NO810196L - Fremgangsmaate og katalysator for alkoxylering av alkanoler - Google Patents
Fremgangsmaate og katalysator for alkoxylering av alkanolerInfo
- Publication number
- NO810196L NO810196L NO810196A NO810196A NO810196L NO 810196 L NO810196 L NO 810196L NO 810196 A NO810196 A NO 810196A NO 810196 A NO810196 A NO 810196A NO 810196 L NO810196 L NO 810196L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- groups
- acid
- contain
- catalyst
- carbonyl
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
- B01J31/0245—Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
- B01J31/0247—Imides, amides or imidates (R-C=NR(OR))
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
- B01J31/0204—Ethers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/02—Preparation of ethers from oxiranes
- C07C41/03—Preparation of ethers from oxiranes by reaction of oxirane rings with hydroxy groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
- B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
- B01J2231/321—Hydroformylation, metalformylation, carbonylation or hydroaminomethylation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/20—Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
- B01J2531/24—Strontium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/20—Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
- B01J2531/25—Barium
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)
- Catalysts (AREA)
Description
Denne- oppfinnelse angår fremstilling av alkoxylerte alkoholer ved omsetning av alkoholer i nærvær av bariumhol-
dige og strontiumholdige katalysatorer samt aktivatorer.
Nærmere bestemt angår oppfinnelsen fremstilling av alkoxy-
lerte alkoholer ved omsetning av alkoholene i nærvær av slike bariumholdige og strontiumholdige katalysatorer som er dannet forut for omsetningen med adduktdannende materialer, såsom ethylenoxyd og propylenoxyd.
Den gererelle reaksjon mellom alkoholer og adduktdannende 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 dispergerings-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, på grunn av dets dårlige oppløsel.ighet. 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 alkoxylater, men disse katalysatorer gir større mengder av visse uønskede biprodukter (såsom dioxan), som må fraskilles og fjernes før pro-duktene 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 basekata-lyserte reaksjoner er meget liten, men ved basekatalyscrtc 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 4 67, 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 amiiter og metallisk natrium. I tysk patentsøknad (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 å kondensere fenoler med formaldehyd. 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 karakteristiske for basiske katalysatorer, men som gir den snevre adduktfordeling innenfor det foretrukne område, som oppnåes med sure katalysatorer. En slik katalysator, som ville fremme en innsnevring av prqduktfordelingskurven, ville i vesentlig grad øke verdien
av det fremstilte ethoxylat. En slik katalysator er be-
skrevet i US patentsøknad nr. 916421 av 6. juni 1978. Denne katalysator har imidlertid en induksjonstid som strekker seg opp til ca. 20 minutter ved 178°C.
Det er derfor et mål med den foreliggende oppfinnelse
å tilveiebringe et katalysatorsystem som vil gi addukter med snever molfordeling ved omsetning av alkoholer av alle typer med forbindelser såsom ethylenoxyd og propylenoxyd, samtidig som det gir bare små mengder av uønskede biprodukter og uomsatte frie alkoholer, samt fører til en reaksjon som umiddel-bart er effektiv som følge av en redusert induksjonsperiode.
Det har nu vist seg at alkoxyleringen 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 metallisk barium, bariumhydroxyd, bariumoxyd, bariumhydroxyd, hydratisert bariumhydroxyd, metallisk strontium, strontiumhydrid, strontiumoxyd, strontiumhydroxyd, hydratisert strontiumoxyd og blandinger av disse, sammen med en effektiv mengde av en katalysatoraktivator eller en blanding av katalysatoraktivatorer, idet strontium- og/eller bariumkatalysatoren forhåndsdannes med en aktivator, og idet alkoxyleringsreaksjonen utføres ved temperaturer fra 120° til 260°C og kataly-satoraktivatoren er valgt 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 line
ære 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 R2uavhengig 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^, R2og 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 grupp'er 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 R1 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-,
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.
Disse på forhånd dannede katalysatorer fremstilles
ved at man ganske enkelt bringer den katalytiske metallforbindelse og aktivatoren sammen i tilstrekkelig lang tid og
ved tilstrekkelig høy temperatur til at det ønskede materiale oppnåes. Normalt er reaksjonstiden i området opp til 2 timer, men fra 30 minutter til 1 time foretrekkes. ReaksjonstemPera- . turene kan være opp til 175°C, men temperaturer fra 100° til 150°C foretrekkes .
For å lette håndteringen kan der eventuelt anvendes
et oppløsningsmiddel som er effektivt for enten katalysatoren eller aktivatoren eller for dem begge. Slike oppløsnings-midler kan hensiktsmessig (men må ikke nødvendigvis) fjernes ved oppvarmning inntil den forhåndsdannede katalysator fore-ligger som et fast stoff. De foretrukne katalysatorer ifølge oppfinnelsen kan erholdes som væsker, om så ønskes. Oppvarmning av den forhåndsdannede katalysator i et tidsrom og ved en temperatur som er tilstrekkelig til å fjerne bundet vann, foretrekkes, men er ikke av avgjørende betydning. I mange tilfeller er oppløsningsmidlet et materiale som i seg selv er i stand til å fremme alkoxyleringsreaksjonen og til å gi en forhåndsdannet katalysator.
Representative eksempler på diverse poiyoiaktivatorer som er effektive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forhåndsdannede katalysatorer er:
ethylenglycol
1.2- propylenglycol
1,4-butandiol
1,6-hexandiol
1,10-decandiol
1.3- butylenglycol
diethylenglycol
diethylenglycol-monobutylether
diethylenglycol-rnonomcthylether
diethylglycol-monoethylether
dipropylenglycol
dipropylenglycol-monomethylether
ethylenglycol-monomethyle ther
ethylenglycol-monoethylether
ethylenglycol-monobutylether.
hexylenglycol
mannitol
sorbitol
pentaerythritol dipentaerythritol tripentaerythritol trimethyloipropan trimethylolethan neopentylglycol diethanoiamin triethanolamin diisopropanolamin triisopropanolamin 1,4-dimethylolcyclohexan
2,2-bis(hydroxymethy1)-propionsyre 1,2-bis(hydroxymethyl)-furfural 4,8-bis(hydroxymethyl)-tricyclo-[5,2,1,0]-decan vinsyre
2-ethyl-l,3-hexandiol 2-amino-2-ethyl-l,3-propandiol triethylenglycol tetraethylenglyco1
glycerol
ascorbinsyre
Representative eksempler på diverse aldehyder og ketoner som er effektive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forhåndsdannede katalysatorer er:
laurylaldehyd
benzaldehyd 2-undecanon
acetofenon
2,4-pentandion aeetylsalicylsyre otho-klorbenzaldehyd para-klorbenzaldehyd kaneialdehyd
diisobutylketon ethylacetoacetat ethylamylketon camfer
para-hydroxybenzaldehyd 2-carboxybenzaldehyd 4-carboxybenzaldehyd salicylaldchyd octylaldehyd
decylaldehyd
p-methoxybenzaldehyd p-aminobenzaldehyd fenylacetaldehyd acetoeddiksyre 2, 5-dinie thoxybenzaldehyd 1-nafthylalkdehyd terefthaldehyd
Representative eksempler på amider som er effektive aktivatorer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forhåndsdannede katalysatorer er:
formamid
benzamid acetanilid salicylamid acetoacetanilid ortho-acetoacetotoluidid acrylamid N,N-diethyltoluamid N,N-dimethylacetamid N,N-dimethylformamid fthalimid octylamid decylamid laurylamid stearylamid N,N-dimethyloilaurylamid N,N-dimethylacrylamid para-klorbenzamid para-methoxybenzamid para-aminobenzamid para-hydroxybenzamid ortho-nitrobenzamid N-acetyl-para-aminofenol 2-kloråcetamid oxamid
N,N-methylen-bis-acrylamid
Representative eksempler på aminer som er effektive aktivatorer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forhåndsdannede katalysatorer er:
anilin
benzylamin hexadecylamin trifenylamin aminoeddiksyre anthranilsyre cyclohexylamin tert-octylamin ortho-fenylendiamin meta-fenylendiamin para-fenylendiamin N-acetyl-para-aminofenol 2-amino-4-klorfenol 2-amino-2-ethyl-l,3-propandiol ortho-aminofenol para-aminofenol para-aminosalicylsyre benzyl-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-diethyl-para-toluidin N,N-diethylanilin diethylentriamin diisopropanolamin N,N-dimethylethanolamin N,N-dimethylanilin 2,4-dinitroanilin difenylamin ethy1-para-aminobenzoat N-ethylethanolamin N-ethy1-1-nafthylamin N-ethy1-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 i forhåndsdannede katalysatorer er: raaursyre eddiksyre valeriansyre heptansyre 2-ethylhexansyre laurinsyre stearinsyre oljesyre talloljesyrer hydrogenerte talloljesyrer benzoesyre salicylsyre adipinsyre azelainsyre 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 irialeinsyre kanelsyre para-hydroxybenzoesyre methacrylsyre oxalsyre myristinsyre palmetinsyre tert.-pentansyre fenyleddiksyre mandelsyre sebacinsyre talgfettsyrcr hydrogenerte talgfettsyrer vinsyre trikloreddiksyre 2,4,5-triklorfenoxyeddiksyre undecylensyre crotonsyre pelargonsyre acetoeddiksyre para-nitrobenzoesyre ascorbinsyre nitrilotrieddiksyre nafthensyrer 1-nafthoesyre trimellitinsyre
Representative eksempler på diverse fenoler som er aktivatorer for de forhåndsdannede katalysatorer ifølge oppfinnelsen, er: fenol ortho-cresol meta-cresol para-cresol 2.4- dimethylfenol 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.-buty1-para-cresol hydrokinon catechol resorcinol pyrogallol 1- naftho1 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-hydroxykinolin, methyl-para-hydroxybenzoat 2-nitro-para-cresol ortho-nitrofenol para-fenylfenol 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 strontium- og bariumholdige 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^, R2og R^ uavhengig av hverandjre 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:
trifenylmethanol
triklorethanol
trifluorethanol
2-nitroethanol
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 alkoxyleringsiniddel i nærvær
av strontiumholdige og bariumholdige katalysatorer sammen med en effektiv mengde av en polyol, et aldehyd, et keton, et amin, et amid, en carboxylsyre, en alkohol, en substituert fenol eller en blanding av slike, som på forhånd er innlemmet i katalysatoren for aktivering av reaksjonen. Normalt vil alkoxyleringsmidlet være ethylenoxyd eller propylenoxyd. Frem-
gangsmåten 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, er 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 innhold 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 Cor alkoholen som undergår reaksj onen.
Katalysatorene ifølge oppfinnelsen er .basiske katalysatorer som gir en snever molfordeling av de dannede addukter, samtidig som de sterkt reduserer mengden av uomsatte høye alkoholer og uønskede biprodukter som normalt opptrer ved reaksjoner som gir en snever fordeling. I henhold til oppfinnelsen tilsettes der til disse bariumholdige og strontium-holdige katalysatorer en effektiv mengde fenol, syre, amin, aldehyd, polyol, keton, amid eller alkohol, og metallforbindelsen og aktivatoren forhåndsdannes for ytterligere å redusere forkomsten av biproduktreaksjoner og for å redusere eller eliminere induksjonsperioden som går forut for igang-settelsen av alkoxyleringen.
Representative eksempler på bariumholdige katalysatorer er metallisk barium, BaH2, BaO, Ba(OH)2og Ba(OH)2.X H20 hvor X betegner antallet tilstedeværende vannmolekyler. Størrelsen av tallet X har ingen avgjørende betydning. Mange av disse bariumforbindelser er effektive ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen når de anvendes alene, og de er uhyre aktive når de anvendes i on forhandsdannet katalysator sammen med en effektiv mengde av en aktivator. Representative eksempler på strontium-holdige katalysatorer er metallisk strontium, SrH2, SrO, Sr(OH)2og Sr(OH)2-X 1^ 0, hvor X betegner antallet tilstedeværende vannmolekyler. Antallet X
er ikke av kritisk betydning-. Mange av disse strontiumfor-bindelser er effektive når de anvendes alene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og de er uhyre effektive når de anvendes i en forhåndsdannct katalysator sammen med en effektiv mengde av en aktivator.
Barium- og strontiumkatalysatorer kan med utmerkede resultater anvendes sammen i deres ulike former, og da sammen med de oppførte aktivatorer. Mange kombinasjoner er mulige, og skjønt enkelte vil være mer effektive enn andre, vil de alle fremme alkoxyleringen av alkoholer. Synergistiske resultater kan forventes med blandinger av metallkatalysatorer og/eller, aktivatorer.
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% forhåndsdannet katalysator, 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 spesielt. Mengden av aktivator eller co-katalysator som bør være tilstede sammen med den forhåndsdannede katalysator, 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 vekt%, 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, spesielt fordi forhåndsdannelsen av katalysatoren ytterligere reduserer induksjonsperioden, sogar ned til helt ubetydelige tidsrom.
Normalt vil disse materialer tilsettes barium- og strontiumforbindelsene i mengder av fra 0,1 til 2,0 vekt%, beregnet på vekten av alkoholen som skal omsettes, hvoretter forhåndsdannelsen skjer. Normalt foretrekkes mengder i området fra 0,15 til 1,5 vekt%, og mengder i området fra 0,3
til 0,8 vekt% foretrekkes spesielt. Det er imidlertid ganske klart at disse grenser kan variere betydelig, da co-katalysatoren er mer effektiv når den er forhåndsdannet.
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. tlksempler på disse alkoholer er "ALFOL"-alkoholer, markedsført av
Conoco Inc., f.eks. "ALFOL 1012"-alkohol, "ALFOL 1214"-alkohol, "ALFOL 1012"-alkohol, "ALFOL1618"-alkohol,
"ALFOL 1412"-alkohol, "ALFOL 1618"-alkohol, "ALFOL 1620"-alkohol og EPAL ^-alkoholer, markedsført av Ethyl 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 TERGITOL-L<®>125-alkohol; "LIAL"-alkoholer, markedsført av Liquichimica Co., såsom "LIAL 125"; og isodecyl- og tri-decylalkoholer, markedsført av Exxon Corp., såsom isodecyl-alkohol og tridecylalkohol. Guebertalkoholer kan også ethoxyleres. Representative eksempler på disse alkoholer er "STANDAMUL"-alkoholer, markedsført av Henkel Chemical Co., såsom "STANDAMUL 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-tridccanol; 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-methyl-l-tridecanol; 2-ethyl-l-dodecanol; 2-propyl-l-undecanol; 2-butyl-l-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-nonano]; 2-octyl-l-octanol; 2-methyl-1- heptadecanol; .2-ethyl-l-hexadecanol; 2-propyl-l-pentadecanol; 2- butyl-l-tetradecanol; 1-pentyl-l-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-l; 2,4,6-trimethyl-l-heptanol; 2,4,6,8-tetramethyl-l-nonanol; 3,5,5-trimethyl-l-hexanol; 3,5,5,7,7-pentamethyl-l-octanol; 3-butyl-nonanol; 3-butyl-1- undecanol: 3-hexyl-l-undecanol; 3-hexyl-1-tridecanol; 3-oc tyl-l-tridecanol; 2-methyl-2-undecanol; 3-mc 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-methy1-2-undecanol; 4-ethy1-2-decanol; 4-ethyl-3-decanol; tetracosanol; hexacosanol; octacosanol; triacontanol; dotriacontanol; hexatriacontanol; 2-decyl-tetradecanol; 2-dodecylhexadecanol; 2-tetradecyloc tadecanol; 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 alkoholalkoxyla ter 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. Reaksjonsprodukterie er nyttige som ikke-ioniske overflateaktive midler med stor fukteevne, og de består av blandingen av monoalkyletiere 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 bariumbaser eller strontiumbaser som er aktivert ved hjelp av en effektiv mengde aminer, amider, aldehyder, polyoler, carboxylsyrer, ketoner og substituerte fenoler, idet kompo-nentene på forhånd er blitt overført til en alkoxylerings-katalysator.
Oppfinnelsen skal beskrives mer inngående i de neden- stående eksempler, hvor alle deler og prosentangivelser er regnet på vektbasis, dersom ikke annet er angitt.
Eksempel 1
En liten rundkolbe ble tilført 10 g Sr(OH) .8 H20
og 10,6 g fenol. Kolben ble festet til en roterende fordam-per, og innholdet ble oppvarmet ved 150°C i 1 time under vakuum. Det ble erholdt 9,5 5 g forhåndsdannct katalysator.
Eksempel 2
I en 600 ml reaktor av rustfritt stål ble det innført 150 g "Alfol 1214"-alkohol og 0,8 g forhåndsdannet strontiumhydroxyd/fenol-katalysator fremstilt som angitt i eksempel 1. Etter gjennomblåsning med nitrogen i en mengde av 250 ml
pr. minutt i 1 time ved temperatur 150°C ble reaktoren satt under vakuum og temperaturen hevet til ca. 175°C. Ethylenoxyd (EO) ble så innført til et total trykk på ca. 2,8 kg/cm 2, og opptak av 150 g ethylenoxyd ble tillatt å finne sted ved dette trykk. Etter ethoxyleringen ble katalysatoren nøytrali-sert. Ethoxyleringen var fullført etter 65 minutter. Produktet inneholdt 0,5 % -polyethylenglycol (PEG) og hadde et hellepunkt på 4,4°C. Innholdet av fri alkohol i produktet var 3,8%.
E ksempel 3
I en liten kolbe ble det innført 10,0 g Sr(OH)2.H 0
og 10,7 g 1-nafthol sammen med 17,8 g ethanol. Blandingen ble omrørt i 30 minutter ved ca. 24°C, og oppløsningen ble filtrert gjennom et Whatman filtrerpapir nr. 50. Det erholdte filtrat var en mørk, flytende, forhåndsdannet katalysator som var lett håndterlig i kommersielle prosesser.
