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DE102008002530A1 - Glycidol ester production involves converting alkane carboxylic acid with epichlorohydrin in presence of chrome salt, and received hydroxy compound is converted into alkanoic acid glycidyl esters - Google Patents

Glycidol ester production involves converting alkane carboxylic acid with epichlorohydrin in presence of chrome salt, and received hydroxy compound is converted into alkanoic acid glycidyl esters Download PDF

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DE102008002530A1
DE102008002530A1 DE102008002530A DE102008002530A DE102008002530A1 DE 102008002530 A1 DE102008002530 A1 DE 102008002530A1 DE 102008002530 A DE102008002530 A DE 102008002530A DE 102008002530 A DE102008002530 A DE 102008002530A DE 102008002530 A1 DE102008002530 A1 DE 102008002530A1
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DE
Germany
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acid
mol
epichlorohydrin
hydroxy compound
carboxylic acid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102008002530A
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German (de)
Inventor
Kai Gumlich
Roland Merten
Michael Henningsen
Martin Schäfer
Joaqim Henrique Teles
Bernhard Mohr
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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.)
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Glycidol ester production involves converting an alkane carboxylic acid with 1-1.5 mol of epichlorohydrin in presence of 0.0001-0.01 mol of a chrome salt. The received hydroxy compound is converted in presence of an alkali or 1-2 mols of alkaline earth hydroxides into alkanoic acid glycidyl esters. The obtained mixture is extracted, if necessary.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkancarbonsäureglycidestern, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

  • a) eine Alkancarbonsäure mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines Chromsalzes umgesetzt wird
  • b) die erhaltene Hydroxyverbindung in Gegenwart eines Alkali- oder Erdalkalihydroxids zum Alkansäureglycidester umgesetzt wird und
  • c) das erhaltene Gemisch gegebenenfalls extraktiv aufgearbeitet wird.
The invention relates to a process for the preparation of Alkancarbonsäureglycidestern, which is characterized in that
  • a) an alkanecarboxylic acid is reacted with epichlorohydrin in the presence of a chromium salt
  • b) reacting the resulting hydroxy compound in the presence of an alkali or alkaline earth metal hydroxide to Alkansäureglycidester and
  • c) the resulting mixture is optionally worked up by extraction.

Glycidylester haben aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften vielfältige Verwendungsmöglichkeiten. Sie werden z. B. als Reaktivverdünner für Polyacrylate, Polyester oder Epoxidsysteme verwendet, sind als Dispergierhilfsmittel, z. B. für Pigmente geeignet oder werden als Zwischenprodukte in Synthesen, insbesondere für die Modifizierung von Oligomeren und Polymeren eingesetzt.glycidyl because of their physical and chemical properties various uses. you will be z. B. as a reactive diluent for polyacrylates, polyester or epoxy systems are used as dispersing aids, for. B. suitable for pigments or as intermediates in syntheses, especially for the modification of oligomers and polymers used.

Es besteht daher ein Bedarf an einfachen, kostengünstigen und möglichst effektiven Synthesemöglichkeiten für derartige Glycidylester.It There is therefore a need for simple, inexpensive and the most effective possible synthesis for such glycidyl esters.

Agnieszka Bukowska et al., J. Chem. Technol Biotechnol 74; 1145–1148 (1999) beschreiben die Herstellung von Glycidylestern durch Umsetzung der entsprechenden Carbonsäuäuren mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Chrom(II)salzen und anschließenden Ringschluss zum Glycidylester unter verwendung von Acetonitril und Kaliumcarbonat. Das Produkt wird durch Destillation gereinigt. Agnieszka Bukowska et al., J. Chem. Technol Biotechnol 74; 1145-1148 (1999) describe the preparation of glycidyl esters by reacting the corresponding carboxylic acids with epichlorohydrin in the presence of chromium (II) salts and subsequent ring closure to the glycidyl ester using acetonitrile and potassium carbonate. The product is purified by distillation.

US 6433217 offenbart die Herstellung von am alpha C-Atom verzeigten Glycidylestern, insbesondere Estern der Versaticsäure, durch Umsetzung der Carbonsäure mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines Katalysators, anschließende Zugabe eines Alkalimetallhydroxids und Aufarbeitung durch Destillation. US 6433217 discloses the preparation of glycidyl esters, especially esters of versatic acid, by reacting the carboxylic acid with epichlorohydrin in the presence of a catalyst, then adding an alkali metal hydroxide and working up by distillation.

Gesucht sind mögliche Alternativen zu den bisher bekannten Herstellungsverfahren. Alternativen Herstellungsverfahren sollen die obigen Anforderungen an die Synthese von Glycidylestern möglichst erfüllen.Searched are possible alternatives to the previously known production methods. Alternate manufacturing methods should meet the above requirements as far as possible to fulfill the synthesis of glycidyl esters.

Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren gefunden.Accordingly, became Found the initially defined method.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in Verfahrensschritt a) eine C6 bis C12 Alkancarbonsäure eingesetzt; bei der Alkancarbonsäure handelt es sich um eine aliphatische Verbindung, welche eine Carbonsäuregruppe enthält und insgesamt aus 6 bis 12 C-Atomen, einschließlich des C-Atoms der Carbonsäuregruppe, besteht.at the process of the invention is in process step a) a C6 to C12 alkanecarboxylic acid used; in the Alkanecarboxylic acid is an aliphatic compound, which contains a carboxylic acid group and in total from 6 to 12 C atoms, including the C atom of the carboxylic acid group, consists.

Die Alkancarbonsäure kann linear oder verzweigt sein. Es kann sich z. B. um Hexansäure, Octansäure, Decansäure oder um verzeigte Alkancarbonsäuren wie Neodecansäure oder Versaticsäure (Verzweigung am alpha-C-Atom, d. h. dem zur Carbonsäuregruppe benachbarten C-Atom) handeln.The Alkanecarboxylic acid may be linear or branched. It can z. For example, hexanoic acid, octanoic acid, decanoic acid or to branched alkanecarboxylic acids such as neodecanoic acid or versatic acid (branching at the alpha C atom, i. the C atom adjacent to the carboxylic acid group).

Vorzugsweise handelt es sich um eine C10 Alkancarbonsäure.Preferably it is a C10 alkanecarboxylic acid.

Bevorzugte C10 Alkancarbonsäuren sind verzweigt. In Betracht kommt z. B. die vorstehende Versaticsäure, bzw. Neodecansäure.preferred C10 alkanecarboxylic acids are branched. Comes into consideration z. As the above versatic acid, or neodecanoic acid.

Besonders bevorzugt handelt es sich um 2-Propylheptansäure der Formel

Figure 00020001
oder 4-Methyl-2-propylhexansäure der Formel
Figure 00020002
oder ein Gemisch der beiden.Particularly preferred is 2-propylheptanoic acid of the formula
Figure 00020001
or 4-methyl-2-propylhexanoic acid of the formula
Figure 00020002
or a mixture of the two.

2-Propylheptansäure, 4-Methyl-2-propylhexansäure oder ein Gemisch der beiden als Alkancarbonsäure wird leicht durch Dimerisierung von Pentenen und anschließende Oxidation gewonnen, wie es in DE-A 102 39 134 beschrieben ist. Bei der Dimerisierung des Pentens entsteht im allgemeinen ein Gemisch aus 2-Propylhepten und 4-Methyl-2-propylhexen. Das Gemisch kann aufgearbeitet werden und die reinen Verbindungen können dann zu den Carbonsäuren oxidiert werden. Im allgemeinen besteht hierzu jedoch keine Notwendigkeit, da sich beide Carbonsäuren für die weiteren Verwendungen eignen. Vorzugsweise wird daher das Gemisch ohne Auftrennung der Alkene zu dem entsprechenden Carbonsäuregemisch oxidiert. Bei der Dimerisierung und anschließenden Oxidation können weitere Nebenprodukte entstehen, z. B. Ameisensäureester, wie Ameisensäure 1-propyl-hexylester oder Ameisensäure 3-methyl-1- propyl-pentylester, Gemische von Nonanol bzw. 6-Methyl-octan-4-ol und Ameisensäure, etc. eine Abtrennung dieser Nebenprodukte vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht notwendig.2-Propylheptanoic acid, 4-methyl-2-propylhexanoic acid, or a mixture of the two as the alkanecarboxylic acid is readily obtained by dimerization of pentenes and subsequent oxidation as described in U.S. Pat DE-A 102 39 134 is described. In the dimerization of the penteno, a mixture of 2-propylheptene and 4-methyl-2-propylhexene is generally formed. The mixture can be worked up and the pure compounds can then be oxidized to the carboxylic acids. In general, however, there is no need for this because both carboxylic acids are suitable for further uses. Preferably, therefore, the mixture is oxidized without separation of the alkenes to the corresponding carboxylic acid mixture. During dimerization and subsequent oxidation, further by-products may be formed, e.g. B. formic acid esters, such as formic acid 1-propyl-hexyl ester or formic acid 3-methyl-1-propyl-pentyl ester, mixtures of nonanol or 6-methyl-octan-4-ol and formic acid, etc. a separation of these by-products before carrying out the invention Procedure is not necessary.

Die Menge dieser Nebenprodukte ist aber vorzugsweise kleiner als 20 Gew.-Teile, insbesondere kleiner als 10 Gew.-Teile, besonders bevorzugt kleiner 5 Gew.-Teil auf 100 Gew.-Teile 2-Propylheptansäure, 4-Methyl-2-propylhexansäure oder deren Gewichtssumme.The However, the amount of these by-products is preferably less than 20 Parts by weight, in particular smaller than 10 parts by weight, particularly preferred less than 5 parts by weight per 100 parts by weight of 2-propylheptanoic acid, 4-methyl-2-propylhexanoic acid or its total weight.

2-Propylheptansäure kann auch durch Oxidation des Aldehyden gewonnen werden, z. B. nach WO 2003 018192 oder analog US 2 455 241 oder nach JACS 1939, 633 (Oxidation des Alkohols mit KMnO4), JACS 1997, 12386 (Na2WO4-katalysierte Oxidation des Alkohols mit H2O2) oder CN 1817845 (mit NaOH unter Druck und bei hoher Temperatur, Neutralisation des Salzes mit Schwefelsäure).2-Propylheptanoic acid can also be obtained by oxidation of the aldehydes, for. B. after WO 2003 018192 or analog US 2 455 241 or according to JACS 1939, 633 (oxidation of the alcohol with KMnO 4 ), JACS 1997, 12386 (Na 2 WO 4 -catalyzed oxidation of the alcohol with H 2 O 2 ) or CN 1817845 (with NaOH under pressure and at high temperature, neutralization of the Salt with sulfuric acid).

Das erfindungsgemäß besonders bevorzugte Gemisch besteht insbesondere aus
1 bis 99 Gew.-% 2-Propylheptansäure und
1 bis 99 Gew.-% 4-Methyl-2-propylhexansäure,
wobei die Prozentangabe auf die Summe der beiden bezogen ist.
The mixture particularly preferred according to the invention consists in particular of
1 to 99 wt .-% of 2-propylheptanoic acid and
From 1 to 99% by weight of 4-methyl-2-propylhexanoic acid,
where the percentage is based on the sum of the two.

Besonders bevorzugt besteht das Gemisch aus
10 bis 90, insbesondere 20 bis 80 Gew.-% 2-Propylheptansäure und
10 bis 90, insbesondere 20 bis 80 Gew.-% 4-Methyl-2-propylhexansäure.
Particularly preferably, the mixture consists of
10 to 90, especially 20 to 80 wt .-% of 2-propylheptanoic acid and
10 to 90, especially 20 to 80 wt .-% 4-methyl-2-propylhexanoic acid.

Im Verfahrensschritt a) wird Epichlorhydrin vorzugsweise in Mengen von 0,9 bis 2 Mol, besonders bevorzugt in Mengen von 1 bis 1,5 Mol, bezogen auf 1 Mol Alkancarbonsäure eingesetzt.in the Process step a) is epichlorohydrin preferably in amounts from 0.9 to 2 mol, more preferably in amounts of from 1 to 1.5 mol, used based on 1 mole of alkanecarboxylic acid.

Bei dem Chromsalz kann es sich um ein beliebiges Salz des Chrom(II) oder Chrom(III) handeln, in Betracht kommen insbesondere Carbonsäuresalze (Alkanoate), z. B. Chrom(II)acetat oder Chrom(II)ethylhexanoat oder Chrom(II)hydroxide oder auch gemischte Anionen (Hydroxid und Alkanoat).at the chromium salt may be any salt of chromium (II) or chromium (III) act, in particular are carboxylic acid salts (Alkanoates), e.g. As chromium (II) acetate or chromium (II) ethylhexanoate or Chromium (II) hydroxides or mixed anions (hydroxide and alkanoate).

Das Chromsalz wird vorzugsweise in Mengen von 0,0001 bis 0,01 Mol, besonders bevorzugt von 0,0005 bis 0,005 Mol, bezogen auf 1 Mol Alkancarbonsäure eingesetzt.The Chromium salt is preferably present in amounts of from 0.0001 to 0.01 mole, especially preferably from 0.0005 to 0.005 mol, based on 1 mol of alkanecarboxylic acid used.

Die Umsetzung in Verfahrensschritt a) wird vorzugsweise bei Normaldruck (1 bar) und bei einer Temperatur von 30 bis 100°C, vorzugsweise 60 bis 90°C durchgeführt. Bei der Umsetzung kann ein Lösemittel mitverwendet werden; im allgemeinen ist aber ein Lösemittel nicht erforderlich.The Reaction in process step a) is preferably carried out under atmospheric pressure (1 bar) and at a temperature of 30 to 100 ° C, preferably 60 to 90 ° C performed. In the implementation can a solvent be used; in general but a solvent is not required.

Die Umsetzung in Verfahrensschritt a) wird dabei vorzugsweise durch Gaschromatographie überwacht; vorzugsweise erfolgt eine vollständige Umsetzung der Alkancarbonsäure zur Hydroxyverbindung.The Implementation in process step a) is preferably carried out by Gas chromatography monitored; Preferably, a complete conversion of the alkanecarboxylic acid to Hydroxy compound.

Verfahrensschritt b) schließt sich vorzugsweise direkt an Verfahrenschritt a) an, ohne dass eine Aufarbeitung nach Abschluss der Umsetzung in Verfahrensschritt a) erfolgt.step b) preferably follows directly process step a) without any refurbishment after completion of the implementation in method step a).

Bei dem Alkali- oder Erdalkalihydroxid kann es sich um ein beliebige Hydroxid, vorzugsweise um ein Alkalihydroxid wie NaOH oder KOH handeln.at the alkali or alkaline earth metal hydroxide may be any Hydroxide, preferably an alkali metal hydroxide such as NaOH or KOH act.

Das Alkali- oder Erdalkalihydroxid wird vorzugsweise in Mengen von 1 bis 2 Mol, bezogen auf 1 Mol der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Hydroxyverbindung eingesetzt; die molare Menge entspricht dabei vorzugsweise der eingesetzten Menge der Alkancarbonsäure, da in Verfahrensschritt a) vorzugsweise eine vollständige Umsetzung erfolgt.The Alkali or alkaline earth metal hydroxide is preferably used in amounts of 1 to 2 mol, based on 1 mol of the obtained in process step a) Hydroxy compound used; the molar amount corresponds to this preferably the amount of the alkanecarboxylic acid used, since in process step a) preferably a complete Implementation takes place.

Die Umsetzung in Verfahrensschritt b) wird vorzugsweise ebenfalls bei Normaldruck (1 bar) und bei einer Temperatur von 30 bis 100°C, vorzugsweise 30 bis 80°C durchgeführt.The Reaction in process step b) is preferably also included Normal pressure (1 bar) and at a temperature of 30 to 100 ° C, preferably 30 to 80 ° C performed.

Die Zutropfgeschwindigkeit wird vorzugsweise so gewählt, dass die Temperatur im gewählten Bereich bleibt; nach Beendigung der Zugabe des Alkali- oder Erdalkalihydroxids wird vorzugsweise noch einige Zeit, z. B. zwei Stunden, gerührt. Eine Kontrolle der Umsetzung kann vorzugsweise gaschromatographisch erfolgen.The Dropping speed is preferably chosen so that the temperature remains in the selected range; after completion the addition of the alkali or alkaline earth metal hydroxide is preferred still some time, z. B. two hours, stirred. A checkpoint the reaction can preferably be carried out by gas chromatography.

Anschließend erfolgt vorzugsweise eine extraktive Aufarbeitung des nach Verfahrensschritt b) erhaltenen Gemischs. Besonders bevorzugt erfolgt eine extraktive Aufarbeitung mit Wasser. Die erhaltene wässrige Phase und organische Phase werden getrennt und die organische Phase getrocknet, vorzugsweise durch Zugabe eines Trockenmittels wie Natriumsulfat.Subsequently Preferably, an extractive workup of the after process step b) the mixture obtained. Particularly preferred is an extractive Work-up with water. The obtained aqueous phase and organic phase are separated and the organic phase dried, preferably by adding a desiccant such as sodium sulfate.

Der Glycidester kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in großer Reinheit und Ausbeute erhalten werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren steht zudem eine sehr einfache und kostengünstige Methode zur Synthese der Alkancarbonsäuren zur Verfügung.Of the Glycidester can in the inventive method be obtained in high purity and yield. With the In addition, the method of the invention is very much simple and inexpensive method for the synthesis of alkanecarboxylic acids to disposal.

BeispieleExamples

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Synthese von 2-Ethylhexansäureglycidylester analog der Literaturvorschrift (J. Chem.Technol Biotechnol 74; 1145–1148, 1999)Synthesis of 2-ethylhexanoic acid glycidyl ester analogous to the literature (J. Chem.Technol Biotechnol 74; 1145-1148, 1999)

Die Säure (72,0 g, 0,5 mol) wurde zusammen mit Chrom(III)acetat-hydroxid (0,10 g, 0,0005 mol) im Kolben (250 ml 4-Halskolben mit Kühler, Tropftrichter, Magnetrührer) vorgelegt, erwärmt und nach Erreichen von 80°C das Epichlorhydrin (46,3 g, 0,5 mol) während einer Stunde zugetropft (leichte Wärmetönung). Nachdem über Nacht bei Temp. nachgerührt war, wurde das Gemisch unter Zugabe von Acetonitril (100 ml) mit trockenem K2CO3 (100 g, 0,72 mol) in einen 500 ml Kolben umgefüllt und am Rückfluss (= 82°C) 2 Arbeitstage gerührt. Das abgekühlte Gemisch wurde nach dem Filtrieren im Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand 3 × mit Eiswasser ausgeschüttelt. Ausbeute: 65%The Acid (72.0 g, 0.5 mol) was combined with chromium (III) acetate hydroxide (0.10 g, 0.0005 mol) in the flask (250 ml 4-neck flask with condenser, Dropping funnel, magnetic stirrer) submitted, heated and after reaching 80 ° C, the epichlorohydrin (46.3 g, 0.5 mol) was added dropwise over one hour (slight heat of reaction). After stirring overnight at temp., The mixture was added with the addition of acetonitrile (100 ml) with dry Transfer K2CO3 (100 g, 0.72 mol) into a 500 ml flask and stirred at reflux (= 82 ° C) for 2 working days. The cooled mixture was after filtering on a rotary evaporator concentrated and the residue 3 × with ice water shaken. Yield: 65%

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Synthese von 2-Ethylhexansäureglycidylester mit Cr(II)-ethylhexanoat als KatalysatorSynthesis of 2-ethylhexanoic acid glycidyl ester with Cr (II) -ethylhexanoate as catalyst

Die Säure (72,0 g, 0,5 mol) wurde zusammen mit Chrom(II)ethylhexanoat (0,24 g, 0,0005 mol) im Kolben (250 ml 4-Halskolben mit Kühler, Tropftrichter, Magnetrührer) vorgelegt, erwärmt und nach Erreichen von 80°C das Epichlorhydrin (46,3 g, 0,5 mol) während einer Stunde zugetropft (leichte Wärmetönung). Nach 6 Std. Nachrührzeit wurde das Gemisch nach Zugabe von Acetonitril (100 ml) mit trockenem K2CO3 (69,1 g, 0,5 mol) in einen 500 ml Kolben umgefüllt und am Rückfluss (= 82°C) intensiv gerührt. Der Reaktionsverlauf wurde mit GC-Aufnahmen verfolgt. Da die Umsetzung von Chlorid zum Epoxid zum Stillstand kam wurden 20 g K2CO3 nachgegeben und 2 Arbeitstage weitergerührt. Der Reaktionsaustrag wurde nach dem Abtrennen der Salzreste (Glasfilternutsche) im Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand im Vakuum (1,5 mbar) destilliert. Fr.1 Kp = 90°C (1,5 mbar) 95,5 Flä.-% 2-Ethylhexansäure-glycidylester 1,0 Flä.-% Isomeres 0,95 Flä.-% Diolverb. aus Epoxid Fr.2 Kp = 90°C (1,5 mbar) 96,0 Flä.-% 2-Ethylhexansäure-glycidylester 1,0 Flä.-% Isomeres 0,86 Flä.% Diolverb. aus Epoxid Fr.3 Kp = 90°C (1,5 mbar) 91,0 Flä.-% 2-Ethylhexansäure-glycidylester 1,7 Flä.-% Isomeres 3,0 Flä.-% Diolverb. aus Epoxid Sumpf 19,5 Flä.-% 2-Ethylhexansäure-glycidylester 3,5 Flä.-% Isomeres 24,0 Flä.-% Diolverb. aus Epoxid 20 und 22 % 2 unbekannte Verbindungen Fr.1 41,1 g Fr.2 20,1 g Fr.3 2,8 g Sumpf 21,8 g Summe: 95,8 g theor. Auswaage: 100,0 g Ausbeute aus Fraktion 1 + 2: 58,6%The acid (72.0 g, 0.5 mol) was charged together with chromium (II) ethylhexanoate (0.24 g, 0.0005 mol) in the flask (250 ml 4-neck flask with condenser, dropping funnel, magnetic stirrer), heated and after reaching 80 ° C, the epichlorohydrin (46.3 g, 0.5 mol) added dropwise over one hour (slight heat of reaction). After 6 hours of stirring, the mixture was after addition of acetonitrile (100 ml) with dry K2CO3 (69.1 g, 0.5 mol) transferred to a 500 ml flask and at reflux (= 82 ° C) stirred vigorously. The course of the reaction was monitored by GC images. As the conversion of chloride to the epoxide ceased, 20 g of K 2 CO 3 were added and stirring was continued for 2 working days. The reaction effluent was concentrated after separation of the salt residues (Glasfilternutsche) in a rotary evaporator and the residue in a vacuum (1.5 mbar) distilled. Fr.1 Kp = 90 ° C (1.5 mbar) 95.5% by area 2-ethylhexyl glycidyl 1.0 area% isomer 0.95 area% Diolverb. made of epoxy Fr.2 Kp = 90 ° C (1.5 mbar) 96.0% by area 2-ethylhexyl glycidyl 1.0 area% isomer 0.86% Diolverb. made of epoxy Fr.3 Kp = 90 ° C (1.5 mbar) 91.0% by area 2-ethylhexyl glycidyl 1.7 area% isomer 3.0% area Diolverb. made of epoxy swamp 19.5% area 2-ethylhexyl glycidyl 3.5% by area isomer 24.0% area Diolverb. made of epoxy 20 and 22% 2 unknown connections Fr.1 41.1 g Fr.2 20.1 g Fr.3 2.8 g Swamp 21.8 g Total: 95.8 g Theor. Weighing: 100.0 g Yield from fraction 1 + 2: 58.6%

Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3

Synthese von 2-Propylheptansäureglycidylester mit destillativer AufarbeitungSynthesis of 2-propylheptanoic acid glycidyl ester with distillative workup

Die Säure (86 g, 0,5 mol) wurde zusammen mit dem Chrom(III)acetat-hydroxid (0,10 g, 0,0005 mol) im Kolben (500 ml 4-Halskolben mit Kühler, Intensivrührer, Tropftrichter) vorgelegt, erwärmt und nach Erreichen von 80°C das Epichlorhydrin (46,3, 0,5 mol) während einer Stunde zugetropft (leichte Wärmetönung). Nach 6 Std. Nachrührzeit wurde das Gemisch nach Zugabe von Acetonitril (100 ml) mit trockenem K2CO3 (100 g, 0,72 mol) am Rückfluss (= 82°C) gerührt. Der Reaktionsverlauf wurde mit GC-Aufnahmen verfolgt.
Ausbeute nach Destillation: 61%
The acid (86 g, 0.5 mol) was initially charged together with the chromium (III) acetate hydroxide (0.10 g, 0.0005 mol) in the flask (500 ml 4-necked flask with condenser, intensive stirrer, dropping funnel), heated and after reaching 80 ° C, the epichlorohydrin (46.3, 0.5 mol) added dropwise during one hour (slight heat of reaction). After stirring for 6 h, the mixture was stirred after addition of acetonitrile (100 ml) with dry K 2 CO 3 (100 g, 0.72 mol) at reflux (= 82 ° C). The course of the reaction was monitored by GC images.
Yield after distillation: 61%

Erfindungsgemäßes BeispielInventive example

Synthese von 2-Propylheptansäureglycidylester mit extraktiver AufarbeitungSynthesis of 2-propylheptanoic acid glycidyl ester with extractive workup

Die Säure (688 g, 4 mol) wurde zusammen mit dem Chromsalz (0,8 g, 0,004 mol) im Reaktor (3 l-Doppelmantelreaktor mit Impellerrührer, sowie 2 Abgaskühlern hintereinander. Der Doppelmantel des Reaktor und die Abgaskühlung sind je mit Heiz-und/oder Kühlthermostaten ausgestattet. vorgelegt), erwärmt, nach Erreichen von 80°C das Epichlorhydrin (398 g, 4,3 mol) in 2 Stunden zugetropft und 24 Std. nachgerührt. Nach GC-Kontrolle wurde das vollständig umgesetzte Zwischenprodukt mit der Natronlauge (480 g, 6 mol, 50%ig) versetzt. Die Temperatur wurde dabei mit Hilfe der Zutropfge schwindigkeit bei 55°C gehalten. Nach 2 Std. Nachrührzeit wurde mit 3 l Wasser verdünnt, 10 min bei Temp. gerührt und die beiden Phasen nach einer halben Stunde Absetzzeit getrennt. Die obere organische Phase wurde mit 2 mal mit Natriumsulfat getrocknet. Eine Wasserbestimmung nach dem Abfiltrieren des Trockenmittels zeigte 0,4% Wasser, worauf das Produkt bei 55–115°C im Stickstoffstrom weitergetrocknet wurde. Nach dem Strippvorgang waren sowohl Epichlorhydrin auch als andere Niedersieder im GC nicht mehr nachweisbar. Restliches Epichlorhydrin wurde durch Strippen mit N2 für 3 Stunden bei 115°C entfernt.
Ausbeute: 66%
The acid (688 g, 4 mol) was mixed with the chromium salt (0.8 g, 0.004 mol) in the reactor (3 l jacketed reactor with impeller stirrer and 2 exhaust gas coolers one behind the other.) The jacket of the reactor and the exhaust gas cooling are each heated with and / or cooling thermostats.) heated, after reaching 80 ° C, the epichlorohydrin (398 g, 4.3 mol) added dropwise in 2 hours and stirred for 24 hrs. After GC control, the completely reacted intermediate product was mixed with the sodium hydroxide solution (480 g, 6 mol, 50% strength). The temperature was maintained at 55 ° C. with the aid of the dropwise addition rate. After stirring for 2 hours, the mixture was diluted with 3 l of water, stirred for 10 min at temp., And the two phases were separated after half an hour of settling time. The upper organic phase was dried twice with sodium sulfate. A water determination after filtering off the desiccant showed 0.4% water, after which the product was further dried at 55-115 ° C in a stream of nitrogen. After the stripping process, both epichlorohydrin and other low-boiling components were no longer detectable in the GC. Residual epichlorohydrin was removed by stripping with N 2 for 3 hours at 115 ° C.
Yield: 66%

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 6433217 [0005] - US 6433217 [0005]
  • - DE 10239134 A [0013] - DE 10239134 A [0013]
  • - WO 2003018192 [0015] - WO 2003018192 [0015]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Agnieszka Bukowska et al., J. Chem. Technol Biotechnol 74; 1145–1148 (1999) [0004] Agnieszka Bukowska et al., J. Chem. Technol Biotechnol 74; 1145-1148 (1999) [0004]

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung von Alkancarbonsäureglycidestern, dadurch gekennzeichnet dass a) eine Alkancarbonsäure mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines Chromsalzes umgesetzt wird b) die erhaltene Hydroxyverbindung in Gegenwart eines Alkali- oder Erdalkalihydroxids zum Alkansäureglycidester umgesetzt wird und c) das erhaltene Gemisch gegebenenfalls extraktiv aufgearbeitet wird.A process for the preparation of Alkancarbonsäureglycidestern, characterized in that a) an alkanecarboxylic acid is reacted with epichlorohydrin in the presence of a chromium salt b) the resulting hydroxy compound is reacted in the presence of an alkali or alkaline earth metal hydroxide to Alkansäureglycidester and c) the resulting mixture is optionally worked up by extraction. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt a) eine C6 bis C12 Alkancarbonsäure eingesetzt wird.Process according to claim 1, characterized in that in process step a) a C6 to C12 alkanecarboxylic acid is used. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt a) eine C10 Alkancarbonsäure eingesetzt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in process step a) a C10 alkane carboxylic acid is used. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt a) 2-Propylheptansäure, 4-Methyl-2-propylhexansäure oder ein Gemisch der beiden als Alkancarbonsäure eingesetzt wird.Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that in process step a) 2-propylheptanoic acid, 4-methyl-2-propylhexanoic acid or a mixture of the two is used as alkanecarboxylic acid. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Epichlorhydrin in Mengen von 1 bis 1,5 Mol bezogen auf 1 Mol Alkancarbonsäure eingesetzt wird.Method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that epichlorohydrin in amounts of 1 to 1.5 mol, based on 1 mol of alkanecarboxylic acid used becomes. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Chrom(II)salz in Mengen von 0,0001 bis 0,01 Mol, bezogen auf 1 Mol Alkancarbonsäure eingesetzt wird.Method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the chromium (II) salt in quantities from 0.0001 to 0.01 mol, based on 1 mol of alkanecarboxylic acid is used. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkali- oder Erdalkalihydroxid in Mengen von 1 bis 2 Mol, bezogen auf 1 Mol Hydroxyverbindung eingesetzt wird.Method according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the alkali or alkaline earth metal hydroxide used in amounts of 1 to 2 moles, based on 1 mole of hydroxy compound becomes. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in Verfahrensschritt b) erhaltene Gemisch mit Wasser extraktiv aufgearbeitet wird.Method according to one of the claims 1 to 7, characterized in that in step b) obtained mixture is worked up with water extractively. 2-Propylheptansäureglycidester, 4-Methyl-2-propylhexansäureglycidester oder deren Gemische.2-Propylheptansäureglycidester, 4-methyl-2-propylhexansäureglycidester or their mixtures.
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Agnieszka Bukowska et al., J. Chem. Technol Biotechnol 74; 1145-1148 (1999)

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