[go: up one dir, main page]

NO810195L - Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkanoler i naervaer av en strontiumkatalysator - Google Patents

Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkanoler i naervaer av en strontiumkatalysator

Info

Publication number
NO810195L
NO810195L NO810195A NO810195A NO810195L NO 810195 L NO810195 L NO 810195L NO 810195 A NO810195 A NO 810195A NO 810195 A NO810195 A NO 810195A NO 810195 L NO810195 L NO 810195L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
groups
acid
catalyst
alcohol
contain
Prior art date
Application number
NO810195A
Other languages
English (en)
Inventor
Kang Yang
Gerald Lee Nield
Paul Howard Washecheck
Original Assignee
Conoco Inc
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 Conoco Inc filed Critical Conoco Inc
Publication of NO810195L publication Critical patent/NO810195L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0237Amines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0202Alcohols or phenols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0205Oxygen-containing compounds comprising carbonyl groups or oxygen-containing derivatives, e.g. acetals, ketals, cyclic peroxides
    • B01J31/0207Aldehydes or acetals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0205Oxygen-containing compounds comprising carbonyl groups or oxygen-containing derivatives, e.g. acetals, ketals, cyclic peroxides
    • B01J31/0208Ketones or ketals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0245Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
    • B01J31/0247Imides, amides or imidates (R-C=NR(OR))
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/04Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/02Preparation of ethers from oxiranes
    • C07C41/03Preparation of ethers from oxiranes by reaction of oxirane rings with hydroxy groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/321Hydroformylation, metalformylation, carbonylation or hydroaminomethylation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/20Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
    • B01J2531/24Strontium

Landscapes

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

Description

Denne oppfinnelse angår fremstilling av alkoxylerte alkoholer under anvendelse av strontiumholdige katalysatorer og aktivatorer. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen fremstilling av alkoxylerte alkoholer ved omsetning av alkoholene,
i nærvær av disse strontiumholdige katalysatorer, med addukt-dannende materialer, såsom ethylerioxyd og propylenoxyd.
Den generelle reaksjon mellom alkoholer og addukt-dannende materialer, såsom ethylenoxyd, for dannelse av alkoxylerte alkoholer (ethylenoxydaddukter) har lenge vært kjent og utnyttet i kommersiell målestokk. Eksempelvis er ethylenoxydaddukter blitt anvendt som vaske- og rensemidler, klesvaske-midler for husholdning og industri, byggere for vaskemidler, poleringsmidler, hygieniske midler og tørrensemidler. Som andre brukere kan nevnes cellulose- og papirindustrien og fiberindustrien. Disse materialer er særlig velegnede for disse anvendelser, fordi de har funksjonelle egenskaper, såsom fukteevne, skumningsevne, emulgeringsevne og disporgorings-
evne samt oppløseliggjørende egenskaper og vaskemiddelegen-skaper.
Det finnes mye litteratur på området ethoxylering av alkoholer. Det finnes også mange publikasjoner som redegjør for de katalytiske egenskaper av mange forskjellige materialer samt mekanismen og kinetikken for disse reaksjoner. Eksempelvis beskrives i fransk patentskrift nr. 1 365 945 bruken av forbindelser inneholdende et aktivt hydrogenatom, som omsettes med ethylenoxyd i nærvær av en alkalimetallbase.
Generelt er også sure katalysatorer kjent. Imidlertid fåes der ved ethoxylering av alkoholer uvegerlig en hel gruppe av forskjellige addukter. Eksempelvis vil ved anvendelse av adduktene som overflateaktive midler et addukt med for få ethylenoxydmolekyler ikke være effektivt, pa grunn av dets dårlige oppløselighet. Et addukt med for mange erhylenoxydmole-kyler vil imidlertid også være uegnet, fordi overflatespenningen pr .masseenhet reduseres drastisk med økende molekylvekt. Det
har således lenge vært viktig å 'fremstille og anvende ethoxy-later med en så snever produktfordeling som mulig i det ønskede adduktmolområde (vanligvis 3 - 10). Syrekatalyserte reaksjoner, såsom den ovenfor beskrevne, gir slike alkoxyia ter, men disse
katalysatorer gir større mengder av visse uønskede biprodukter (såsom dioxan), som må fraskilles og fjernes før produktene kan anvendes.
I russisk patentskrift nr. 523 074 angis det at alkali-metaller og diverse carbonater kan anvendes for å katalysere disse reaksjoner. Dannelsen av biprodukter ved de basekatalyserte reaksjoner er meget liten, men ved basekatalyserte reaksjoner er adduktfordelingen uønsket bred. Resultatet er at en stor andel av det erholdte produkt ikke er anvendelig eller er mindreønskelig på grunn av fordelingen.
Representativt men ikke uttømmende for teknikkens stand er US patentskrift nr. 3 328 467, som beskriver bruken av zeolitter og modifiserte zeolitter som katalysatorer ved ethoxy-leringsreaksjoner. I fransk patentskrift nr. 1 557 407 angis anvendelse av triethyloxoniumfluorborat for å katalysere slike reaksjoner. Faktisk finnes der i faget en mengde henvisninger til alkalimetallhydroxyder, såsom natrium- og kaliumhydroxyd, tertiære aminer og metall isk natrium. 1 tysk\.\\l.enksøkn.id (DE-OS) nr. 2 639 564 beskrives polyalkoxylering av forbindelser inneholdende aktivt hydrogen i nærvær av et natriumfluor-borat eller perklorater av metaller, såsom magnesium, kalsium, mangan og sink. I henhold til US patentskrift nr. 3 969 417 anvendes tertiære oxoniumsalter som katalysator.
I US patentskrift nr. 3 830 850 beskrives tilsetning av natrium, kalium, lithium, rubidium, cesium, kalsium, barium eller strontium for n kondensere fenoler med formnldchyd . Deretter tilsettes ethylenoxyd til kondensasjonsproduktet for
å avstedkomme en ethoxyleringsreaksjon. Alle disse materialer er imidlertid beheftet med de ovenfor angitte ulemper.
Det ville derfor være meget fordelaktig med en katalysator som gir de små mengder biprodukter som er kn imk terri s (riske for basiske ka Irralysa torer, men som gir den snevre adduk tfOrdcling innenfor det foretrukne område, som oppnåes med sure katalysatorer. En slik ka Ira.! y sa tor, som. vri 1. I.e Premine on innsnevring av produktfordelingskurven, ville i vesentlig grad øke verdien av det fremstilte ethoxylat. En slik katalysator or beskrevet i norsk patentsøknad nr. (US patentsøknad nr. 54 059
av 2. juli, 1978). Denne katalysator har imidlertid en induk-sjonstid som strekker seg opp til ca. 20 minutter ved 178°C,
og den gir fra 1 til 2% polyethylenglycol i produktet. Skjønt denne mengde i og for seg er liten, er den like fullt uønsket stor.
Det er derfor et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et katalysatorsystem som vil gi addukter med snever molfordeling ved omsetning av alkoholer av alle typer med materialer, såsom ethylenoxyd og propylenoxyd, samtidig som det gir bare små mengder av uønskede bipropukter og uomsatte frie alkoholer, samt fører til en reaksjon som umiddelbart er effektiv som følge av en reduserte induksjons- periode.
Det har nu vist seg at alkoxylering av alkanoler inneholdende fra 4 til 36 carbonatomer kan utføres ved at man bringer alkoholene i kontakt med et alkoxyleringsmiddel i nærvær av minst ett materiale valgt blant strontiumhydrid, strontiumoxyd, strontiumhydroxyd, hydratisert strontiumhydroxyd og blandinger av disse, sammen med en effektiv mengde av en katalysatoraktivator eller en blanding av katalysatoraktivatorer, idet alkoxyleringsreaksjonen utføres ved temperaturer fra 120° til 260°C og ka ta ly sa lo ra k t. i va toren er va.lgl blant: a) polyoler som har kokepunkt over 100°C/som inneholder totalt 2-30 carbonatomer og som har to eller flere tilstøtende eller ikke tilstøtende hydroxylholdige grupper av den generelle formel
hvor , R2og R^uavhengig av hverandre er lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, arylgrupper, cykliske grupper eller hydrogen, og de ved R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant ether-, amin-, carboxyl-, halogen-, nitro-, carbonyl- og amidgrupper, b) aldehyder og ketoner som har kokepunkt over 100°C, som inneholder totalt fra 2 til 30 carbonatomer, og som har én eller flere, tilstøtende eller ikke tilstøtende carbonylholdige grupper av den generelle formel
hvor R^og R£uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller arylgrupper og de ved R -angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant carboxyl-, hydroxyl-, ether-, halogen-, nitro-,
amino- og amidgrupper,
c) primære, sekundære og tertiære amider som har kokepunkt over 100°C, som inneholder totalt fra 1 til
30 carbonatoner, og som inneholder én eller flere amidholdige grupper av den generelle formel
hvor R^, R og R^uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller arylgrupper, og hvor de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, nitrogrupper og halogen. d) primære, sekundære og tertiære aminer som har kokepunkt over 100°C, som inneholder totalt fra 1 til 30 carbonatomer, og som inneholder én eller flere aminoholdige grupper av den generelle formel
hvor R^, R og R^ uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller arylgrupper, og hvor de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carbonyl-, halogen-,
carboxyl-, nitro- og amidgrupper,
e) organiske syrer som har kokepunkt over 100°C, som inneholder totalt fra 1 til 30 carbonatomer, og som
har én eller flere tilstøtende eller ikke tilstøtende carboxylsyreholdige grupper av den generelle formel
hvor R1er hydrogen, en lineær eller forgrenet acyklisk gruppe, alicyklisk gruppe, cyklisk gruppe eller arylgruppe, og hvor R- gruppen dertil kan inneholde én,:,eller flere funksjonelle grupper valgt blant carbonyl-, hydroxyl-, halogen-, ether-, nitro-,
amino- og amidgrupper,
f) fenoler som har kokepunkt over 100°C, som inneholder totalt fra 6 til 30 carbonatomer, og som har én
eller flere funksjonelle grupper, av den generelle
formel
hvor R , R2, R3, R4og R5uavhengig av hverandre betegner hydrogen, halogen, hydroxyl, nitro, en ethergruppe, carbonyl, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper, arylgrupper eller substituerte arylgrupper, og hvor de med R angitte grupper dessuten kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant halogen-, ether-, nitro-, carboxyl-, carbonyl-,
amino-, amido- og hydroxylgrupper. Kokepunktene måles ved atmosfæretrykk, og de kan endres proporsjonalt med endringer i trykket.
I norsk patentsøknad nr. (US patentsøknad nr. 54 089, inngitt 2. juli 1979) beskrives fenoliske aktivatorer som har alkylgrupper med 1-16 carbonatomer. I henhold til den foreliggende oppfinnelse har det nu vist seg at alicykliske og acykliske grupper som inneholder minst 17 carbonatomer, også kan anvendes, i tillegg til eller i kombina-sjon med andre beskrevne funksjonelle grupper.
Representative eksempler på diverse polyolaktivatorer som er effektive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er:
ethylenglycol
1.2- propylenglycol
1,4-butandiol
1,6-hexandiql
1,10-decandiol
1.3- butylenglycol
diethylenglycol
diethylenglycol-monobutylether
diethylenglycol-monomethylether
diethylglycol-monoethylether
dipropylenglycol
dipropylenglycol-monomethylether
ethylenglycol-monomethylether
ethy1englycol-monoethylether ethylenglycol-monobutylether
hexylenglycol
mannitol
sorbitol
pentaerythritol
dipentaerythritol
tripentaerythritol
trimethylolpropan
trimethylolethan
neopentylglycol
diethanoiamin
triethanolamin
diisopropanolamin
triisopropanolamin
1.4- dimethylolcyclohcxan
2,2-bis(hydroxymethyl)-propionsyre
.1,2-bis (hydroxymethyl) -furfural
4,8-bis(hydroxymethyl)-tricyclo-[5,2,1,0]-decan vinsyre
2-c t.hyl-1, 3-hexand loi
2-amino-2-ethyl-l,3-propandiol
triethylenglycol
tetraethylenglycol
glyce.ro 1
ascorbinsyre
Representative eksempler på diverse aldehyder og ketoner som er effektive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er: laurylaldehyd benzaldehyd 2-undecanon acetofenon 2.4- pentandion acety1salicylsyre otho-klorbenzaldehyd para-klorbenzaldehyd kanelaldehyd diisobutylketon ethylacetoacetat ethylamylketon camfer para-hydroxybenzaldehyd 2-carboxybenzaldehyd 4-carboxybenzaldehyd salicylaldehyd octylaldehyd decylaldehyd 'p-methoxybenzaldehyd p-aminobenzaldehyd fenylacetaldehyd acetoeddiksyre 2.5- dimethoxybenzaldehyd 1-nafthylalkdehyd terefthaldehyd Representative eksempler på amider som er effektive aktivatorer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er: formamid benzamid acetanilid salicylamid acetoacetanil id ortho-acetoacetotoluidid acrylamid N,N-diethyItoluamid N,N-dimethylacetamid N,N-dimethylformamid fthalimid
octylamid decylamid laurylamid stearylamid N,N-dimethyloilaurylamid N,N-dimethy1acrylamid para-klorbenzamid para-methoxybenzamid para-aminobenzamid . para-hydroxybenzamid ortho-nitrobenzamid N-acetyl-para-aminofenol
2-kloracetamid oxamid
N,N-methylen-bis-acrylamid Representative eksempler på aminer som er effektive aktivatorer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er:
anilin
benzylamin hexadecylamin tr i f enylamin, aminoeddiksyre anthranilsyre cyclohexylamin tert-octylamin ortho-fenylendiamin meta-fenylendiamin para-fenylendiamin N-acety1-para-aminofenol 2-amino-4-klorfenol 2-amino-2-ethyl-l,3-propandiol ortho-aminofenol para-aminofenol para-aminosalicylsyre benzyI-N,N-dimethylamin tert-butylamin 2-klor-4-aminotoluen 6-klor-2-aminotoluen meta-kloranilin ortho-kloranilin para-kloranilin 4-klor-2-nitroanilin cyclohexylamin dibutylamin 2,5-dikloranilin 3,4-dikloranilin dicyclohexylamin diethanolamin N,N-diethylethanolamin N,N-diethy1-para-toluidin N,N-diethylanilin diethylentriamin diisopropanolamin N,N-dimethylethanolamin N,N-dimethylanilin 2,4-dinitroanilin difenylamin e thy 1-[.ia i.n-, ini.i. noi >on '/oa l: N-ethylethanolamin N-ethy1-1-nafthylamin N-ethyl-ortho-toluidin N-ethylanilin ethylendiamin hexamethylentetraamin 2,4-lutidin N-methylanilin methylanthranilat
p,p<1->diaminodifenylmethan ortho-nitroanilin para-nitroanilin tert.-octylamin piperazin ethanolamin isopropanolamin ortho-toluidin para-toluidin 2,4-tolyendiamin triethanolamin tributylamin triisopropanolamin" 2,4-dimethylxylidin para-methoxyvanilin nitrilotrieddiksyre N-fenyl-l-nafthylamin Representative eksempler på syrer som er effektive aktivatorer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er:
maursyre
eddiksyre valeriansyre heptansyre 2-ethylhexansyre laurinsyre stearinsyre oljesyre talloljesyrer hydrogenerte talloljesyrer benzoesyre salicylsyre adipinsyre azela-insyre fumarsyre citronsyre acrylsyre aminoeddiksyre para-aminosalicylsyre anthranilsyre smørsyre propionsyre ricinusoljesyre kloreddiksyre ortho-klorbenzoesyre 2,4-diklorfenoxyeddiksyre tert.-decansyre para-aminobenzoesyre abietinsyre itaconsyre melkesyre glycolsyre eplesyre maleinsyre kanelsyre para-hydroxybenzoesyre
methacrylsyre oxalsyre myristinsyre palmetinsyre tert.-pentansyre fenyleddiksyre mandel syre sebacinsyre talgfettsyrer hydrogenerte talgfettsyrer vinsyre trikloreddiksyre 2,4,5-triklorfenoxyeddiksyre undecylensyre crotonsyre pelargonsyre acetoeddiksyre pa.r a-nitrobenzoesyre ascorbinsyre nitrilotrieddiksyre nafthensyrer 1-nafthoesyre trimellitinsyre Representative eksempler på diverse fenoler som er aktivatorer for katalysatorene ifølge oppfinnelsen, er: fenol ortho-cresol meta-cresol para-cresol 2.4- dimethy1fenol 2.5- dimethylfenol 2.6- dimethylfenol ortho-klorfenol meta-klorfenol para-klorfenol para-nitrofenol para-methoxyfenol salicylsyre meta-hydroxyacetofenon para-aminofenol ortho-fenylfenol nonylfenol
■octylfenol tert.-butyl-para-cresol hydrokinon catechol resorcinol pyrogallol 1- nafthol 2- nafthol 4,4'-isopropylidendifenol (bisfenol A) methylsalicylat benzylsalicylat 4-klor-2-nitrofenol para-tert.-butylfenol
2,4-di-tert.-amylfenol
2,4-dinitrofenol
para-hydroxybenzoesyre
8-hydr'oxykinolin,
methy1-para-hydroxybenzoat
2-nitro-para-cresol
ortho-nitrofenol
para-feny1fenol
fenylsalicylat
salicylaldehyd
p-hydroxy-benzaldehyd
2-amino-4-klorfenol
ortho-aminofenol
salicylamid
2.4- diklorfenol 2.5- diklorfenol
2,5-diklorhydrokinon
Også visse alkoholer kan tjene som aktivatorer for ethoxylering av alkoholer under anvendelse av strontiumholdige katalysatorer. Slike alkoholer er surere enn normale alkoholer, slik at assosiasjonskonstanten er høyere (eller pKa lavere) enn for normale alkoholer. Disse alkohol-aktivatorer vil således ha en pKa som er lavere enn 17.
Disse alkoholer er de som inneholder en hydroxylgruppe, og som har formelen
hvor R^, R^og R^uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, arylgrupper eller cykliske grupper, idet de med R angitte grupper dessuten kan inneholde funksjonelle grupper valgt balnt halogen-, nitro-, carboxyl-, amino-, carbonyl-, ether-
og amidgrupper. Molekylet kan inneholde totalt fra 2 til 30 carbonatomer.
Representative eksempler på disse effektive alkohol-aktivatorer er:
trifenyImethanol
triklorethanol
trifluorethano1
2-nitroetnano1
2-klorethanol
2,2-klorethanol
2-methoxyethanol
2-klorcyclohexanol
ortho-klorbenzylalkohol
Den foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte ved alkoxylering av alkoholer, ved hvilken alkoholene bringes i kontakt med et alkoxyleringsmiddel i nærvær av strontiumholdige katalysatorer sammen med en effektiv mengde av en polyol, et aldehyd, et keton, et amin, et amid, en car-boxylsyre, en alkohol, en substituert fenol eller en blanding av slike for å aktivere reaksjonen. Normalt vil alkoxyleringsmidlet være ethylenoxyd eller propylenoxyd. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved temperaturer fra 90° til 260°C. Normalt vil de alkoholer som er reaktive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, inneholde fra 4 til 36 carbonatomer, men vanligvis benyttes alkoholer med fra 4 til 24 carbonatomer. De alkoholer som inneholder fra 8 til 18 carbonatomer, blir mest brukt i kommersielle prosesser.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved omgivelsenes temperatur. Man kan imidlertid benytte overtrykk opp til 7 kg/cm 2 . Imidlertid foretrekkes trykk under 4,2 kg/cm 2. Dessuten kan underatmosfæriske trykk anvendes. Det vil være klart at skjønt anvendelsen av overtrykk eller undertrykk ikke har noen uheldig innvirkning på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, ér det imidlertid hensiktsmessig å utføre reaksjonen i trykkområdet fra atmosfæretrykk til 7 kg/cm 2.
Fremgangsmåten utføres normalt ved temperaturer fra
120° til 260°C. Av praktiske grunner vil imidlertid kommersielle prosesser normalt utføres-ved temperaturer i området fra 150 til 200°C. Temperaturer i området fra 160° til 190°C foretrekkes spesielt.
Reaksjonene kan utføres i nærvær av et hvilket som
helst alkoxyleringsmiddel som gir et moladdukt av den ønskede type. Vanligvis er slike midler a- eller 3-alkylenoxyder.
Ved de fleste kommersielle operasjoner vil enten ethylenoxyd eller.propylenoxyd eller en blanding av disse benyttes for fremstilling av et addukt. Av disse foretrekkes ethylenoxyd spesielt. Reaksjonsproduktene kan ha et hvilket som helst inn hold av alkoxyleringsmidlet, f.eks. ethylenoxyd, men vil normalt ha fra 30 til 80% innhold av ethylenoxyd (EO), regnet på vektbasis. For de fleste formål vil imidlertid ethylen-oxydinnholdet være fra 40 til 70 vekt%. Mengden av ethylenoxyd som er tilstede under reaksjonen, er ikke av kritisk betydning, såfremt man bare har tilstede den minimale mengde som er nødvendig for å gi et tilstrekkelig antall enheter for å nå det adduktnivå som ønskes for alkoholen som undergår reaksjonen.
De strontiumholdige katalysatorer ifølge oppfinnelsen er basiske katalysatorer som gir en snever molfordeling av de dannede addukter, samtidig som de sterkt reduserer mengden av uomsatte frie alkoholer og uønskede biprodukter som normalt opptrer ved reaksjoner som gir en snever fordeling. I henhold til oppfinnelsen tilsettes der til disse strontiumholdige katalysatorer en effektiv.mengde fenol, syre, aminer, aldehyd, polyol, ketoner, amid eller alkohol for ytterligere å redusere forekomsten av biproduktreaksjoner og for å redusere eller eliminere induksjonsperioden som er nødvendig for oppstarting av alkoxyleringen.
Representative eksempler på strontiumholdige katalysatorer er strontiummetall, SrH2, SrO, Sr(OH)2og Sr (OH)2.XH20< hvor X betegner antallet tilstedeværende vannmolekyler. Mange av disse strontiumforbindelser er aktive også når de anvendes alene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og de er høyaktive når de anvendes sammen med en effektiv mengde co-katalysator eller aktivator.
De omtalte katalysatorblandinger kan anvendes i en hvilken som helst effektiv mengde. Jo større mengden er, dessto hurtigere fullføres reaksjonen, skjønt større mengder ikke synes å ha noen vesentlig innvirkning på fordelingen som oppnåes. Imidlertid benyttes der for praktiske formål normalt minst 0,1 vekt?; s tron tiumkatalysa tor, beregnet på vekten av alkoholen som skal omsettes, og vanligvis anvendes fra 0,1 til 5 vekt%, idet en mengde fra 0,1 til 2,0 vekt% foretrekkes; Mengden av aktivator eller co-katalysator som bør være tilstede sammen med strontiumkatalysatoren, kan generelt angis som den mengde som virker effektivt. Virkningen av co-katalysatoren eller aktivatoren blir betydelig ved anvendelse av en mengde av ca. 0,1 vekti, beregnet på vektmengden av alkoholen som skal omsettes. Det er logisk å regne med en øvre grense, over hvilken mengden av tilstedeværende aktivator ikke vil gi noen ytterligere fordel.
Normalt vil disse materialer tilsettes strontiumkata-lysatorene i mengder av fra 0,1 til 2 vekt%, beregnet på
vekten av alkoholen. Normalt foretrekkes mengder i området fra 0,15 til 1,5 vekti, og mengder i området fra 0,3 til 0,8 vekti foretrekkes spesielt. Det er imidlertid ganske klart at disse grenser kan variere betydelig.
