DE972256C - Process for the preparation of saturated heterocyclic compounds - Google Patents
Process for the preparation of saturated heterocyclic compoundsInfo
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- DE972256C DE972256C DEP537A DEP0000537A DE972256C DE 972256 C DE972256 C DE 972256C DE P537 A DEP537 A DE P537A DE P0000537 A DEP0000537 A DE P0000537A DE 972256 C DE972256 C DE 972256C
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Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
AUSGEGEBEN AM 18. JUNI 1959ISSUED JUNE 18, 1959
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSE 12q GRUPPE 24 INTERNAT. KLASSE CO7d CLASS 12q GROUP 24 INTERNAT. CLASS CO7d
p 537 Wh/I2q Bp 537 Wh / I2q B
David Gwyn Jones, Norton-on-Tees (Großbritannien)David Gwyn Jones, Norton-on-Tees (Great Britain)
ist als Erfinder genannt worden has been named as the inventor
Imperial Chemical Industries Limited, LondonImperial Chemical Industries Limited, London
Verfahren zur Herstellung gesättigter heterocyclischer VerbindungenProcess for the preparation of saturated heterocyclic compounds
Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom. 20. November 1948 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 28. Juni 1951Patented in the territory of the Federal Republic of Germany from. November 20, 1948 Patent application published June 28, 1951
Patenterteilung bekanntgemacht am 4. Juni 1959 Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 17. April 1946 ist in Anspruch genommenPatent granted on June 4, 1959 The priority of the UK application dated April 17, 1946 has been claimed
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gesättigten heterocyclischen Verbindungen, die ein ringgebundenes Sauerstoffatom enthalten.The present invention is a process for the preparation of saturated heterocyclic Compounds that contain a ring-bonded oxygen atom.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren werden gesättigte heterocyclische A^erbindungen der allgemeinen FormelAccording to the present process, saturated heterocyclic compounds of the general formula
c:c:
H V HH V H
hergestellt durch Hydrieren von Verbindungen der allgemeinen Formelproduced by hydrogenating compounds of the general formula
HC =: CHHC =: CH
in Gegenwart von Hydrierungskatalysatoren, die aus einem Metall oder Metallen der VIII. Gruppe des Periodischen Systems bestehen, wobei A und B Alkoxygruppen mit nicht mehr als 5 Kohlenstoffatomen bedeuten.in the presence of hydrogenation catalysts consisting of a metal or metals of Group VIII of the Periodic Table, where A and B are alkoxy groups with no more than 5 carbon atoms mean.
909 535/14909 535/14
Die Reaktionsprodukte, von denen ein großer Teil neue Verbindungen darstellen, sind Zwischenprodukte. Drücke von über 50 at sind nicht anzuwenden. The reaction products, a large part of which are new compounds, are intermediates. Pressures above 50 at are not to be used.
Als Ausgangsstoffe können beispielsweise die Verbindungen der britischen Patentschrift 595 041 verwendet werden.The compounds of British patent 595 041, for example, can be used as starting materials be used.
Es ist bekannt, daß bei der Hydrierung von substituierten Furanen in flüssiger Phase in An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln mittels Wasserstoff in Gegenwart von Metallen der VIII. Gruppe des Periodischen Systems oder von Raney-Katalysatoren eine selektive Hydrierung erfolgt, die lediglich die C = C-Doppelbindungen des Furankernes absättigt, hingegen Substituenten, welche ausschließ lieh aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, nicht angreift. Bei diesen bekannten Arbeitsweisen wurden jedoch keine Dihydrofurane als Ausgangsstoffe verwendet, vielmehr solche, die zwei Doppelbindungen im Ring aufweisen. Unter Zugrundelegung dieser mit Furanen durchgeführten Reaktionen war keineswegs vorauszusehen, in welcher Weise die eine ganz andere Ringbindung aufweisenden Dihydrofurane sich bei der katalytischen Hydrierung verhalten würden. Es ist also überraschend, daß unter Anwendung der den Gegenstand der Erfindung bildenden Kombination der Reaktionsbedingungen unter Anwendung einfacher Ausgangsstoffe wertvolle Produkte erhalten werden können.It is known that in the hydrogenation of substituted furans in the liquid phase in an or Absence of solvents by means of hydrogen in the presence of metals of group VIII of the periodic table or of Raney catalysts a selective hydrogenation takes place, which only the C = C double bonds of the furan core saturates, however, substituents, which exclusively borrowed from carbon, hydrogen and oxygen persist, not attack. However, these known procedures did not produce dihydrofurans used as starting materials, rather those that have two double bonds in the ring. Under Based on these reactions carried out with furans could not be foreseen in which way the dihydrofurans, which have a completely different ring bond, show themselves in the catalytic Hydrogenation would behave. So it is surprising that using the subject of the invention forming combination of the reaction conditions using simpler Starting materials valuable products can be obtained.
