NL8104500A - Werkwijze voor het bereiden van fenolethers. - Google Patents

Werkwijze voor het bereiden van fenolethers. Download PDF

Info

Publication number
NL8104500A
NL8104500A NL8104500A NL8104500A NL8104500A NL 8104500 A NL8104500 A NL 8104500A NL 8104500 A NL8104500 A NL 8104500A NL 8104500 A NL8104500 A NL 8104500A NL 8104500 A NL8104500 A NL 8104500A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
phenol
reaction
mixture
superacid
catalyst
Prior art date
Application number
NL8104500A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Brichima Spa
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 Brichima Spa filed Critical Brichima Spa
Publication of NL8104500A publication Critical patent/NL8104500A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/09Preparation of ethers by dehydration of compounds containing hydroxy groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

t' -•’Ή ” -· VO 2kl5
Werkwijze voor het bereiden van fenolethers.
De uitvinding heeft betrekking op een nieuwe werkwijze voor de bereiding van fenolethers uit fenolen en alifatische alcoholen.
Het belang van fenolethers op grote gebieden van de chemische industrie (zoals op farmaceutisch gebied en op het gebied 5 van kleur stoffen, antioxydanten, cosmetica’enz.) is bekend.
Produkten zoals anisool, guajacol, hydrochinonmonomethyl-ether,guetol, methylnaftylethers en dergelijke worden op grote schaal toegepast en vinden een groot afzetgebied.
Tot dusver zijn vele werkwijzen voorgesteld en toegepast 10 voor de bereiding van fenolethers.
De meest toegepaste verkwij zei voor de bereiding van fenolethers benutten de reactie van een alkylsulfaat of alkylchloride met een alkalifenaat.
De belangrijkste nadelen die aan deze werkwijzen op-indu-15 striële schaal kleven zijn in hoofdzaak een gevolg van de volgende twee factoren: 1. de alkyleringsmiddelen zijn tamelijk toxisch en in enkele gevallen vluchtig met de daaruit voortvloeiende problemen van milieuhygiëne ens^vervuiling; 20 2. stoechiometrische hoeveelheden minerale zouten (alkalisulfaten en chloriden) worden bij de reactie gevormd waardoor moeilijke af voerproblemen worden geschapen.
Met het doel deze nadelen te overwinnen zijn verschillende werkwijzen ontwikkeld voor de bereiding van fenolethers recht-25 streeks uit fenolen en alcoholen volgens de reactievergelijking
Ar - OH + R-OH -ï Ar-OR + HgO (1)
De eigenschappen van de katalysator spelen een hoofdrol bij deze reactie. Tot dusver werden twee soorten katalysator gebruikt: a) metaalzouten en oxyden; 30 b) zure ionuitwisselharsen.
8104500 - 2 -
Type (a) katalysatoren (Japanse octrooischriften 8099-129 en Jl-llhph) geren geen zeer bevredigende resultaten omdat ze niet selectief genoeg zijn en daarom opmerkelijke hoeveelheden bijpro-dukten worden gevormd in het bijzonder produkten met alkylgroepen 5 aan de benzeenring. Type (b) katalysatoren (Nippon Kaishi _8, 1513, (.197^)» USSR octrooischrift 197613; Frans octrooischrift 2.373.506) veroorloven slechts de verkrijging van goede selectiviteiten bij zeer lage reactiesnelheden (20 - 60 uren); als men tracht de reactiesnelheid door temperatuursverhoging te versnellen wordtieen tegen-10 gesteld effect verkregen omdat de reactiesnelheid 'verder wordt ver laagd en ook de selectiviteit opmerkelijk wordt verminderd; bovendien gaat de katalysator achteruit en zij kan niet meer worden ge-recirculeerd.
Thans is ontdekt en dit vormt het onderwerp van de onderha-15 vige uitvinding, een werkwijze voor de bereiding van fenolethers door middel van de rechtstreekse reactie van fenolen met alifati-sche alcoholen volgens de vergelijking:
Ar(OH) + ROH-> ArOR(OH) , + Ho0 n n-1 2 waarin Ar = arylradicaal, R = C^-Cg alifatisch radicaal, en n = -20 1, 2, welke werkwijze hierdoor is gekenmerkt, dat "superzuren" als katalysatoren worden gebruikt. Met deze nieuwe werkwijze worden alle bovenvermelde nadelen overwonnen en is de bereiding van fenolethers mogelijk met hoge reactiesnelheden en selectiviteiten van ongeveer 100% met goede omzettingen van het fenol en nagenoeg theo-25 retische opbrengsten op het omgezette produkt.
De "superzuren” zijn verbindingen of katalytische systemen algemeen bestaande uit speciale zuren of mengsels van Lewiszuren met protische zuren en de bereiding en gebruik ervan zijn betrekkelijk recent (Buil. Soc. Chim, de France 1976, No.11-12; 1979, 30 n.5-6). Alle superzuren zijn gekenmerkt door een Hc-waarde lager dan die van zwavelzuur, die ongeveer -12 is.
De superzuren waaronder gefluoreerde sulfonzuren, zoals trifluoromethaansulfonzuur en zijn hogere homologe zurent en per-fluorsulf onhar sen zoals die in de handel gebracht door DuPont on-35 der het merk Nafion zijn van bijzonder belang.
8104500 - 3 - .
z sjt -*
De werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd in heterogene fase onder toepassing van een vaste onoplosbare katalysator en het mengen van het fenol en de alcohol in de verhoudingen tussen 2 : 1 en 6 : 1 bij temperaturen tussen 110 en 170°C 5 ~ onder atmosferische druk of onder druk, afhankelijk van het kook punt van het reactiemengsel.
De hoeveelheid katalysator in het reactiemengsel ligt tussen 1 en 30 gev.% betrokken op het gewicht van de reactiecomponenten.
10 Bovendien is het mogelijk in homogene fase te werken onder gebruik van een oplosbaar superzuur en een oplosmiddel voor de beide reactieeomponenten, dat inert is onder de reactieomstandigheden zoals b.v. een koolwaterstof, gehalogeneerde koolwaterstof of dio-xan; de reactieomstandigheden zijn dezelfde.
15 De werkwijze kan worden toegepast voor het veretheren van elk fenol uit de handel zoals b.v. fenol, kresol, zylenolen, pyro-catechol, hydrochinon, resorcinol, naftolen enz. let is van bijzonder belang dat de nieuwe werkwijze bij gebruik van polyfenolen de . monoëther met hoge selectiviteit geeft. Als alifatische alcohol 20 kan elke C^-Cg alcohol worden gebruikt. Niettemin is het gebruik van methanol of ethanol van bijzonder belang omdat de methyl- en ethylethers zeer belangrijk zijn.
De overmaat onomgezet fenol wordt van de fenolether afgescheiden en gerecirculeer!. Elke geschikte scheidingswerkwijze kan 25 worden toegepast afhankelijk van de betrokken produkten; gewoon lijk wordt de scheiding uitgevoerd door destillatie.
Als de reactie wordt uitgevoerd in heterogene fase kan de katalysator van het reactiemengsel worden afgescheiden door afschenken, filtreren of centrifugeren en worden toegepast bij vol-30 gende cycli daar zij haar activiteit onder de omstandigheden van de reactie niet verliest.
Voorts is gevonden, dat superzuurkatalysatoren die de werkwijze volgens de uitvinding kenmerken, ook kunnen worden toegepast gemengd met de bekende katalysatoren voor -de rechtstreekse verethering 35 bestaande uit zure ionuitwisselharsen.
kh>, 8104500 ~ U -
In dat geval neemt de reactiesnelheid toe met het percentage superzuur en daarom kunnen reactietijden worden verkregen die 2- tot k-maal korter zijn dan die verkregen met de "bekende, katalysatoren.
5 De hoeveelheden van de "bij de reactie toegepaste twee kata lysatoren liggen tnssen 1 en 30 gew.% "betrokken op het gewicht van ; het reactiemengsel.
Het voordeel van het gebruik van katalysatormengsels ligt in de opmerkelijke vermindering van de reactietijden vergeleken 10 met de bekende methoden en het gebruik van kleinere..hoeveelheden superzuur en daarom is het. gebruik van deze mengsels geprefereerd bij betrekkelijk hoge kosten van het Superzuur.
De mogelijkheid van het gebruik van superzuren en in het bijzonder harsen van het Nafión-type als katalysator voor de recht-15 streekse verethering (met nagenoeg 100% selectiviteit) van fenolen met alifatische alcoholen was geheel onvoorspelbaar daar het bekend is (J. Org. Chem. volJ+3, N.l6, 1978; «Γ. of Catalysis 6l, 96-102, 1980) dat katalysatoren van het Nafion-type de methylering van de ring katalyseren en de vorming van de dimethylether in een mengsel 20 van fenolen en methanol.
Niets suggereerde dat de werkwijze in een'andere richting kon verlopen zodanig, dat een nagenoeg volledige selectiviteit voor het monoveresteringsprocêdé, onder andere reactieomstandighe-den^in het bijzonder met betrekking tot de verhoudingen tussen de 25 reactiecomponenten en de temperatuur.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van onderstaande voorbeelden.
Voorbeeld I
125 g (1,135 mol) pyrocatechol, lb,5 g (0,1*5^ mol) methanol 30 en 30,6 g (0,03063 equiv.) perfluorosulfonzuur (Nafion 501 van
DuPont) worden gebracht in een kolf uitgerust met een roerder, thermometer en terugvloeikoeler. Het mengsel'wordt verhit tot 120°C gedurende 5 uren. Na deze reactietijd blijkt de samenstelling van het mengsel als volgt te zijn: 35 — onomgezet pyrocatechol 87% _________________- —^1 8104500 * * - 5 - « — guajacol 12,8# — verbindingen met methylgroepen aan de ring 0,1# — veratrol 0,1% 5 De opbrengst aan guajacol betrokken op omgezet pyrocateehol kan als nagenoeg kwantitatief worden beschouwd.
Door nauwkeurig te werken als boven beschreven maar met gebruik als katalysator van een ionuitwisselhars bestaande uit polystyreensulfonzuur verknoopt met divinylbenzeen (Amberlist 15) 10 in een hoeveelheid overeenkomende met 0,03063 zuur equivalent en, wordt het reactiemengsel na 5 uren verkregen met onderstaande samenstelling: — onomgezet pyrocateehol 98,85? — guajacol 1,0# 15 — verbindingen met methylgroepen aan de ring 0,1# — veratrol 0,1#
Voorbeeld II
250 g pyrocateehol .(2,27 mol), 36,3 g methanol (1,135 mol) 20 en 61,2 g Hafion 501 overeenkomend met 0,06l2 zuurequivalenten, worden gebracht in dezelfde kolf als van voorbeeld I. Het mengsel wordt verhit tot 150 - 155°0 gedurende 5 uren. Ha deze reactietijd blijkt de samenstelling van het reactiemengsel als volgt te zijn: — onomgezet pyrocateehol 80 # 25 — guajacol 18,5# —’ gemethyleerde verbindingen 1,0# — veratrol 0,5#
Voorbeeld III
107 g fenol (1,135 mol), 1^,5g methanol (0,^5^- mol) en 30 30,6 g Hafion 501 (0,03063 equivalenten) worden gebracht in dezelf de kolf als van voorbeeld I.
Het mengsel wordt verhit op 120°C gedurende 5 uren.
Ha deze tijd blijkt de samenstelling van het reactiemengsel als volgt te zijn: 35 — onomgezet fenol 85# 8104500 *»'·%» - 6 - — anisol 1^,9$ - — gealkyleerde producten 0,1$
Voorbeeld IV
250 g pyrocatechol (2,27 mol), 3,63 g methanol (0,1135 mol) 5 en 6i,2 g perfluorsulfonzuur (0,06l2 zuurequivalent) worden ge bracht in dezelfde kolf als van voorbeeld I. Het mengsel wordt verhit op 150 - 155°C gedurende 1 uur waarna weer 3,63 g methanol worden toegevoegd. Het mengsel wordt verder verhit op 150 - 155°C gedurende 1 uur en naderhand worden weer 3,63 g methanol toegevoegd 10 waarbij de verhitting bij 150 - 155°C wordt voortgezet.
Na 3 uren vanaf het begin van de reactie blijkt het mengsel de volgende samenstelling te hebben: — onomgezet pyrocatechol 88,6$ — guajacol 11, U$
15 Voorbeeld V
125 g hydrochinon (1,135 mol), 1^,5 g methanol (0,1*5^ mol) en 30,6 g (0,03063 zuur equivalent) Nafion 501 DuPont worden in dezelfde kolf gebracht als van voorbeeld I. Het mengsel wordt verhit op 120°C gedurende 5 uren. Na deze tijd blijkt het reactiemeng-20 sel de volgende samenstelling te hebben: — onomgezet hydrochinon 90,5$ — hydrochinon-monomethylether 9Λ$ — produkten met ring-alkylering 0,1$
Voorbeeld VI
25 125 g pyrocatechol (1,135 mol), 21 g ethanol (0,^55 mol) en 30,6 g (0,03063 equivalenten) Nafion 501 worden in dezelfde kolf gebracht als in voorbeeld I.
Het mengsel wordt verhit op 120°C gedurende 5 uren. Na deze tijd blijkt het mengsel de volgende samenstelling te hebben: 30 — onomgezet pyrocatechol 85 $ — guetol 1^,5$ — andere produkten 0,5$
Voorbeeld VII
162 g /3-naftol (1,135 mol), 1^,5 g methanol (θ,ί+51* mol) en 35 30,6 g (0,03063 equivalenten) Nafion 501 worden in dezelfde kolf 8104500 ___ - 7 - « gebracht als in voorbeeld I. Het mengsel wordt verhit op 125°C gedurende 5 uren. Ha die tijd blijkt het mengsel de vólgende samenstelling te hebben: — onomgezet /^-naftol 86 % 5 — /3 -naftol-monomethylether 13-7¾ — andere produkten 0,3¾
Voorbeeld VIII
125 g pyrocatechol (1,135 mol), lk,5 g methanol (0,1*5^ mol), 0,01 equivalenten Hafion 501 en 0,02 equivalenten ümberlist 15 10 worden in dezelfde kolf als in voorbeeld I gebracht. Het mengsel wordt verhit op 125°C gedurende 5 uren.
Ha deze tijd blijkt het mengsel de volgende samenstelling te hebben: — onomgezet pyrocatechol 89 ¾ 15 — guajacol 10,9¾ — andere produkten 0,1¾ 8104500

Claims (3)

1. Werkwijze voor het "bereiden van fenolmonoëthers uit een- of meerwaardige fenolen en alifatische alcoholen volgens de vergelijking Ar(OH)n + EOH -> Ar ORiOH)^ + HgO 5 waarin Ar = arylradicaal; R = C^-Cg alifatisch radicaal; en n = 1, 2. met het kenmerk, dat men een mengsel van fenol en alifatische alcoholen laat reageren hij aanwezigheid van een "superzuur" als katalysator hij temperaturen tussen 110 en 1T0°C met fenol : alcohol verhoudingen tussen 2 : 1 en 6 : 1. .10 2. Werkwijze volgens conclusie 1» met het kenmerk, dat het. '’superzuur” wordt toegepast gemengd met zure ionuitwisselharsen.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het "superzuur” wordt gekozen uit de groep bestaande uit gefluoreerde sulfonzuren en perfluorsulfonharsen. 15 1*. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kata lysator wordt toegepast in een hoeveelheid van 1-30 gew.%, betrokken op het gewicht van de reactiecomponenten. .....
5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een oplosmiddel voor het fenol en de alcohol wordt toegepast, dat inert 20 is onder de reactieomstandigheden. 8104500
NL8104500A 1980-10-03 1981-10-02 Werkwijze voor het bereiden van fenolethers. NL8104500A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2510680 1980-10-03
IT25106/80A IT1132911B (it) 1980-10-03 1980-10-03 Processo per la preparazione di eteri fenolici

