HU220092B - Eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére - Google Patents

Eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére Download PDF

Info

Publication number
HU220092B
HU220092B HU9802771A HUP9802771A HU220092B HU 220092 B HU220092 B HU 220092B HU 9802771 A HU9802771 A HU 9802771A HU P9802771 A HUP9802771 A HU P9802771A HU 220092 B HU220092 B HU 220092B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
olefin
process according
catalyst system
carbonylation
continuous
Prior art date
Application number
HU9802771A
Other languages
English (en)
Inventor
Eit Drent
Melis Hasselaar
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
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 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Publication of HUP9802771A2 publication Critical patent/HUP9802771A2/hu
Publication of HUP9802771A3 publication Critical patent/HUP9802771A3/hu
Publication of HU220092B publication Critical patent/HU220092B/hu

Links

Classifications

    • 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
    • C07C67/38Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by addition to an unsaturated carbon-to-carbon bond
    • 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
    • C07C51/145Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide with simultaneous oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/02Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
    • C07C69/22Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen having three or more carbon atoms in the acid moiety
    • C07C69/24Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen having three or more carbon atoms in the acid moiety esterified with monohydroxylic compounds

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)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére olymódon, hogy olefint szén-monoxiddal és nukleofil vegyülettelreagáltatnak egy katalizátor-rendszerben, amely egy VIII-as csoporthoztartozó fém- kationforrásból, egy alifás difoszfinforrásból és azolefin hidrokarboxilezési termékének megfelelő karbonsavból áll, ésezáltal az eljárás során a karbonsavat folyamatosan vagy szakaszosanadagolják, vagy in situ állítják elő víz szakaszos vagy folyamatoshozzáadásával. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére oly módon, hogy egy olefint szén-monoxiddal és egy nukleofil vegyülettel reagáltatunk. A találmány különösen étén szén-monoxiddal és 1-6 szénatomos alkohollal történő folyamatos karbonilezésére vonatkozik.
Részletesen leírták olefinek nukleofil vegyületekkel történő karbonilezését fémkarbonilok („Reppe-reakciók”) jelenlétében a standard könyvben: „New Syntheses with Carbon Monoxide”, J. Falbe (Springer-Verlag, 1980). A hidrokarboxilezéssel, azaz ahol a nukleofil vegyület víz, a 3.6.2.1-es fejezetben, a hidroészterezéssel, ahol a nukleofil vegyület alkohol, a 3.6.2.2-es fejezetben foglalkoznak, míg a 3.6.2.3. fejezet további példákat hoz olefinek nukleofil vegyületekkel történő karbonilezésére, ahol a nukleofil vegyület se nem víz, se nem alkohol. Különösen érdekes a hidroészterezés, mert a hidroészterezés termékei, például a metil-propionát és az n-butil-propionát alkalmas helyettesítő szerek a szokásos kémiai oldószerek, például etil-acetát és n-butil-acetát helyett.
Az EP-A 0 411 721 számú európai szabadalmi bejelentésben a hidroészterezési termékek folyamatos előállítási eljárását mutatják be. Ebben az eljárásban kisebb mennyiségű katalizátorkomponensre van szükség a termék 1 tonnájára vetítve, mint az EP-A 0 279 477 szerint, amely szintén olefinek folyamatos karbonilezési eljárására vonatkozik. így alkil-propionátokat hidroészterezéssel állítanak elő egy reakcióedényben palládium-acetát-, trifenil-foszfin- és metánszulfonsav-alapú karbonilezőkatalizátor jelenlétében. Az alkil-propionátot eltávolítják, azaz ledesztillálják a reakcióedényből gőzáramban. Az n-butil-propionát előállítása során észlelt ligandumfogyás igen alacsony volt, mégpedig 3,3-6,8 kg/tonna, attól függően, hogy milyen hosszan tartott a kísérleti desztillálás. A termelés végső sebessége a kezdeti 500 mól termék/1 mól palládium óránkénti értéktől 100 mol/mol óránkénti értékig.