E ksempel 4
I en 600 ml reaktor av rustfritt stål ble det innført 120 g "Alfol 1214"-alkohol og 1,6 g forhåndsdannet katalysator fremstilt som beskrevet i eksempel 3. Etter gjennomblåsning med nitrogen i en mengde av 2 50 ml pr. minutt i 1 time ved 150°C ble reaktoren satt under vakuum og temperaturen hevet til ca. 175°C. Ethylenoxyd ble så innført inntil et total- trykk på ca. 2,8 kg/cm 2 var nådd, og opptak av 180 g EO ble tillatt å finne sted ved dette trykk. Etter ethoxyleringen ble katalysatoren nøytralisert. Det tok 141 minutter å full-føre ethoxyleringen.
E ksempel 5
I en 250 ml kolbe ble det innført 10 g Sr(OH) .r^O,
7,8 g fenol og 10,0 g vann. Blandingen ble omrørt ved ca.
60°C, og den erholdte oppløsning ble filtrert gjennom et Whatman filtrerpapir nr. 50. Det erholdte filtrat bestående
av f orhåndsdannet katalysator var en svakt farvet væske..
E ksempel 6
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol (et produkt av en hydroformylerings-/hydrogeneringsreaksjon) og 2,0 g forhåndsfremstilt katalysator ifølge eksempel 5•ble benyttet. Addisjonen av ethylenoxyd var fullført i løpet av 66 minutter. Produktet inneholdt 0,5% PEG og hadde et hellepunkt på 4,4°C.
Eksempel 7
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol og 1,9 g forhåndsdannet katalysator fremstilt ut fra- 5,0 g Sr(OH)2.8H20 og 8,6 g bisfenol A ble benyttet. Katalysatorsystemet ble forhåndsdannet ved oppvarmning av reaktantene til 60°C under omrøring, i nærvær av 25 g alkohol av Formula 10 (alkohol av Formula 10 utgjøres av 90% ethanol og 10% methanol og beskrives i The Merck Index of Chemicals and Drugs, syvende utgave, utgitt
av Merck & Co., Inc. (1960). De flyktige komponenter ble fjernet fra katalysatorpreperatet ved anvendelse av varme og vakuum i en roterende inndamper. Det ble erholdt 11,1 g forhåndsdannet katalysator. Tilsetningen av EO for ethoxylering tok bare 70 minutter, sammenlignet med 250 minutter for ikke-forhåndsdannede katalysatorer, som beskrevet i eksempel 8.
De relative reaksjonshastigheter er vist på fig. 1.
Eksempel 8
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 7, bortsett fra at katalysatoren ikke ble forhåndsdannet. 0,8 g-strontiumhydroxyd.8^0 og 1,4 g bisfenol A ble tilført reak-sjonssystemet som separate co-katalysatorer. Tilsetningen av EO tok 250 minutter. Reaksjonstiden er i sammenlignings-øyemed vist grafisk på fig. 1.
Eksempel 9
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol og 0,85 g forhåndsdannet katalysator ble benyttet. Katalysatorsysternet ble fremstilt ved oppvarmning av 5,0 g Sr(0 H)2•8112 0 og 3,54 g azelainsyre i nærvær av alkohol av Formula 30 . De flyktige forbindelser ble så fjernet ved anvendelse av varme og vakuum i en roterende inndamper. Reaksjonen ga 5,3 g forhåndsdannet katalysator. Tilførselen av EO for ethoxyleringen tok 135 minutter, sammenlignet med 288 minutter for en ikke-forhåndsdannet katalysator som beskrevet i eksempel 10. De relative reaksjonshastigheter er gitt grafisk på fig. 2.
E ksempel 10
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 9, bortsett fra at katalysatoren ikke var forhåndsdannet. Kata-lysatorkomponentene ble tilsatt som 0,8 g Sr(OH)28H20 og 0,56 g azelainsyre. Tilførselen av EO tok 288 minutter. Reaksjonshastigheten er oppført grafisk på fig. 2.
Eksempel 11
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol og 0,74 g forhåndsdannet katalysator ble benyttet. Katalysatoren ble fremstilt ut fra 5,0 g Sr (011) 2 . 8II20 og 2,69 g salicylsyre. Kata.l ysatorsystemct ble forhåndsfremstilt ved oppvarmning av reaktantene i nærvær av alkohol av Formula 30 og påfølgende fjerning av de flyktige forbindelser ved anvendelse av varme og vakuum i en roterende inndamper. 4,8 g forhåndsdannet katalysator ble erholdt. Tilførselen av EO for ethoxyleringen tok 233 minutter, sammenlignet med 376 minutter ved anvendelse av en ikke-forhåndsdannet katalysator. De relative reaksjonshastigheter er angitt grafisk på fig. 3.
Eksempel 12
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 11, bortsett fra at katalysatoren ikke var forhåndsdannet. Strontium- og salicylsyrekomponentene ble tilsatt hver for
seg som katalysator og aktivator. 0,8 g av strontiumkataly-satoren og 0,9 g salicylsyre som aktivator ble tilsatt sys-temet hver for seg. Tilførselen av EO tok 376 minutter. Reaksjonshastigheten er i sammenligningsøyemed angitt grafisk på fig . 3 .
Eksempel 13
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol og 1,15 g forhåndsdannet katalysator ble benyttet. Katalysatoren ble fremstilt ut fra 5,2 g Sr(OH) .8H20 og 4,29 g hydrokinon. Katalysatoren ble forhåndsdannet ved oppvarmning av reaktantene i nærvær av vann og alkohol av Formula 30, hvoretter flyktige forbindelser ble fjernet ved anvendelse av varme og vakuum i en roterende inndamper. Det ble erholdt 7,2 g forhåndsdannet katalysator. Tilsetningen 'av EO for ethoxyleringen tok 110 minutter, sammenlignet med 173 minutter med en ikke-forhåndsdannet katalysator. De relative reaksjonshastigheter er angitt grafisk på fig. 4.
E ksempel 14
Det ble utført et forsøk nøyaktig som beskrevet i eksempel 13, bortsett fra at katalysatoren ikke var forhåndsdannet. 0,8 g Sr(OH)2.8H20 og 0,7 g hydrokinon ble tilsatt hver for seg som katalysator og aktivator. Tilsetningen av ethylenoxyd tok 173 minutter. Reaksjonshastigheten er vist grafisk på fig. 4.
E ksempel 15
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at "Neodol 25"-alkohol og 0,52 g forhåndsdannet katalysator ble benyttet. Katalysatoren ble forhåndsdannet ved oppvarmning av 5,0 g Sr (Oll) • 8ll90 og 0,94 g sitronsyre i nærvær av vann og alkohol av Formula 30. Flyktige forbindelser ble fjernet ved anvendelse av varme og vakuum i en roterende inndamper. Det ble erholdt 3,3 g forhåndsdannet katalysator.
Tilsetningen av EO for ethoxyleringen tok 157 minutter, sammenlignet med 258 minutter da bare 0,8 g Sr(OH)2.8H20
ble benyttet som katalysator. De relative reaksjonshastigheter er vist grafisk på fig. 5.
E ksempel 16
En 250 ml kolbe utstyrt med en magnetisk rører og en tilbakeløpskondensator ble tilført 50 g alkohol av Formula 30 og 6,4 g benzoesyre. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur, og 5,0 g Ba(OH)2.H20 ble langsomt tilsatt. Blandingen ble kokt med tilbakeløp natten over. Flyktige forbindelser ble fjernet i en roterende inndamperDet ble erholdt 7,1 g av en fast, forhåndsdannet bariumkatalysator.
Eksempel 17
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 6,9 g heptansyre og 5,0 g Ba(OH)2.H20 ble benyttet. Det ble erholdt 10,1 g fast, forhåndsdannet katalysator .
E ksempel 18
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 2,9 g hydrokinon og 5,0 g Ba(OH)2.H20 ble benyttet. Det ble erholdt 7,4 g fast, forhåndsdannet katalysator.
Eksempel 19
Det ble utført et forsøk som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at 3,6 g salicylsyre. og 5,0 g Ba(0II)2.H20 ble benyttet. Det ble erholdt 7,0 g fast, forhåndsdannet katalysator .
Claims (16)
1. Fremgangsmåte ved alkoxylering av alkanoler inneholdende fra 2 til 36 carbonatomer, karakterisert ved at alkoxyleringen utføres i nærvær av basiske bariumkatalysatorer, strontiumkatalysatorer og blandinger av disse, idet katalysatoren er blitt kombinert med en effektiv mengde av en katalysatoraktivator eller en blanding av katalysatoraktivatorer før reaksjonen utføres, og denne kombinering er utført ved en temperatur opp til 175°C, og katalysatoraktivatoren er valgt blant:
a) polyoler inneholdende totalt fra 2 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C,
b) aldehyder og ketoner inneholdende totalt fra 2 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C,
c) amider inneholdende totalt fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C,
d) aminer inneholdende totalt fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C,
e) organiske syrer inneholdende totalt fra 1 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C,
f) fenoler inneholdende totalt fra 6 til 30 carbonatomer og med kokepunkt over 100°C.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved ata) polyolaktivatorene inneholder to eller flere til-støtende eller ikke tilstøtende hydroxylholdige grupper av den generelle formel
hvorR^ , R2 og R^ uavhengig av hverandre er lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, arylgrupper, cykliske grupper eller hydro gen, idet 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, 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, idet de ved R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle gruppor valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, nitro- og halogengrupper,
c) . aktivatorene bestående av primære, sekundære og tertiære amider inneholder én eller flere amidholdige grupper av den generelle formel
hvor R^ , R 2 og R^ uavhengig av hverandre betegner hydrogen, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske'grupper, cykliske grupper eller arylgrupper, idet de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, nitro- og halogengrupper,
d) aktivatorene bestående av primære, sekundære og tertiære aminer inneholder én eller flere amin-holdige 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, idet de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carbonyl-, halogen-, carboxyl-, nitro- og amidgrupper,
e) aktivatorene bestående av organiske syrer inneholder én eller flere tilstø tende eller ikke til-støtende carboxylsyreholdige grupper av den generelle formel
hvor R^ er hydrogen, en lineær eller forgrenet acyklisk gruppe, alicyklisk gruppe, cyklisk gruppe eller arylgruppe, idet R-gruppen dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant carbonyl-, hydroxyl-, halogen-, ether-, nitro-, amino- og amidgrupper, og
f) fenolaktivatorene har én eller flere funksjonelle
grupper, av den generelle formel
hvor R^ , R2 , R^ , R^ og R<- uavhengig av hverandre betegner hydrogen, halogen, hydroxyl, nitro, en4 ethergruppe, carbonyl, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper, arylgrupper eller substituerte arylgrupper, idet de med R angitte grupper dessuten kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant halogen-, ether-, nitro-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, amido- og hydroxylgrupper,
og at barium- og strontiumforblndelsene er valgt blant metallisk strontium SrH2 ,S rO, Sr(OH)2 , Sr(OH)2 .XH2 0, metallisk barium, BaH2 ,BaO ,B a(OH )2 og Ba (OH)2.XH20.
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 barium, bariumhydrid, bariumhydroxyd, hydratisert bariumhydroxyd, bariumoxyd, metallisk strontium, strontiumhydrid, strontiumhydroxyd, hydratisert strontiumhydroxyd og strontiumoxyd.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,
karakterisert ved at reaksjonen utføres ved et trykk på inn-2
til 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 barium- eller strontiumholdige katalysator eller blandingen av slike katalysatorer 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 20 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 <1-> isopropylidendifenol), trifenylmethanol, trimethylfenol, hexadecylamin, 1-nafthol, 2-nafthol, azelainsyre, fumarsyre, hydrokinon, salicylsyre, acetofenon, anilin, laurylaldehyd, benzaldehyd, nonylfenol, o-fenylfenol, bcnzylamin, 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 ved fremstilling av en alkoxylerings-katalysator for alkoxylering av alkanoler inneholdende fra 2 til 36 carbonatomer med et alkoxyleringsmiddel valgt blant ethylenoxyd, propylenoxyd og butylenoxyd, hvilken katalysator omfatter en metallforbindelse valgt blant metallisk strontium, strontiumhydrid, strontiumoxyd, strontiumhydroxyd, hydratisert strontiumhydroxyd, metallisk barium, bariumhydrid, bariumoxyd, bariumhydroxyd og hydratisert bariumhydroxyd, og dessuten omfatter en aktivator valgt blant:a) polyolaktivatorer inneholdende to el.ler flere til-støtende eller ikke tilstøtende hydroxylholdige grupper av den generelle formel
hvor R^ , R2 og R^ uavhengig av hverandre er lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, arylgrupper, cykliske grupper eller hydrogen, idet 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 ketonaktivatorer inneholdende 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, idet de ved R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, nitro- og halogengrupper,
c) aktivatorer bestående av primære, sekundære og tertiære amider inneholdende én eller flere£ ....id-holdige 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, idet de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-, ether-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, nitro- og halogengrupper,
d) aktivatorer bestående av primære, sekundære og tertiære aminer inneholdende én eller flere amin-- holdige 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,. idet de med R angitte grupper dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant hydroxyl-,- ether-, carbonyl-, halogen-, carboxyl-, nitro- og amidgrupper,
e) aktivatorer bestående av organiske syrer inneholdende én eller fleret ilstøtende eller ikke til-støtende carboxylsyreholdige grupper av den generelle formel
hvor R^ er hydrogen, en lineær eller forgrenet acyklisk gruppe, alicyklisk gruppe, cyklisk gruppe eller -arylgruppe, idet R-gruppen dertil kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant carbonyl-, hydroxyl-, halogen-, ether-, nitro-, amino- og amidgrupper, og
f) fenolaktivatorer med én eller flere funksjonelle grupper, av den generelle formel
hvor R^ , R2 , R^ , R^ og R^ uavhengig av hverandre betegner hydrogen, halogen, hydroxyl, nitro, en ethergruppe, carbonyl, lineære eller forgrenede acykliske grupper, alicykliske grupper, cykliske grupper, arylgrupper eller substituerte arylgrupper idet de med R angitte grupper dessuten kan inneholde én eller flere funksjonelle grupper valgt blant halogen-, ether-, nitro-, carboxyl-, carbonyl-, amino-, amido- og hydroxylgrupper,
karakterisert ve.dat metallforbindelsen opp-varmes med én eller flere av nevnte aktivatorer ved en temperatur opp til 175°C i inntil 2 timer og der så utvinnes en forhåndsdannet katalysator.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,
karakterisert ved at metallforbindelsen bringes i kontakt med aktivatoren i nærvær av et oppløsningsmiddel.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 2,
karakterisert ved at der som aktivator anvendes en alkohol med en pKa-verdi mindre enn 17.
16. Fremgangsmåte ifølge krav .15,
karakterisert ved at der anvendes en alkohol valgt blant trifenylmethanol, triklorethanol, trifluorethanol, 2-nitroethanol, 2-klorethanol, 2,2-diklorethanol, 2-methoxyethanol, 2-klorcyclohexanol og ortho-klorbenzylalkohol.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11817680A | 1980-02-04 | 1980-02-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO810196L true NO810196L (no) | 1981-08-05 |
Family
ID=22376959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO810196A NO810196L (no) | 1980-02-04 | 1981-01-21 | Fremgangsmaate og katalysator for alkoxylering av alkanoler |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0033760A1 (no) |
| JP (1) | JPS56113345A (no) |
| NO (1) | NO810196L (no) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4441881A (en) * | 1982-09-07 | 1984-04-10 | Lever Brothers Company | Detergent compositions containing ethoxylated fatty alcohols with narrow ethylene oxide distributions |
| US5374705A (en) * | 1993-12-27 | 1994-12-20 | The Dow Chemical Company | Process for the preparation of polyether polyols with a reduced unsaturation content |
| US20070203319A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Dexheimer Edward M | Process of forming a polyol |
| CN116120170B (zh) * | 2023-02-21 | 2025-04-29 | 浙江诺亚氟化工有限公司 | 一种氢氟醚及含氟酯的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4223164A (en) * | 1979-07-02 | 1980-09-16 | Conoco, Inc. | Ethoxylation with strontium bases |
-
1980
- 1980-10-16 EP EP80106315A patent/EP0033760A1/en not_active Withdrawn
- 1980-12-25 JP JP18295280A patent/JPS56113345A/ja active Pending
-
1981
- 1981-01-21 NO NO810196A patent/NO810196L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56113345A (en) | 1981-09-07 |
| EP0033760A1 (en) | 1981-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0104309B1 (en) | Catalysts for alkoxylation reactions | |
| EP0105080B1 (en) | A method for alkoxylation | |
| US4210764A (en) | Barium oxide/cresylic acid catalyzed ethoxylation | |
| US4223164A (en) | Ethoxylation with strontium bases | |
| EP0085167A1 (en) | Alkoxylation with calcium and magnesium salts | |
| EP0033359B1 (en) | A method for the alkoxylation of alkanols | |
| EP0095562B1 (en) | Catalysts for alkoxylation reactions | |
| US4568774A (en) | Catalysts for alkoxylation reactions | |
| EP0046947A1 (en) | Strontium and barium containing alkoxylation systems | |
| EP0034648A2 (en) | A method for the alkoxylation of alkanols in the presence of strontium-containing catalysts and promoters | |
| NO810196L (no) | Fremgangsmaate og katalysator for alkoxylering av alkanoler | |
| US4540828A (en) | Catalysts for alkoxylation reactions | |
| NO810197L (no) | Fremgangsmaate ved alkoxylering av alkoholer i naervaer av bariumholdige katalysatorer og aktivatorer | |
| EP0034649B1 (en) | Alkoxylation of phenolic compounds | |
| US4593142A (en) | Methods of alkoxylation | |
| EP0049358A1 (en) | Strontium and barium containing alkoxylation systems for unsaturated alcohols | |
| EP1052237A2 (en) | Method of ethoxylation using vapor phase discharge of ethylene oxide | |
| JPH03229639A (ja) | 改質したカルシウム含有触媒を使用するアルコキシル化方法 | |
| MXPA00003761A (es) | Metodo de etoxilacion usando descarga de fase de vapor de oxido de etileno |