Das Verfahren wird in flüssiger Phase und beiThe process is in the liquid phase and at
Atmosphärendruck oder darüberliegenden Drücken bis zu 50 at durchgeführt. Man hydriert bei einem Temperaturbereich von 20 bis 1300 C. Oberhalb 1300 C erfolgt leicht Ringspaltung, besonders wenn Drücke oberhalb Atmosphärendruck angewendet werden. Es ist jedoch besonders im Interesse einer vereinfachten Verfahrensweise und den apparativen Einrichtungen zweckmäßiger, bei Atmosphärendruck zu arbeiten.Atmospheric pressure or higher pressures up to 50 at. The hydrogenation is carried out at a temperature range from 20 to 130 ° C. Above 130 ° C., ring cleavage occurs easily, especially when pressures above atmospheric pressure are used. However, it is more expedient to work at atmospheric pressure, particularly in the interests of a simplified procedure and the equipment.
Als Katalysatoren sind geeignet: Platin, das entweder in feinverteilter Form z. B. auf Silikagel niedergeschlagen oder als Platinschwamm verwendet werden kann, Nickel, z. B. in Form von Raney-Nickel oder auf Kieselgur niedergeschlagen, und Kobalt, z. B. als Raney-Kobalt oder auf Kieselgur niedergeschlagen. Unter Raney-Nickel soll hierbei ein pulverförmiger Katalysator verstanden werden, der erhältlich ist durch Behandeln von Nickellegierungen mit wäßrigen Säuren oder Alkalien, die alle Legierungsbestandteile der Nickellegierung herauslösen. Die auf Trägerstoffen niedergeschlagenen Katalysatoren können z. B. 5 bis 70 Gewichtsprozent an katalytisch wirksamem Metall enthalten. Alle diese Katalysatoren sind brauchbar für das chargenweise Arbeiten. Das Verfahren kann jedoch auch kontinuierlich durchgeführt werden; in diesem Fall ist es zweckmäßig, einen porigen Katalysator, wie einen Nickel-Aluminium- oder Kobalt-Aluminium-Katalysator, zu verwenden.Suitable catalysts are: platinum, which is either in finely divided form z. B. on silica gel deposited or used as a platinum sponge, nickel, e.g. B. in the form of Raney nickel or deposited on kieselguhr, and cobalt, e.g. B. as Raney cobalt or on diatomaceous earth dejected. Raney nickel here is to be understood as a powdery catalyst, which is obtainable by treating nickel alloys with aqueous acids or alkalis, all of which Dissolve alloy components of the nickel alloy. The ones deposited on substrates Catalysts can e.g. B. 5 to 70 percent by weight of catalytically active metal. All of these catalysts are useful for batch operation. However, the procedure can also be carried out continuously; in this case it is advisable to use a porous catalyst, like a nickel-aluminum or cobalt-aluminum catalyst, to use.
Ein poriger Katalysator besteht also aus Teilchen, z. B. Körnchen, einer Legierung, die ein oder mehrere katalytisch wirksame Metalle zusammen mit einer oder mehreren Legierungskomponenten enthält, die eine gegenüber den katalytisch wirksamen Metallen höhere Löslichkeit in Säuren oder Laugen aufweisen und aus den äußeren Schichten der Teilchen ganz oder teilweise herausgelöst worden sind. Das Innere der Teilchen bildet einen festen Kern aus unveränderter Legierung; die wirksamen äußeren Schichten besitzen hingegen Skelettstruktur. Die Teilchen oder Stücke können in verschiedener Weise hergestellt werden, z. B. durch Zerkleinern der abgekühlten Legierung, und können verschieden groß sein, sollen jedoch zweckmäßig eine Größe von 3 bis 6 mm haben. Beispiele von geeigneten porigen Nickelkatalysatoren sind in der britischen Patentschrift 570 843 beschrieben und werden hergestellt durch Herauslösen von 5 bis 30% Aluminium aus Nickel-Aluminium-Legierungen, die 40 bis 60 Gewichtsprozent Nickel und 60 bis 40 Gewichtsprozent Aluminium enthalten, mittels wäßriger Natronlauge. Beispiele von brauchbaren porigen Kobaltkatalysatoren sind in der britischen Patentschrift 611987 beschrieben und werden durch Extraktion von Kobalt-Aluminium-Legierungen, in denen das. Gewichtsverhältnis Kobalt zu Aluminium 15 : 85 bis 55 : 45 beträgt, mit wäßriger Natronlauge hergestellt.A porous catalyst therefore consists of particles, e.g. B. granules, an alloy containing an or several catalytically active metals together with one or more alloy components contains, which compared to the catalytically active metals, higher solubility in acids or Have alkalis and have been completely or partially dissolved out of the outer layers of the particles are. The interior of the particles forms a solid core made of unchanged alloy; the effective ones outer layers, on the other hand, have a skeletal structure. The particles or pieces can be in different Way to be produced, e.g. B. by crushing the cooled alloy, and can be different be large, but should expediently have a size of 3 to 6 mm. Examples of suitable porous Nickel catalysts are described and manufactured in British Patent 570,843 by dissolving 5 to 30% aluminum from nickel-aluminum alloys, which is 40 to 60 percent by weight Contain nickel and 60 to 40 percent by weight aluminum, by means of aqueous sodium hydroxide solution. Examples of useful porous cobalt catalysts are described in British Patent 611987 and are obtained by extraction of cobalt-aluminum alloys in which the weight ratio of cobalt to aluminum is 15:85 to 55:45 is made with aqueous sodium hydroxide solution.
Verwendet man 2,5-Dimethoxy-2,5-dihydrofuran als Ausgangsmaterial, so erhält man gute Ergebnisse, wenn man bei Verwendung von Platin oder Raney-Nickel als Katalysator bei 300 C und Atmosphärendruck arbeitet. Es ist erforderlich, beim Arbeiten in flüssiger Phase einen pH-Wert von 7 oder mehr einzuhalten, da beim Arbeiten in saurem Mittel eine Neigung zur Hydrolyse eintritt und das Aufarbeiten der Reaktionsprodukte schwieriger ist.If 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofuran is used as the starting material, good results are obtained if the catalyst is used at 30 ° C. and atmospheric pressure when using platinum or Raney nickel. It is necessary to maintain a pH value of 7 or more when working in the liquid phase, as when working in an acidic medium a tendency to hydrolysis occurs and the working up of the reaction products is difficult.
Es ist häufig empfehlenswert, das Verfahren in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchzuführen, wie gesättigte einwertige aliphatische Alkohole, Äther oder aliphatische Ester, z. B. Äther, Dioxan, Tetrahydrofuran und Tetrahydropyran.It is often advisable to carry out the process in the presence of an organic solvent, such as saturated monohydric aliphatic alcohols, ethers or aliphatic esters, e.g. B. ether, Dioxane, tetrahydrofuran and tetrahydropyran.
Man kann die stöchiometrische Menge Wasserstoff verwenden, arbeitet aber zweckmäßiger mit einem Überschuß an Wasserstoff, z. B. einem Molverhältnis zum Ausgangsmaterial wie 5 : 1 bis 7:1. Bei kontinuierlicher Arbeitsweise soll die Durchsatzgeschwindigkeit des substituierten 2,5-Dihydrofurans bis zu 1 1 je Liter Katalysatorvolumen und je Stunde oder mehr betragen.The stoichiometric amount of hydrogen can be used, but it is more expedient to work with it an excess of hydrogen, e.g. B. a molar ratio to the starting material such as 5: 1 to 7: 1. In the case of continuous operation, the throughput rate of the substituted 2,5-dihydrofuran should be up to 1 1 per liter of catalyst volume and per hour or more.
Die Erfindung wird durch die folgenden BeispieleThe invention is illustrated by the following examples
erläutert. _ . . ,explained. _. . ,
Man rührt ein Gemisch aus 25 ecm 2,5-Dimethoxy-2,5"dihydrofuran, 100 ecm Methanol, 1 g Natriumcarbonat und 1 g Raney-Nickel unter einer Wasserstoffatmosphäre bei etwa 200 C. Nach der Aufnahme der stöchiometrischen Menge Wasserstoff wird das Reaktionsprodukt vom Katalysator abgetrennt und unter Atmosphärendruck destilliert. ManThe mixture is stirred a mixture of 25 cc of 2,5-dimethoxy-2,5 "dihydrofuran, 100 cc of methanol, 1 g sodium carbonate and 1 g of Raney nickel under a hydrogen atmosphere at about 20 0 C. After the recording of the stoichiometric amount of hydrogen is the The reaction product is separated off from the catalyst and distilled under atmospheric pressure
rhält 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran in einer Ausbeute von 85%.r holds 2,5-dimethoxytetrahydrofuran in one yield of 85%.
Man löst 150 g 2,5-Dimethoxy-2,5-dihydrofuran in 200 ecm Methanol und hydriert bei 300 C undDissolve 150 g of 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofuran in 200 cc of methanol and hydrogenated at 30 0 C and
bis 50 at Druck in Gegenwart von 20 g Nickel-Kieselgur-Katalysator, der 37 Gewichtsprozent Nickel enthält. Man erhält 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran in 85°/oiger Ausbeute.up to 50 atm pressure in the presence of 20 g nickel-diatomite catalyst, which contains 37 weight percent nickel. 2,5-dimethoxytetrahydrofuran is obtained in a yield of 85%.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB972256X | 1946-04-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE972256C true DE972256C (en) | 1959-06-18 |
Family
ID=10821089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP537A Expired DE972256C (en) | 1946-04-17 | 1948-11-20 | Process for the preparation of saturated heterocyclic compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE972256C (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB428940A (en) * | 1933-11-22 | 1935-05-22 | Du Pont | Improvements in or relating to the hydrogenation of furfurane or derivatives thereof |
DE746307C (en) * | 1936-11-15 | 1944-12-20 | Process for the production of alcoholic hydrogenation products of furfural |
-
1948
- 1948-11-20 DE DEP537A patent/DE972256C/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB428940A (en) * | 1933-11-22 | 1935-05-22 | Du Pont | Improvements in or relating to the hydrogenation of furfurane or derivatives thereof |
DE746307C (en) * | 1936-11-15 | 1944-12-20 | Process for the production of alcoholic hydrogenation products of furfural |
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