NO171057B - Fremgamgsmaate for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntesegasser - Google Patents

Fremgamgsmaate for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntesegasser Download PDF

Info

Publication number
NO171057B
NO171057B NO894628A NO894628A NO171057B NO 171057 B NO171057 B NO 171057B NO 894628 A NO894628 A NO 894628A NO 894628 A NO894628 A NO 894628A NO 171057 B NO171057 B NO 171057B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alcohols
catalyst
bipyridine
aldehydes
hydroformylation
Prior art date
Application number
NO894628A
Other languages
English (en)
Other versions
NO894628D0 (no
NO171057C (no
NO894628L (no
Inventor
Leila Alvila
Outi Krause
Tapani Pakkanen
Tapani Venaelaeinen
Original Assignee
Neste Oy
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
Priority claimed from FI881361A external-priority patent/FI85849C/fi
Application filed by Neste Oy filed Critical Neste Oy
Publication of NO894628D0 publication Critical patent/NO894628D0/no
Publication of NO894628L publication Critical patent/NO894628L/no
Publication of NO171057B publication Critical patent/NO171057B/no
Publication of NO171057C publication Critical patent/NO171057C/no

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntese-gasser.
Oksygenholdige forbindelser slik som alkoholer og aldehyder fremstilles vanligvis ved en hydroformyleringsprosess. Katalysatorene i industrielle prosesser er typisk homogene rhodium— eller koboltkarbonyler eller —fosfiner. Heterogene katalysatorer kan fremstilles ved binding av en metall-forbindelse på en fiksert organisk eller uorganisk bærer, hvorved det oppnås visse fordeler. Den heterogene katalysatoren er lett og fordelaktig å separere fra produktene hvilket er spesielt gunstig ved anvendelse av kostbare rhodium-katalysatorer. Den heterogene katalysatoren er også mer termisk stabil enn den homogene katalysatoren, og forårsaker mindre korrosjon. I tillegg kan metallforbindelsen og bæreren ha nyttige kombinerte effekter. Fremgangsmåten med de homogene katalysatorene er imidlertid mer spesifikke og gjentagbare.
Metallklusterforbindelser har fordelaktige karakteristiske egenskaper som forløpere for katalysatorer fordi deres spesifikke strukturer som katalysatorer sørger for bedre aktiviteter og spesielt selektiviteter sammenlignet med enkle metallkomplekser. Den største vanskeligheten er imidlertid metallklusterforbindelsenes ustabilitet. Fordeler ved heterogene klusterkatalysatorer er mangel på halogenider (et halogenid kan være et katalytisk toksisk middel og forårsake aggregering og sintring) og tilveiebringelse av eksakt kombinasjon.
I FI-patent 69.620 beskrives en katalysator for fremstilling av hydrogengass fra karbonmonoksyd og vann (vanngass-overføringsreaksjon). Katalysatoren fremstilles fra gruppe (VIII) metallkarbonyler og heterocyklisk base. Metall-karbonylet i gruppen er EU3(C0)^2» FeRu2(C0)^2» Fe2Ru(C0)i2 eller deres derivat M3(CO)i2-Lx» nvor M er Ru eller Fe, x er 1 eller 2, og L er en trlalkyl- eller trlarylfosfinforbin-delse eller —fosfittforbindelse. Som heterocyklisk base anvendes 2 ,2'-bipyridin eller 1,10-fenantrolin. Det angis at bppløsningsmiddelet inneholdende metallkarbonylforbindelsen og heterocyklisk base ble tilbakeløpskokt ved 80"C hvorved det ble fremstilt et aktivt kompleks i overføringsreaksjonen for den vandige gassen. Den heterogene katalysatoren ble fremstilt direkte på overflaten av bæreren ved oppvarming ved 100°C beskyttende gass eller vakuum av silisiumgel hvori klusterforbindelse og base var impregnert. På denne måten ble det fremstilt en mørkeblå aktiv katalysator. Fordeler ved den beskrevne katalysatoren er fremragende aktivitet og stabilitet, mens en ulempe er følsomhet overfor luft.
Man har nå funnet at det fra det ovenfor omtalte metall-kluster-basesystem kan syntetiseres en ny katalysator for fremstilling av alkoholer eller aldehyder fra alkener og syntesegass ved hjelp av en hydroformyleringsreaksjon.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av alkoholer og aldehyder ved hydroformylering av fra alkener og syntesegass, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at en gassblanding som inneholder alken, hydrogen og karbonmonoksyd bringes til å reagere i nærvær av et heterogent katalysatorsystem som innbefatter fast katalysatorforbindelse fremstilt fra klusterforbindelse RU3(C0)^2°S en base som inneholder heterocyklisk nitrogen i suspensjon eller bundet på overflaten av en fast bærer, hvorved den heterocykliske basen velges fra gruppen 2,2'-bipyridin, 2,3'-bipyridin, 2,4'-bipyridin, 2,2':6,2''-terpyridin og 1,10-fenantrolin, og hvilket katalysatorsystem er aktivert ved oppvarming.
Gassblandingen inneholdende alken, hydrogen og karbonmonoksyd omsettes fortrinnsvis ved over 100°C i nærvær av det heterogene katalysatorsystemet.
I foreliggende fremgangsmåte oppnås den overraskende fordel at alkoholer dannes i hydroformyleringen ved en høy selektivitetsgrad. I visse tilfeller fremstilles det fra alkener nesten utelukkende alkoholer. Dette er en meget stor forbedring sammenlignet med konvensjonelle hydroformylerings-katalysatorer som kun gir enten aldehyder eller blandinger av aldehyder og alkoholer, og således krever en ekstra behandlingsfase for hydratisering av aldehyder til alkoholer. Med foreliggende fremgangsmåte oppnås i tillegg den ønskede direkte-kjedealkohol på en bemerkelsesverdig selektiv måte. Katalysatorens aktivitet er også betydelig i hydroformyleringen av kun alkener med endedobbeltbinding ved 373°K.
I katalysatorsystemet som benyttes i foreliggende fremgangsmåte velges som nevnt den heterocykliske basen fra gruppen som inneholder f.eks. 2,2'-bipyridin, 2,3'-bipyridin, 2,4'-bipyridin, 2,2': 6,2"-terpyridin og 1,10-fenantrolin. De beste resultatene oppnås når basen er en 2,2'-bipyridin hvorved omdannelsen av alkener til alkoholer blir nesten fullstendig. Også andre av nevnte baser er "nyttige selv om omdannelsesgraden da er lavere. I et slikt tilfelle kan omdannelsesgraden imidlertid forbedres ved å returnere en del av produktene tilbake til hydroformyleringsreaksjonen.
Katalysatorsystemet som benyttes i foreliggende fremgangsmåte kan fremstilles ved blanding av rutheniumkarbonyl, Ru3(C0)^2» og en heterocyklisk base, og oppvarming av det oppnådde kom-plekse system for tilveiebringelse av en aktiv katalysator. Oppvarmingstemperaturen er ikke kritisk, og den kan derfor variere mellom 50 og 200°C. En passende temperatur har vist seg å være ca. 100°C. Oppvarmingen bør foretas enten i en beskyttende gass, f.eks. i nitrogen, eller alternativt i vakuum, fordi katalysatorkomplekset som skal fremstilles, er følsomt overfor luft.
I foreliggende fremgangsmåte utføres hydroformyleringen i en heterogen fase, hvilket betyr at katalysatoren ikke er opp-løselig i et oppløsningsmiddel som eventuelt benyttes i hydroformyleringen. Et aktivt katalysatorkompleks kan benyttes i en heterogen hydroformyleringsreaksjon som sådant hvorved hydroformyleringen oppnås i suspensjon eller aktive-ringen foretas når katalysatorkomplekset er absorbert i en bærer. For bæreren er det fordelaktig å benytte uorganiske silisiumforbindelser, f.eks. silisiumdioksydgel eller magnesiumsilikater, eller andre inerte, uorganiske bærere slik som aluminiumoksyd. I foreliggende fremgangsmåte kan den heterogene hydroformyleringen oppnås enten i væske- eller gassfase. I reaksjonen kan det anvendes et oppløsningsmiddel i hvilket katalysatoren som benyttes, er uoppløselig. For oppnåelse av gode resultater er det nødvendig at trykket og spesielt temperaturen er ved et tilstrekkelig høyt nivå. Et trykk som anbefales, er minst 1 MPa, og temperaturen er over 360°K. Hydroformyleringstemperaturen som anbefales, er av størrelsesorden 460°K.
Dannelsesselektiviteten for forbindelser inneholdende oksygen, eller alkoholer og aldehyder, er høy i foreliggende fremgangsmåte, og ingen hydratisering av olefiner finner sted i hydroformyleringsprosessen. De ikke-reaktive olefinene kan lett separeres fra produktene ved destillasjon og sirkulering tilbake til reaktoren. Reaksjonen er meget eksoterm, og derfor er det fordelaktig å operere på lavere omdannelsesnivåer.
Rutheniumkonsentrasjonen og H2:CO-forholdet utøver en inn-virkning på produktfordelingen, dvs. alkoholer blir mest fremstilt når H2:CO-forholdet er av størrelsesorden 1:1.
Oppfinnelsen beskrives mer detaljert i de følgende ut-førelseseksempler.
EKSEMPEL 1
Det ble fremstilt en katalysator ved blanding av 3,0 g silisiumdioksyd (silisiumdioksydkvaliteter F-22), 0,096 g Ru3(C0)12, 0.073 g 2,2'-bipyridin og 50 ml CH2C12. Opp-løsningsmiddelet ble inndampet, katalysatoren ble overført til et lufttett metallrør og spylt med nitrogen. Katalysatoren ble aktivert ved oppvarming av metallrøret ved 100 °C hvorved bæreren ble dannet som en blå aktiv forbindelse.
EKSEMPEL 2
Det ble fremstilt en katalysator som i eksempel 1 med unntagelse for at 1,0 g bærer og 0,1 g Ru3(C0)^2 ble benyttet.
EKSEMPLER 3 og 4
Katalysatorene ble fremstilt som i eksempel 1 med unntagelse for at i eksempel 3 så var bæreren Davison-silisiumdioksyd, og i eksempel 4 var bæreren magnesiumsilikat.
EKSEMPLER 5- 8
Katalysatorene ble fremstilt som i eksempel 1 med unntagelse for at i eksempel 5 var basen 2,3'-bipyridin (64 pl), i eksempel 6 var basen 2,4'-bipyridin (0,073g), i eksempel 7 var basen 1,10-fenantronilin (0,093 g), og i eksempel 8 var basen 2,2-:6,2"-terpyridin (0,109 g).
EKSEMPEL 9
Katalysatoren ble fremstilt i en glassretorte ved aktivering av en blanding av Ru3(C0)^2 (0,2 g) og 2,2' -bipyridin (0,15 g) i en nitrogenatmosfære ved 100°C. Påglassoverflaten ble det dannet et aktivt, mørkeblått kompleks.
EKSEMPEL 10
En katalysator (0,5 g), 1-heksen (1 ml) og toluen (5 ml) som i eksempel 1 ble overført i nitrogenatmosfære til en autoklav hvortil det ble tilsatt 2,5 MPa H£ og 2,5 MPaCO. Autoklaven ble holdt i 17 timer ved 423°K. Produktet ble avkjølt og analysert med IR- og NMR-spektrometere, og med kapillær-gasskromatografi. Reaksjonsproduktet inneholdt 96 % C7-alkoholer hvori forholdet for de med rettkjede og de med forgrenet kjede var 1,1.
EKSEMPEL 11
Som eksempel 10, med unntagelse for alkenforbindelsen som var traris-2-heksen. Reaksjonsproduktet inneholdt 97 % C7-alkoholer (rettkjedet/forgrenet = 0,9).
EKSEMPEL 12
Som eksempel 10, unntatt alkenforbindelsen som var 1-decen. Reaksjonsproduktet inneholdt 95 # C^-alkoholer.
EKSEMPEL 13
Som eksempel 10, unntatt at temperaturen var 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt 2 56 alkoholer. Eksempelet viser at når det anvendes en for lav hydroformyleringstemperatur, så er omdannelsesgraden for lav.
EKSEMPEL 14
Som eksempel 10, men med en katalysator (0,5 g) slik som i eksempel 2, og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt 50 <& Cy-alkoholer (rettkjedet/forgrenet kjede = 2,4).
EKSEMPEL 15
Som eksempel 10, men med katalysator (0,5 g) som eksempel 2 og ved en temperatur på 373°C. Reaksjonsproduktet inneholdt 10 1o Cy-alkoholer.
EKSEMPEL 16
Som eksempel 10, men med katalysator (0,5 g) som i eksempel 2, ved en temperatur på 373"K, og trans-2-heksen som alken-forbindelse. Reaksjonsproduktet inneholdt 4 % Cy-alkoholer.
EKSEMPEL 17
Som eksempel 10, men med katalysator (0,5 g^ som i eksempel 3, og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt 2 % C7-alkoholer.
EKSEMPEL 18
Som eksempel 10, men med katalysator (0,5 g) som i eksempel 3, og ved en temperatur på 373"K. Reaksjonsproduktet inneholdt 26 % Cy-alkoholer (rettkjedet/forgrenet kjede = 3,5).
EKSEMPEL 19
Som eksempel 10, men med base som i eksempel 10 og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet Inneholdt 60 % C7-aldehyder.
EKSEMPEL 20
Som eksempel 10, men med base som 1 eksempel 6, og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt 18 % C7-aldehyder.
EKSEMPEL 21
Som eksempel 10, men med base som i eksempel 7 og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt 25 % C7-aldehyder og 9 % C7 alkoholer.
EKSEMPEL 22
Som eksempel 10, men med base som eksempel 8, og ved en temperatur på 373°K. Reaksjonspoduktet inneholdt 25 % C7-aldehyder og 11 # C7-alkoholer.
EKSEMPEL 23
Som eksempel 10, men med katalysator (0,1 g) som i eksempel 9 og veden temperatur på 373°K. Reaksjonsproduktet inneholdt
40 <fr C7-aldehyder og 25 % C7-alkoholer.

Claims (5)

1. Fremgangmåte for fremstilling av alkoholer og aldehyder ved hydroformylering fra alkener og syntesegass, karakterisert ved at en gassblanding som inneholder alken, hydrogen og karbonmonoksyd bringes til å reagere i nærvær av et heterogent katalysatorsystem som innbefatter fast katalysatorforbindelse fremstilt fra klusterforbindelse Ru3(C0)i2 og en base som inneholder heterocyklisk nitrogen i suspensjon eller bundet på overflaten av en fast bærer, hvorved den heterocykliske basen velges fra gruppen 2,2'-bipyridin, 2,3'-bipyridin, 2,4'-bipyridin, 2,2':6,2"-terpyridin og 1,10-fenantrolin, og hvilket katalysatorsystem er aktivert ved oppvarming.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at klusterforbindelsen er fremstilt ved aktivering av blandingen av klusterforbindelsen Ru3(C0)i2, den heterocykliske basen og den faste bæreren ved oppvarming ved en termperatur på 50 - 200°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som bærer anvendes en silisiumholdig forbindelse.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det som heterocyklisk base anvendes 2,2'-bipyridin og som fast bærer en silisiumdioksydgel.
5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hydroformyleringen utføres i et oppløsningsmiddel hvori katalysatorsystemet hovedsakelig er ikke-oppløselig.
NO894628A 1988-03-22 1989-11-21 Fremgangsmaate for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntesegasser NO171057C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI881361A FI85849C (fi) 1988-03-22 1988-03-22 Foerfarande foer framstaellning av alkoholer och aldehyder fraon alkener och syntesgas.
PCT/FI1989/000055 WO1989009201A1 (en) 1988-03-22 1989-03-22 Procedure for producing alcohols and aldehydes from alkenes and synthesis gases

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO894628D0 NO894628D0 (no) 1989-11-21
NO894628L NO894628L (no) 1989-11-21
NO171057B true NO171057B (no) 1992-10-12
NO171057C NO171057C (no) 1993-01-20

Family

ID=26158323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO894628A NO171057C (no) 1988-03-22 1989-11-21 Fremgangsmaate for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntesegasser

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO171057C (no)

Also Published As

Publication number Publication date
NO894628D0 (no) 1989-11-21
NO171057C (no) 1993-01-20
NO894628L (no) 1989-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101965325B (zh) 使烯属不饱和醇异构化的方法
Hosokawa et al. Oxidative cyclization of 2-allylphenols by palladium (II) acetate. Changes in product distribution
Chatterjee et al. One-pot dual catalysis for the hydrogenation of heteroarenes and arenes
Monoi et al. Silica-supported Cr [N (SiMe3) 2] 3/isobutylalumoxane catalyst for selective ethylene trimerization
Yokota et al. Cyclotrimerization of alkynes using a multicatalytic system, Pd (II)/chlorohydroquinone/NPMOV, under dioxygen
US5041685A (en) Procedure for producing alcohols and aldehydes from alkenes and synthesis gases
Dallmann et al. Sol–gel derived hybrid materials as heterogeneous catalysts for the epoxidation of olefins
JPS6254781B2 (no)
CN102197016B (zh) 苯并降冰片烯的制备方法
JPH0393602A (ja) 一酸化炭素の選択的除去方法
Caulton et al. Metal clusters in catalysis: Hydrocarbon reactions
NO171057B (no) Fremgamgsmaate for fremstilling av alkoholer og aldehyder fra alkener og syntesegasser
EP2726202B1 (en) Method for the preparation of palladium(i) tri-tert-butylphosphine bromide dimer
NO160245B (no) Katalysator og fremgangsmaate for fremstilling av hydrogengass fra karbonmonoksyd og vann.
JPH04225838A (ja) 連続式工程によるエチリデンジアセテートの製造方法   
US4315993A (en) Preparation of ethylene glycol
CA1310021C (en) Procedure for producing alcohols and aldehydes from alkenes and synthesis gases
JPS5953269B2 (ja) 2,3−ジヒドロ−2,2−ジメチル−7−ヒドロキシベンゾフランの製造法
Giannoccaro et al. Phenylacetylene carbonylation catalysed by Pd (II) and Rh (III) intercalated in zirconium phosphates
Oshima et al. Synthesis and Properties of (. ETA. 3-1-Methylallyl) palladium (II) Formates as Models of Intermediates in the Palladium-Catalyzed Reductive Cleavage of Allylic Carboxylates and Carbonates with Formic Acid.
JPH0798765B2 (ja) アルデヒドの製造方法
Schuchardt et al. Butadiene oligomerization and telomerization catalyzed by transition metal complexes supported on organic polymers
NO337313B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av 1-okten fra butadien i nærvær av titankatalysatorer
US4351907A (en) Preparation of ethylene glycol
NO165956B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner.