PL49880B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 13.IX.1965 49880 KI. 12 g, 4/01 MKP B 01 j UKD i k\Si BIBLIOitKA Llmuitiwiiiaf »*ftf^/Hj|,Mi«i| Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Lucjan Cichon, mgr inz. Jan Ko¬ walczyk Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Oswiecim", Oswiecim (Polska) Sposób wytwarzania alkoholanów glinu jako katalizatorów do produkcji estrów z aldehydów Przy powszechnie znanych i stosowanych sposo¬ bach wytwarzania katalizatorów do produkcji estrów z aldehydów otrzymuje sie roztwory alko¬ holanów glinu aktywowane dodatkami halogenków metali w wyniku reakcji metalicznego glinu i al¬ koholi. Jako rozpuszczalniki katalizatorów stosuje sie benzen, toluen, czterochlorek wegla i estry, a jako aktywatory halogenki cynku, zelaza, glinu i rteci. Katalizatory takie stosuje sie do wytwarza¬ nia octanu etylu z aldehydu octowego i maslanu butylu z aldehydu maslowego. Dla wytworzenia roztworu alkoholanów glinu zuzywa sie na jeden mol glinu 3 mole alkoholu.

Sposób wytwarzania katalizatorów do produkcji estrów z aldehydów wedlug wynalazku polega na wytworzeniu obok alkoholanów równiez oksy i hy- droksyalkoholanów glinu w drodze reakcji glinu, alkoholu i tlenu lub zwiazków tlenu przebiegaja¬ cej w roztworze rozpuszczalnika.

Sposób wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie latwo rozpuszczalnych, aktywnych katalizatorów, przy zmniejszonym o 20—30*/o zuzyciu alkoholu, a uzyskane katalizatory daja o 10—50°/o mniejsze ilosci produktów ubocznych reakcji aldehydów jak acetale, aldole i zywice.

Wytworzenie oksyalkoholanów i hydroksyalko- holanów glinu jest istotna cecha rózniaca sposób wedlug wynalazku od znanych i powszechnie sto¬ sowanych sposobów.

Oksyalkoholany i hydroksyalkoholany glinu 15 20 25 30 otrzymuje sie przez wprowadzenie tlenu w postaci wolnej lub zwiazanej do srodowiska reakcji glinu z alkoholem.

Otrzymane zwiazki tworza z halogenkami metali bardzo aktywne kompleksy wplywajace na prze¬ bieg reakcji aldehydów do estrów.

Najlatwiej jest wprowadzic tlen do reakcji w po¬ staci wodorotlenku glinu, tlenku glinu lub wody.

Najlepsze wyniki uzyskuje sie gdy ilosc wprowa¬ dzonego tlenu nie przekracza 35°/o ilosci uzytego glinu metalicznego.

W zwiazku z wprowadzeniem tlenu nalezy sto¬ sowac ilosci dowolnego alkoholu lub mieszaniny alkoholi mniejsze niz wynika to z reakcji stechio- metrycznej dla wytworzenia alkoholanów. Naj¬ lepsze wyniki uzyskuje sie nie przekraczajac ilosci 7 moli alkoholu na 3 mole glinu metalicznego.

Reakcje wytwarzania katalizatora wedlug wyna¬ lazku mozna prowadzic w dowolnym urzadzeniu zaopatrzonym w mieszadlo, chlodnice zwrotna i plaszcz grzejno-chlodzacy.

Reakcje prowadzi sie w wwtworze estru lub do¬ wolnego obojetnego rozpuszczalnika organicznego, którego wybór zalezy od reakcji, dla której wy¬ twarza sie katalizator.

Korzystne jest stosowanie jako rozpuszczalnika estru bedacego produktem tej reakcji, dla której przygotowuje sie katalizator — ulatwia to rozdzial mieszaniny poreakcyjnej. Na przyklad dla wytwa¬ rzania octanu etylu z aldehydu octowego korzyst- 49880 i49S80 ne jest stosowanie octanu etylu jako rozpuszczal¬ nika katalizatora.

Optymalna ilosc rozpuszczalnika wynosi 80— 90% masy sporzadzonego katalizatora w zaleznos¬ ci od uzytego alkoholu. Wytwarzanie katalizatora prowadzi sie w temperaturze wrzenia mieszaniny przy zastosowaniu chlodnicy zwrotnej. O aktyw¬ nosci katalizatora decyduje przy okreslonym skla¬ dzie sposób wprowadzania surowców do reakcji.

Najlepsze wyniki uzyskano przy wprowadzeniu calej na poczatku reakcji ilosci glinu metalicznego, 50°/o ilosci rozpuszczalnika 30—50°/o alkoholu oraz okolo 50°/o obliczonej ilosci tlenu w postaci zwia¬ zanej. Przebieg reakcji przyspiesza sie dodatkiem chlorku glinu, chloru lub chlorowodoru na poczatku szarzy^ w41osci 40—60°/o uzytej ilosci glinu. Po 4 go- j A s Jdzinafclt ^bgifcfcewania wprowadza sie w ciagu 8—10 f godzin pozostale ilosci surowców i ogrzewa dalej J mieszanine przez 36—48 godzin, po czym wprowa- I^«^^v^i^^^Wwatory- halogeniki metali. Najlepsze F^JtJ^^iii^lLSzyskano przy zastosowaniu chlorków ze¬ laza i tytanu.