Az EP-A 0 411 721 és az EP-A 0 279 477 számú európai szabadalmi bejelentésekben leírt folyamatos eljárás hiányossága a triaril-monofoszfin magas aránya a fémhez képest és az erős savként ismert metánszulfonsav jelenlétének következtében fellépő foszfóniumsók egyidejű keletkezése. Ezen túlmenően aktív katalizátor megy veszendőbe, amikor a szennyeződéseket eltávolítják. Ennek az az eredménye, hogy mindez károsan befolyásolja a hidroészterezési termék tisztaságát és az eljárás gazdaságosságát. Végül egy kereskedelmileg alkalmazható út kidolgozása nemcsak kívánatosán tovább csökkenti a ligandumfogyasztást, hanem javítja a termelés sebességét is és a retenciót. Ha ebben a katalizátor-rendszerben az erős savat gyenge savval, például karbonsavval helyettesítjük, akkor ez csökkenti a foszfóniumsók keletkezését, de egyben csökkentené a katalizátor aktivitását is. Ezenkívül a gyenge sav könnyebben és az erős savnál irreverzíbilisebben reagál a nukleofil vegyülettel és ezzel növeli a szennyeződések mennyiségét.
Az EP-A 0 495 547 számú európai szabadalmi bejelentésben leírtak egy kiváló katalizátor-rendszert olefinek karbonilezésére, amelyben a periódusos rendszer VIII-as csoportjához tartozó fémkationok egy fonását, például palládium-acetátot kombinálnak egy alifás difoszfmforrással és egy anionforrással. Anionforrásként előnyösen protonsavat választanak. Különösen előnyös a nem vagy gyengén koordináló anionok forrása, ez azt jelenti, hogy a kation és az anion között kevés vagy semmilyen kovalens kölcsönhatás nem lép fel. Ha az anionok gyenge savból, például karbonsavból származnak, akkor a karbonsav előnyösen szterikusan gátolt a nagy térfogatú szubsztituensekkel és így minimalizálja a koordinációra való hajlamot. Ebben a dokumentumban azonban nincs kitanítás a fent említett folyamatos eljárással járó hátrányok legyőzését illetően.
Egy másik kiváló katalizátor-rendszert írnak le a WO 94/18154 számú nemzetközi szabadalmi bejelentésben. A fent említett katalizátor-rendszertől ez annyiban különbözik, hogy ez egy nem savas katalizátor-rendszer. Ennek a katalizátor-rendszernek az alkalmazásával nemcsak a kívánt folyamatos eljárást lehet megvalósítani nagy termelési sebességgel, hanem csökken a szennyeződés és a ligandumfogyasztás is. Meglepő módon olyan folyamatos eljárást találtunk, amellyel kevesebb szennyeződés keletkezik, csökken a ligandumfogyasztás és javul a termelés sebessége a katalizátor-rendszer helyes megválasztása révén. Ennek megfelelően a jelen találmány olefinek folyamatos karbonilezésére vonatkozik oly módon, hogy olefint szén-monoxiddal és egy nukleofil vegyülettel reagáltatunk a következő összetételű katalizátor-rendszer jelenlétében:
a) egy VIII-as csoporthoz tartozó fémkationforrás,
b) egy alifás difoszfinforrás, és
c) egy karbonsav, amely az olefin hidrokarboxilezési terméke.
Az eljárás során a karbonsavat vagy folyamatosan vagy szakaszosan adjuk hozzá vagy in situ állítjuk elő víz folyamatos vagy szakaszos adagolásával. Az olefin előnyösen egy 2-20 szénatomos, még előnyösebben 2-6 szénatomos alkén molekulánként. Még előnyösebben az olefin étén, és így kapjuk a kívánt propionszármazékokat.
A találmány szerinti eljárás során másik reagensként nukleofil vegyületeket használhatunk, melyek víztől eltérőek és egy vagy több aktív, azaz mobil hidrogénatomot tartalmaznak. A találmány szerinti eljárás különösen érdekes olefinek hidroészterezésére, azaz egy alkohollal történő reagáltatására, bár akkor is lehet alkalmazni, ha a nukleofil vegyület egy amin, tioalkohol vagy sav stb. Nukleofil vegyületekre példaképpen említhetők a mono- és diértékű alkanolok, például metanol, etanol, izopropanol, n-butanol, amil-alkohol, hexanol-1, etilénglikol, butándiol és aminok, például etilamin és dietil-amin. Molekulánként 1-6 szénatomos alkanolok és 2-6 szénatomos alkándiolok előnyösek. Különösen előnyös az n-butanol, metanol és 1,4-butándiol. A fenti vegyületek reagensként történő alkalmazása lehetővé teszi értékes karbonilezési termékek előállítását, ilyenek például a metil-propionát, butil-propionát, 1,4-diacil-oxi-bután és butánból a metil-pentanoát. Ezek a vegyületek kereskedelmi szempontból jelentő2
HU 220 092 Β sek és alkalmazhatók oldószerként és ízesítőkészítményekben és parfümökben egyaránt.
A találmány szerinti eljárást alkalmazhatjuk arra is, hogy karbonsavakat állítsunk elő olefin vízzel mint nukleofil vegyülettel történő folyamatos hidrokarboxilezésével. Ez esetben nem szükséges további anionfonás, például az erős vagy gyenge savak jelenléte, ahogy ez az irodalomban szerepel, és további karbonsav folyamatos vagy szakaszos adagolása sem szükséges, azaz nem szükséges hozzáadni az in situ előállított olefin hidrokarboxilezési terméket.
A katalizátor (a) komponenseként előnyösen egy kationforrást alkalmazunk, amely lehet nikkel, palládium és/vagy platina, előnyösen palládium. A palládium-kationok előnyös forrása a sók, fémpalládium és nullaértékű palládiumkomplexek. Előnyös nikkel- és platina-kationforrások a karbonsav-nikkelsók és platinakomplexek, például acetil-acetonnal képezett komplexek. Különösen előnyös a palládium(II)-acetát-forrás. Más hasonló források találhatók a fent említett dokumentumokban.
Megfelelő alifás difoszfineket írtak le az EP-A 0 495 547 és WO 94/18154 számú szabadalmi bejelentésekben. így a találmány szerinti eljárásban alkalmazható difoszfinek az I általános képlettel jellemezhetők,
RlR2p-R-PR3R4; ahol R1, R2, R3 és R4 egymástól függetlenül szubsztituált vagy nem szubsztituált alifás vagy cikloalifás csoportot képeznek, vagy R1 R2-vel és p és/vagy R3 R4gyel és p-vel együtt szubsztituált vagy nem szubsztituált kétértékű ciklusos csoportot jelentenek, amely legalább 5 gyűrűatomot tartalmaz, vagy R1 R2-vel és/vagy R3 R4-gyel szubsztituált vagy nem szubsztituált kétértékű ciklusos csoport, amely legalább 5 gyűrűatomot tartalmaz, és ahol két szabad vegyértéke az ilyen ciklusos csoportnak összekapcsolódik egy foszforatommal, és R jelentése a hídban 1-4 atomot tartalmazó kétértékű szerves hídcsoport.
Az R hídcsoport előnyösen a hídban 1 -4 szénatomot tartalmazó alkiléncsoport, de tartalmazhat egy szénláncot is, meg lehet szakítva egy heteroatommal, például oxigénatommal. Még előnyösebben R jelentése 1,2-etilén-, 1,2-propilén- vagy 1,3-propiléncsoport, különösen 1,2-etiléncsoport.
Az előnyös alifás csoportok 1-10, még előnyösebben 1-6 szénatomot tartalmaznak. Példaképpen említhető a metil-, terc-butil-, ciklohexil- stb. csoport.
Foszfa-cikloalifás csoportra példaképpen említhető az 1-foszfa-ciklohexil-, 2,6-dimetil-l-foszfa-ciklohexilstb. csoport.
Egy kétértékű szubsztituált ciklusos csoportot tartalmazó difoszfincsoport alkalmazása, ahol R1 R2-vel és/vagy R3 R4-gyel képezi ezt a ciklusos csoportot, előnyösnek mutatkozott. Általában a ciklusos csoport legalább 5 gyűrűatomot és legfeljebb 6-10 gyűrűatomot tartalmaz. Még előnyösebben a ciklusos csoport 8 gyűrűatomos. Ha van szubsztituens, akkor ezek rendszerint 1-4 szénatomos alkilcsoportok. Rendszerint valamennyi gyűrűatom szénatom, de a gyűrűben egy vagy két heteroatomot tartalmazó kétértékű ciklusos csoportok, például oxigén- vagy nitrogéntartalmú csoportok sincsenek kizárva. Alkalmas kétértékű ciklusos csoportok a következők: 1,4-ciklohexilén-, 1,4-cikloheptilén-, 1,3-cikloheptilén-, 1,2-ciklooktilén-, 1,3-ciklooktilén-, 1,4-ciklooktilén-, 1,5-ciklooktilén-, 2-metil-1,5ciklooktilén-, 2,6-dimetil-1,4-ciklooktilén- és 2,6-dimetil-l,5-ciklooktilén-csoport, előnyösek az 1,4-ciklooktilén-, 1,5-ciklooktiléncsoport és ezek metildiszubsztituált származékai.
így az I általános képletű legelőnyösebb difoszfinok az l,2-bisz(ciklooktilén-foszfino)-etánnal és ezek elegyének szimmetrikus vagy aszimmetrikus 1,5- vagy 1,4-izomeijei vagy az IUPAC nómenklatúra szerint szimmetrikus vagy aszimmetrikus [3,3,1]- vagy [4,2,l]-izomeijei az l,2-P,P’-(9-foszfa-biciklo-nonil)etánnak. A bidentált ligandumok előállítására utalunk a GB-A 1 127 965 számú szabadalmi bejelentésben leírt módszerrel. A katalizátor-rendszer (c) komponense minden használt olefinre eltérő. így, ha az olefin étén vagy propén, akkor a (c) komponens propionsav vagy vajsav. Az előny abban van, hogy a (c) komponens nukleofil vegyülettel való bármilyen reagáltatásával ugyanazt a terméket kapjuk, mint az olefinnek evvel a nukleofil vegyülettel történő karbonilezésével. így például a hidroészterezés terméke ugyanaz, mint hogyha az alkoholt savval észterezzük.
Az EP-A 0 055 875 számú szabadalmi bejelentésből ismeretes, hogy víz vagy karbonsav alkalmazása elősegíti a szakaszosan végzett hidroészterezési eljárásokat. Ebben a dokumentumban azonban nem található utalás arra vonatkozóan, hogy a folyamatos karbonilezési eljárások során a katalizátoraktivitás csökken. Ezenkívül az eljárásokat végrehajtottuk kevésbé aktív katalizátor-rendszerben is egy különböző ligandumon alapulva. Hasonlóképpen az EP-A 0 495 548 számú szabadalmi bejelentésből ismeretesek igen aktív katalizátor-rendszerek, amelyek tercier alkilcsoporttal szubsztituált alifás difoszfinokon alapulnak. Ezeket is csak szakaszos típusú kísérletekben használták. Ezenkívül a kísérleteket mindig erős sav jelenlétében végeztük, ami a találmány szerinti eljárástól igen eltér.
Az eljárást előnyösen inertgáz-takaró alatt, például molekuláris nitrogén alatt végezzük. A ligandumfogyás szempontjából akkor értük el a legjobb eredményeket, ha minden reagenst rendesen gázmentesítettünk, azaz oxigénmentesítettünk és inertgáz-takaró alatt vezettük a reaktoredénybe.
A legelőnyösebben alkalmazott katalizátor-rendszerek i) palládiumsók, ii) a fenti képletű bidentált ligandumot tartalmaznak, ahol R'R2p és R3R4p jelentése egy ciklooktilén-foszfino-csoport 1,4- és/vagy 1,5-izomerje, és R jelentése 1,2-etilén-, 1,2-propilén- vagy 1,3propiléncsoport, és iii) egy karbonsav, amely olefin esetében étén vagy propionsav.
mól kationra vonatkoztatva a ligandumok mólaránya előnyösen 0,5-10, még előnyösebben 1-3 között változik.
A karbonilezési reakcióban használt, in situ előállított karbonsav mennyisége tág határokon belül változhat. A sav mennyisége általában 1-1000 mól, még elő3
HU 220 092 Β nyösebben 1-500 mól sav 1 mól kationra vonatkoztatva. Ahhoz, hogy a folyamatos eljárásban a katalizátor állandó aktivitását fenntartsuk, szakaszosan vizet vagy savat adunk hozzá, vagy még előnyösebben folyamatosan adjuk a reakcióedénybe ezeket, hogy elkerüljük a katalizátor (c) komponensének leülepedését a reakcióedényből való kigőzölésével. Ha savat vagy vizet adunk hozzá ΙΟ6—101 mol/termék mólmennyiségben, akkor ez megfelelőnek mutatkozott, azaz folyékony recirkuláltatás nélkül. Különben a mennyiség ennél alacsonyabb.
A katalizátor-rendszer előnyösen igen alacsony mennyiségű, előnyös mennyiségek a 10-7-10-' mól kation/1 mól olefin, még előnyösebben 10-6—10~2 ugyanerre az alapra vonatkoztatva.
A találmány szerinti eljárásban a folyékony karbonilezési termék és/vagy az olefin vagy nukleofil vegyület feleslege a reakció során oldószerként szolgálhat. Az is lehetséges, hogy a reakciót további folyékony hígítószer jelenlétében végezzük, különösen ha a reagenseket sztöchiometrikus mennyiségben használjuk. Oldószerként szóba jöhetnek például a poláros aprotikus vegyületek, például ketonok, éterek, például tetrahidrofurán vagy dietilénglikol-dimetil-éter, vagy szulfonok, például szulfolán. Előnyösen a folyékony karbonilezési termék oldószerként szolgál.
A karbonilezési reakciót előnyösen mérsékelt hőmérsékleten, általában 30-200 °C-on, előnyösen 50-150 °C-on hajtjuk végre. A reakciónyomás atmoszferikus vagy szuperatmoszferikus. Különösen a 2-70 bar előnyös. Nincsenek kizárva a magasabb nyomások sem, de rendszerint nem járnak előnnyel.
A folyamatos eljárást előnyösen egy kigőzölő-, azaz sztrippelőreaktorban hajtjuk végre, de elvégezhető folyamatos eljárásként is az EP-A 0 279 477 számú európai szabadalmi bejelentés szerint. Egy előnyös változat szerint a kapott reakcióelegyet a folyadékfázisból a reakcióelegyben kigőzöljük gőz segítségével. A folyadékfázisban jelen lévő bármilyen más illékony anyag, például a nukleofil vegyület is eltávozik a gőzáramban. A reakcióedényen a gázt olyan sebességgel engedjük keresztül, amely elegendő ahhoz, hogy a folyadékfázisból a reakcióterméket kigőzölje, és ez egyszerű kísérletezéssel meghatározható.
A gőzáramot képező sztrippelőgázként használhatunk olefint, szén-monoxidot és/vagy egy vagy több inért gázt, például nitrogént, szén-dioxidot és nemesgázokat, például argont. Ezenkívül a sztrippelőgáz relatív kis mennyiségű hidrogéngázt is tartalmazhat, például maximum 1 bar parciális nyomásig, ha az össznyomás az előnyös tartományban van. A gáz előnyösen olefinből és szén-monoxidból, azaz a betáplált gázból áll. Az olefin és szén-monoxid mólaránya előnyösen 9:1 -1:9, még előnyösebben 2:1-1:2.
A reakcióedényt elhagyó gőzáramot lehűthetjük, és így kapunk egy gáz- és folyadékfázist. A gázfázist előnyösen visszavezethetjük a reakcióedénybe. Ha a karbonilezési termék egy észter, akkor a 0 411 721 számú európai szabadalmi bejelentésben leírt egyszerűsített eljárás áramlási rendje egyszerű módot ad az észter elválasztására.
Bár a találmány szerinti eljárás legjobban magyarázható az n-butil-propionát előállításával n-butanolból és eténből, a tapasztalt olvasó felismeri, hogy a találmány szerinti eljárást sokkal szélesebb körben lehet alkalmazni. Ennek illusztrálása a következő példákban történik.
1. példa és összehasonlító A) példa
N-Butil-propionát, az NBP előállításának folyamatos eljárása eténből és n-butanolból (NBA-ból) egy 250 ml-es autoklávban történik, amely egy gázbekeverővei, egy gázmentesítővei és egy desztillációs egységgel van felszerelve. Az autoklávot felszereltük egy kivezetővel és a szén-monoxid, étén és friss katalizátor, valamint friss és recirkulált folyadék bevezetését szolgáló beeresztőnyílásokkal. A folyadékokat, például ligandumot feloldjuk NBA-ban és a propionsavat NBA-ban, és ezeket ily módon adagoljuk a reakcióedénybe nagynyomású HPLC-szivattyúk alkalmazásával.
A kísérletet úgy indítottuk, hogy a reaktorszintkontrollt beállítottuk körülbelül 180 ml-nél, és betöltöttük a reaktoredénybe a nitrogéntakaró alatt a 30/70 tömegarányú NBA/NBP elegyet és katalizátorkomponensként a karbonsavat, a ligandumot, amely l,2-bisz(ciklooktilén-foszfino)-etán 1,5- és 1,4-izomeijeinek szimmetrikus és aszimmetrikus elegye és a palládium-acetátot, mindezt az 1. táblázatban feltüntetett mennyiségben. Ezután a reakcióedényt felfűtöttük a reakció-hőmérsékletre, azaz 120 °C-ra szén-monoxid-gáz-áramban, és a reakció nyomását 6,0 bar állandó nyomáson tartottuk egy ellennyomás-szabályozóval. Az etént a szén-monoxiddal ekvimoláris arányban adagoltuk (körülbelül 60 Nl/óra gázáramlás). Az NBP-t a reakcióedényből CO és étén feleslegével kigőzöltük, miközben a katalizátoroldatot aktívként és hozzáférhetőként hagytuk. A reakcióedény folyadéktároló képességét a reaktorban levő szintdetektorral szabályoztuk és az NBA-alkohol adagolásával tartottuk állandó szinten.
A kondenzálót elhagyó valamennyi gázt és a gázmentesítőt elhagyó gázokat egy regisztráló nedves gázmérőn engedtük keresztül. A gázfogyasztás sebességét használtuk a katalitikus aktivitás mércéjeként. Ennek megfelelően a sztrippelt NBP-t kondenzáltuk, összegyűjtöttük és analizáltuk, például on-line GLC segítségével.
Az 1. példában 0,21 és 1,04 tömeg% propionsavat (a reaktoredény tartalmára vonatkoztatva tömeg%-ban) adagoltunk 29 és 48 óra múlva. 53 óra múlva hozzáadtunk 0,35 tömeg% vizet, majd 73 óra múlva folyamatosan 0,83 tömeg%/óra vizet adagoltunk.
Az alábbi táblázat mutatja az eljárás körülményeinek információit és a termelési sebesség/ligandumfogyás adatait.
Összehasonlító B) és C) példa
Ezeket a kísérleteket a fent leírt módon hajtottuk végre. A reaktort azonban 20/80 tömeg/tömeg arányú NBA/NBP eleggyel töltöttük meg. A B) összehasonlító példában a gázáramlást egy kezdeti 30 Nl/óra (0-4 óra) értékről 20 Nl/óra (4-25 óra) értéken keresztül 12 Nl/órára csökkentettük, hogy kiegyenlítsük a termelés sebességének a csökkenését. A C) összehasonlí4
HU 220 092 Β tó példában ez 20 Nl/óra volt. A B) összehasonlító példában karbonsavként 2,6-di(szek-butil-oxi)-benzoesavat használtunk, mint ahogy az az EP-A 0 495 547 számú szabadalmi bejelentésben szerepel. A C) összehasonlító példában kezdetben 200,3 ml/1 trihexil-amint, 5 azaz 6,74 tömeg%-ot használtunk nemsavas katalizátorként, majd 6,78 tömeg% trihexil-amint a 20,5-ik órában és 1,63 tömeg% orto-hangyasav-tri(n-butil)-észtert a 23,5-ik órában és 0,81 tömeg% orto-hangyasav-trimetil-észtert a 44. órában, a WO 94/18154 számú nem- 10 zetközi szabadalmi bejelentéssel összhangban. A kísérletek részleteit a táblázatban is feltüntettük.
2-4. példa
Ezeket a kísérleteket a fent leírt módon végeztük, 15 azonban a reakció hőmérséklete 130 °C volt, és a reakciónyomás 3,5 bar. A reakcióedényt 15/85 tömeg/tömeg arányú NBA/NBP eleggyel töltöttük meg. A 2. és 3. példákban a gázáramlás 80 Nl/óra volt, a 4. példában 60 Nl/óra.
A 2. példában folyamatosan adagoltuk a propionsavat, az átlagos adagolási sebesség 18 kg/tonna észter volt. A 3. példában a 97. óráig folyamatosan adagoltunk vizet átlagos 0,64 tömeg%-os adagolási sebességgel a termékben, majd propionsavat adagoltunk folyamatosan, átlagosan 14 kg/tonna észter sebességgel. A 4. példában folyamatosan adagoltunk propionsavat, átlagosan 36 kg/tonna észter sebességgel. A kísérletek részleteit szintén a táblázat tartalmazza.
5. példa
A 2. példát megismételtük, de l-metoxi-2-propanolt, azaz „METHYL PROXITOL”-t használtunk nukleofil vegyületként, hogy szemléltessük más nukleofil vegyületek alkalmazásánál a hatást. A kezdeti reaktor-összetétel 2,55 mmol/1 palládium(II)-acetátból és 3,0 mmol/1 ligandumból, valamint 2,5 tömeg% savból állt. A reaktor végső összetétele 2,41 mmol/1 palládium(II)-acetát és 0,8 tömeg% sav. Az 1. órában, azaz a kezdeti időben az átlagos termelési sebesség 345 mol/mol óra. 27 óra múlva az átlagos termelési se20 besség leesett 20 mol/mol órára. A ligandumfogyasztást átlagosan 0,21 kg/tonna ligandum adagolásával kompenzáltuk.
Táblázat
A B C 1 2 3 4
Kezdeti reaktor-összetétel
Pd(II)-acetát (mmol/liter) 5,05 1,00 5,00 5,12 5,00 4,96 2,50
Ligandum (mmol/liter) 12,2 3,3 12,3 5,8 6,1 6,0 3,2
Sav (tömeg%) nincs 1,27# nincs@ nincs 0,9 2,2 2,8
Végső reaktor-összetétel
Pd(H)-acetát (mmol/liter)* 4,15 0,81 3,53 4,35 4,21 4,00 2,42
Sav (tömeg%) 0,0 0,95# 0,0 0,7 2,1 2,2 3,0
Kezdeti idő (óra) 0,5 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0
Átlagos kezdeti terhelési sebesség (mol/mol óra) 74 316 98 286 356 433 846
Ossz kísérleti idő (óra) 74 72 139 147 339 145 49
Átlagos végső termelési sebesség (mol/mol-óra) 58 113 71 415 328 321 683
Átlagos ligandumfogyás (kg/tonna észter)0 0,66 0,53 0,46 0,04 [0,18] [0,08] [0,07]
Megjegyzések:
* A kation csökkenése a végső reaktor-összetételben mintavétel következménye.
# 2,6-di(szek-butil-oxi)-benzoesav.
@ trihexil-amin hozzáadása következtében bázikus.
° Az 1. példában és az A)-C) összehasonlító példában a ligandumfogyasztást a kísérlet folyamán bekövetkező ligandumadagolás nélkül számítottuk, míg a 2-5. példában ligandumot adagoltunk a veszteség kompenzálására.

Claims (10)

1. Eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére, az- 55 zal jellemezve, hogy olefint szén-monoxiddal és nukleofil vegyülettel reagáltatunk a következő összetételű katalizátor-rendszer jelenlétében:
a) VlII-as csoporthoz tartozó fémkationok forrása,
b) alifás difoszfin forrása, 60
c) az olefin hidrokarboxilezési termékének megfelelő karbonsav, és az eljárás során a karbonsavat folyamatosan vagy szakaszosan adagoljuk vagy víz folyamatos és szakaszos adagolásával in situ állítjuk elő.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olefinként etént használunk.
HU 220 092 Β
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nukleofil vegyületként molekulánként 1-6 szénatomos alkanolt vagy 2-6 szénatomos alkándiolt használunk.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a katalizátor-rendszer a) komponense egy palládium-kationforrás.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a katalizátor-rendszer b) komponense egy (I) általános képletű difoszfin
R'R2p-R PR3R4, ahol Rí, R2, R3 és R4 egymástól függetlenül szubsztituált vagy szubsztituálatlan alifás vagy cikloalifás csoport, vagy R1 R2-vel és p-vel együtt és/vagy R3 R4-gyel és p-vel együtt szubsztituált vagy nem szubsztituált kétértékű ciklusos csoport, amely legalább 5 gyűrűatomot tartalmaz, vagy R1 R2-vel és/vagy R3 R4-gyel együtt szubsztituált vagy nem szubsztituált kétértékű ciklusos csoportot képez, amely legalább 5 gyűrűatomot tartalmaz, és ahol a ciklusos csoport két szabad értéke egyetlen foszforatomhoz kapcsolódik, és R jelentése a hídban
1-4 atomot tartalmazó kétértékű szerves hídcsoport.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a katalizátor b) komponense (I) általános képletű difoszfin, amely l,2-bisz(ciklooktilén-foszfino)-etán szimmetrikus vagy aszimmetrikus 1,5- vagy 1,4-izomeqe vagy egy elegy.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a katalizátor-rendszer mennyisége 1 mól olefinre nézve 10-2-10-1 mól kation.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony karbonilezési terméket használunk karbonilezési oldószerként.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárást egy sztrippelőreaktorban végezzük.
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sztrippelőgázt gőzáram képzésére használjuk, amely gőz olefinből és szén-monoxidból, azaz a betáplált anyagból áll.
HU9802771A 1995-07-17 1996-07-16 Eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére HU220092B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95201967 1995-07-17
PCT/EP1996/003170 WO1997003943A1 (en) 1995-07-17 1996-07-16 Process for the continuous carbonylation of olefins

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP9802771A2 HUP9802771A2 (hu) 1999-03-29
HUP9802771A3 HUP9802771A3 (en) 1999-04-28
HU220092B true HU220092B (hu) 2001-10-28

Family

ID=8220498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9802771A HU220092B (hu) 1995-07-17 1996-07-16 Eljárás olefinek folyamatos karbonilezésére

Country Status (20)

Country Link
EP (1) EP0839124B1 (hu)
JP (2) JP4474505B2 (hu)
KR (1) KR100446325B1 (hu)
CN (1) CN1073982C (hu)
AT (1) ATE191448T1 (hu)
AU (1) AU698153B2 (hu)
BR (1) BR9609536A (hu)
CA (1) CA2227063C (hu)
DE (1) DE69607621T2 (hu)
DK (1) DK0839124T3 (hu)
EA (1) EA000279B1 (hu)
ES (1) ES2144759T3 (hu)
HU (1) HU220092B (hu)
MX (1) MX9800486A (hu)
NO (1) NO309085B1 (hu)
PL (1) PL186597B1 (hu)
SA (1) SA96170187B1 (hu)
TW (1) TW357142B (hu)
WO (1) WO1997003943A1 (hu)
ZA (1) ZA965990B (hu)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA965990B (en) * 1995-07-17 1997-02-24 Shell Int Research Process for the continuous carbonylation of olefins.
GB9705699D0 (en) 1997-03-19 1997-05-07 Ici Plc Process for the carbonylation of ethylene
US5962680A (en) * 1997-04-15 1999-10-05 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Processes for producing epsilon caprolactams
US5886236A (en) * 1997-04-15 1999-03-23 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for producing aldehyde acid salts
WO2002064250A2 (en) * 2001-01-31 2002-08-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds, bidentate diphosphine composition used in this process and processes for preparation of this bidentate diphosphine composition
US6806391B2 (en) 2002-07-31 2004-10-19 Shell Oil Company Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds and bidentate diphosphine composition used in this process
US7084089B2 (en) 2002-07-31 2006-08-01 Shell Oil Company Process for the carbonylation of ethylenically unsaturated compounds, bidentate diphosphine composition used in this process and a process for preparation of this bidentate diphosphine composition
JP2008538585A (ja) * 2005-04-22 2008-10-30 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 不斉ヒドロホルミル化プロセス
ES2807542T3 (es) * 2017-12-21 2021-02-23 Evonik Operations Gmbh Procedimiento para la hidroxicarbonilación de diisobuteno catalizada con Pd: proporción ácido 3,5,5-trimetilhexanoico/H2O
ES2807998T3 (es) * 2017-12-21 2021-02-25 Evonik Operations Gmbh Procedimiento para la hidroxicarbonilación de diisobuteno catalizada con Pd: proporción ligando/Pd
PL3502082T3 (pl) * 2017-12-21 2020-07-27 Evonik Operations Gmbh Sposób katalizowanej Pd hydroksykarbonylacji diizobutenów: wpływ rozpuszczalnika
ES2807544T3 (es) * 2017-12-21 2021-02-23 Evonik Operations Gmbh Procedimiento para la hidroxicarbonilación de diisobuteno catalizada con Pd: proporción ácido sulfúrico/ligando
EP3502087B1 (de) * 2017-12-21 2020-06-24 Evonik Operations GmbH Verfahren zur pd-katalysierten hydroxycarbonylierung von diisobuten: verhältnis essigsäure/diisobuten
EP3502085B1 (de) * 2017-12-21 2020-03-11 Evonik Operations GmbH Verfahren zur direkten umsetzung von alkenen zu carbonsäuren
EP3502084B1 (de) * 2017-12-21 2020-02-12 Evonik Operations GmbH Verfahren zur direkten umsetzung von diisobuten zu einer carbonsäure

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3175174D1 (en) * 1981-01-06 1986-09-25 Shell Int Research Process for the carbonylation of olefins
GB8432376D0 (en) * 1984-12-21 1985-02-06 Shell Int Research Carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
ES2077337T3 (es) * 1991-01-15 1995-11-16 Shell Int Research Procedimiento para la carbonilacion de olefinas.
DE69210054T2 (de) * 1991-01-15 1996-12-12 Shell Int Research Carbonylierung von Olefinen
EP0577205B1 (en) * 1992-06-29 1997-10-08 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Carbonylation of conjugated dienes
US5495041A (en) * 1995-02-22 1996-02-27 Dsm N.W. Process for the preparation of a pentenoate ester
ZA965990B (en) * 1995-07-17 1997-02-24 Shell Int Research Process for the continuous carbonylation of olefins.

Also Published As

Publication number Publication date
MX9800486A (es) 1998-04-30
JPH11509536A (ja) 1999-08-24
KR19990029012A (ko) 1999-04-15
BR9609536A (pt) 1999-02-23
JP4474505B2 (ja) 2010-06-09
EA199800132A1 (ru) 1998-08-27
NO309085B1 (no) 2000-12-11
DE69607621D1 (de) 2000-05-11
PL186597B1 (pl) 2004-01-30
DE69607621T2 (de) 2000-08-31
HUP9802771A3 (en) 1999-04-28
AU698153B2 (en) 1998-10-22
DK0839124T3 (da) 2000-08-28
CA2227063A1 (en) 1997-02-06
KR100446325B1 (ko) 2004-11-06
ES2144759T3 (es) 2000-06-16
AU6657796A (en) 1997-02-18
WO1997003943A1 (en) 1997-02-06
CN1190951A (zh) 1998-08-19
TW357142B (en) 1999-05-01
NO980214D0 (no) 1998-01-16
EP0839124A1 (en) 1998-05-06
ZA965990B (en) 1997-02-24
ATE191448T1 (de) 2000-04-15
CA2227063C (en) 2008-02-19
SA96170187B1 (ar) 2006-04-22
EP0839124B1 (en) 2000-04-05
HUP9802771A2 (hu) 1999-03-29
CN1073982C (zh) 2001-10-31
PL324508A1 (en) 1998-05-25
NO980214L (no) 1998-01-16
EA000279B1 (ru) 1999-02-25
JP2009203234A (ja) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009203234A (ja) オレフィンの連続カルボニル化方法
JP3233670B2 (ja) オレフィンのカルボニル化方法
EP1263713B1 (en) Process for the carbonylation of pentenenitrile
US4148830A (en) Hydroformylation of olefins
EP0643034B1 (en) Process and catalyst for the production of acetic acid
UA52605C2 (uk) Спосіб одержання оцтової кислоти карбонілюванням з іридієвим каталізатором
US4253987A (en) Homologation process for the production of ethanol from methanol
MXPA98000486A (en) Process for continuous carbonilation of olefi
JPH0655687B2 (ja) アルフア−置換アルフア−オレフイン類のロジウムで触媒されたヒドロホルミル化法
KR100295155B1 (ko) 알켄산유도체제조방법
US5977407A (en) Process for isomerically selective hydrocarboxylation of olefins
JP2920662B2 (ja) プロピオン酸アルキルの製造方法
US5719313A (en) Carbonylation catalyst system and a process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
JP2001512469A (ja) オレフィンのカルボニル化によりカルボン酸またはそのエステルを製造する方法
US5414109A (en) Process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
US5756828A (en) Carbonylation reactions
JP2756811B2 (ja) カルボン酸またはそれらのエステルの製造方法
EP0704471B1 (en) Catalyst composition
US5908958A (en) Process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
US5750456A (en) Catalyst composition for preparing polyketones
EP0079592A2 (en) Catalyst stabilization

Legal Events

Date Code Title Description
GB9A Succession in title

Owner name: LUCITE INTERNATIONAL UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER(S): SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V., NL

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees