PL207365B1 - Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników - Google Patents

Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników

Info

Publication number
PL207365B1
PL207365B1 PL371671A PL37167102A PL207365B1 PL 207365 B1 PL207365 B1 PL 207365B1 PL 371671 A PL371671 A PL 371671A PL 37167102 A PL37167102 A PL 37167102A PL 207365 B1 PL207365 B1 PL 207365B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixtures
anhydride
derivatives
dicarboxylic acid
mixture
Prior art date
Application number
PL371671A
Other languages
English (en)
Other versions
PL371671A1 (pl
Inventor
Ralf Noe
Hartmut Hibst
Klaus Halbritter
Melanie Maas-Brunner
Boris Breitscheidel
Gerd Kaibel
Klemens Massonne
Axel Salden
Klaus Ebel
Eike Johannes Bergner
Frank Haese
Original Assignee
Basf Ag
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 DE2001131260 external-priority patent/DE10131260A1/de
Priority claimed from DE2001161010 external-priority patent/DE10161010A1/de
Application filed by Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of PL371671A1 publication Critical patent/PL371671A1/pl
Publication of PL207365B1 publication Critical patent/PL207365B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/54Preparation of carboxylic acid anhydrides
    • C07C51/567Preparation of carboxylic acid anhydrides by reactions not involving carboxylic acid anhydride groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/12Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników z użyciem wyjściowej mieszaniny dienu i bezwodnika maleinowego.
Otrzymane pochodne kwasów cykloheksanodikarboksylowych, zwłaszcza estry kwasu cykloheksanodikarboksylowego, są użyteczne jako plastyfikatory do tworzyw sztucznych, zwłaszcza do polichlorku winylu (PCW) i poliwinylobutyralu (PWB).
Ftalany, np. ftalany dibutylu, dioktylu lub diizononylu, stosowano dotychczas bardzo często jako plastyfikatory w tworzywach sztucznych, takich jak PCW, jak to wynika z FR-A 23 97 131. Jednakże ostatnio stwierdzono, że są one niebezpieczne dla zdrowia i ich stosowanie w tworzywach sztucznych, np. przeznaczonych do produkcji zabawek, spotyka się z coraz większą krytyką i w niektórych krajach jest obecnie zabronione. Doświadczenia na zwierzętach obecnie wykazały, jak to wynika z długotrwałych badań na myszach i szczurach, ż e ftalany mogą powodować proliferację peroksysomów, co jest przyczyną nowotworów wątroby.
Znane jest również zastosowanie pewnych estrów kwasu cykloheksano-1,2-dikarboksylowego jako plastyfikatorów. Przykładowo opisano zastosowanie cykloheksanodikarboksylanów dimetylu lub dietylu (DE-A 28 23 165) i cykloheksano-1,2-dikarboksylanów di-2-etyloheksylu (DE-A 12 63 296) jako plastyfikatorów w tworzywach sztucznych.
W PCT/EP 98/08346 ujawniono, ż e kwasy cykloheksanodikarboksylowe i ich pochodne mog ą być stosowane jako plastyfikatory. W związku z tym ujawniono, że gęstość i lepkość kwasów cykloheksanodikarboksylowych lub ich pochodnych jest mniejsza niż ftalanów, dotychczas głównie stosowanych jako plastyfikatory i co więcej, że związki te między innymi prowadzą do lepszej niskotemperaturowej elastyczności tworzyw sztucznych, w porównaniu do stosowania odpowiednich ftalanów jako plastyfikatorów. W PCT/EP 98/08346 ujawniono również, że właściwości przetwórcze kwasów cykloheksanodikarboksylowych i ich pochodnych w postaci suchej mieszanki są lepsze niż odpowiednich ftalanów, a zatem związki te są korzystne ze względu na zwiększenie szybkości produkcji oraz ułatwianie przetwarzania plastizolu, dzięki ich wyraźnie mniejszej lepkości.
EP-A 0 603 825 dotyczy sposobu wytwarzania kwasu cykloheksano-1,4-dikarboksylowego drogą uwodorniania kwasu tereftalowego z użyciem katalizatora palladowego na nośniku, przy czym stosowanym nośnikiem jest tlenek glinu, ditlenek krzemu lub węgiel aktywny.
W DE-A 199 77 977.2 ujawniono zastosowanie kwasu cykloheksanopolikarboksylowego lub jego pochodnej, nie powodujących biologicznie znaczącej proliferacji peroksysomów, czyli uważanych za toksykologicznie bezpieczne, jako plastyfikatorów do tworzyw sztucznych.
DE-A 199 27 978.0 dotyczy wybranych estrów kwasów cykloheksano-1,3- i -1,4-dikarboksylowych, wytwarzanych drogą uwodorniania odpowiednich estrów kwasów izoftalowego i tereftalowego przez kontaktowanie z gazem zawierającym wodór, w obecności katalizatora zawierającego jako aktywny metal co najmniej jeden metal z VIII grupy pobocznej układu okresowego pierwiastków, sam lub razem z co najmniej jednym metalem z I lub VII grupy pobocznej układu okresowego pierwiastków, osadzonego na nośniku. Wspomniano również o zastosowaniu tych związków jako plastyfikatorów.
W zasadzie znane są wybrane diestry kwasu norbonano-2,3-dikarboksylowego, kwasu 4-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowego i kwasu 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowego, np. z JP 2000-034492, JP 70-11074, JP 71-73342, JP 52-95025 lub JP 71-38205. Estry kwasu metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowego na bazie alkoholi o 6 - 28 atomach C dotychczas opisano tylko jako plastyfikatory do poliolefin, np. w JP 63-06252. Dla PCW opisano jedynie estry kwasu norbonano-2,3-dikarboksylowego z n-oktanolem lub 2-etyloheksanolem jako składnikiem alkoholowym (S. Matsuda, S. Kikkawa, Kogyo Kagaku Zasshi (1959) 62, 1838 - 1841).
Stosowanie toksykologicznie bezpiecznych plastyfikatorów jest szczególnie ważne w przypadku tworzyw sztucznych stosowanych do produkcji artykułów codziennego użytku. W szczególności polichlorek winylu jest stosowany do produkcji wielu artykułów codziennego użytku, w tym zabawek dla dzieci.
Wszystkie dotychczas wykorzystywane sposoby wytwarzania pochodnych kwasu cykloheksanodikarboksylowego polegają na uwodornianiu estrów kwasu ftalowego. Jest to dodatkowy etap w procesie wytwarzania plastyfikatorów i w związku z tym produkt jest droższy.
PL 207 365 B1
Istniała zatem potrzeba opracowana sposobu wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych lub ich pochodnych, w którym stosuje się tanie surowce, łatwo dostępne w dużych ilościach.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że wymagania te spełnia sposób według wynalazku.
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników, charakteryzującego się tym, że w kolejnych etapach (1) do (3):
(1) przeprowadza się mieszaninę dienów o atomach węgla i bezwodnika maleinowego w temperaturze 40 - 250°C w ewentualnie metylo-podstawiony bezwodnik cykloheksenodikarboksylowy w skroplonej fazie;
(2) uwodornia się ewentualnie metylo-podstawiony bezwodnik cykloheksenodikarboksylowy, w obecnoś ci katalizatora z uż yciem gazu zawierają cego wodór w temperaturze 20 - 250°C, z wytworzeniem bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego;
(3) wytwarza się ester z ewentualnie metylo-podstawionego bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego w reakcji z liniowymi lub rozgałęzionymi alkoholami o 4 - 13 atomach węgla.
Korzystny jest sposób według wynalazku, w którym jako dien C5 stosuje się frakcję C5 pochodzącą z procesu krakowania.
W kontekście niniejszego wynalazku alkilo-podstawioną pochodną kwasu cykloheksanodikarboksylowego stanowi pochodna cykloheksanu z podstawnikiem alkilowym w pierścieniu alifatycznym, albo pochodna cykloheksanu mostkowana grupą alkilową, czyli struktura bicykliczna.
Korzystnie pochodna kwasu cykloheksanodikarboksylowego jest ewentualnie podstawiona grupą metylową. Podstawnik metylowy może być także mostkiem metylenowym.
Dienami są tu dieny o 5 atomach węgla. Zgodnie z wynalazkiem odpowiednimi dienami są dieny ze sprzężonymi wiązaniami podwójnymi. Dieny z izolowanymi wiązaniami podwójnymi nie reagują w warunkach reakcji zgodnych z wynalazkiem.
Zgodnie z wynalazkiem określenie „kwasy cykloheksanodikarboksylowe i ich pochodne obejmuje odpowiednie kwasy cykloheksanodikarboksylowe jako takie oraz ich pochodne, takie jak monolub diestry oraz bezwodniki kwasów cykloheksanodikarboksylowych. Stosowanymi estrami są estry alkilowe, cykloalkilowe i alkoksyalkilowe, przy czym grupy alkilowe, cykloalkilowe i alkoksyalkilowe zwykle zawierają 1 - 30 atomów węgla, korzystnie 2 - 20 atomów węgla, a zwłaszcza 3 - 18 atomów węgla i mogą być rozgałęzione lub liniowe.
Zgodnie z wynalazkiem dienami są dieny C5, czyli dieny o 5 atomach C. Oprócz czystych dienów C5 można stosować mieszaniny różnych dienów. Zgodnie z wynalazkiem frakcję C5 poddaje się reakcji Dielsa-Aldera według etapu (1). Frakcja C5 jest mieszaniną różnych węglowodorów C5, np. powstających podczas krakowania węglowodorów o dłuższych łańcuchach. Zaletą stosowania frakcji C5 jest unikanie czasochłonnego i drogiego oczyszczania poszczególnych dienów C5. Tak więc w korzystnej postaci wynalazek dotyczy również sposobu wytwarzania alkilo-podstawionego kwasu cykloheksanodikarboksylowego lub jego pochodnej, w którym jako dieny C5 stosuje się frakcje C5 z procesu krakowania.
W reakcji Dielsa-Aldera z bezwodnikiem maleinowym (BM) wedł ug etapu (1), dieny, którymi są cyklopentadien, izopren i piperylen, czyli dieny sprzężone, są jedynymi reagującymi węglowodorami C5 z frakcji C5. Przykładowo frakcja C5 destylatu krakowego zawiera 5 - 30% wag., korzystnie 10 - 25% wag., a zwłaszcza 15 - 20% wag. cyklopentadienu, który może być częściowo obecny w postaci dicyklopentadienu, w szczególności 17% wag.; 5 - 25% wag., korzystnie 10 - 20% wag., a zwłaszcza 12 - 18% wag. izoprenu, w szczególności 15% wag., oraz około 5 - 25% wag., korzystnie 10 - 20% wag., a zwłaszcza 8 - 12% 5 wag. piperylenu, w szczególności 10% wag. Ponadto frakcja C5 może zawierać inne związki, obojętne w warunkach reakcji zgodnych z wynalazkiem. Frakcja C5 może np. zawierać n-pentan, i-pentan, i-penten, 2-penten lub metylobuten, przy czym suma wszystkich składników stanowi 100% wag.
Reakcję Dielsa-Aldera frakcji C5 z BM zgodnie z wynalazkiem prowadzi się w temperaturze 40 - 250°C, bez stosowania ciśnienia lub pod własnym ciśnieniem układu reakcyjnego, w obecności inhibitorów polimeryzacji rodnikowej. Gdy frakcja C5 oprócz cyklopentadienu zawiera dicyklopentadien i powinien on być przereagowany, reakcję Dielsa-Aldera można prowadzić sposobem dwuetapowym. Zgodnie z tym sposobem najpierw prowadzi się reakcję monomerycznych dienów z BM w niskiej temperaturze, np. 40 - 140°C. Następnie podwyższa się temperaturę do 150 - 250°C w celu przereagowania dicyklopentadienu. Zgodnie z wynalazkiem reakcję można prowadzić w sposób nieciągły w reaktorze stopniowo podwyższając temperaturę. Jednakże reakcję można prowadzić w sposób
PL 207 365 B1 ciągły w kilku kolejnych reaktorach lub segmentów reaktora. Odpowiednimi reaktorami do reakcji Dielsa-Aldera są np. reaktory z mieszadłem lub reaktory rurowe.
Zgodnie z wynalazkiem można również prowadzić reakcję frakcji C5 z BM według etapu (I) tak, że cyklopentadien obecny w postaci dicyklopentadienu nie ulega reakcji. W tym przypadku reakcję Dielsa-Aldera prowadzi się utrzymując temperaturę poniżej 140°C. Taki sposób prowadzenia reakcji prowadzi do zmniejszenia udziału bezwodnika 5-norboneno-2,3-dikarboksylowego w mieszaninie produktów.
Węglowodory C5 frakcji C5, które nie reagują z bezwodnikiem maleinowym, można łatwo oddzielić po reakcji według etapu (1), np. drogą destylacji.
W reakcji frakcji C5 według etapu (1) otrzymuje się mieszaninę różnych bezwodników. Otrzymuje się mieszaninę bezwodnika 5-norboneno-2,3-dikarboksylowego (mieszanina związków endo i egzo), bezwodnika 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego i bezwodnika 3-metylo-4-cyklohekseno1,2-dikarboksylowego. Mieszanina ta zawiera np. 0 - 30% wag., korzystnie 10 - 25% wag., a zwłaszcza 15 - 20% wag. bezwodnika 5-norboneno-2,3-dikarboksylowego, w szczególności 17% wag. (mieszanina związków endo i egzo), 0 - 25% wag., korzystnie 10 - 20% wag., a zwłaszcza 12 do 18% wag. bezwodnika kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego, w szczególności 15% wag., oraz 0 - 25% wag., korzystnie 10 - 20% wag., a zwłaszcza 8 - 12% wag. bezwodnika kwasu 3-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarbo-ksylowego, w szczególności 10% wag.
Zgodnie z wynalazkiem można poddać obróbce mieszaninę, alkilo-podstawionego bezwodnika cykloheksenodikarboksylowego wytworzonego w etapie (1) drogą reakcji BM i co najmniej jednego dienu C5. Mieszaniny otrzymane w etapie (1) drogą reakcji BM i co najmniej jednego dienu można dalej poddać reakcji bezpośrednio, albo rozdzielić na czyste związki, np. w procesie destylacji. Zgodnie z wynalazkiem można prowadzić następne reakcje z czystymi związkami. Można także dalej poddać reakcji mieszaninę otrzymaną w reakcji według etapu (1).
Poniższe wyjaśnienia dotyczące pochodnych kwasu cykloheksenodikarboksylowego lub cykloheksanodikarboksylowego dotyczą ewentualnie alkilo-podstawionych pochodnych kwasu dikarboksylowego lub mieszanin otrzymanych w etapie (1).
Zgodnie z wynalazkiem bezwodnik cykloheksenodikarboksylowy otrzymany w etapie (1) można następnie poddać oczyszczaniu lub poddać bezpośrednio reakcji w postaci surowego roztworu.
Po etapie (1) prowadzi się uwodornianie bezwodnika cykloheksenodikarboksylowego z wytworzeniem bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego w etapie (2). Zgodnie z wynalazkiem estrem wytworzonym według etapu (3), jak opisano powyżej, jest ester kwasu cykloheksanodikarboksylowego.
Uwodornianie według etapu 2 korzystnie prowadzi się w obecności katalizatora, z użyciem gazu zawierającego wodór. Przykładami odpowiednich katalizatorów są katalizatory platynowe lub palladowe osadzone na porowatym materiale nośnikowym. Inne warunki reakcji uwodorniania według etapu (3) podano np. w publikacji „Organikum, 18. wydanie, 1990, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin. Do uwodorniania zgodnie z wynalazkiem można stosować katalizatory w złożu nieruchomym, katalizatory zawiesinowe i homogeniczne katalizatory uwodorniania, np. opisane w publikacji Houben-Weyl „Methods of organic chemistry, tom 4/1c. Uwodornianie można prowadzić pod normalnym ciśnieniem lub pod zwiększonym ciśnieniem, w temperaturze 20 - 250°C, w zależności od katalizatora.
Innymi katalizatorami uwodorniania szczególnie odpowiednimi do realizacji wynalazku są katalizatory wymienione w WO 99/32427 i DE-A 199 27 978.0.
Zgodnie z wynalazkiem, uzyskany surowy roztwór bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego można poddać estryfikacji w etapie (3), z wytworzeniem estru kwasu cykloheksenodikarboksylowego. Ester można wytworzyć przez estryfikację alkoholem zawierającym grupę alkilową, cykloalkilową lub alkoksyalkilową albo mieszaniną dwóch lub większej liczby alkoholi, przy czym grupy alkilowe, cykloalkilowe lub alkoksyalkilowe zwykle zawierają 1 - 30, korzystnie 2 - 20, a zwłaszcza 3 - 18 atomów węgla, i mogą być rozgałęzione lub liniowe. W szczególności reakcję prowadzi się z użyciem liniowych lub rozgałęzionych, nasyconych alkoholi o 1 - 20 atomach węgla, albo mieszaniny dwóch alkoholi tego typu. Reakcję prowadzi się w sposób znany fachowcom, tak jak opisano np. w „Organikum, 18 wydanie, 1990, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin.
Zgodnie z wynalazkiem estryfikację można w szczególności prowadzić z użyciem liniowych lub rozgałęzionych alkoholi o 1-18 atomach C, korzystnie 4 - 13 atomach C, a zwłaszcza 8 - 10 atomach C.
Alkoholami mogą być metanol, etanol, liniowe lub rozgałęzione propanole, liniowe lub rozgałęzione butanole, liniowe lub rozgałęzione pentanole, liniowe lub rozgałęzione heksanole, liniowe lub rozgałęzione heptanole, liniowe lub rozgałęzione oktanole, liniowe lub rozgałęzione nonanole, liniowe lub
PL 207 365 B1 rozgałęzione dekanole, liniowe lub rozgałęzione undekanole, liniowe lub rozgałęzione dodekanole, liniowe lub rozgałęzione tridekanole, liniowe lub rozgałęzione tetradekanole, liniowe lub rozgałęzione pentadekanole, liniowe lub rozgałęzione heksadekanole, liniowe lub rozgałęzione heptadekanole, liniowe lub rozgałęzione oktadekanole, jak również mieszaniny tych alkoholi.
Alkoholami mogą być np. oksoalkohole, produkty hydroformylowania alkenów C5 do C12 i produkty hydroformylowania dimeru, trimeru i oligomeru etenu, dimeru, trimeru i oligomeru propenu, dimeru, trimeru i oligomeru n-butenu lub i-butenu, dimeru, trimeru i oligomeru n-pentenu lub i-pentenu oraz dimeru, trimeru i oligomeru n-heksenu lub i-heksenu.
Szczególnie użyteczne są np. mieszaniny heksanoli o numerze Chemical Abstracts (w dalszej części opisu CAS nr) 68526-79-4, mieszaniny heptanoli o CAS nr 51774-11-9, mieszaniny oktanoli o CAS nr 68526-83-0, mieszaniny oktanoli o CAS nr 91994-92-2, mieszaniny 2-etyloheksanolu i nonanoli o CAS nr 68526-84-1, mieszaniny nonanoli o CAS nr 3452-97-9, mieszaniny nonanoli o CAS nr 27458-94-2, mieszaniny dekanoli o CAS nr 93821-11-5, mieszaniny dekanoli o CAS nr 25339-17-7, mieszaniny 2-propyloheptanolu i undekanoli o CAS nr 90604-37-8, mieszaniny dodekanolu o CAS nr 90604-37-8, mieszaniny tridekanolu o CAS nr 27458-92-0 i mieszaniny tridekanoli o CAS nr 68526-86-3.
Alternatywnie pochodne kwasu cykloheksanodikarboksylowego można wytworzyć drogą reakcji prowadzonych w innej kolejności. Po przeprowadzeniu reakcji w etapie (1) można wytworzyć estry drogą dimeryzacji dienów z samym bezwodnikiem cykloheksenodikarboksylowym. Prowadzi to do otrzymania estrów mających boczny łańcuch C8.
Ewentualnie estry można wytworzyć drogą reakcji addycji dienów do samego bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego lub do odpowiedniego kwasu karboksylowego. Sposób ten umożliwia w szczególnoś ci wytwarzanie estrów z bocznymi łańcuchami C4.
Następnie można przeprowadzić uwodornianie pierścienia cykloheksenu korzystnie razem z uwodornianiem nienasyconego ł a ń cucha bocznego, w jednym etapie reakcji. Jako produkt reakcji otrzymuje się odpowiedni ester dialkilowy kwasu cykloheksanodikarboksylowego.
Sposobem według wynalazku można wytwarzać czyste związki, a także można wytwarzać mieszaniny różnych alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych lub ich pochodnych. W szczególnoś ci, gdy w reakcji wedł ug etapu (1) stosuje się mieszaninę dienów C5, moż na wytworzyć czyste związki w etapie rozdzielania, np. destylacji, realizowanego w dowolnie wybranym stadium procesu wytwarzania. Można jednakże prowadzić proces bez etapu rozdzielania i otrzymać mieszaninę różnych alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych lub ich pochodnych.
W szczególności sposobem według wynalazku można wytwarzać kwas norbonano-2,3-dikarboksylowy, kwas 4-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowy i kwas 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowy lub ich pochodne jako czyste związki, czyli o czystości >90% wag. Sposobem według wynalazku można jednak wytworzyć mieszaniny zawierające 0 - 70% wag., korzystnie 10 - 65% wag., szczególnie korzystnie 15 - 60% wag., a zwłaszcza 20 - 55% wag., kwasu norbonano-2,3-dikarboksylowego lub jego pochodnej, 0 - 70% wag., korzystnie 10 - 65% wag., szczególnie korzystnie 15 - 60% wag., a zwłaszcza 20 - 55% wag., kwasu 4-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowego lub jego pochodnej oraz 0 - 70% wag., korzystnie 10 - 65% wag., szczególnie korzystnie 15 - 60% wag., a zwł aszcza 20 - 55% wag., kwasu 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowego lub jego pochodnej, przy czym suma poszczególnych składników mieszaniny stanowi 100% wag.
W szczególności można otrzymać mieszaniny zawierające kwas norbonano-2,3-dikarboksylowy, kwas 4-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowy i kwas 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowy lub ich pochodne. Takie mieszaniny mają szczególnie korzystne właściwości np. w przypadku ich stosowania jako plastyfikatorów.
Szczególnie korzystne są estry izononylowe lub estry 2-etyloheksylowe odpowiedniego kwasu cykloheksanodikarboksylowego, przy czym izononanol stosowany do wytwarzania estru ma numer CAS 27458-94-2. Tak więc otrzymuje się mieszaniny zawierające 0 - 70% wag. norbonano-2,3-dikarboksylanu bis(2-etyloheksylu), 2 - 70% wag. 4-metylo-cykloheksano-1,2-dikarboksylanu bis(2-etyloheksylu) i 2 - 70% wag. 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylanu bis(2-etylo-heksylu), jak również mieszanin zawierających 0 - 70% wag. norbonano-2,3-dikarboksylanu bis(izononylu), 2 - 70% wag. 4-metylocyklo-heksano-1,2-dikarboksylanu bis(izononylu) i 2 - 70% wag. 3-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylanu bis(izononylu).
Produkty wytwarzane sposobem według wynalazku czyli ewentualnie alkilo-podstawiony kwas cykloheksanodikarboksylowy lub jego pochodną, albo mieszaniny zawierające ten kwas lub jego po6
PL 207 365 B1 chodną, są użyteczne jako plastyfikatory do tworzyw sztucznych, w szczególności do polichlorku winylu (PCW) i poliwinylobutyralu (PWB).
Ewentualnie alkilo-podstawione kwasy cykloheksanodikarboksylowe lub ich pochodne dodaje się do tworzyw sztucznych w ilości 1 - 80% wag., korzystnie 5 - 55% wag., szczególnie korzystnie 10 - 50% wag., a zwłaszcza 15 - 45% wag.
Plastyfikator to substancja, której dodatek zmniejsza twardość tworzywa sztucznego.
Estry wytwarzane sposobem według wynalazku mają małą gęstość i lepkość. Ze względu na małą gęstość całkowite koszty wytwarzania tworzyw sztucznych z użyciem tych estrów jako plastyfikatorów są niższe. Mała lepkość polepsza właściwości przetwórcze przy wytwarzaniu suchych mieszanek i prowadzi do niższej lepkości plastizolu przy wytwarzaniu past.
Ponadto plastyfikatory polepszają elastyczność na zimno tworzyw sztucznych wytworzonych z użyciem tych plastyfikatorów i zwiększają ich trwałość termiczną. Elastyczność na zimno korzystnie charakteryzuje się na podstawie tak zwanej niskiej temperatury niszczącej. Jest to temperatura, w której tworzywo sztuczne wykazuje pierwsze widoczne uszkodzenia na zimno, przy wywieraniu na to tworzywo działania mechanicznego. Tę temperaturę określa się zgodnie z DIN 53372. Trwałość termiczną charakteryzuje się, np. w przypadku PCW, na podstawie tak zwanej trwałości pozostawania HCl. Jest to okres, w którym plastyfikowany PCW w temperaturze 200°C nie wykazuje rozkładu związanego z powstawaniem HCl. Trwał o ść pozostawania HCl okreś la się zgodnie z normą VDE 0472, § 614.
Kwasy cykloheksanodikarboksylowe lub ich pochodne wytwarzane sposobem według wynalazku można również stosować jako plastyfikatory do mieszanin różnych tworzyw sztucznych, np. polichlorku winylu lub poliwinylobutyralu z innymi tworzywami sztucznymi wybranymi z grupy obejmującej homo- i kopolimery na bazie etylenu, propylenu, butadienu, octanu winylu, akrylanu glicydylu, metakrylanu glicydylu, akrylany i metakrylany zawierające ugrupowania alkoholowe rozgałęzionych lub nierozgałęzionych alkoholi C1-C10, styren lub akrylonitryl.
Tworzywa sztuczne plastyfikowane z użyciem kwasów cykloheksanodikarboksylowych wytwarzanych zgodnie z wynalazkiem można stosować np. w urządzeniach elektrycznych, takich jak urządzenie kuchenne lub komputery, w przewodach rurowych, aparatach, kablach, osłonach drutów, profilach okiennych, wyposażeniu wnętrz, pojazdach, meblach, wykładzinach podłogowych, wytwarzaniu uszczelek, folii, folii kompozytowych, folii do bezpiecznego szkła warstwowego, zwłaszcza folii PWB gatunku TROSIFOL z HT-Troplast, dysków fonograficznych, syntetycznej skóry, zabawek, pojemników opakowaniowych, folii na taśmy przylepne, odzieży, powłok i włókien na tkaniny. Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d y
P r z y k ł a d 1. Reakcja Dielsa-Aldera frakcji C5 z bezwodnikiem maleinowym
Mieszaninę 98 g bezwodnika maleinowego (1,0 mol) i 180 g frakcji C5 zawierającej 17% wag. cyklopentadienu (jako mieszaniny około 2% wag. cyklopentadienu i około 15% wag. dicyklopentadienu), około 15% wag. izoprenu i około 10% wag. piperylenu ogrzewano w autoklawie z 1000 ppm fenotiacyny jako inhibitora rodników, początkowo przez 3 godziny do 70°C, a następnie przez 5 godzin do 180°C. Nieprzereagowane węglowodory następnie oddestylowano pod normalnym ciśnieniem, a potem pod próżnią. Otrzymano mieszaninę następujących bezwodników kwasów dikarboksylowych: około 35% bezwodnika 5-norboneno-2,3-dikarboksylowego (mieszanina związków endo i egzo), około 39% bezwodnika 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego i około 26% bezwodnika 3-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego.
P r z y k ł a d 2. Uwodornianie
Mieszaninę reakcyjną (110 g) z przykładu 1 rozpuszczono w 400 ml THF. Następnie dodano 300 mg palladu na węglu aktywnym (10% Pd) i mieszaninę uwodorniano w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem wodoru 10 MPa. Katalizator odsączono i rozpuszczalnik odparowano w wyparce obrotowej. Otrzymano 112 g mieszaniny około 35% bezwodnika 5-norbonano-2,3-dikarboksylowego, około 39% bezwodnika 4-metylo-4-cykloheksano-1,2-dikarboksylowego i około 26% bezwodnika 3-metylo-4-cykloheksano-1,2-dikarboksylowego.
P r z y k ł a d 3. Estryfikacja
Mieszaninę reakcyjną (106 g) z przykładu 2 z 250 g 2-etyloheksanolu i 0,16 g tetrabutylotytanu jako katalizatora sedymentacji wody utrzymywano w stanie wrzenia, aż do zakończenia powstawania wody. Następnie katalizator poddano hydrolizie z użyciem roztworu sody (zawartość 0,5%), oddzielono fazę wodną i fazę organiczną ponownie przemyto wodą. Na koniec oddestylowano nadmiar etyloheksanolu, przy czym resztę pozostałego alkoholu odpędzono z parą wodną. Otrzymano 166 g mieszaniny
PL 207 365 B1 około 35% 5-norbonano-2,3-dikarboksylanu bis(2-etyloheksylu), około 39% 4-metylo-4-cykloheksano-1,2-dikarboksylanu bis(2-etyloheksylu) i około 26% 3-metylo-4-cykloheksano-1,2-dikarboksylanu bis(2-etyloheksylu).
P r z y k ł a d y 4 i 5
Analogicznie jak w przykładzie 3 przeprowadzono estryfikację z użyciem izononanolu i 2-propyloheptanolu. Otrzymano odpowiednie mieszaniny estrów.

Claims (2)

    Zastrzeżenia patentowe
  1. (1) przeprowadza się mieszaninę dienów o 5 atomach węgla i bezwodnika maleinowego w temperaturze 40 - 250°C w ewentualnie metylo-podstawiony bezwodnik cykloheksenodikarboksylowy w skroplonej fazie;
    (2) uwodornia się ewentualnie metylo-podstawiony bezwodnik cykloheksenodikarboksylowy, w obecności katalizatora z użyciem gazu zawierającego wodór w temperaturze 20 - 250°C, z wytworzeniem bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego;
    (3) wytwarza się ester z ewentualnie metylo-podstawionego bezwodnika cykloheksanodikarboksylowego w reakcji z liniowymi lub rozgałęzionymi alkoholami o 4 - 13 atomach węgla.
    1. Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników, znamienny tym, że w kolejnych etapach (1) do (3):
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dien C5 stosuje się frakcję C5 pochodzącą z procesu krakowania.
PL371671A 2001-02-16 2002-02-15 Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników PL207365B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10107366 2001-02-16
DE2001131260 DE10131260A1 (de) 2001-06-29 2001-06-29 Verfahren zur Herstellung von Cyclohexandicarbonsäuren deren Derivaten
DE2001161010 DE10161010A1 (de) 2001-12-12 2001-12-12 Verfahren zur Herstellung von Cyclohexandicarbonsäuren und deren Derivaten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL371671A1 PL371671A1 (pl) 2005-06-27
PL207365B1 true PL207365B1 (pl) 2010-12-31

Family

ID=27214298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL371671A PL207365B1 (pl) 2001-02-16 2002-02-15 Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7319161B2 (pl)
EP (1) EP1363868B1 (pl)
JP (1) JP4898079B2 (pl)
KR (1) KR100634254B1 (pl)
CN (3) CN101024705B (pl)
AU (1) AU2002234635A1 (pl)
ES (1) ES2657652T3 (pl)
PL (1) PL207365B1 (pl)
WO (1) WO2002066412A1 (pl)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0227087D0 (en) * 2002-11-20 2002-12-24 Exxonmobil Chem Patents Inc Hydrogenation of benzene polycarboxylic acids or derivatives thereof
DE102004063673A1 (de) * 2004-12-31 2006-07-13 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen katalytischen Hydrierung von hydrierbaren Verbindungen an festen, im Festbett angeordneten Katalysatoren mit einem wasserstoffhaltigen Gas
CA2648535A1 (en) * 2006-04-21 2007-11-01 Klemens Massonne Use of hexahydrophthalimide combinations as softener
CN1962736B (zh) * 2006-11-16 2010-10-06 南亚塑胶工业股份有限公司 一种环己烷-1,2-二羧酸异壬酯增塑剂的制造方法
RU2468052C2 (ru) * 2006-12-19 2012-11-27 Басф Се Применение эфиров циклогексанполикарбоновых кислот для изготовления покрывных материалов для способа нанесения покрытий на ленту и ленты с покрытием
CN104788719A (zh) * 2007-12-21 2015-07-22 埃克森美孚化学专利公司 助增塑剂体系
DE102008001655A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Kuraray Europe Gmbh Weichmacherhaltige Folien aus Polyvinylacetal mit Cyclohexan-1,2-dicarbon-säureestern als Weichmacher
US20100113664A1 (en) * 2008-06-11 2010-05-06 Ferro Corporation Asymmetric Cyclic Diester Compounds
CN101343381B (zh) * 2008-08-27 2011-12-21 南亚塑胶工业股份有限公司 一种六氢邻苯二甲酸酯化合物及其制备方法
US8415496B2 (en) 2009-06-16 2013-04-09 Amyris, Inc. Biobased polyesters
EP2443083A2 (en) 2009-06-16 2012-04-25 Amyris, Inc. Cyclohexene 1,4-carboxylates
US8426639B2 (en) * 2009-06-16 2013-04-23 Amyris, Inc. Preparation of trans, trans muconic acid and trans, trans muconates
US8367859B2 (en) 2009-06-16 2013-02-05 Amyris, Inc. Cyclohexane 1,4 carboxylates
CN101696200B (zh) * 2009-10-30 2011-09-07 濮阳惠成化工有限公司 内亚甲基六氢邻苯二甲酸酐及其生产方法
BR112012016855A2 (pt) 2010-01-08 2015-09-15 Amyris Inc "métodos para produzir isômeros de ácido mucônico e sais de muconato".
CN101863768B (zh) * 2010-05-14 2013-06-05 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 半干性油或干性油全质利用制备增塑剂及润滑剂的方法
DE102010061867A1 (de) 2010-11-24 2012-05-24 Evonik Oxeno Gmbh Verwendung von Di(isononyl)cyclohexansäureester (DINCH) in verschäumbaren PVC-Formulierungen
EP2655511B1 (de) 2010-12-23 2016-04-06 INEOS Styrolution Europe GmbH Thermoplastische elastomer-zusammensetzung und verfahren zu deren herstellung
WO2012158250A1 (en) 2011-05-13 2012-11-22 Amyris, Inc. Plasticizers
US20130171385A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Reacting cyclopentadiene and maleic anhydride for the production of plasticizers
ITMI20120634A1 (it) 2012-04-17 2013-10-18 Bio On S R L Composizione comprendente almeno un polimero biodegradabile e almeno un plastificante
WO2016099062A1 (ko) * 2014-12-18 2016-06-23 한화케미칼 주식회사 스트리핑 방법
KR101833982B1 (ko) 2014-12-18 2018-04-13 한화케미칼 주식회사 스트리핑 방법
RU2729055C2 (ru) 2016-01-20 2020-08-04 Басф Се Пластифицирующая композиция, которая содержит алифатический сложный эфир дикарбоновой кислоты и сложный диэфир, выбранный из сложных эфиров 1,2-циклогександикарбоновой кислоты и сложных эфиров терефталевой кислоты
KR102090294B1 (ko) 2016-04-22 2020-03-17 주식회사 엘지화학 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물
US11326119B2 (en) * 2018-03-27 2022-05-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Lubricating oil base oil, lubricating oil composition containing same, and continuously variable transmission using said lubricating oil composition
RU2691739C1 (ru) * 2018-05-08 2019-06-18 Сергей Николаевич Лакеев Способ получения нефталатного смесевого пластификатора
KR102122003B1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-11 상명대학교산학협력단 스크린 타입의 노보난 유도체 화합물, 이의 제조 방법 및 이의 용도