Skjønt fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er effektiv
for alle typer alkanoler, både primære, sekundære, tertiære, rettlinjede og forgrenede, er•rettlinjede og forgrenede primære alkanoler de mest anvendte alkoholer og de foretrukne alkoholer for anvendelse ved fremgangsmåten. Representative eksempler på slike alkoholer er de som avledes ved hydro-genering av naturlig forekommende fett og oljer, såsom "CO"-
og "TA"-alkoholer, markedsført av Proctor and Gamble Co., f.eks. "CO-1214N"-alkohol, "CO 1618"-alkohol og "TA 1618"-alkohol, og "ADOL"-alkoholer, markedsført av Ashland Oil Co., såsom "ADOL 54"-alkohol, "ADOL 61"-alkohol, "ADOL 64"-
alkohol, "ADOL 60"-alkohol og "ADOL 66"-alkohol. Alkoholer fremstilt ved Zieglerkjemi kan også ethoxyleres. Eksempler på disse alkoholer er "ALFOL"-alkoholer, markedsført av Conoco Inc., f.eks. "ALFOL 1012"-alkohol, "ALFOL 1214"-alkohol, "ALFOL 1012"-alkohol, "ALFOL 1618"-alkohol,
"ALFOL 1412"-alkohol, "ALFOL 1618"-alkohol, "ALFOL 1620"-alkohol og EPAL ^-alkoholer, markedsført avEthyl Chemical Co., såsom "EPAL ®1012-alkohol, EPAL<®>1214-alkohol EPAL ®1418-alkohol. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er meget anvendelig for oxoalkoholer (hydroformylering) fremstilt ut fra olefiner. Eksempler på slike alkoholer er "NEODOL"-alkohol, markedsført av Shell Oil Co., såsom "NEODOL 23"-alkohol, "NEODOL 25"-alkohol, "NEODOL 45"-alkohol;
TERGITOL -L<®>, markedsført av Union Carbide Corp., såsom TERG I TOL-L® 12 5-a lkohol; "LI AL "-al koholer, markedsført av Liquichimica Co., såsom "LIAL 125"; og isodecyl- og tri-decylalkoholer, markeds tørt av Exxon Corp., såsom isodecyl-alkohol og tridecylalkohol. Guebertalkoholer kan også ethoxy leres. Representative eksempler på disse alkoholer er "STANDAMUL"-alkoholer, markedsført av Henkel Chemical Co., såsom "S.TANDAMUL GT-12 "-alkohol, "STANDAMUL GT-16 "-alkohol, "STANDAMUL GT-20"-alkohol og "STANDAMUL GT-1620"-alkohol. Sekundære alkoholer kan også benyttes, såsom TERGITOL<®>alkohol, som markedsføres av Union Carbide Corp.
Representative eksempler på slike alkoholer er 1-decanol; 1-undecanol; 1-dodecanol; 1-tridecanol; 1-tetradecanol; 1-pentadecanol;" 1-hexadecanol; 1-heptadecanol; 1-octadecanol; 1-nonadecanol; 1-eicosanol; 2-methyl-l-undecanol; 2-propyl-l-nonanol; 2-butyl-l-octanol; 2-methy1-1-tridecanol; 2-ethyl-l-dodecanol; 2-propyl-l-undecanol; 2-butyl-1-decanol; 2-pentyl-l-nonanol; 2-hexyl-l-octanol; 2-methy1-1-pentadecanol; 2-ethyl-l-tetradecanol; 2-propyl-l-tridecanol; 2-butyl-l-dodecanol; 2-pentyl-l-undecanol; 2-hexy1-1-decanol; 2-heptyl-1-decanol; 2-hexyl-l-nonanoJ; 2-octyl-l-octanol; 2-methyl-1- heptadecanol; 2-ethyl-l-hexadecanol; 2-propyl-l-pentadecanol; 2- butyl-l-tetradecanol; 1-pentyl-1-tridecanol; 2-hexyl-l-dodecanol; 2-octyl-l-decanol; 2-nonyl-l-nonanol; 2-dodecanol; 3- dodecanol; 4-dodecanol; 5-dodecanol; 6-dodecanol; 2-tetradecanol; 3-tetradecanol; 4-tetradecanol; 5-tetradecanol; 6-tetradecanol; 7-tetradecanol; 2-hexadecanol; 3-hexadecanol; 4- hexadecanol; 5-hexadecanol; 6-hexadecanol; 7-hexadecanol; 8- hexadecanol; 2-octadecanol; 3-octadecanol; 4-octadecanol; 5- octadecanol; 6-octadecanol; 7-octadecanol; 8-octadecanol; 9- octadecanol; 9-octadecanol-1; 2,4,6-trimethyl-l-heptanol; 2,4,6,8-tetramethyl-l-nonanol; 3,5,5-trimethyl-l-hexanol;
3,5,5,7, 7-pentaniethyl-l-oc tanol; 3-butyl-nonanol; 3-butyl-1- undecanol: 3-hexyl-l-undecanol; 3-hexyl-1-tridecanol; 3-octyl-1-tridecanol; 2-methyl-2-undecanol; 3-me thyl-3-undecanol; 4-methyl-4-undecanol; 2-methyl-2-tridecanol; 3-methyl-3-tridecanol; 4-methyl-3-tridecanol; 4-methyl-4-tridecanol; 3-ethyl-3-decanol; 3-ethyl-3-dodecanol; 2,4,6,8-tetramethyl-2- nonanol; 2-methyl-3-undecanol; 2-methyl-4-undecanol; 4-methyl-2-undecanol; 5-methyl-2-undecanol; 4-ethy1-2-decanol;
4-ethy1-3-decanol; tetracosanol; hexacosanol; octacosanol; triacontanol; dotriacontanol; hexatriacontanol; 2-decyl-tetradecanol; 2-dodecylhexadecanol; 2-tetradecyloctadecanol;
2-hexadecylcyleicosanol.
Generelt gir behandlingen av alkoholer med ethylenoxyd et ikke-ionisk vaskemiddel, da hydrogenbinding til de mange oxygenatomer gjør molekylets polyetherende vannoppløselig. Alternativt kan ethoxylatene overføres til sulfater og anvendes i form av alkalimetall- eller ammoniumsalter.
Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilles høyeffektive alkoholalkoxylater ut fra primære, sekundære og tertiære, forgrenede og rettkjedede alkoholer på en ny, meget uventet måte. Blant de nevnte alkoholer foretrekkes primære alkanoler. Disse alkanoler har. normalt fra 4 til 20 carbonatomer, men alkanoler med helt opp til 36 carbonatomer kan benyttes. Reaksjonsproduktene er nyttige som ikke-ioniske overflateaktive midler med stor fukteevne, og de består av blandingen av monoalkyletrere av polyethylenglycol .
I henhold til den foretrukne utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omsettes således ethylenoxyd med en forgrenet eller rettkjedet høyere alkanol i nærvær av metallisk strontium, strontiumhydrid, strontiumoxyd, strontiumhydroxyd eller andre strontiumbaser, som aktiveres ved hjelp av en effektiv mengde aminer, amider, aldehyder, polyoler, carboxylsyrer, ketoner og substituerte fenoler.
Oppfinnelsen skal beskrive s mer inngående i de neden-stående eksempler, hvor alle deler og prosentangivelser er regnet på vektbasis, dersom ikke annet er angitt. I samtlige eksempler ble det benyttet en 600 ml reaktor av rustfritt stål, som var utstyrt med en magnetisk rører.
Eksempel 1
Reaktoren ble tilført 150,g "NEODOL 25"-alkohol ( et produkt av en hydroformyleringsreaksjon) og 0,8 g Sr(OH)2.8H20 sammen med 0,8 g heptansyre som co-katalysator. Etter gjennomblåsing med nitrogen i en mengde av 250 ml pr. minutt i 1 time ved 150°C ble reaktoren evakuert.og temperaturen
-hevet til ca. 175°C. Ethylenoxyd (EO) ble deretter innført inntil et totaltrykk på 2,8 kg/cm 2 var nådd, og et opptak av ethylenoxyd på 150 g ble tillatt å finne sted ved dette trykk. Etter ethoxyleringen ble katalysatoren nøytralisert. Den kortere reaksjonstid sonl ble oppnådd ved anvendelse av heptansyre som co-katalysator er vist på fig. 1. Den ønskede
innsnevrede fordelingstopp for EO er vist på fig. 2. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet var 5,1%.
Eksempel 2
Et andre forsøk ble utført som beskrevet i eksempel 1, men uten at der ble anvendt noen heptansyre som co-katalysator. Reaksjonstiden ved dette forsøk er angitt på fig. 1. Figuren viser klart hvor effektivt co-katalysatoren fremmer reaksjonen. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet var 6,1%.
Eksempel 3
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,4 g ethylenglycol ble benyttet som co-katalysator. EO-fordelingen av produktet ga seg til kjenne ved en smal topp. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet ble målt til 4,9%. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved å anvende ethylenglycol som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 3. På fig. 3 er det i sammenligningsøyemed også gitt data for en ikke-aktivert katalysator som beskrevet i eksempel 2 .
Eksempel 4
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,8 g benzoesyre ble benyttet som co-katalysator. EO-fordelingen av produktet ga seg til kjenne ved en smal topp, og innholdet av fri alkohol i reaks.jonsproduktet ble målt til 4,9%..Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved å anvende benzoesyre som co-katalysator fremgår av fig. 4, hvor det er foretatt sammenligning med resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet.
Eksempel 5
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,8 g benzamid ble benyttet som co-katalysator for den strontiumholdige katalysator. EO-fordelingen av ethoxylatet ga seg til kjenne ved en smal topp, og innholdet av fri alkohol ble målt til 5,3%. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved å anvende benzamid som co-katalysator, fremgår av fig. 5, hvor den er sammenlignet med reaksjonstiden oppnådd ved anvendelse av en ikke-aktivert katalysator.
Eksempel 6
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 1,7 g stearinsyre ble anvendt som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved å anvende stearinsyre, fremgår av fig. 6, hvor det forøvrig er foretatt en sammenligning med resultatene oppnådd i eksempel
2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO-fordelingen av ethoxylatet ga seg til kjenne ved en smal topp. Innholdet av fri alkohol var 5,8%.
E ksempel 7
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,8 g1-nafthol ble benyttet som co-katalysator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av 1-nafthol som co-katalysator eller aktivator, fremgår av fig'. 7. EO-fordelingen for ethoxylatet viste seg som en topp,
og innholdet av fri alkohol var 5,0%. Det er i eksempelet foretatt en sammenligning med resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor det ikke ble benyttet noen co-katalysator.
E ksempel 8
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,9g trifenylmethanol ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av trifenylmethanol som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 8, som også viser resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO-fordelingen for ethoxylatet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet var 5,1?;.
Eksempel 9
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 1,6 g hexadecylamin ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av hexadecylamin som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 9 sammen med resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor det ikke ble benyttet noen co-katalysator. EO-fordelingen for ethoxylatet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet var 5,9%.
E ksempel 10
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,9 g 2-nafthol ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av 2-nafthol som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 10, sammen med resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO-fordelingen for ethoxylatet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol i reaksjonsproduktet var 4,9%.
Eksempel 11
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,7 g hydrokinon ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av hydrokinon som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 11, sammen med resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO-fordelingen for ethoxylatet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol var 5,1%.
E ksempel 12
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,6 g anilin ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved bruk av anilin som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 12,
som også viser resultatene oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO-fordel ingen for ethoxy la tet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol var 4,5%.
E ksempel 13
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 1,1 g laurylaldehyd ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved bruk av laurylaldehyd som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 13, som også viser resultatene som ble oppnådd i eksempel 2, hvor ingen co-katalysator ble benyttet. EO -fordelingen for ethoxylatet var snever og ga seg til kjenne ved en topp. Innholdet av fri alkohol var 4,7%.
E ksempel 14
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,7 g benzaldehyd ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av benzaldehyd som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 14, som også angir resultatene for en ikke-aktivert katalysator. EO-fordelingen for ethoxylatet viste seg ved en topp, og innholdet av fri alkohol var 4,6%.
Eksempel 15
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,7 g benzylamin ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved bruk av benzylamin som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 15, som også viser resultatene for en ikke-aktivert katalysator. EO-fordelingen for ethoxylatet viste seg ved en topp, og innholdet av fri alkohol var 5,9%.
Eksempel 16
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,87 g 2-ethylhexansyre ble benyttet som katalysatoraktivator. Den reduserte reaksjonstid som ble oppnådd ved bruk av 2-ethylhexansyre som katalysatoraktivator, fremgår av fig. 16, som også viser resultatene av et forsøk utført med en ikke-aktivert katalysator. EO-fordelingen for ethoxylatet ga seg til kjenne ved en smal topp, og innholdet av fri alkohol var 5,9%.
Eksempel 17
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at propylenoxyd (PO) ble benyttet som alkylen-oxyd. Ved tilsetning av PO tar det lenger tid å fullføre reaksjonen til et gitt adduktnivå enn ved anvendelsr av ethy lenoxyd (EO) under tilsvarende betingelser. Etter propoxy-leringen ble katalysatoren nøytralisert. Produktet oppviste en adduktfordeling som ga seg til kjenne ved en smal topp,
og innholdet av fri alkohol var lavt sammenlignet med tilsvarende forsøk utført under anvendelse av alkalimetallkata-lysatorer.
Eksempel 18
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,60 g acetylaceton (2,4-pentandion) ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av anvendelsen av acetylaceton som katalysatoraktiva-tor ble reaksjonstiden redusert til 75 minutter. Ved anvendelse av en ikke-aktivert katalysator som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden 258 minutter.
Eksempel 19
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,77 g p-klorfenol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av p-klorfenol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 56 minutter. Den reaksjonstid som ble oppnådd ved anvendelse av en ikke-aktivatortilsatt katalysator, slik det er beskrevet i eksempel 2, var 258 minutter.
E ksempel 20
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,27 g formamid ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av formamid som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 1.15 minutter. Reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator, som beskrevet i eksempel 2, var 258
Eksempel 21
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,54 g 1,4-butandiol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av 1,4-butandiol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 105 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator 258 minutter.
E ksempel 22
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,4 6 g propylenglycol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av propylenglycol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden reduserte til 92 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator 258 minutter.
E ksempel 2 3
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,75 g p-methoxyfenol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av p-methoxyfenol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 55 minutter. Reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator var, som beskrevet i eksempel 2, var 258 minutter.
E ksempel 2 4
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,84 g p-nitrofenol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av p-nitrofenol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 56 minutter. Reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator var, som beskrevet i eksempel 2, 258 minutter.
Eksempel 25
Det ble utført et fo'.rsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,6 g 2,2,2-trifluorethanol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av 2,2,2-trifluor-' ethanol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 138 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden 258 minutter når en ikke aktivatortilsatt katalysator ble benyttet .
E ksempel 2 6
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 150 g "ALFOL 1214"-alkohol (en primær alkohol markedsført av CONOCO Inc.) og 0,24 g 4-methyl-2-pentanon ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av 4-methyl-2-pentanon som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 205 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator 258 minutter.
Eksempel 27
Det' ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,51 g 2-undecanon ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av 2-undecanon som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 165 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator 258 minutter.
Eksempel 28
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,46 g 2-methoxyethanol ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av anvendelsen av 2-methoxyethanol som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 180 minutter. Reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt katalysator, i henhold til eksempel 2, var 258 minutter.
E ksempel 29
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 0,24 g pyridin ble benyttet som katalysatoraktivator. Som følge av bruken av pyridin som katalysatoraktivator ble reaksjonstiden redusert til 226 minutter. Som angitt i eksempel 2 var reaksjonstiden ved anvendelse av en ikke aktivatortilsatt 258 minutter.
Katalysatoren og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen
er meget velegnede for alkoxylering av alkoholer fremstilt ut fra olefiner ved hydroformylering (eller oxo/hydrogenering). Slike alkoholer har hittil bydd på problemer når de er blitt benyttet som reaktanter ved alkoxylering, og spesielt ethoxy-
lering, på grunn av den høye konsentrasjon av uomsatte alkoholer. Katalysatoren ifølge oppfinnelsen gir meget gode ethoxy-later under anvendelse av disse alkoholer.
Det fremgår av det ovenstående at den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av alkoxylater av alkoholer med høyt adduktmoltall og med et meget snevert, og sterkt ønskelig fordelingsområde. Dessuten inneholder produktene bare små mengder biprodukter og uomsatte frie alkoholer, og reaksjonen forløper med ønskelig hastighet. Aktivatorene som anvendes i henhold til oppfinnelsen, reduserer i betydelig grad den tidligere erfarte in-duksjonsperiode som gjør seg gjeldende for disse katalysatorer.
Skjønt virkningen av katalysatorene og aktivatorene
som anvendes i henhold til oppfinnelsen, er belyst gjennom en satsvis reaksjon, er de også meget velegnede for anvendelse ved reaksjoner som utføres kontinuerlig. Reaksjonsproduktene er av meget høy kvalitet og fåes i meget godt utbytte.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte ved alkoxylering av alkanoler inneholdende fra 2 til 36 carbonatomer, karakterisert ved at alkoxyleringen utføres i nærvær av basiske strontiumholdige materialer og en effektiv mengde av en katalysatoraktivator eller en blanding av katalysatoraktivatorer, idet alkoxyleringsreaksjonen utføres ved temperaturer fra 120° til 260°C og katalysatoraktivatoren er valgt blant a) polyoler med totalt fra 2 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C, b) aldehyder og ketoner med fra 2 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C, c) amider med fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C, d) aminer med totalt fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C, og , e) organiske syrer med totalt fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved ata) polyolaktivatorene inneholder to eller flere hydroxylholdige grupper som kan stå i nabostilling til hverandre eller ikke, av den generelle formel
hvor R^ , R2 og R-. uavhengig av hverandre er lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper, arylgrupper eller hydro gen, og de ved R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant ether-, amin-, carboxyl-, halogen-, nitro-, carbonyl- og amidgrupper, b) aldehyd- og ketonaktivatorene inneholder én eller flere carbonylholdige grupper, som kan befinne seg i nabostilling til hverandre eller ikke, av den generelle formel
hvor R1 og R2 uavhengig av hverandre betegner lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller aryl^ -grupper eller hydrogen, og de ved R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant carboxyl-, hydroxyl-, ether-, halogen-, nitro-, og amingrupper, c) aktivatorene bestående av primære, sekundære eller tertiære amider inneholder én eller flere amidholdige grupper av den generelle formel
hvor R^, R2 og R., uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller arylgrupper, og hvor de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino- og nitrogrupper ogi halogen, d) aktivatorene bestående av primære, sekundære eller tertiære aminer inneholder én eller flere aminhol-dige grupper av den generelle formel
hvor R1 , R2 og uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper eller arylgrupper, og hvor de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carbonyl-, halogen-, carboxyl-, nitro- og amidgrupper, og e) aktivatorene bestående av organiske syrer inneholder én eller flere carboxylsyreholdige grupper, som kan stå i nabostilling til hverandre eller ikke, av den generelle formel
hvor R^ er hydrogen, en lineær eller forgrenet acyklisk gruppe, alicyklisk gruppe, cyklisk gruppe eller arylgruppe, og hvor R-gruppen dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant carbonyl-, hydroxyl-, halogen-, ether-, nitro-, amin6- eller amidgrupper.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at alkoxyleringen utføres under anvendelse av ethylenoxyd, propylenoxyd eller en blanding av disse.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at der anvendes en katalysator valgt blant metallisk strontium, strontiumhydrid, strontiumhydroxyd, hydratisert strontiumhydroxyd og strontiumoxyd.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at reaksjonen utføres ved et trykk på inntil 2 7 kg/cm .
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at der som alkoxyleringsmiddel anvendes ethylenoxyd, og at der fremstilles et produkt med adduktmol-forhold i området fra 30 til 80 vekt% av det ethoxylerte produkt.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den strontiumholdige katalysator anvendes i en mengde av minst 0,1 vekt%, beregnet på mengden av alkohol som skal omsettes.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at alkoholene som skal ethoxyleres, inneholder fra 4 til 2 0 carbonatomer.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at der som alkohol anvendes en primær alkohol.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at alkoholen er erholdt som produkt av en hydroformylerings-/hydrogeneringsreaksjon.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at der anvendes en katalysatoraktivator valgt blant heptansyre, ethylenglycol, benzoesyre, benzamid, adipinsyre, fenol, stearinsyre, bisfenol A (4,4'-isopropylidendifenol), trifenylmethanol, trimethylfenol, hexadecylamin, 1-nafthol, 2-nafthol, azelainsyre, fumarsyre, hydrokinon, salicylsyre, acetofenon, anilin, laurylaldehyd, benzaldehyd, nonylfenol, o-fenylfenol, benzylamin, sitronsyre, glycerin, acetylaceton, p-klorfenol, formamid, 4-methyl-2-pentanon, pyridin, 1,4-butandiol, propylenglycol, p-methoxyfenol, p-nitrofenol, 2-undecanon, 2,2,2-trifluorethanol, 2-ethylhexansyre, eddiksyre, blandinger av 2-ethylhexansyre og benzamid; og 2-methoxyethanol.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den utføres kontinuerlig.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at der som.aktivator anvendes en alkohol med en pKa lavere enn 17.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at der anvendes en alkohol valgt blant trifenylmethanol, triklorethanol, trifluorethanol, 2-nitro-ethano1, 2-klorethanol, 2,2-diklorethanol, 2-methoxyethanol, 2-klorcyclohexanol og ortho-klorbenzylalkohol.
NO810195A 1980-02-04 1981-01-21 Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkanoler i naervaer av en strontiumkatalysator NO810195L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11804280A 1980-02-04 1980-02-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO810195L true NO810195L (no) 1981-08-05

Family

ID=22376191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO810195A NO810195L (no) 1980-02-04 1981-01-21 Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkanoler i naervaer av en strontiumkatalysator

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0034648A3 (no)
JP (1) JPS56110638A (no)
NO (1) NO810195L (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453022A (en) * 1982-04-21 1984-06-05 Union Carbide Corporation Process for preparing nonionic surfactants-oxyalkylation with calcium and/or strontium catalysts
US4453023A (en) * 1982-12-30 1984-06-05 Union Carbide Corporation Process for preparing nonionic surfactants-oxyalkylation with promoted barium catalysts
WO1985000365A1 (en) * 1983-07-05 1985-01-31 Union Carbide Corporation Alkoxylation using calcium catalysts and products therefrom
DE3812168A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Henkel Kgaa Verwendung von erdalkalisalzen von polycarbonsaeuremonoestern als katalysatoren fuer die alkoxylierung
DE3829751A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-15 Henkel Kgaa Verwendung von metallacetylacetonaten als katalysatoren fuer die ethoxylierung bzw. propoxylierung
US5374705A (en) * 1993-12-27 1994-12-20 The Dow Chemical Company Process for the preparation of polyether polyols with a reduced unsaturation content
CN116354807B (zh) * 2023-03-23 2024-04-12 昆明理工大学 一种非金属催化剂的无溶剂合成方法及其应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475499A (en) * 1967-03-23 1969-10-28 Halcon International Inc Preparation of glycols and glycol ethers
EP0006105B1 (en) * 1978-06-16 1982-11-24 Conoco Phillips Company Barium oxide catalyzed ethoxylation
US4210764A (en) * 1979-05-04 1980-07-01 Conoco, Inc. Barium oxide/cresylic acid catalyzed ethoxylation
US4223164A (en) * 1979-07-02 1980-09-16 Conoco, Inc. Ethoxylation with strontium bases
DE3071057D1 (en) * 1979-09-27 1985-10-10 Union Carbide Corp Process for reaction of epoxides with organic compounds having an active hydrogen

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56110638A (en) 1981-09-01
EP0034648A2 (en) 1981-09-02
EP0034648A3 (en) 1981-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4210764A (en) Barium oxide/cresylic acid catalyzed ethoxylation
EP0104309B1 (en) Catalysts for alkoxylation reactions
EP0105080B1 (en) A method for alkoxylation
EP0020867B1 (en) Ethoxylation with strontium bases
CA1157052A (en) Inorganic catalyst for alkoxylation of alcohols
EP0033359B1 (en) A method for the alkoxylation of alkanols
EP0085167A1 (en) Alkoxylation with calcium and magnesium salts
EP0095562B1 (en) Catalysts for alkoxylation reactions
US4568774A (en) Catalysts for alkoxylation reactions
NO810195L (no) Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkanoler i naervaer av en strontiumkatalysator
NO812705L (no) Fremgangsmaate ved alkoxylering under anvendelse av strontium- og bariumholdige katalysatorer
NO810197L (no) Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkoholer i naervaer av bariumholdige katalysatorer og aktivatorer
CA2581870A1 (en) Process for preparing an alkoxylated alcohol or phenol
US4540828A (en) Catalysts for alkoxylation reactions
NO810196L (no) Fremgangsmaate og katalysator for alkoxylering av alkanoler
EP0034649B1 (en) Alkoxylation of phenolic compounds
NO813305L (no) Fremgangsmaate ved alkoxylering av umettede alkoholer under anvendelse av strontium- og bariumkatalysatorer
US4593142A (en) Methods of alkoxylation
JP2739648B2 (ja) ランタン系列の触媒を用いるアルコキシル化方法