NO127502B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO127502B
NO127502B NO01189/70*[A NO118970A NO127502B NO 127502 B NO127502 B NO 127502B NO 118970 A NO118970 A NO 118970A NO 127502 B NO127502 B NO 127502B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
hydroperoxide
zirconium
silicon
reaction
Prior art date
Application number
NO01189/70*[A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
F Wattimena
H Wulff
Original Assignee
Shell
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 filed Critical Shell
Publication of NO127502B publication Critical patent/NO127502B/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/19Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic hydroperoxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/04Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/14Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by free hydroxyl radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/38Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D303/46Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals by amide or nitrile radicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Description

Fremgangsmåte for epoksydering av olefiner med Process for the epoxidation of olefins with

hydroperoksyder. hydroperoxides.

Det er kjent å omdanne olefinforbindelser til tilsvarende oksiranforbindelser ved at de omsettes med et organisk hydroperoksyd i henhold til følgende generelle reaksjonsligning: It is known to convert olefin compounds into corresponding oxirane compounds by reacting them with an organic hydroperoxide according to the following general reaction equation:

Den resulterende hydroksylforbindelse fra denne reaksjon kan, om ønsket, tilbakedannes til hydroperoksydforbindelse. Når det er et karbonatom ', bærende i det minste ett hydrogenatom, som naboatom til karbonatomet som bærer hydroksylgruppen, skjer regenereringen Kfr. kl. 12g-ll/06, The resulting hydroxyl compound from this reaction can, if desired, be converted back into a hydroperoxide compound. When there is a carbon atom ', bearing at least one hydrogen atom, as neighboring atom to the carbon atom bearing the hydroxyl group, the regeneration takes place Cfr. at 12g-ll/06,

i in

som regel mest fordelaktig ved dehydratisering, hydrogenering og oksydering, representert ved følgende reaksjonsskjerna: usually most beneficial in dehydration, hydrogenation and oxidation, represented by the following reaction nucleus:

Det er ofte mulig å utføre de to første trinn samtidig. It is often possible to carry out the first two steps simultaneously.

Det vil forstås at når olefinforbindelsen som er et mel-lomprodukt i ovennevnte skjema, er et salgbart produkt, kan hyd-rogenerings- og oksydasjonstrinnene utelates. Hvis hydroksylfor-bindelsen er et salgbart produkt, kan det til og med være fordelaktig å utelate dehydratiseringstrinnet. It will be understood that when the olefin compound which is an intermediate in the above scheme is a salable product, the hydrogenation and oxidation steps can be omitted. If the hydroxyl compound is a salable product, it may even be advantageous to omit the dehydration step.

Generelt fremstilles hydroperoksyder på for fagmannen velkjent måte ved en oksydasjonsreaksjon, representert ved følg-ende generelle reaksjonsligning: In general, hydroperoxides are produced in a manner well known to those skilled in the art by an oxidation reaction, represented by the following general reaction equation:

hvor R representerer en énverdig hydrokarbonrest som kan være substituert eller ikke. (Det vil forstås at det siste trinn i ovennevnte regenereringsskjema dekkes av den sistnevnte generelle reaksjonsligning). where R represents a monovalent hydrocarbon residue which may or may not be substituted. (It will be understood that the last step in the above regeneration scheme is covered by the latter general reaction equation).

Gruppen R har fortrinnsvis fra 2 til 10 karbonatomer. Fordelaktigst er den en hydrokarbonrest, . spesielt en sekundær eller tertiær alkyl- eller aralkylgruppe med fra 5 til 10 karbonatomer. Spesielt foretrukket blant disse grupper er de tertiære alkyl- og sekundære eller tertiære aralkylgrupper, omfattende f. eks. tertiær butyl, tertiær pentyl, cyklopentyli 1-fenyletyl-1, 2-fenylpropyl-2 og de forskjellige tetralinylradikaler som opp-står ved eliminering av et hydrogenatom fra den alifatiske side-kjede i tetralinmolekylet. The group R preferably has from 2 to 10 carbon atoms. Most advantageously, it is a hydrocarbon residue, . in particular a secondary or tertiary alkyl or aralkyl group having from 5 to 10 carbon atoms. Particularly preferred among these groups are the tertiary alkyl and secondary or tertiary aralkyl groups, comprising e.g. tertiary butyl, tertiary pentyl, cyclopentyl 1-phenylethyl-1, 2-phenylpropyl-2 and the various tetralinyl radicals which arise from the elimination of a hydrogen atom from the aliphatic side chain in the tetralin molecule.

Aralkylhydroperoksyder, hvori hydroperoksygruppen er bundet til det karbonatom i en alkylsidekjede som er bundet direk-te til en aromatisk ring, omfattende 1-fenyletyl-l-hydroperoksyd og 2-fenylpropyl-2-hydroperolcsyd, blir ofte oppkalt etter de tilsvarende hydrokarboner, f.eks. etylbenzenhydroperoksyd og kumenhydroperoksyd. Denne praksis vil også bli fulgt i det følgende. Aralkyl hydroperoxides, in which the hydroperoxy group is bound to the carbon atom in an alkyl side chain which is bound directly to an aromatic ring, including 1-phenylethyl-1-hydroperoxide and 2-phenylpropyl-2-hydroperoxide, are often named after the corresponding hydrocarbons, e.g. e.g. ethylbenzene hydroperoxide and cumene hydroperoxide. This practice will also be followed in the following.

Det vil forstås at når det brukes etylbenzenhydroperoksyd, blir It will be understood that when ethylbenzene hydroperoxide is used,

den resulterende hydroksylforbindelse 1-fenyletanol-1, som også the resulting hydroxyl compound 1-phenylethanol-1, which also

kan kalles metylfenylkarbinol og som kan dehydratiseres til styr- can be called methylphenylcarbinol and which can be dehydrated to

en, og at når det brukes kumenhydroperoksyd, blir den resulterende hydroksylforbindelse 2-fenylpropanol-2, også kalt dimetylfenylkar-binol, som kan, dehydratiseres til alfa-metylstyren. Både styren og alfa-metylstyren er naturligvis industrielt anvendbare produkter, one, and that when cumene hydroperoxide is used, the resulting hydroxyl compound is 2-phenylpropanol-2, also called dimethylphenylcarbinol, which can be dehydrated to alpha-methylstyrene. Both styrene and alpha-methylstyrene are of course industrially usable products,

og det kan derfor ofte være fordelaktig å bruke og/eller selge dem som sådanne og la være å regenerere henholdsvis etylbenzen og kumen. and it can therefore often be advantageous to use and/or sell them as such and not to regenerate ethylbenzene and cumene respectively.

Tertiære amylener som er anvendbare som isoprenforløp- Tertiary amylenes that are useful as isoprene precursors

ere, kan oppnås ved dehydratisering av alkoholen som dannes under anvendelse av tertiært pentylhydroperoksyd. ere, can be obtained by dehydration of the alcohol formed using tertiary pentyl hydroperoxide.

Por korthets skyld vil uttrykket hydrokarbon heretter generelt anvendes for å angi forbindelsen RH som ovenfor definert, skjønt, som omtalt, kan R også være en substituert hydrokarbonrest. For the sake of brevity, the term hydrocarbon will hereafter be generally used to denote the compound RH as defined above, although, as discussed, R can also be a substituted hydrocarbon residue.