Roztwór katalizatora pozostawia sie przez dwie doby w temperaturze 25—35 °C i po przesaczeniu uzywa do reakcji.

Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany do otrzymywania katalizatorów do produkcji do¬ wolnych estrów z aldehydów.

Sposób wedlug wynalazku jest dokladniej wy¬ jasniony w przykladach.

Przyklad I. Do kolby zaopatrzonej w chlod¬ nice zwrotna i mieszadlo wprowadza sie 8,1 g wiór¬ ków aluminowych, 140 ml bezwodnego octanu ety¬ lu, oraz 15 ml alkoholu etylowego absolutnego. Na¬ stepnie dodaje sie do 4 g chlorku glinu i do 1,5 g wodorotlenku glinu. Calosc ogrzewa sie do wrze¬ nia przez 4 godziny, po czym wprowadza sie 1 g wodorotlenku glinu i przez 8 godzin wkrapla 23,5 ml absolutnego alkoholu etylowego i 140 ml bezwodnego octanu etylu. Po 48 go "zinach ogrze¬ wania dodaje sie do roztworu 1,6 g chlorku zelazo¬ wego i pozostawia roztwór przez dwie doby w tem¬ peraturze pokojowej lub podwyzszonej do 35 °C.

Otrzymany roztwór saczy sie, oznacza standarto¬ wym testem aktywnosc, która mozna w razie po¬ trzeby skorygowac dodatkiem chlorku zelaza i uzywa do przeprowadzenia reakcji al ehydów do estrów.

Przyklad II. Katalizator sporzadza sie jak w przykladzie I z tym, ze zamiast wodorotlenku glinu stosuje sie dodatek tlenku glinu w ilosci 3,4 g.

Przyklad III. Katalizator sporzadza sie jak w przykladzie I z tym, ze zamiast wodorotlenku glinu stosuje sie dodatek co 2,5 g wody zmieszanej z wprowadzonym alkoholem.

Przyklad IV. Katalizator sporzadza sie jak w przykladach I—III z tym, ze zamiast alkoholu etylowego uzywa sie alkoholu butylowego w rów¬ nowaznej ilosci moli.

Przyklad V. Katalizator sporzadza sie jak 5 w przykladach I—III z tym, ze zamiast alkoholu etylowego uzywa sie mieszaniny alkoholu etylo¬ wego z alkoholem butylowym w stosunku 1:1, w równowaznej ilosci moli.

Przyklad VI. Katalizator sporzadza sie jak 10 w przykladach I—V z tym, ze zamiast chlorku gli¬ nu uzywa sie chloru w równowaznej ilosci, zwiek¬ szajac stechiometrycznie ilosc glinu metalicznego.

Przyklad VII. Katalizator sporzadza sie jak w przykladach I—V z tym, ze zamiast chlorku gli- 15 nu uzywa sie chlorowodoru w równowaznej ilosci, zwiekszajac stechiometrycznie ilosc glinu metalicz¬ nego.

Przyklad VIII. Katalizator sporzadza sie jak w przykladach I—VII z tym, ze zamiast octanu 20 etylu uzywa sie bezwodnego estru bedacego pro¬ duktem reakcji dla której sporzadza sie katali¬ zator.

Przyklad IX. Katalizator sporzadza sie jak w przykladach I—VII z tym, ze zamiast octanu 25 etylu uzywa sie benzenu.

Przyklad X. Katalizator sporzadza sie jak w przykladach I—IX z tym, ze zamiast chlorku zelaza lub oprócz niego, stosuje sie do atki halo¬ genków ze\aza i tytanu w ilosci lacznej do 30°/o 30 uzytego glinu metalicznego. Reakcje mozna pro¬ wadzic w skali dowolnie zwiekszonej w stosunku do przykladów podanych.

Zastnzezenia patentowe 35 1. Sposób wytwarzania alkoholanów glinu jako katalizatorów do produkcji estrów z aldehydów, znamienny tym, ze oprócz alkoholanów glinu wytwarza sie hydroksy lub oksyalkoholany gli- 40 nu przez wprowadzenie tlenu w postaci wolnej lub zwiazanej do srodowiska reakcji glinu z al¬ koholem w czasie sporzadzania katalizatora, a wytworzony katalizator aktywuje sie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 45 tlen wprowadza sie jako wodorotlenek glinu, tlenek glinu lub wode. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 znamienny tym, ze wprowadza sie tlen w ilosci do 35°/o uzytej ilos¬ ci glinu metalicznego. 50 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3 znamienny tym, ze jako aktywatory stosuje sie chlor, chlorowodór, halogenki lub tlenki metali a zwlaszcza glinu, zelaza, tytanu, a reakcje prowadzi sie w roz¬ tworze rozpuszczalnika organicznego przy uzy- 55 ciu dowolnego alkoholu lub mieszaniny alko¬ holi.

Zaklady Kartograficzne, Wroclaw, A/447, naklad 350 egi.