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DE1084711B - Process for the preparation of high molecular weight ª,ª-unsaturated aldehydes - Google Patents

Process for the preparation of high molecular weight ª,ª-unsaturated aldehydes

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Publication number
DE1084711B
DE1084711B DEA26975A DEA0026975A DE1084711B DE 1084711 B DE1084711 B DE 1084711B DE A26975 A DEA26975 A DE A26975A DE A0026975 A DEA0026975 A DE A0026975A DE 1084711 B DE1084711 B DE 1084711B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
condensation
catalyst
molecular weight
high molecular
unsaturated aldehydes
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEA26975A
Other languages
German (de)
Inventor
Richard August Reck
Ralph Petlow Arthur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armour and Co
Original Assignee
Armour and Co
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 Armour and Co filed Critical Armour and Co
Publication of DE1084711B publication Critical patent/DE1084711B/en
Pending legal-status Critical Current

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Description

Verfahren zur Herstellung von a,p-ungesättigten Aldehyden mit hohem Molekulargewicht Die Erfindung betrifft die Herstellung von a,fl-ungesättigten Aldehyden durch katalytische Kondensation von monomeren Aldehyden.Process for the preparation of a, p-unsaturated aldehydes with high Molecular Weight The invention relates to the preparation of α, γ-unsaturated aldehydes by catalytic condensation of monomeric aldehydes.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Aldehyden mit hohem Molekulargewicht gibt es verschiedene ernste Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten kommen durch die große Reaktionsfähigkeit des Aldehyds selbst. Aldehyde werden sehr leicht und schnell polymerisiert. Sie treten in vielen Anlagerungs- und Kondensationsreaktionen ein. Sie sind selbst Reduktionsmittel und werden sehr leicht oxydiert. Wegen dieser Reaktionsfähigkeit wird ihre Herstellutig durch viele Nebenreaktionen behindert. Es gibt gewöhnlich nur geringe Ausbeuten, und auch die Abtrennung des Aldehyds aus der Reaktionsmischung ist im allgemeinen schwierig.In the known processes for the preparation of aldehydes with high There are several serious difficulties in molecular weight. These difficulties come from the great reactivity of the aldehyde itself. Aldehydes become very polymerizes easily and quickly. They occur in many addition and condensation reactions a. They are themselves reducing agents and are very easily oxidized. Because of these Their ability to react is hindered by many side reactions. There are usually only low yields, and also the separation of the aldehyde from the reaction mixture is generally difficult.

Erfindungsgemäß werden für die an sich bekannte Herstellung von ungesättigten Aldehyden durch Aldolkondensation in Gegenwart von Katalysatoren bestimmte Kondensationskatalysatoren, und zwar Metallseifen von Fettsäuren, verwendet, um die Kondensation von 2 Molekül Aldehyd zum Aldol zu katalysieren, während die weiteren zum ungesättigten Aldehyd führenden Schritte bekannt sind und hierfür im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Schutz beansprucht wird. Dies betrifft den Wasserentzug aus dem Aldol, um einen ungesättigten Aldehyd mit großem Molekulargewicht zu erhalten.According to the invention for the known production of unsaturated Aldehydes by aldol condensation in the presence of catalysts certain condensation catalysts, namely metallic soaps of fatty acids, used to condensation of 2 molecule To catalyze the aldehyde to the aldol, while the further to the unsaturated aldehyde leading steps are known and for this purpose within the scope of the present invention no protection is claimed. This affects the dehydration from the aldol to one to obtain unsaturated aldehyde with large molecular weight.

Es wurde gefunden, daß der wesentliche Teil des erfindungsgemäß verwendeten Katalysators für die Aldolkondensation ein Ion eines der folgenden Metalle ist: Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, d. h. von Elementen mit der Atornzahl 24 bis 29. Es wurde ferner gefunden, daß eine Metallionenkonzentration von 10 bis 200 Teilen pro Million vorteilhaft ist, obwohl festgestellt wurde, daß auch etwas höhere oder niedrigere Konzentrationen wirksam sind. Vorzugsweise wird das Metallion zu den Reaktionsteilnehmern in einer Form gegeben, die im Aldehyd löslich ist, z. B. als Fettsäureseife. Eisen und Kupferstearat oder -caprylat wurden als sehr wirksam festgestellt und sind als brauchbare Katalysatoren besonders zu empfehlen.It has been found that the essential part of the catalyst used according to the invention for the aldol condensation is an ion of one of the following metals: chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, i.e. H. of elements of atomic number 24 to 29. A metal ion concentration of 10 to 200 parts per million has also been found to be advantageous, although slightly higher or lower concentrations have been found to be effective. Preferably the metal ion is added to the reactants in a form which is soluble in the aldehyde, e.g. B. as a fatty acid soap. Iron and copper stearate or caprylate have been found to be very effective and are particularly recommended as useful catalysts.

Im Verlauf der Kondensation wird ein Aldol durch die Anlagerung eines Moleküls Aldehyd an die Carbonylgruppe des anderen Moleküls gebildet. Diese Anlagerung ist abhängig von der aktivierten Art des Wasserstoffs in a-Stellung, d. h. des Wasserstoffs, der an dem der Carbonylgruppe benachbarten Kohlenstoffatom sitzt, und zwar des anlagernden Moleküls. Ein so im Molekül angeordneter Wasserstoff wird im allgemeinen als aktivierter a-Wasserstoff bezeichnet. DieAldolkondensation tritt deshalb nur beiAldehvden auf, die mindestens eine Wasserstoffatom in a-Stellung im anlagernden Molekül haben. Es wird ein Aldol gebildet, bei welchem eine Hydroxylgruppe im Molekül in ß-Stellung benachbart zu einem aktivierten a-Wasserstoff vorhanden ist. Unter diesen günstigen Umständen wird Wasser auf bekannte Weise durch Hitzeanwendung leicht entfernt.In the course of the condensation, an aldol is formed by the addition of one molecule of aldehyde to the carbonyl group of the other molecule. This addition depends on the activated type of hydrogen in the a-position, i. H. of the hydrogen attached to the carbon atom adjacent to the carbonyl group, namely the attached molecule. A hydrogen arranged in this way in the molecule is generally referred to as activated α-hydrogen. The aldol condensation therefore only occurs in aldehydes which have at least one hydrogen atom in the a-position in the attaching molecule. An aldol is formed in which a hydroxyl group is present in the molecule in the β-position adjacent to an activated α-hydrogen. Under these favorable circumstances, water is easily removed by the application of heat in a known manner.

In einem bevorzugten Verfahren wird der Aldehyd mit dem Katalysator unter Rückfluß gekocht, um das Aldol zu bilden, und das dem Aldol entzogene Wasser wird aus der Reaktionsmischung abdestilliert. Die Reaktion wird deshalb unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen durchgeführt.In a preferred process, the aldehyde is with the catalyst refluxed to form the aldol and the water removed from the aldol is distilled off from the reaction mixture. The reaction is therefore under im performed under essential anhydrous conditions.

z# Beispiel I In einen 200-mI-Rundkolben werden 72 g (0,5 Mol) Decanal und 0,2 g Eisenstearat gebracht. Die Mischung wird 2 Stunden bei 15 mm Druck auf 110 bis 1150 C erwärmt. Das Reaktionswasser wird im Lauf der Reaktion durch Destillation entfernt. Dann wird die Reaktionsmischung bei 1 mm Druck destilliert; nachdem annähernd 28% Decanal entfernt sind, wird die Hauptfraktion bei 170 bis 172' C und 1 mm Quecksilberdruck gesammelt, und zwar in einer Menge von 701/o der theoretischen Ausbeute von 2-Octyl-2-dodecenal. Example I 72 g (0.5 mol) of decanal and 0.2 g of iron stearate are placed in a 200 ml round bottom flask. The mixture is heated to 110 to 1150 ° C. under 15 mm pressure for 2 hours. The water of reaction is removed by distillation in the course of the reaction. The reaction mixture is then distilled at 1 mm pressure; after approximately 28% decanal have been removed, the main fraction is collected at 170 to 172 ° C. and 1 mm of mercury pressure in an amount of 701 / o of the theoretical yield of 2-octyl-2-dodecenal.

Beispiel II In einen Rundkolben wird 1 Mol (128g) Octanal, das 200 Teile pro Million Kobaltkatalysator enthält, gebracht. Das Kobalt wird in Form der Fettsäureseife-Kobaltstearat eingebracht, die Mischung wird dann 8 Stunden auf ungefähr 130' C bei 15 mm Druck unter Rückfluß erwärmt. Das Reaktionswasser wird in. dem Maß, wie die Reaktion fortschreitet, durch Destillation entfernt. Die Reaktionsmischung wird durch Destillieren unter verringertem Druck aufgearbeitet. Zuerst werden 22 Ausgan-smaterial Octanal entfernt, dann werden 85 - des Endproduktes 2-Hexyl-2-decenal erhalten. Die Ausbeute beträgt 75"/o der ei Theorie. Beispiel,111 1 Mol (128 9) Oetanal, das 200 Teile pro Million Mangankatalysator enthält, wird in einen Rundkolben gebracht. Das Mangan wird als die Fettsäureseife Mangancaprylat eingebracht. Die Mischung wird 8 Stunden bei 15 mm Druck auf ungefähr 130' C erwärmt. Das Reaktionswasser wird im Verlauf der Reaktion entfernt. Die Reaktionsmischung wird durch Destillation unter verringertem Druck aufgearbeitet. Zuerst werden 30 g des Ausgangsmaterials Octanal entfernt, dann werden 72 g des Endproduktes 2-Hexyl-2-decenal erhalten. Die Ausbeute beträgt 70,% der Theorie. Beispiel IV 60g Octadecanal, die annähernd 200 Teile pro Million Kobaltkatalysator enthalten, werden in einen Rundkolben gebracht. Das Kobalt wird als die Fettsäureseife Kobaltstearat eingebracht. Die Mischung wird dann 16 Stunden bei 9 mm Druck auf ungefähr 135' C unter Rückfluß erwärmt. Das Reaktionswasser wird im Laufe der Reaktion durch Destillation entfernt. Die Reaktionsmischung wird dann durch Destillation unter verringertem Druck aufgearbeitet. Die Analyse des Rohprodukts ergab, daß es 81 % der theoretischen Ausbeute von 2-Hexadecyl-2-eicosenal enthält.Example II To a round bottom flask is placed 1 mole (128 g) of octanal containing 200 parts per million cobalt catalyst. The cobalt is introduced in the form of the fatty acid soap cobalt stearate, the mixture is then refluxed for 8 hours at approximately 130 ° C. at 15 mm pressure. The water of reaction is removed by distillation as the reaction progresses. The reaction mixture is worked up by distilling under reduced pressure. First, 22 starting material octanal are removed, then 85 - of the end product 2-hexyl-2-decenal are obtained. The yield is 75 "/ o of the egg theory. Example, 111 1 mole (128 9) Oetanal containing 200 parts per million manganese catalyst is brought into a round bottom flask. The manganese is introduced as the fatty acid soap Mangancaprylat. The mixture is 8 hours at 15 mm pressure to about 130 ° C. The water of reaction is removed in the course of the reaction. The reaction mixture is worked up by distillation under reduced pressure. First 30 g of the starting material octanal are removed, then 72 g of the end product 2-hexyl-2 The yield is 70% of theory. Example IV 60 g of octadecanal, containing approximately 200 parts per million cobalt catalyst, are placed in a round bottom flask. The cobalt is introduced as the fatty acid soap cobalt stearate. The mixture is then stirred for 16 hours at 9 The reaction mixture is heated under reflux at a pressure of about 135 ° C. The water of reaction is removed by distillation in the course of the reaction is then worked up by distillation under reduced pressure. Analysis of the crude product showed that it contains 81 % of the theoretical yield of 2-hexadecyl-2-eicosenal.

Der folgende Vergleichsversuch zeigt die Fortschrittlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens: - Ineinen200-ccm-Rundkolbenwurden100gDecanal und 5gNatriumhydroxyd gebracht. Die Mischung wurde bei einem Druck von 10 mm 4 Stunden auf 70 bis 75' erwärmt. Es wurde eine kleine Menge Wasser durch Destillation entfernt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und bei einem Druck von 1 mm destilliert. Dabei wurden 95 g des Ausgangsmaterials Decanal bei 60 bis 65' C wiederggewonnen. Es wurde kein 2-Octyl-2-dodecenal gewonnen. Das Mißlingen der Aldolkonden.sation könnte mit Ader Unlöslichkeit des Katalysators in der Reaktionsmischung zusammenbl hängen. Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die anderen üblichen Katalysatoren verwendet werden, nämlich Natriumäthoxyd, Calciumkarbonat, Natriumkarbonat und Kaliumhydroxvd.The following comparative experiment shows the progressiveness of the inventive method: - Ineinen200 cc Rundkolbenwurden100gDecanal and brought 5gNatriumhydroxyd. The mixture was heated at 70 to 75 'for 4 hours at a pressure of 10 mm. A small amount of water was removed by distillation. The reaction mixture was filtered and distilled at a pressure of 1 mm. 95 g of the starting material decanal were recovered at 60 to 65 ° C. No 2-octyl-2-dodecenal was obtained. The failure of the aldol condensation could be due to the insolubility of the catalyst in the reaction mixture. Similar results are obtained using the other common catalysts, namely sodium ethoxide, calcium carbonate, sodium carbonate and potassium hydroxide.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von a,fl-ungesättigten Aldehyden mit hohem Molekular wicht t' ge durch Aldolkondensation in Gegenwart von Katalysatoren und kontinuierlichen Entzug des entstehenden Wassers aus dem Al#dol, dadurch ge- kennzeichnet, daß als Katalysator für die Kondensation eine Metallseife" bei welcher -das Kation Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel oder Kupfer ist und bei welcher das Anion ein Fettsäureanion mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, verwendet wird, 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, da-durch gekennzeichnet, daß die Kondensation in der Wärme unter verringertem Druck durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation während 2stündigen Erwärmens auf 110 bis 115' C bei 15 mm Druck durchgefüh'rt wird. 4. Ausführungsform ödes Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aldehyd verwendet wird, der mindestens 8 Kohlenstoffatome hat. 5.- Verfahr'en nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Metallsalz der Caprylsäure oder Stearinsäure verwendet wird. . 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Kupferstearat oder Eisenstearat verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Houben-Weyl: Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. VII, Teil 1, S. 76 bis 79. CLAIMS: 1. A process for preparing a, fl-unsaturated aldehydes having a high molecular weight t 'ge of the resulting water from the Al # dol by aldol condensation in the presence of catalysts and continuous withdrawal, characterized indicates overall that the catalyst used for the condensation a metal soap "in which the cation is chromium, manganese, iron, cobalt, nickel or copper and in which the anion is a fatty acid anion with 6 to 22 carbon atoms is used, 2nd embodiment of the method according to claim 1, characterized by 3. Process according to Claim 2, characterized in that the condensation is carried out during 2 hours of heating to 110 to 115 ° C at 15 mm pressure to claim 1, characterized in that an aldehyde is used having at least 8 carbon atoms has. 5.- Verfahr'en according to claim 1, characterized labeled in draws that a metal salt of caprylic acid or stearic acid is used as a catalyst. . 6. The method according to claim 1, characterized in that copper stearate or iron stearate is used as the catalyst. Considered publications: Houben-Weyl: Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, Vol. VII, Part 1, pp. 76 to 79.
DEA26975A 1956-05-07 1957-04-16 Process for the preparation of high molecular weight ª,ª-unsaturated aldehydes Pending DE1084711B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1203243B (en) * 1961-12-22 1965-10-21 Exxon Research Engineering Co Process for the production of alpha, beta-unsaturated aldehydes and ketones

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1203243B (en) * 1961-12-22 1965-10-21 Exxon Research Engineering Co Process for the production of alpha, beta-unsaturated aldehydes and ketones

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