Den organiske hydroperoksydreaktant brukt som utgangs-material kan være i en fortynnet eller konsentrert, renset eller urenset tilstand. Det er kjent at 5 til 70 vekt-jt-løsninger av hydroperoksydet i det tilsvarende hydrokarbon som regel lett kan fremstilles ved oksydasjon av nevnte tilsvarende hydrokarbon. Iso-lering av hydroperoksydene blir vanskeligere når hydrokarbonenes flyktighet avtar og bruken av løsningene som sådanne kan da bli fordelaktig. Egnede metoder for oksydasjon av de angjeldende hydrokarboner er velkjente for fagmannen. The organic hydroperoxide reactant used as starting material can be in a diluted or concentrated, purified or impure state. It is known that 5 to 70% by weight solutions of the hydroperoxide in the corresponding hydrocarbon can usually be easily prepared by oxidation of said corresponding hydrocarbon. Isolation of the hydroperoxides becomes more difficult when the volatility of the hydrocarbons decreases and the use of the solutions as such can then be advantageous. Suitable methods for oxidizing the relevant hydrocarbons are well known to the person skilled in the art.

Løsninger av hydroperoksyder i de tilsvarende hydrokarboner, oppnådd ved kjent oksydasjonsteknikk, inneholder også van-ligvis en andel av alkoholen som dannes ved reduksjon av hydroperoksydet, og denne alkohol kan også delvis bli oksydert til det tilsvarende keton. Således inneholder en løsning av etylbenzenhydroperoksyd i etylbenzen generelt også metylfenylkarbinol og metyl-fenylketon. Etter omsetningen med en olefinforbindelse kan metyl-fenylketonet omdannes til metylfenylkarbinol ved hydrogenering, og den totale mengde metylfenylkarbinol som til slutt oppnås, kan omdannes til styren, og, om ønsket, ytterligere omdannes til etylbenzen. Solutions of hydroperoxides in the corresponding hydrocarbons, obtained by known oxidation techniques, also usually contain a proportion of the alcohol that is formed by reduction of the hydroperoxide, and this alcohol can also be partially oxidized to the corresponding ketone. Thus, a solution of ethylbenzene hydroperoxide in ethylbenzene generally also contains methylphenylcarbinol and methylphenylketone. After the reaction with an olefin compound, the methyl-phenylketone can be converted to methylphenylcarbinol by hydrogenation, and the total amount of methylphenylcarbinol finally obtained can be converted to styrene, and, if desired, further converted to ethylbenzene.

I prinsippet kan hvilken som helst organisk forbindelse som har minst én olefinisk dobbeltbinding, omsettes,med et hydroperoksyd på den måte som ovenfor beskrevet. Forbindelsene kan være acykliske, monocykliske, bicykliske eller polycykliske, og de kan være mono-olefiniske, diolefiniske eller poly- olefiniske. Hvis der er mer enn én olefinisk binding, kan disse enten være konjugerte eller ikke-konjugerte. Generelt foretrukket er olefiniske forbindelser med fra 2 til 60 karbonatomer. Skjønt substituenter, som fortrinnsvis bør være relativt stabile, kan være tilstede, er acykliske, mono-olefiniske hydrokarboner med fra 2 til 10 karbonatomer av spesiell interesse. Slike hydrokarboner omfatter f.eks. etylen, propylen, isobutylen, heksen-}, okten-1 og deken-1. Butadien kan nevnes som et eksempel på et diolefin-isk hydrokarbon. Substituenter kan, hvis slike er tilstede, f. eks. være halogenatomer eller oksygen-, svovel- og nitrogenatom-er sammen med hydrogen- og/eller karbonatomer. Av spesiell interesse er olefinisk umettede alkoholer og halogensubstituerte, olefinisk umettede hydrokarboner, omfattende f.eks. allylalkohol, krotylalkohol og allylklorid. In principle, any organic compound that has at least one olefinic double bond can be reacted with a hydroperoxide in the manner described above. The compounds may be acyclic, monocyclic, bicyclic or polycyclic, and they may be mono-olefinic, diolefinic or poly-olefinic. If there is more than one olefinic bond, these can be either conjugated or non-conjugated. Generally preferred are olefinic compounds with from 2 to 60 carbon atoms. Although substituents, which should preferably be relatively stable, may be present, acyclic mono-olefinic hydrocarbons of from 2 to 10 carbon atoms are of particular interest. Such hydrocarbons include e.g. ethylene, propylene, isobutylene, hexene-}, octene-1 and decene-1. Butadiene can be mentioned as an example of a diolefinic hydrocarbon. Substituents can, if such are present, e.g. be halogen atoms or oxygen, sulfur and nitrogen atoms together with hydrogen and/or carbon atoms. Of particular interest are olefinically unsaturated alcohols and halogen-substituted, olefinically unsaturated hydrocarbons, comprising e.g. allyl alcohol, crotyl alcohol and allyl chloride.

Oksiranforbindelser er industrielt anvendbare materialer og mange er handelskjemikalier, spesielt olefinoksyder som f. eks. etylenoksyd og propylenoksyd. Som f.eks. beskrevet i U.S. patenter nr. 2.815.^5, 2.871.219 og 2.987.^98, kan propylenoksyd omdannes til nyttige polymerprodukter ved polymerisering eller kopolymerisering. Av kommersiell interesse er også epiklor-hydrin som kan oppnås fra allylklorid og som, om ønsket, kan omdannes til glycerol. Glycerol kan naturligvis også fremstilles fra oksiranforbindelser som dannes når det gås ut fra allylalkoho] Oxirane compounds are industrially applicable materials and many are commercial chemicals, especially olefin oxides such as e.g. ethylene oxide and propylene oxide. Like for example. described in the U.S. patents Nos. 2,815,5, 2,871,219 and 2,987,98, propylene oxide can be converted into useful polymer products by polymerization or copolymerization. Also of commercial interest is epichlorohydrin which can be obtained from allyl chloride and which, if desired, can be converted to glycerol. Glycerol can of course also be produced from oxirane compounds which are formed when starting from allyl alcohol]

Det er velkjent at etylenoksyd fremstilles i stor målestokk ved å omsette etylen med molekylært oksygen under anvendelse av en sølvholdig katalysator. En annen vei til etylenoksyd består i addisjon av hypoklorsyre til dobbeltbindingen etterfulgt av de-hydroklorinering. Denne vei er også funnet meget egnet for fremstilling av propylenoksyd. Imidlertid er omsetningen av propylen med et hydroperoksyd, som ovenfor nevnt, et meget lovende alter-nativ. Spesielt fordelaktig er epoksyderingen av propylen med etylbenzenhydroperoksyd i henhold til følgende reaksjonsligning: It is well known that ethylene oxide is produced on a large scale by reacting ethylene with molecular oxygen using a silver-containing catalyst. Another route to ethylene oxide consists in the addition of hypochlorous acid to the double bond followed by dehydrochlorination. This route has also been found to be very suitable for the production of propylene oxide. However, the reaction of propylene with a hydroperoxide, as mentioned above, is a very promising alternative. Particularly advantageous is the epoxidation of propylene with ethylbenzene hydroperoxide according to the following reaction equation:

Det er allerede i det foregående påpekt at styren deretter kan oppnås som et verdifullt biprodukt. It has already been pointed out above that styrene can then be obtained as a valuable by-product.

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedring av den oven- The present invention relates to an improvement of the above-

for nevnte kjente fremgangsmåte, hvori en eller flere olefinforbindelser omsettes med ett eller flere organiske hydroperoksyder under dannelse av en eller flere oksiranforbindelser. Forbedringen består i bruken av en spesiell katalysatortype. Forskjellige katalysatorer har vært diskutert i tidligere publikasjoner. F.eks. beskrives i U.S. patent nr. 2.754.325 bruken av oppløsninger av heteropolysyrer inneholdende overgangsmetaller, som f.eks..krom, molybden og wolfram, og U.S. patenter nr. 3.350.422 og 3.351.635 beskriver bruken.av opp-løsninger av overgangsmetallforbindelser (V, Mo, W, Ti, Nb, Ta, Re, Se, Zr, Te og U). Imidlertid er de kjente katalysatorer generelt effektive bare når de er homogent dispergert i reaksjonsblandingen. Det ville naturligvis være fordelaktig hvis katalysatorer eller katalysatorsammensetninger som er tilnærmet uløselige i reaksjonsblandingen, kunne anvendes, idet slike heterogene katalysatorsysterner meget lettere kan skilles fra reaksjonsproduktene. for said known method, in which one or more olefin compounds are reacted with one or more organic hydroperoxides to form one or more oxirane compounds. The improvement consists in the use of a special type of catalyst. Various catalysts have been discussed in previous publications. E.g. described in the U.S. Patent No. 2,754,325 the use of solutions of heteropolyacids containing transition metals, such as chromium, molybdenum and tungsten, and U.S. Pat. patents Nos. 3,350,422 and 3,351,635 describe the use of solutions of transition metal compounds (V, Mo, W, Ti, Nb, Ta, Re, Se, Zr, Te and U). However, the known catalysts are generally effective only when they are homogeneously dispersed in the reaction mixture. It would of course be advantageous if catalysts or catalyst compositions which are virtually insoluble in the reaction mixture could be used, since such heterogeneous catalyst systems can be separated from the reaction products much more easily.

Oppfinnelsen angår anvendelse av en katalysator som i det vesentlige er uløselig i epoksydasjonsreaksjonsblandingen, slik at det tilveiebringes et heterogent system. Det er overraskende funnet at katalysatoren anvendt i henhold til oppfinnelsen er meyet aktiv og fører til høy omdannelse av hydroperoksydet, resp. -oksydene, idet den besitter høy selektivitet overfor angjeldende oksiranforbindel- The invention relates to the use of a catalyst which is essentially insoluble in the epoxidation reaction mixture, so that a heterogeneous system is provided. It has surprisingly been found that the catalyst used according to the invention is quite active and leads to a high conversion of the hydroperoxide, resp. -oxides, as it possesses high selectivity towards the relevant oxirane compound-

se, idet denne selektivitet defineres som molforholdet av dannet ok-siranf orbindelse til omdannet hydroperoksyd. see, this selectivity being defined as the molar ratio of formed oxirane compound to converted hydroperoxide.

Generelt utføres reaksjonen i flytende fase under anvendelse av løsningsmidler og/eller fortynningsmidler som er flytende ved reak-sjonstemperaturen og -trykket og tilnærmet inerte overfor reaktantene såvel som produktene. Nærvær av reaktive materialer som f.eks. vann, bør fortrinnsvis unngås. En vesentlig del av løsningsmidlet kan bestå av materialer tilstede i den anvendte hydroperoksydløsning. Foretrukne løsningsmidler som dessuten kan tilsettes, er enkjernede aromatiske, f.eks. benzen, to- In general, the reaction is carried out in the liquid phase using solvents and/or diluents which are liquid at the reaction temperature and pressure and approximately inert towards the reactants as well as the products. Presence of reactive materials such as e.g. water, should preferably be avoided. A substantial part of the solvent may consist of materials present in the hydroperoxide solution used. Preferred solvents which can also be added are mononuclear aromatic, e.g. benzene, two-

luen, klorbenzen, brombenzen, orto-diklorbenzen og alkaner, luene, chlorobenzene, bromobenzene, ortho-dichlorobenzene and alkanes,

f.eks. oktan, dekan og dodekan. Imidlertid kan et overskudd av den olefiniske reaktant også tjene som et løsningsmiddel sammen med løsningsmiddelmaterialet innført sammen med hydroperoksydet, e.g. octane, decane and dodecane. However, an excess of the olefinic reactant may also serve as a solvent along with the solvent material introduced with the hydroperoxide,

slik at det ikke behøves tilsetning av eventuelt ytterligere løs-ningsmiddel. I de fleste tilfeller brukes imidlertid et tilsatt løsningsmiddel. Den totale mengde løsningsmiddel kan være opp til 20 mol pr. mol hydroperoksyd. so that there is no need to add any additional solvent. In most cases, however, an added solvent is used. The total amount of solvent can be up to 20 mol per moles of hydroperoxide.

Omsetningene skjer generelt ved moderate temperaturer og trykk, spesielt temperaturer i området fra 0°C til 200°C, idet området fra 25°C til 200°C foretrekkes. Det nøyaktige trykk er The reactions generally take place at moderate temperatures and pressures, especially temperatures in the range from 0°C to 200°C, the range from 25°C to 200°C being preferred. The exact pressure is

ikke kritisk så lenge det er tilstrekkelig til å holde reaksjonsblandingen i flytende tilstand. Atmosfæretrykk kan være tilfreds-stillende, generelt foretrekkes trykk i området fra 1 til 100 ata. not critical as long as it is sufficient to keep the reaction mixture in a liquid state. Atmospheric pressure can be satisfactory, pressure in the range from 1 to 100 ata is generally preferred.

Etter fullført omsetning kan den flytende blanding bestående av de forønskede produkter lett skilles fra det faste katalysatormaterial. Den flytende blanding kan så opparbeides under anvendelse av hvilke som helst egnede kjente metoder, f.eks. frak-sjonert destillasjon, selektiv ekstraksjori og filtrering. Løs-ningsmidlet, katalysatoren og eventuelt ikke omsatt olefin eller hydroperoksyd, kan resirkuleres for ytterligere anvendelse.' Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan med hell utføres med katalysatoren i form av en oppslemming, et beveget sjikt eller flui-disert sjikt. Imidlertid synes et fast katalysatorsjikt mest fordelaktig i industriell målestokk. 'Fremgangsmåten kan utføres por-sjonsvis, men også halvkontinuerlig eller kontinuerlig. Væsken inneholdende reaktantene kan føres gjennom katalysatorsjiktet slik at effluehten fra reaksjonssonen er fullstendig eller praktisk talt fri for katalysatormaterial. After completion of the reaction, the liquid mixture consisting of the desired products can be easily separated from the solid catalyst material. The liquid mixture can then be worked up using any suitable known methods, e.g. fractional distillation, selective extraction and filtration. The solvent, the catalyst and any unreacted olefin or hydroperoxide can be recycled for further use. The method according to the invention can be successfully carried out with the catalyst in the form of a slurry, a moving bed or fluidised bed. However, a solid catalyst bed seems most advantageous on an industrial scale. The method can be carried out in portions, but also semi-continuously or continuously. The liquid containing the reactants can be passed through the catalyst bed so that the effluent from the reaction zone is completely or practically free of catalyst material.

Katalysatoren som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse, er tilnærmet uløselig i reaksjonsblandingen, slik at det tilveiebringes et heterogent system. Katalysatoren omfatter zirkonium kjemisk bundet til et uorganisk silisiumholdig fast stoff, The catalyst used according to the present invention is virtually insoluble in the reaction mixture, so that a heterogeneous system is provided. The catalyst comprises zirconium chemically bonded to an inorganic silicon-containing solid,

og andelen av zirkonium i katalysatoren, beregnet som zirkonium-dioks; .1, ligger i området fra 0,1 til 25 vekt%, mens det uorganiske silisiumholdigé faststoff inneholder minst 50 vekt%, fortrinnsvis minst 90 vekt% silisium beregnet som silisiumdioksyd, og det har et spesifikt overflateareal i området fra 25 til 800 m /g. and the proportion of zirconium in the catalyst, calculated as zirconium dioxide; .1, is in the range from 0.1 to 25% by weight, while the inorganic silicon holding solid contains at least 50% by weight, preferably at least 90% by weight silicon calculated as silicon dioxide, and it has a specific surface area in the range from 25 to 800 m / g.

Foretrukket som silisiumholdig faststoff i katalysatoren Preferred as silicon-containing solid in the catalyst

som anvendes i henhold til oppfinnelsen, er f.eks. syntetisk, po- which are used according to the invention, are e.g. synthetic, po-

røst silisiumdioksyd i en relativt tett, sammenpakket form, bestående av partikler av amorft silisiumdioksyd flokkulert eller bun- roasted silica in a relatively dense, packed form, consisting of particles of amorphous silica flocculated or bun-

det sammen, innbefattende silikagel og felt silisiumdioksyd. Frem-stillingen av og egenskapene til slike materialer er beskrevet av R.G. Iler i hand bok "The Colloid Chemistry of Silica and Silicates", Cornell University Press, New York, 1955, kapittel VI og i U.S. together, including silica gel and fused silica. The production and properties of such materials are described by R.G. Iler i hand book "The Colloid Chemistry of Silica and Silicates", Cornell University Press, New York, 1955, Chapter VI and in the U.S.

patent nr. 2.657.149. Blant silikageler som er kommersielt til-gjengelig, er slike med et spesifikt overflateareal i området fra 25 til 700 m 2 /g og et por• evolum i områo det på o fra 0,3 til 1,3 ml/g, patent No. 2,657,149. Among the commercially available silica gels are those with a specific surface area in the range from 25 to 700 m 2 /g and a pore volume in the range of 0.3 to 1.3 ml/g,

og som består av minst 99% silisiumdioksyd, de mest egnede. and which consist of at least 99% silicon dioxide, the most suitable.

Egnet er imidlertid også syntetiske silisiumdioksydpul- However, synthetic silicon dioxide powders are also suitable.

vere bestående av partikler 'av amorft silisiumdioksyd flokkulert i løst pakket, lett desintegrerbare, løst knyttede aggregater, be composed of particles of amorphous silicon dioxide flocculated in loosely packed, easily disintegratable, loosely bound aggregates,

slik som f.eks. pyrogent silisiumdioksyd oppnådd ved forbrenning av hydrogen og oksygen med silisiumtetraklorid eller -tetrafluo- such as e.g. fumed silicon dioxide obtained by burning hydrogen and oxygen with silicon tetrachloride or -tetrafluo-

rid. Slike produkter fremstilles kommersielt og selges av forskjellige selskaper, f.eks. Cabot Corporation ("Cab-O-Sil") og Degussa ("Aerosil"). Blant disse produkter er slike med et spe-■2ride. Such products are manufactured commercially and sold by various companies, e.g. Cabot Corporation ("Cab-O-Sil") and Degussa ("Aerosil"). Among these products are those with a spe-■2

sifikt overflateareal i området fra 50 til 400 m /g og en par-tikkelstørrelse i området fra 0,007 til 0,05 mikron, og som minst består av 99% silisiumdioksyd, generelt de mest egnede. specific surface area in the range from 50 to 400 m /g and a particle size in the range from 0.007 to 0.05 microns, and which consist of at least 99% silicon dioxide, are generally the most suitable.

Ennvidere omfatter egnede uorganiske silisiumholdige faststoffer de krystallinske aluminiumoksyd-silikater som på om- Furthermore, suitable inorganic siliceous solids include the crystalline alumina silicates which on

rådet er kjent som molekylsiktér, såvel som naturlig forekommende krystallinske mineralsilikater> innbefattende f.eks. asbcstmine- the advice is known as molecular sieves, as well as naturally occurring crystalline mineral silicates> including e.g. asbcstmine-

raler som serpentin (vannhbldig magnesiumsilikat), leiremineraier som hektoritt (mågnesiumlitiumsilikat), kaoliner og béntonitter, minerals such as serpentine (hydrous magnesium silicate), clay minerals such as hectorite (magnesium lithium silicate), kaolins and bentonites,

samt glimmérmineraler som flogopitt (kaliummagnesium-aluminium-silikat) og vermikulitt (et vannholdig magnesiumsilikat). Foretrukket er imidlertid syntetiske, amorfe, uorganiske silisiumholdige faststoffer, spesielt slike som i det vesentlige består av rent silisiumdioksyd, f.eks. minst 95% silisiumdioksyd. as well as mica minerals such as phlogopite (potassium magnesium aluminum silicate) and vermiculite (a hydrous magnesium silicate). However, synthetic, amorphous, inorganic silicon-containing solids are preferred, especially those which essentially consist of pure silicon dioxide, e.g. at least 95% silicon dioxide.

I IN

Det kan være fordelaktig å innlemme promotorer i katalysatorene som brukes i henhold til foreliggende oppfinnelse, spesielt forbindelser av jordalkalimetaller, omfattende f.eks. mag-nesium, kalsium, strontium og barium. Foretrukket er oksydene og slike forbindelser som lett omdannes til oksyder. For utførelse av denne omdannelse er det ønskelig med en forbehandling av den opprinnelig fremstilte katalysatorsammensetning før den brukes. Andelene av promotor)er) er ikke kritisk, men andeler som over-skrider 10 vekt-#, beregnet som metall på katalysatorbæreren, er som regel ikke nødvendig. Innlemmelsen av promotorer er spesielt fordelaktig når det anvendes uorganiske silisiumholdlge faststoffer med sterkt sure seter, f.eks. når egensurheten er mindre enn -3. Egensurheten/ generelt representert ved pK , bestemmes ved titrering av det angjeldende material med -en passende base i nærvær av fargestoffindikatorer, som eksempelvis beskrevet i U.S. patent nr. 2.868.688. It may be advantageous to incorporate promoters into the catalysts used according to the present invention, especially compounds of alkaline earth metals, comprising e.g. magnesium, calcium, strontium and barium. Preferred are the oxides and such compounds which are easily converted into oxides. To carry out this conversion, it is desirable to pre-treat the originally produced catalyst composition before it is used. The proportions of promoters) are not critical, but proportions exceeding 10% by weight, calculated as metal on the catalyst carrier, are usually not necessary. The incorporation of promoters is particularly advantageous when inorganic silicon-containing solids with strongly acidic sites are used, e.g. when the intrinsic acidity is less than -3. The intrinsic acidity/ generally represented by pK , is determined by titration of the material in question with -a suitable base in the presence of dye indicators, as for example described in U.S. patent No. 2,868,688.

Katalysatoren som brukes i henhold til foreliggende oppfinnelse, kan fremstilles ved vanlig teknikk, som f.eks. tørr-blanding fulgt av kalsinering, ko-gelering, samfelling, impregnering og ioneveksling. Eksempelvis kan en blanding av et zirkoniumsalt og en silikasol samfelles, hvoretter materialet, tørk-es og males til passende størrelse. Alternativt kan de ko-gelerte materialer oppslemmes og forstøvningstørkes. Imidlertid kan katalysatoren eksempelvis også fremstilles ved å omsette hydroksyl-grupper på overflaten av det uorganiske silisiumholdige faststoff med et zirkoniumsalt, f.eks. ved fremgangsmåten beskrevet i U.S. patent nr. ?.116.542, 5.270.459 eller 5.274.120. I nok en annen teknikk kan en pyrogen katalysator, spesielt et pyrogent zirkoniumoksyd-silisiumoksydprodukt, fremstilles ved forbrenning av hydrogen og oksygen sammen med en blanding av et silisiumtetra-halogenid og et zirkoniumhalogenid. The catalyst used according to the present invention can be produced by conventional techniques, such as e.g. dry mixing followed by calcination, co-gelation, co-precipitation, impregnation and ion exchange. For example, a mixture of a zirconium salt and a silica sol can be combined, after which the material is dried and ground to a suitable size. Alternatively, the coagulated materials can be slurried and spray dried. However, the catalyst can, for example, also be produced by reacting hydroxyl groups on the surface of the inorganic silicon-containing solid with a zirconium salt, e.g. by the method described in U.S. Patent No. ?.116,542, 5,270,459 or 5,274,120. In yet another technique, a pyrogenic catalyst, particularly a pyrogenic zirconia-silica product, can be prepared by combusting hydrogen and oxygen together with a mixture of a silicon tetrahalide and a zirconium halide.

Katalysatoren kan underkastes en forbehandling før den anvendes i prosessen. Som regel foretrekkes det å gjøre så for å oppnå en høyere aktivitet. Som regel består forbehandlingen passende i oppvarmning av katalysatoren i en atmosfære av en ikke-reduserende gass, slik som f.eks. nitrogen, argon, karbondioksyd eller av en oksygenholdig gass, som f.eks. luft, Imidlertid av-henger den mest egnede metode for forbehandling generelt av form-en av den kjemiske kombinasjon hvori zirkoniumkomponenten anvendes. I mange tilfeller må zirkoniumforbindelsene omdannes til oksyd, f.eks. hvis katalysatoren opprinnelig inneholder zirkonium i form av dets tetraklorid eller som en blanding tetrakismetylpropylamin-zirkonium og KC1. Omdannelsen kan som regel passende utføres ved oppvarmning i en ikke-reduserende atmosfære, spesielt ved temperaturer i området fra 250°C til 800°C i tidsrom varierende fra 1 The catalyst can be subjected to a pre-treatment before it is used in the process. As a rule, it is preferred to do so in order to achieve a higher activity. As a rule, the pretreatment suitably consists of heating the catalyst in an atmosphere of a non-reducing gas, such as e.g. nitrogen, argon, carbon dioxide or of an oxygen-containing gas, such as e.g. air, However, the most suitable method of pretreatment generally depends on the form of the chemical combination in which the zirconium component is used. In many cases, the zirconium compounds must be converted to oxide, e.g. if the catalyst originally contains zirconium in the form of its tetrachloride or as a mixture of tetrakismethylpropylamine-zirconium and KC1. The conversion can usually conveniently be carried out by heating in a non-reducing atmosphere, especially at temperatures in the range from 250°C to 800°C for periods varying from 1

til 18 timer. to 18 hours.

Katalysatoren som brukes i henhold til oppfinnelsen, kan anvendes i hvilken som helst vanlig fysikalsk form, f.eks. i form av et pulver, såvel som flak, kuler eller pellets. The catalyst used according to the invention can be used in any usual physical form, e.g. in the form of a powder, as well as flakes, balls or pellets.

Katalysatoren som brukes i henhold til foreliggende oppfinnelse, kan også omfatte andre komponenter som er inerte over- The catalyst used according to the present invention may also include other components which are inert over

for reaktantene og produktene. Andre stoffer som er kjent for å katalysere epoksydasjonsreaksjonen kan være tilstede i kombina- for the reactants and products. Other substances known to catalyze the epoxidation reaction may be present in combina-

sjon med katalysatorene i henhold til foreliggende oppfinnelse, forutsatt at den katalytiske aktivitet ikke reduseres ved kombi-nasjonen. Generelt kan katalysatorene 1 henhold til oppfinnelsen ytterligere omfatte opp til 10 vekt-# oksyder eller hydroksyder av bor, tinn, niob, tantal, krom, molybden, wolfram, rhenium, tion with the catalysts according to the present invention, provided that the catalytic activity is not reduced by the combination. In general, the catalysts 1 according to the invention may further comprise up to 10% by weight of oxides or hydroxides of boron, tin, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, rhenium,

uran, vismut og sjeldne Jordmetaller som har atomnummer fra og med 57 til og med 71* uranium, bismuth and rare earth metals with atomic numbers from and including 57 to and including 71*

EKSEMPEL I - Zirkonium på silisiumdioksydkatalysator fra pyro- EXAMPLE I - Zirconium on Silica Catalyst from Pyro-

gent silisiumdioksyd og ZrCl^ gent silicon dioxide and ZrCl^

En blanding av 25 g kommersielt pyrogent silisiumdi- A mixture of 25 g of commercial pyrogenic silicon di-

oksyd med et spesifikt overflateareal på 590 m o/g (Cabot Corporation' s type "EH-5 Cab-0-Sil"), og 17O0 ml n-heptan ble tørket ved oppvarmning under tilbakeløp i en glassreaktor utstyrt med en "Dean Stark"-oppsamler (for oppsamling av vann-heptanazeotrop) i et tidsrom av 19 timer. Etter kjøling til }0°C ble 2,89 g (15,2 millimol) zirkoniumtetraklorid tilsatt reaktoren og reaksjonsblandingen oppvarmet til ca. 95°C inntil ca. 15,2 millimol (en ekvivalent på basis av ZrCl^) hydrogenklorid hadde utviklet seg. oxide with a specific surface area of 590 m o/g (Cabot Corporation's type "EH-5 Cab-0-Sil"), and 1700 ml of n-heptane were dried by heating under reflux in a glass reactor equipped with a "Dean Stark" -collector (for collecting water heptane azeotrope) for a period of 19 hours. After cooling to }0°C, 2.89 g (15.2 millimoles) of zirconium tetrachloride was added to the reactor and the reaction mixture was heated to approx. 95°C up to approx. 15.2 millimoles (one equivalent on the basis of ZrCl^) of hydrogen chloride had evolved.

Det utviklede hydrogenklorid ble fjernet ved hjelp av en strøm The evolved hydrogen chloride was removed by means of a current

av tørt nitrogen og ført til en skrubber inneholdende fortynnet alkali. Ca. 10 ml vann ble så tilsatt i ca. 0,5 ml porsjoner for å sette igang dannelsen av ytterligere hydrogenklorid. Etter en total reaksjonstid på ca. 16 timer ved 95°C stoppet utviklingen av hydrogenklorid. Reaksjonsblandingen ble underkastet fordampning ved redusert trykk og 6o°C og residuet tørket ved 115°C ved redu- of dry nitrogen and passed to a scrubber containing dilute alkali. About. 10 ml of water was then added for approx. 0.5 ml portions to initiate the formation of additional hydrogen chloride. After a total reaction time of approx. 16 hours at 95°C stopped the evolution of hydrogen chloride. The reaction mixture was subjected to evaporation at reduced pressure and 6o°C and the residue dried at 115°C at reduced

sert trykk i 2 dager. Det resulterende produkt inneholdt 1,55 vekt-JÉ zirkonium, beregnet som metall. press hard for 2 days. The resulting product contained 1.55 wt-J of zirconium, calculated as metal.

ben således fremstilte katalysator ble prøvet på epoksydering av et antall olefiner med t-butylhydroperoksyd (TBHP) i , en 100 ml glassreaktor. Reaksjonsbetingelsene, hydroperoksyd-omdannelsen og olefinoksydselektiviteten på basis av omdannet hydroperoksyd er angitt i tabll I. ben thus prepared catalyst was tested on the epoxidation of a number of olefins with t-butyl hydroperoxide (TBHP) in , a 100 ml glass reactor. The reaction conditions, the hydroperoxide conversion and the olefin oxide selectivity on the basis of converted hydroperoxide are given in Table I.

EKSEMPEL II - Zirkonium på silisiumdioksyd ved impregnering EXAMPLE II - Zirconium on silicon dioxide by impregnation

og kalsinering and calcination

En 10 g prøve kommersielt pyrogent silisiumdioksyd med et spesifikt overflateareal på 200 m /g og en partikkelstørrelse på 500 A (Cabot Corporation's type "MS/7 Cab-O-Sil") ble brakt i kontakt med en løsning av 0,559 g Zr(N0-j)^*5H20 i 50 ml vann. Det impregnerte silisiumdioksyd ble tørket ved en temperatur på 150°C og så kalsinert ved en temperatur på 800°C i 2 timer. Det resulterende produkt inneholdt 1,55 vekt-# zirkoniumoksyd. A 10 g sample of commercial fumed silica with a specific surface area of 200 m /g and a particle size of 500 Å (Cabot Corporation's type "MS/7 Cab-O-Sil") was contacted with a solution of 0.559 g of Zr(N0 -j)^*5H2O in 50 ml of water. The impregnated silica was dried at a temperature of 150°C and then calcined at a temperature of 800°C for 2 hours. The resulting product contained 1.55 wt-# of zirconium oxide.

En 1 g prøve av den således fremstilte katalysator A 1 g sample of the thus prepared catalyst

ble brakt i kontakt med 42 g 1-okten og 5*5 g t-butylhydroperoksyd ved 110°C 12 timer. Analyse ay produktblandingen viste 46,1JÉ omdannelse av hydroperoksydet og 67,5# selektivitet til 1-oktenoksyd på basis av omdannet hydroperoksyd. EKSEMPEL III - Zirkonium på silisiumdioksyd fra SlCl^ og ZrCl^was brought into contact with 42 g of 1-octene and 5*5 g of t-butyl hydroperoxide at 110°C for 12 hours. Analysis of the product mixture showed 46.1% conversion of the hydroperoxide and 67.5% selectivity to 1-octene oxide on the basis of converted hydroperoxide. EXAMPLE III - Zirconium on silicon dioxide from SlCl^ and ZrCl^

En blanding av 0,07 g zlrkoniuatetraklorid i 56,9 g 8ilislumtetraklorid (Matheson, Coleman og Bell, halvlederkvali-tet) ble tilsatt dråpevis til 500 ml avionisert vann oppvarmet til ca. 70°C. Den resulterende blanding ble fordampet på vannbad under redusert trykk og residuet tørket ved 150 C i 4 timer. Pror duktet inneholdt o,47 vekt-JÉ zirkonium, beregnet som; metall. A mixture of 0.07 g zlrkonium tetrachloride in 56.9 g zyllium tetrachloride (Matheson, Coleman and Bell, semiconductor grade) was added dropwise to 500 ml deionized water heated to approx. 70°C. The resulting mixture was evaporated on a water bath under reduced pressure and the residue dried at 150°C for 4 hours. Pror duct contained o.47 weight-JÉ zirconium, calculated as; metal.

En 1 g prøve av den således fremstilte katalysator ble A 1 g sample of the thus prepared catalyst was

brakt i kontakt med 26,2 gcykloheksen, 4,5 g t-butylhydroper- brought into contact with 26.2 g of cyclohexene, 4.5 g of t-butylhydroper-

oksyd og 2,1 g nonan i en 100 ml glassreaktor ved 85°C 1 18 timer. Analyse av produktblandingen viste 60# omdannelse av t-butylhydro-peroksydet og 42# selektivitet til cykloheksenoksyd på basis av omdannet hydroperoksyd. oxide and 2.1 g of nonane in a 100 ml glass reactor at 85°C for 18 hours. Analysis of the product mixture showed 60# conversion of the t-butyl hydroperoxide and 42# selectivity to cyclohexene oxide on the basis of converted hydroperoxide.

EKSEMPEL IV - Silisium på zlrkoniumoksyd fra zirkonlumoksyd og EXAMPLE IV - Silicon on zlrkonium oxide from zirconium oxide and

SlCl^SlCl^

En 20 g prøve av kommersielt zlrkoniumoksyd med et spe- A 20 g sample of commercial zinc oxide with a spe-

sifikt overflateareal på 169 m /g, 750 ml n-heptan ble azeotrop- specific surface area of 169 m /g, 750 ml of n-heptane was azeotrop-

isk tørket ved oppvarmning under tilbakeløp i en glassreaktor med oppsamlingsanordning for vann-heptan azeotrop i et tidsrom av 18 timer. Etter kjøling til 55°C ble 5,5 ml silisiumtetraklorid tilsatt til reaktoren og reaksJonsblandingen oppvarmet til 50°C ice dried by heating under reflux in a glass reactor with collection device for water-heptane azeotrope for a period of 18 hours. After cooling to 55°C, 5.5 ml of silicon tetrachloride was added to the reactor and the reaction mixture heated to 50°C

inntil ca. 25 millimol hydrogen hadde utviklet seg. Det utviklede hydrogenklorid ble fjernet med en strøm av tørt nitrogen og ført til en skrubber inneholdende fortynnet alkali. Ca. 10 ml vann ble så tilsatt i ca. 0,5 ml porsjoner for igangsetting av ytterligere hydrogenkloridutvikling. Etter at ytterligere 0,105 mol hydrogen- until approx. 25 millimoles of hydrogen had evolved. The evolved hydrogen chloride was removed with a stream of dry nitrogen and passed to a scrubber containing dilute alkali. About. 10 ml of water was then added for approx. 0.5 ml portions to initiate further hydrogen chloride evolution. After an additional 0.105 mol of hydrogen

klorid hadde utviklet seg, ble reaksjonen stoppet. Reaksjonsbland- chloride had evolved, the reaction was stopped. reaction mix-

ingen ble fordampet under redusert trykk ved 60 C og residuet tørk- none was evaporated under reduced pressure at 60 C and the residue dried

et ved 100°C og et trykk på l8o mm Hg i 5 dager. Det resulterende produkt inneholdt 5,9 vekt-# silisium beregnet som elementært silisium. one at 100°C and a pressure of l80 mm Hg for 5 days. The resulting product contained 5.9 wt-# of silicon calculated as elemental silicon.

En 1 g prøve av den således fremstilte katalysator ble A 1 g sample of the thus prepared catalyst was

brakt i kontakt med 56,5 g 1-okten, 4,5 g t-butylhydroperoksyd og 2,1 g nonan i en 100 ml glassreaktor ved 109°C i 22 timer. Ana- contacted with 56.5 g of 1-octene, 4.5 g of t-butyl hydroperoxide and 2.1 g of nonane in a 100 ml glass reactor at 109°C for 22 hours. To reach-

lyse av produktblandingen viste 54,2# omdannelse av t-butylhydro-peroksydet og 71JÉ selektivitet til 1-oktenoksyd på basis av om- lysis of the product mixture showed 54.2# conversion of the t-butyl hydroperoxide and 71JÉ selectivity to 1-octene oxide on the basis of

dannet hydroperoksyd. formed hydroperoxide.

EKSEMPEL V - Zirkonium og andre metaller på ikke- silisiumholdige bærere ( for sammenligning) EXAMPLE V - Zirconium and other metals on non-silicon carriers (for comparison)

Sammensetninger bestående av et antall metalloksyder inklusive zlrkoniumoksyd båret på silisiumoksydfrie bærere, ble prøvet som katalysatorer for epoksydasjon av 1-okten med t-butylhydroperoksyd. Reaksjonsbetingelsene og resultatene er angitt i tabell II. Katalysatorene for forsøkene A-G ble fremstilt ved å Compositions consisting of a number of metal oxides including zinc oxide supported on silica-free supports were tested as catalysts for the epoxidation of 1-octene with t-butyl hydroperoxide. The reaction conditions and results are given in Table II. The catalysts for experiments A-G were prepared by

omsette et metallhalogenid med enten pyrogent aluminiumoksyd med react a metal halide with either pyrogenic alumina with

et spesifikt overflateareal på 100 m/g, eller Mg(0H)Cl med et spesifikt overflateareal på ca. 20 m /g, eller zlrkoniumoksyd med et spesifikt overflateareal på 169 m /g ved en fremgangsmåte i likhet med den i eksempel I. I forsøk H ble anvendt en kommersiell sammensetning med 2,5 vekt-JÉ Co og 9,5 vekt-# Mo på aluminiumoksyd. I forsøk I ble epoksydasjonen av 1-okten med t-bu-tylhydfoperoksyd utført i fravær av katalysator. a specific surface area of 100 m/g, or Mg(OH)Cl with a specific surface area of approx. 20 m /g, or zlrconium oxide with a specific surface area of 169 m /g by a method similar to that of Example I. In experiment H, a commercial composition with 2.5 wt.JÉ Co and 9.5 wt.# was used Mo on aluminum oxide. In experiment I, the epoxidation of 1-octene with t-butyl hydrogen peroxide was carried out in the absence of catalyst.

EKSEMPEL VT - Andre metaller enn zirkonium på silisiumdioksyd, ( for sammenligning) EXAMPLE VT - Metals other than zirconium on silicon dioxide, (for comparison)

Flere metall-silisiumoksydsammensetninger ble fremstilt og prøvet som katalysator for epoksydering av 1-okten med t-butylhydroperoksyd (TBHP). Epoksydasjonsreaksjonsbetingelsene og resultatene er angitt i tabell III. I forsøkene A-C ble kataly-satorsammensetningene fremstilt ved overflatereaksjon mellom et metallhalogenid og et kommersielt pyrogent silisiumdioksyd (Cabot Corporation's "EH-5 Cab-O-Sil") ved en fremgangsmåte i likhet med den i eksempel I. I forsøkene E-J ble katalysatorsammenset-ningene fremstilt ved samhydrolyse av et metallhalogenid og silisiumtetraklorid ved en fremgangsmåte i likhet med den i eksempel III. I forsøk K ble katalysatorsammensetningen fremstilt ved å kontakte 50 g kommersielt silikagel, som hadde et spesifikt overflateareal på 750 m /g, med en løsning av 0,625 g kromtrioksyd i 20 ml vann, tørke den impregnerte silikagel ved 150°C og såjkal-sinere ved 500°C i 2 timer. I forsøk L ble katalysatorsammensetningen fremstilt ved å kontakte 20 g kommersielt magnesiumtrisilikat (10,2 vekt-# Mg og 55,6 vekt-# Sl) som hadde et porevolum på ca. 1,1 cnrVg, med en løsning av 0,1 g kromtrioksyd i 25 ml vann, tørke det impregnerte magnesiumtrisilikat ved 150°C og så kalsinere ved 500°C natten over. I forsøk M ble katalysatorsammensetningen fremstilt ved å kontakte 10 g kommersielt pyrogent silisiumdioksyd som hadde et overflateareal på 200 ra /g (Cabot Corporation's type "MS/7 Cab-O-Sil"), med en løsning av 0,508 g wolframsyre (RgWO^), 45 ml 25 vekt-#-ig ammoniumhydroksyd og 5 ml 50 vekt-^-ig hydrogenperoksyd, tørke det impregnerte silisiumdioksyd ved 150°C og så kalsinere ved 800°C i 2 timer. I forsøk D ble rheniumoksyd-silisiumdioksydproduktet (6,9 vekt-JÉ Re) fremstilt ved å kontakte 10 g kommersielt pyrogent silisiumdioksyd med 1 g rheniumsyre (HReO^) i 50 ml vann og etterfølgende tørk-ing av produktet ved 200°C. Several metal-silica compositions were prepared and tested as catalysts for the epoxidation of 1-octene with t-butyl hydroperoxide (TBHP). The epoxidation reaction conditions and results are set forth in Table III. In Experiments A-C, the catalyst compositions were prepared by surface reaction between a metal halide and a commercial fumed silica (Cabot Corporation's "EH-5 Cab-O-Sil") by a method similar to that of Example I. In Experiments E-J, the catalyst compositions were prepared by co-hydrolysis of a metal halide and silicon tetrachloride by a method similar to that in Example III. In experiment K, the catalyst composition was prepared by contacting 50 g of commercial silica gel, which had a specific surface area of 750 m /g, with a solution of 0.625 g of chromium trioxide in 20 ml of water, drying the impregnated silica gel at 150°C and calcining at 500°C for 2 hours. In experiment L, the catalyst composition was prepared by contacting 20 g of commercial magnesium trisilicate (10.2 wt-# Mg and 55.6 wt-# Sl) having a pore volume of approx. 1.1 cnrVg, with a solution of 0.1 g of chromium trioxide in 25 ml of water, dry the impregnated magnesium trisilicate at 150°C and then calcine at 500°C overnight. In experiment M, the catalyst composition was prepared by contacting 10 g of commercial fumed silica having a surface area of 200 ra /g (Cabot Corporation's type "MS/7 Cab-O-Sil"), with a solution of 0.508 g of tungstic acid (RgWO^) , 45 ml of 25% by weight ammonium hydroxide and 5 ml of 50% by weight hydrogen peroxide, dry the impregnated silica at 150°C and then calcine at 800°C for 2 hours. In experiment D, the rhenium oxide-silica product (6.9 wt-JÉ Re) was prepared by contacting 10 g of commercial fumed silica with 1 g of rhenium acid (HReO^) in 50 ml of water and subsequent drying of the product at 200°C.

EKSEMPEL VII - Forskjellige metallforbindelser uten slllsium-holdig material ( for sammenligning) EXAMPLE VII - Various metal compounds without sllllsium-containing material (for comparison)

I en serie forsøk ble flere av metallforbindelsene prøv-et som heterogene katalysatorer for epoksydering av 1-okten med t-butylhydroperoksyd. I hvert forsøk ble en 1 g prøve av metallfor-bindelsen brakt i kontakt med 56,5 til 42 g 1-okten og fra 4,5 til 5,5 g t-butylhydroperoksyd. Reaksjonsbetingelsene og resultatene er angitt i tabell IV. In a series of experiments, several of the metal compounds were tested as heterogeneous catalysts for the epoxidation of 1-octene with t-butyl hydroperoxide. In each experiment, a 1 g sample of the metal compound was contacted with 56.5 to 42 g of 1-octene and from 4.5 to 5.5 g of t-butyl hydroperoxide. The reaction conditions and results are given in Table IV.

0 0

Claims (1)

Fremgangsmåte for fremstilling av oksiranforbindelser ved omsetning av en eller flere olefiniske forbindelser med ett eller flere organiske hydroperoksyder i nærvær av katalysator, og under anvendelse av inerte løsningsmidler og/eller fortynningsmidler og under et slikt trykk at reaksjonsblandingen er flytende når reaksjonen forløper, karakterisert ved at det anvendes en katalysator som er tilnærmet uløselig i reaksjonsblandingen, slik at det tilveiebringes et heterogent system, idet katalysatoren omfatter zirkonium kjemisk bundet til et uorganisk silisiumholdig fast stoff,, videre at andelen av zirkonium i katalysatoren beregnet som zirkoniumdioksyd, ligger i området fra 0,1 til 25 vekt%, at det uorganiske silisiumholdige faststoff inneholder minst 50 vekt%, fortrinnsvis minst 90 vekt% silisium, beregnet som silisiumdioksyd, og har et spesifikt overflateareal i området fra 25 til 800 m2/ g.Process for producing oxirane compounds by reacting one or more olefinic compounds with one or more organic hydroperoxides in the presence of a catalyst, and using inert solvents and/or diluents and under such a pressure that the reaction mixture is liquid when the reaction proceeds, characterized in that a catalyst is used which is virtually insoluble in the reaction mixture, so that a heterogeneous system is provided, in that the catalyst comprises zirconium chemically bound to an inorganic silicon-containing solid substance, further that the proportion of zirconium in the catalyst calculated as zirconium dioxide is in the range from 0, 1 to 25% by weight, that the inorganic silicon-containing solid contains at least 50% by weight, preferably at least 90% by weight silicon, calculated as silicon dioxide, and has a specific surface area in the range from 25 to 800 m2/g.
NO01189/70*[A 1969-04-02 1970-04-01 NO127502B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US81292369A 1969-04-02 1969-04-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO127502B true NO127502B (en) 1973-07-02

Family

ID=25210976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO01189/70*[A NO127502B (en) 1969-04-02 1970-04-01

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS5030050B1 (en)
AT (1) AT302986B (en)
BE (1) BE748315A (en)
BR (1) BR7017926D0 (en)
CH (1) CH543498A (en)
DE (1) DE2015505C3 (en)
DK (1) DK133747B (en)
ES (1) ES378131A1 (en)
FR (1) FR2042771A5 (en)
GB (1) GB1249082A (en)
IE (1) IE34210B1 (en)
NL (1) NL144937B (en)
NO (1) NO127502B (en)
SE (1) SE361311B (en)
ZA (1) ZA702169B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024536A1 (en) * 1980-06-28 1982-02-04 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt ALUMINUM SILICATE CATALYST

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3391213A (en) * 1967-06-12 1968-07-02 Shell Oil Co Isoprene production from isopentane via hydroperoxide and borate ester

Also Published As

Publication number Publication date
SE361311B (en) 1973-10-29
ES378131A1 (en) 1972-06-01
NL7004585A (en) 1970-10-06
DK133747C (en) 1976-11-29
FR2042771A5 (en) 1971-02-12
ZA702169B (en) 1971-11-24
JPS5030050B1 (en) 1975-09-29
CH543498A (en) 1973-10-31
BE748315A (en) 1970-10-01
DE2015505A1 (en) 1970-10-08
IE34210L (en) 1970-10-02
DE2015505C3 (en) 1980-08-07
BR7017926D0 (en) 1973-01-11
NL144937B (en) 1975-02-17
AT302986B (en) 1972-11-10
GB1249082A (en) 1971-10-06
DE2015505B2 (en) 1979-11-22
DK133747B (en) 1976-07-12
IE34210B1 (en) 1975-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0345856B1 (en) A process for the preparation of an oxirane compound
US4367342A (en) Olefin epoxidation
AU2002238433B2 (en) Process for preparing oxirane compounds
US3923843A (en) Epoxidation process with improved heterogeneous catalyst
EP0659479B1 (en) Process for preparing a catalyst containing titania-supported titanosilicate
US4021454A (en) Olefin epoxidation
US4751336A (en) Conversion of a lower alkane
Fling et al. Dehydrocyclization of C6 C8 n-paraffins to aromatics over TiO2 ZrO2 catalysts
US6297406B1 (en) Production of phenol
US9713804B2 (en) Catalyst composition for the dehydrogenation of alkanes
Tanabe et al. Surface property and catalytic activity of MgO TiO2
AU2002238433A1 (en) Process for preparing oxirane compounds
NO138883B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF OXIRANIUM COMPOUNDS
US3459815A (en) Chromic ion containing clay catalyst and process for producing alcohols from olefins
IE48354B1 (en) Process for the preparation of tertiary olefins
EP0649396B1 (en) Process for converting butadiene to styrene or ethylbenzene or both using catalysts containing molybdenum
NO127501B (en)
EP0444750B1 (en) Process for converting toluene and butadiene to styrene and 1-pentene
NO127502B (en)
US4357479A (en) Production of alcohols
US5057644A (en) Process for the purification of alpha olefins
DK150593B (en) METHOD FOR PREPARING METAL / SILICONE-OXID TYPE SOLID CATALYST
NO127500B (en)
EP0421677A1 (en) Process for the preparation of glycol ethers
NO132096B (en)