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8104500A true NL8104500A (nl) 1982-05-03

Family

ID=11215718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8104500A NL8104500A (nl) 1980-10-03 1981-10-02 Werkwijze voor het bereiden van fenolethers.

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5791940A (nl)
BE (1) BE890589A (nl)
CA (1) CA1173859A (nl)
CH (1) CH647221A5 (nl)
DE (1) DE3139324A1 (nl)
FR (1) FR2491457A1 (nl)
GB (1) GB2085004B (nl)
IT (1) IT1132911B (nl)
NL (1) NL8104500A (nl)

Also Published As

Publication number Publication date
BE890589A (fr) 1982-02-01
GB2085004B (en) 1984-11-07
DE3139324A1 (de) 1982-06-16
GB2085004A (en) 1982-04-21
CH647221A5 (de) 1985-01-15
FR2491457A1 (fr) 1982-04-09
IT1132911B (it) 1986-07-09
JPS5791940A (en) 1982-06-08
CA1173859A (en) 1984-09-04
IT8025106A0 (it) 1980-10-03
FR2491457B1 (nl) 1985-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3932537A (en) Alkylation of phenols
Schnell et al. Formation and cleavage of dihydroxydiarylmethane derivatives
Shen et al. Catalytic O-methylation of phenols with dimethyl carbonate to aryl methyl ethers using [BMIm] Cl
Ouk et al. Dimethyl carbonate and phenols to alkyl aryl ethers via clean synthesis
US4153810A (en) Process for the preparation of alkyl ethers
Masuda et al. Development of highly efficient Friedel–Crafts alkylations with alcohols using heterogeneous catalysts under continuous-flow conditions
NL8104500A (nl) Werkwijze voor het bereiden van fenolethers.
US3733365A (en) Process for ortho-alkylation
US3707569A (en) Alkylation process
US20020193641A1 (en) Process for the synthesis of aryl alkyl monoethers
US20020177740A1 (en) Catalyst promotor for the manufacture of polyphenols
US2781404A (en) Synthesis of ortho-alkyl-p-alkoxyphenols
KR20000076304A (ko) n-부티르알데히드 및(또는) n-부탄올의 제조 방법
CA1057776A (en) Methylation of alpha-naphthol to 2-methyl-1-naphthol
EP0529870A2 (en) Preparation of 2-hydroxyarylaldehydes
Shanbhag et al. Liquid phase allylation of anisole using TPA/ZrO2 catalyst
CA1047539A (en) Process for the manufacture of glycol ether formals
US4307253A (en) Process for the preparation of alkyl aryl ethers
Shehayeb et al. Sustainable valorization of the abundant biodiesel byproduct-The glycerol
US4370506A (en) Terbutylating hydroxyaromatic compounds
Jayaraman et al. An Efficient Bifunctional Ionic Liquid [BIL] as Solvent and Catalyst System for O-Alkylation of Phenols Under Solvent-Free Conditions: An Environmental Benign Approach
Taranko et al. Facile alkylation of phenylacetonitrile in dimethyl sulfoxide
US4447652A (en) Preparation of alkyl aryl ethers
US2726270A (en) Method for the preparation of tertiary alkyl phenols
US4236031A (en) Preparation of 5-t-butyl alkyl-substituted phenols

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed