwendung finden. Es ist erwünscht, den ß-Methoxy-isobutyraldehyd in konzentrierter oder reiner Gestalt zu gewinnen, da die Verbindung zur Umwandlung in die entsprechende ß-Methoxy-isobuttersäure mit Hilfe von molekularem Sauerstoff verwendet werden soll und diese Oxydation vorteilhaft vonstatten geht, wenn der Aldehyd konzentriert oder rein ist.
  • Beispiel 1 525 Mol reiner Methylalkohol, welcher 2,88 Mol Natriumhydroxyd als Katalysator enthielt, wurden auf - 5' abgekühlt und 32,86 Mol a-Methacrolein in stetigem Strom unter Rühren während eines Zeitraums von 20 :Minuten zufließen gelassen. Das Verhältnis ist also 16 Mol Methylalkohol zu i Mol a-Methacrolein. Der Umlauf der Kühlflüssigkeit wurde derart geregelt, daß eine Reaktionstemperatur von - 5' während und nach der Zugabe aufrechterhalten wurde. Unmittelbar nachdem alles a-Methacrolein zugegeben war, wurde das Alkali mit Phosphorsäure neutralisiert und das pa in der Lösung auf 6,9 eingestellt. Die anfallende Lösung enthielt, wie durch Analyse festgestellt wurde, 11,34 Mol a-Methacrolein, i9,ii Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und o,99 Mol weitere Kondensationsprodukte (berechnet auf zwei reaktionsfähige - CHO-Funktionsgruppen), welche im folgenden mit Glutaraldehydderivate bezeichnet werden sollen. Dies entspricht einer Umwandlung von 65,5'"', und einem Umsatz von 88,8"', a-Methacrolein in den gwünschten ß-Methoxy-isobutyraldehyd. Beispiel 2 710,5 Mol reiner Methylalkohol mit einem Gehalt von 3,38 Mol N atriumhy droxyd als Katalysator wurden auf - 5' abgekühlt und 44,45 Mol a-Methacrolein mit gleichbleibender Geschwindigkeit während 2o Minuten unter Umrühren zufließen gelassen. Die Mischung wurde weitere 15 Minuten bei derselben Temperatur gerührt und sodann mit Phosphorsäure auf ein p$ 6,9 neutralisiert. Die sich ergebende Lösung enthielt 6,74 Mol a-Methacrolein, 32,94 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und 1,66 Mol Glutaraldehydderivat. Dies entspricht einer Umwandlung von 84,8"/" und einem Umsatz von 87,4 "/" a-Methacrolein in den gewünschten ß-Methoxy-isobutyraldehyd.
  • Das erhaltene Produkt wurde filtriert und 23,81 der Methylalkohollösung mit einem Gehalt von 5,35 Mol a-Methacrolein, 26,25 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und 5,28 Mol Glutaraldehydderivat einem Kletterfilmverdampfer bei Atmosphärendruck und mit einer Geschwindigkeit von stündlich 5951 zugeführt, was 6,56 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd entsprach. Das Destillat siedete bei 92 bis 98' und enthielt 5 Mol a-Methacrolein, 26,1 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und 0,39 Mol Glutaraldehydderivat. Der Anfall an ß-Methoxy-isobutyraldehyd in dem Destillat war demnach 99,4 "/" und die Wiedergewinnung des unveränderten a-Methacroleins 93,5 "/".
  • 9,35 1 des so erhaltenen Destillats, welche 2,6 Mol a-Methacrolein, 13,38 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und o,8 Mol Glutaraldehydderivat enthielten, wurden einer Dauerdestillationsvorrichtung zugeführt, deren Kesseltemperatur auf 98' gehalten wurde. Die Zulaufgeschwindigkeit betrug 1,71 in der Stunde oder 2,44 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd. Das Destillat siedete bei 64' und enthielt 2,3 Mol a-Methacrolein und 0,41 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd. Der Kesselablauf enthielt o,22 Mol a-Methacrolein, 22,z7 Mol ß-Methoxy-isobutyraldehyd und o,64 Mol Glutaraldehydderivat. Die Gesamtgewinnung an ß-Methoxyisobutyraldehyd belief sich somit auf 94°/0, von denen 9o,9 "/" am Boden der Destilliervorrichtung als konzentrierter Aldehyd anfielen. Die Wiedergewinnung des a-Methacroleins in dem Destillat betrug 88,5 "/" derjenigen Menge, welche in die Destilliervorrichtung eingebracht worden war.

Claims (18)

  1. PATENT AN SPRCCHE: i. Verfahren zur Herstellung von ß-Methoxyisobutyraldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß man a-Methacrolein in Methylalkohol in einem Verhältnis von i Mol a-Methacrolein auf wenigstens 12 Mol Methylalkohol unter Umrühren und in Gegenwart eines alkalischen Katalysators einlaufen läßt, während die Temperatur in der Reaktionsmischung im wesentlichen unterhalb ungefähr o' gehalten wird, die Geschwindigkeit des Zulaufenlassens derart regelt, daß die Gesamtmenge a-Methacrolein innerhalb eines Zeitraumes von nicht mehr als 30 Minuten zugegeben ist, die Kondensationswirkung des alkalischen Katalysators innerhalb 30 Minuten nach Beendigung der Einführung des Aldehyds durch Zugabe von Säure zu der Reaktionsmischung zum Abschluß bringt, die Reaktionsmischung von beigemischten Salzen befreit und den erzeugten ß-Methoxy-isobutyraldehyd vom unveränderten Methylalkohol und a-Methacrolein durch fraktionerte Destillation trennt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularverhältnis von a-Methacrolein zu Methylalkohol i Mol a-Methacrolein zu 16 bis 2o Mol Methylalkohol beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalischer Katalysator Alkalihydroxyd oder Alkalialkoholat verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge Alkali in dem Reaktionsgemisch von 0,7 Gewichtsprozent in ioo ccm Lösung, wenn das Molekularverhältnis 40 Mol Methylalkohol auf i Mol a-Methacrolein ist, bis zu 0,3 Gewichtsprozent beträgt, wenn das Molekularverhältnis 12 Mol Methylalkohol auf i Mol a-Methacrolein ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation 15 bis 20 Minuten nach Beendigung der Zugabe des a-Methacroleins zu dem Methylalkohol vorgenommen wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit Hilfe von Phosphorsäure oder einer organischen Säure bewirkt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure derart ausgewählt und ihre Menge so geregelt wird, daß die spätere Bildung von Acetalen in dem Reaktionsgemisch im wesentlichen vermieden wird. B.
  8. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Zugabe von Säure zu dem Kondensationsreaktionsgemisch gebildeten Salze daraus durch geschlossene Destillation entfernt werden, worauf das Kondensat von dieser Destillation zur Abtrennung des ß-Methoxy-isobutyraldehyds von unverändertem a-Methacrolein und Methylalkohol der fraktionierten Destillation unterworfen wird. g.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ungelöste Salze von der Lösung des Reaktionsgemisches getrennt werden, ehe die geschlossene Destillation ausgeführt wird. io.
  10. Verfahren nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungszeit der zu destillierenden Lösung mit den beheizten Oberflächen der Destillationsvorrichtung nicht mehr als io Minuten beträgt, wenn die Destillation unter Atmosphärendruck ausgeführt wird. ii.
  11. Verfahren nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert in dem Reaktionsgemisch während der Destillation auf zwischen 7,5 und 6,o eingestellt wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch i bis ii, dadurch gekennzeichnet, -daß die geschlossene Destillation in einem Filmverdampfer vorgenommen wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungszeit des Reaktionsgemisches mit den beheizten Oberflächen des Verdampfers weniger als 3o Sekunden beträgt. 1q..
  14. Verfahren nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das p$ in dem zur Destillation gelangenden Reaktionsgemisch zwischen 7,5 und .4,5 beträgt, wenn Phosphorsäure zur Neutralisation benutzt worden ist.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das px in dem zu destillierenden Reaktionsgemisch 7,5 bis 3,0 ist, wenn organische Säuren zugegeben worden sind.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß 95 bis 98 °/o des Reaktionsgemisches in der Vorrichtung für die geschlossene Destillation abdestilliert werden und die übriggebliebenen 5 bis 2 °/a als Trägermittel für die Rückstandssalze verwendet werden.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch, i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Vorrichtung für die geschlossene Destillation unterhalb iio° gehalten wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation derart durchgeführt wird, daß der ebenfalls erzeugte a-y-Dimethyl-a-methoxymethylglutaraldehyd aus dem Destillat entfernt wird, ehe man den größeren Teil desselben kondensiert. ig. Verfahren nach Anspruch i bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete a-Methacrolein möglichst wenig Wasser enthält. 2o. Verfahren nach Anspruch i bis ig, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung verwendet wird, deren Teile, die mit dem Reaktionsgemisch bei höheren Temperaturen in Berührung kommen, aus Aluminium bestehen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10206774A1 (de) * 2002-02-19 2003-08-28 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Verfahren zum Auswählen einer Kommunikationsantenne zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation zwischen einem Identifikationsgeber und einer Sende-Empfangseinrichtung

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DE10206774A1 (de) * 2002-02-19 2003-08-28 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Verfahren zum Auswählen einer Kommunikationsantenne zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation zwischen einem Identifikationsgeber und einer Sende-Empfangseinrichtung

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