RU2754913C1 (ru) * 2020-12-08 2021-09-08 Общество с ограниченной ответственностью "Экологичная нефтехимия" Способ селективного получения экзо,экзо- и эндо,эндо-ди(2-этилгексил)норборнен-2,3-дикарбоксилатов из с5 фракции жидких продуктов пиролиза
CN112851920B (zh) * 2020-12-31 2021-12-07 东胜化学(上海)有限公司 一种醇酸树脂及其制备方法
WO2024256670A1 (de) 2023-06-15 2024-12-19 Basf Se Weichmacher-zusammensetzung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2794811A (en) * 1954-06-03 1957-06-04 Allied Chem & Dye Corp Production of cis-cyclohexane-1, 2-dicarboxylic anhydride
US3308086A (en) * 1963-08-30 1967-03-07 Union Carbide Corp Ethylene copolymers with vinyl esters plasticized with phosphate and carboxylic esters
DE2823165A1 (de) * 1978-05-26 1979-11-29 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von cycloaliphatischen carbonsaeureestern
JP3142651B2 (ja) 1992-07-14 2001-03-07 東燃ゼネラル石油株式会社 飽和脂環式ジカルボン酸無水物の製造法
JP3106411B2 (ja) 1992-12-21 2000-11-06 東和化成工業株式会社 1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
US5399742A (en) * 1993-06-15 1995-03-21 Eastman Chemical Company Low pressure process for the manufacture of cyclohexanedicarboxylate esters
JPH10212285A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Yuka Shell Epoxy Kk 無水カルボン酸の製造方法
TWI243188B (en) * 1997-12-19 2005-11-11 Basf Ag Hydrogenation of benzenepolycarboxylic acids or derivatives thereof using a catalyst containing macropores
DE19927977A1 (de) * 1999-06-18 2000-12-21 Basf Ag Verwendung von Cyclohexanpolycarbonsäuren als Weichmacher zur Herstellung toxikologisch günstig zu bewertender Kunststoffe
DE19927978A1 (de) * 1999-06-18 2000-12-21 Basf Ag Ausgewählte Cyclohexan-1,3- und 1,4-dicarbonsäureester

Also Published As

Publication number Publication date
US20040054220A1 (en) 2004-03-18
KR100634254B1 (ko) 2006-10-16
CN101024704A (zh) 2007-08-29
WO2002066412A1 (de) 2002-08-29
EP1363868A1 (de) 2003-11-26
ES2657652T3 (es) 2018-03-06
JP4898079B2 (ja) 2012-03-14
PL371671A1 (pl) 2005-06-27
CN1318372C (zh) 2007-05-30
CN101024705A (zh) 2007-08-29
CN1501905A (zh) 2004-06-02
CN101024705B (zh) 2012-06-20
AU2002234635A1 (en) 2002-09-04
KR20030078919A (ko) 2003-10-08
US7319161B2 (en) 2008-01-15
JP2004538252A (ja) 2004-12-24
CN101024704B (zh) 2010-08-18
EP1363868B1 (de) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL207365B1 (pl) Sposób wytwarzania ewentualnie alkilo-podstawionych kwasów cykloheksanodikarboksylowych oraz ich mono- lub diestrów i bezwodników
US6437170B1 (en) Mixture of diesters of adipic or phthalic acid with isomers of nonanols
US7632961B2 (en) Method for the production of alicyclic polycarboxylic acid esters from partial esters of aromatic polycarboxylic acids
Wang et al. A novel liquid Ca/Zn thermal stabilizer synthesized from tung-maleic anhydride and its effects on thermal stability and mechanical properties of PVC
KR20010042912A (ko) 분지된 옥소 알콜로부터의 고성능 가소제
EP2948426A1 (en) Alkyl aromatic hydroalkylation for the production of plasticizers
WO2011041349A1 (en) Phenylene oxo-diester plasticizers and methods of making
TW202000765A (zh) 塑化劑組成物及含彼之樹脂組成物
CN109153817B (zh) 包含环己烷1,4-二酯类化合物的增塑剂组合物和包含其的树脂组合物
CA3086858A1 (en) Plasticizer composition comprising cyclohexane polyester-based substance and resin composition comprising the same
TWI654229B (zh) Plasticizer for vinyl chloride resin containing non-phthalic acid ester, and vinyl chloride resin composition containing the plasticizer
PL208623B1 (pl) Sposób wytwarzania estrów kwasu cykloheksanodikarboksylowego
US20040254393A1 (en) Plasticizers from less branched alcohols
KR20070045225A (ko) C8 내지 c10 알콜의 혼합물 및 유도된 가소제 및계면활성제
WO2017222692A1 (en) Aromatic esters and polyesters, production without esterification catalyst, and use
CN108192133B (zh) 一种酯类增塑剂及其应用
RU2754913C1 (ru) Способ селективного получения экзо,экзо- и эндо,эндо-ди(2-этилгексил)норборнен-2,3-дикарбоксилатов из с5 фракции жидких продуктов пиролиза
US10131764B2 (en) Plasticizers production and use
US2511621A (en) Esters of cyclohexadiene polycarboxylic acids
US4895908A (en) Cyclopentadienylethanol and bis(2-hydroxyethyl)dicyclopentadiene esters and grafts thereof on carboxyl modified polyolefins
US4812509A (en) Esters and polyesters from cyclopentadienylethanol and bis(2-hydroxyethyl)dicyclopentadiene
JP2006199881A (ja) 飽和ポリエステル樹脂
HK1134484A1 (en) Mixture of diesters of dianhydrohexitol derivatives with carboxylic acids of the empirical formula c8h17cooh, processes for preparing these diesters and use of these mixtures

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification