DE1543471C - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen durch
Umsetzung von Olefinen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in Gegenwart von speziellen phosphinhaltigen
Kobaltkomplexen als Katalysatoren.
Es ist bereits bekannt, daß man Komplexe, die Kobalt, Kohlenmonoxyd und Trialkylphosphine, wie
Tributylphosphin, enthalten, als Katalysatoren für die Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen
aus .Olefinen, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff verwenden kann. Derartige Komplexe haben aber in
der Praxis noch nicht vollständig befriedigt.
Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von Komplexkatalysatoren, die Phosphine mit einem
heterocyclischen Ring von mindestens 5 Kohlenstoffatomen als Liganden enthalten, die Entstehung von
primären Alkoholen begünstigt wird und die Menge an gesättigten Kohlenwasserstoffen (die in einer Nebenreaktion
entstehen) verringert wird. Ferner wird durch diese Komplexe die Reaktionsgeschwindigkeit der
Hydroforniulierung gesteigert. ·
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen durch Umsetzung
von Olefinen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in Gegenwart eines Komplexkatalysators aus Kobalt,
Kohlenmonoxyd und einem Phosphin ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet,
der ein heterocyclisches Phosphin enthält, in dem eine heterocyclische Gruppe mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen
vorhanden ist.
In der aktiven Form enthalten die erfindungsgemäß anzuwendenden Komplexkatalysatoren das Kobalt
in einer niederen Wertigkeitsstufe. Normalerweise ist es dann nullwertig oder kahn zweckmäßigerweise
sogar in einer negativen Wertigkeitsstufe, beispiels- , weise minus einwertig, vorkommen. In dieser Be-.
Schreibung und den Ansprüchen versteht man unter der Bezeichnung »Komplex« eine Koordinationsverbindung,
die durch Vereinigung eines oder mehrerer elektronenreicher Moleküle oder Atome, welche für
sich allein existenzfähig sind, mit einem oder mehreren elektronenarmen. Molekülen oder Atomen, die auch
jeweils für sich existenzfähig sind, entsteht.
In den einzelnen Klassen der nachfolgend beschriebenen Liganden, welche dreiwertigen Phosphor enthalten
und die in den neuen erfindungsgemäß angewandten Komplexkatalysatoren enthalten sind, weisen.die
Phosphoratome ein freies oder nicht anteiliges Elektronenpaar auf. Mit einer derartigen Elektronen-.
konfiguration ist der dreiwertige Phosphor in der Lage, eine Koordinationsbindung mit nullwertigem
oder minus einwertigem Kobalt einzugehen.
Eine besondere Gruppe von Phosphinliganden bilden die tertiären sechsgliedrigen heterocyclischen
Phosphine. In diesen Phosphinen ist der Phosphor an eine Kohlenwasserstoffgruppe (Hydrocarbylgruppe)
und eine 1,5-Hydrocarbylengruppe gebunden. Unter der Bezeichnung »1,5-Hydrocarbylen« versteht man
ein Diradikal, das durch Entfernen von je einem Wasserstoffatom an zwei verschiedenen Kohlenstoffatomen
eines gesättigten oder ungesättigten Kohlen-Wasserstoffs mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen entsteht,
wobei diese beiden Kohlenstoffatome durch 3 Kohlenstoffatome voneinander getrennt sind. Ist
das 1,5-Hydrocarbylen-Diradikal ein substituiertes
oder nicht substituiertes Pentamethylen, so handelt es sich gemäß dieser Erfindung um ein Phosphorinan.
Die Brücke aus 5 Kohlenstoffatomen, d. h. das 1,5-Hydrocarbylen, kann ein Radikal sein, das nur aus
Kohlenstoff und Wasserstoff besteht und das eine Vielzahl von Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-,
Alkaryl-, kondensierte Ring-, geradkettige, verzweigtkettige und ähnliche Kohlenwasserstoffsubstituenten
aufweist. Vorzugsweise enthält der an ein Brückenkohlenstoffatom
gebundene Substituent nicht mehr als 10, besonders nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome,
und alle diese Substituenten enthalten nicht mehr als
'..-. 40 Kohlenstoffatome. Man erkennt, daß, wenn ein
Substituent einen Ring schließt, wie beispielsweise 1,4-Butadienylen, dann ein Tetrahydrophosphinolin
(Formel I) oder Tetrahydro-iso-phosphinolin (For-
mel II) . . ■ ■
P—R
(ID
R = Hydrocarbyl, eventuell substituiert
erhalten wird, wobei man annimmt, daß jedes von
erhalten wird, wobei man annimmt, daß jedes von
zwei benachbarten Kohlenstoffatomen des 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Brückengliedes mit einem
Substituenten substituiert ist. Die erwähnten substituierten 1,5-Hydrocarbylen-Diradikale können auch
eine funktionell Gruppe enthalten, wie Carbonyl, Carboxyl, Nitro, Amino, Hydroxy, Cyano, Sulfonyl
und Sulfoxyl. Ist beispielsweise das substituierte 1,5-Hydrocarbylen-Diradikal ein 3-Oxo-l,5-pentamethylen,
das möglicherweise noch weitere Substituenten aufweist, so ist das Phosphin ein Phosphorinanon, in
dem besonderen Fall ein 4-Phosphorinanon. Eine besondere Gruppe von tertiären sechsgliedrigen cyclischen
Phosphinen enthält 5 bis 33 Kohlenstoffatome im 1,5-Hydrocarbylen-Diradikal, wobei jeder an ein
Brückenkohlenstoffatom des Diradikals gebundene Kohlenwasserstoffsubstituent nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome
aufweist.
Die Bezeichnung »Hydrocarbyl« wird in ihrer anerkannten Bedeutung verwendet und bezeichnet ein
Radikal, das aus einem Kohlenwasserstoff durch Entfernung eines Wasserstoffatoms entstanden ist.
Folglich können die Hydrocarbylgruppen Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkaryl-
■J gruppen sein. Sie können einen oder mehrere Ringe
und gerade oder verzweigte Ketten enthalten. Repräsentative Hydrocarboxylgruppen sind Methyl-, Äthyl-,
Allyl-, η-Butyl-, Hexenyl-, Isooctyl-, Dodecyl-, Octadecyl-, Eicosyl-, Triacontyl-, Cyclohexyl-, Cyclooctyl-,
Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl-, Styryl- und Phenäthylgruppen. Die Hydrocarbylgruppen können auch substituiert
sein und eine oder mehrere funktionelle Gruppen, wie Carbonyl-, Carboxyl-, Nitro-, Amino-,
Hydroxy- (ζ. B. Hydroxyäthyl-), Cyano-, Sulfonyl- und Sulfoxylgruppen enthalten. Sehr geeignet sind
durch die Aminogruppe substituierte Hydrocarbylgruppen und besonders Dialkylaminogruppen, in
denen jede Alkylgruppe 2 bis 18 Kohlenstoffatome enthält. In einer bevorzugten Gruppe von Liganden
enthält die Hydrocarbylgruppe 4 bis 36 Kohlenstoffatome.
Zuweilen ist es notwendig, die Größe der Substituenten in den erwähnten Phosphinen auszugleichen.
Hat die Hydrocarbylengruppe mehrere und große Substituenten, so kann es günstig sein, eine kleine
J Hydrocarbylgruppe auszuwählen. Ist dagegegen die Hydrocarbylgruppe groß, beispielsweise der Eicosyl-
oder Triacontylrest, dann kann es von Vorteil sein, wenn die Hydrocarbylen-Substituenten kleiner und/
oder weniger zahlreich sind, so wie beispielsweise Monomethyl, Dimethyl u. ä. Besonders brauchbare
Liganden sind diejenigen, bei denen die Summe der Kohlenstoffatome der Hydrocarbylen- und Hydrocarbylgruppen
nicht größer als 41 ist.
Eine weitere bevorzugte Gruppe von Phosphinliganden stellen die tertiären 7gliedrigen heterocyclischen
Phosphine dar. In diesen Phosphinen ist der Phosphor an eine Hydrocarbylgruppe und eine
1,6-Hydrocarbylengruppe gebunden. Analog zu der 1,5-Hydrocarbylengruppe ist die »1,6-Hydrocarbylengruppe«
als das Diradikal definiert, das durch Entfernen von je einem Wasserstoff an zwei verschiedenen
Kohlenstoffatomen, die durch 4 Kohlenstoffatome eines gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffs
mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen getrennt sind, entsteht. Ist beispielsweise das 1,6-Hydrocarbylen-Diradikal
ein substituiertes oder nicht substituiertes Hexamethylen, so ist das Phosphin ein Phosphepan.
Die Hydrocarbylengruppe kann durch jede der vorher erwähnten Gruppen substituiert sein, die als Substituenten
der 5gliedrigen Kohlenstoffbrücke geeignet sind, vorzugsweise enthält sie 6 bis 34 Kohlenstoffatome.
Geeignete Hydrocarbylradikale für die tert. 7gliedrigen heterocyclischen Phosphine, welche erforder-'lichenfalls
eine oder mehrere funktionelle Gruppen als Substituenten enthalten, sind solche, wie sie bei
den 6gliedrigen heterocyclischen Phosphinen angeführt wurden. Um die Größe der Substituenten in den
7gliedrigen Ringverbindungen auszugleichen, wird es vorgezogen, daß die Summe der Kohlenstoffatome
der Hydrocarbylengruppe und der Hydrocarbylgruppe in den Phosphinen 48 nicht überschreitet.
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Liganden bilden die bicyclischen heterocyclischen tertiären
Phosphine, besonders die hydrocarbylsubstituierten gesättigten oder ungesättigten Monophosphabicyclokohlenwaserstoffe
mit 8 oder 9 Atomen im Ring, einschließlich, dem Phosphoratom, in denen der kleinste phosphorhaltige Ring mindestens 5 Atome
enthält und in denen das Phosphoratom kein Brückenkopfatom ist. Außer dem hydrocarbylsubstituierten
Phosphoratom können auch Ringkohlenstoffatome substituiert sein. Jedoch ist es günstig, wenn diese
Substituenten auf solche ohne großen Raumbedarf beschränkt sind, wie besonders Alkylgruppen mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Es wird empfohlen, daß nicht mehr als zwei Alkylsubstituenten gleichzeitig
vorhanden sind und daß diese an verschiedene Ringkohlenstoffatome gebunden sind.
Die genannten Monophosphabicyclokohlenwasserstoffe enthalten zweckmäßigerweise 7 bis 46 Kohlenstoffatome,
vorzugsweise 12 bis 40 Kohlenstoffatome.
Sehr geeignet sind bicyclische tertiäre Phosphine, die in dem bicyclischen Teil des Liganden ungesättigt
sind, besonders die hydrocarbylsubstituierten Monophosphabicyclononatriene. In diesen Liganden beträgt
die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome gewöhnlieh 8 bis 44, vorzugsweise 12 bis 38.
In den bicyclischen heterocyclischen tertiären Phosphinen sind die Hydrocarbylgruppe und die Substituenten
vorzugsweise die gleichen, wie sie bei den monocyclischen Phosphinen bereits erwähnt wurden.
Es ist günstig, wenn die Hydrocarbylgruppe 1 bis 36, besonders 4 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
Die tertiären, 6gliedrigen heterocyclischen Phosphine und ihre Herstellung wurden beschrieben von
L. Maier, »Progress in Inorganic Chemistry«, Bd. 5, F. A. Cotton, ed. Interscience Publishers, N. Y.,
1963, S. 167 bis 170, 175 bis 177, und Mann, F. G., »Progress in Organic Chemistry«, Bd. 4, F. W. Cook,
ed, Butterworths, London, 1958, S. 224 bis 226.
7gliedrige heterocyclische tertiäre Phosphine ohne Substituenten an einem Ringkohlenstoffatom kann
man herstellen entsprechend dem in der USA.-Patentschrift 3 086 053 angegebenen Verfahren durch Umsetzen
von Hexamethylen-Dihalogeniden mit monosubstituierten Alkalimetallderivaten primärer Phosphine
in flüssigem Ammoniak.
Zur Nomenklatur der bicyclischen Verbindungen bedient man sich der üblichen Bezifferung für die
Ringsysteme, wie an Hand folgender Formeln erläutert wird:
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Komplexkatalysatoren aus Kobalt, Kohlenmonoxyd und dem
Phosphinliganden können monomer sein oder aus mehreren monomeren Einheiten aufgebaut sein, sie
können z. B. Dimerisate sein. Ein besonders bevorzugter Katalysator ist Kobalt-tricarbonyl-9-phenyl-9-phosphabicyclo[4,2,l]nonan,
von dem man annimmt, daß es in der dimeren Form
Co(CO)3
in Mischung mit
Co(CO)3 P-
vorliegt.
Die Komplexkatalysatoren kann man nach verschiedenen Methoden herstellen, z. B. indem man ein
organisches oder anorganisches Kobaltsalz mit dem betreffenden Phosphinliganden in flüssiger Phase umsetzt.
Geeignete Kobaltsalze sind beispielsweise -Kobaltcarboxylate, wie Acetate, Octanoate usw., wie
auch die Kobaltsalze von Mineralsäuren, wie Chloride, Fluoride, Sulfate, Sulfonate usw. Auch Gemische
dieser Kobaltsalze sind geeignet. Es wird jedoch vor-'gezogen, daß bei Verwendung von Mischungen mindestens
1 Bestandteil der Mischung ein Kobaltalkanoat mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist. Die Wertigkeit
des Kobalts kann man verringern und den kobalthaltigen Komplex durch Erwärmen der Lösung in
einer Wasserstoff- und Kohlenmonoxydatmosphäre bilden. Die Reduktion führt man zweckmäßigerweise
vor der Verwendung des Katalysators oder gleichzeitig mit der Hydroformylierung in der Hydroformylierungszone
aus.. Entsprechend einer anderen Ausführungsform stellt man die Komplexkatalysatoren
aus· einem Kohlenmonoxyd-Kobaltkomplex her. So kann man von Dikobaltoctacarbonyl ausgehen und
dieses mit einem geeigneten Phosphinliganden der erwähnten Gruppen erhitzen, wobei ein oder mehrere
Kohlenmonoxyd-Moleküle ersetzt werden und dabei der gewünschte Katalysator entsteht. Führt man diese
Umsetzung in einem Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel aus, so kann beim Abkühlen der heißen
Kohlenwasserstoffiösung der Komplex in kristalliner Form ausfallen. Gammastrahlenanalysen des isolierten
kristallinen Körpers ergeben, daß das Kristallisat des Komplexes ein Dimeres mit einer linearen
P-Co-Co-P-Gruppe im Molekül ist. Diese Methode ist sehr günstig zur Einstellung der Anzahl der Kohlenmonoxydmoleküle
und der Moleküle des Phosphinliganden im Katalysator. Erhöht man die Menge des dem Dikobaltoctacarbonyl zugefügten Phosphinliganden,
so werden mehr Kohlenmonoxydmoleküle ersetzt.
Erfindungsgemäß hydroformyliert man olefinische Verbindungen zu vorwiegend primären Alkoholen,
indem man die olefinische Verbindung in flüssiger Phase mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in Gegenwart
der genannten Katalysatoren innig miteinander in Berührung bringt.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Stabilität des Katalysators und
in der hohen Katalysatoraktivität bei sehr tiefen Drükken über längere Zeiträume hinweg. Dementsprechend
kann man die erfindungsgemäße Hydroformylierung bei Drücken sowohl unterhalb 68 Atm als auch bei
1 Atm oder darunter ausführen. Unter vergleichbaren Bedingungen zerfallen bisher bekannte Katalysatoren,
wie Dikobaltoctacarbonyl, oder werden inaktiv. Demgegenüber beschränkt sich das erfindungsgemäße
Verfahren nicht auf niedere Drücke, sondern man kann einen großen Drückbereich bis zu 136 Atm
und darüber, beispielsweise bis zu 340 Atm, anwenden.
Der vorzugsweise angewandte spezifische Druck wird in einem gewissen Ausmaß durch die besondere Beschickung
und den angewandten Katalysator wie auch durch die Erfordernisse der Anlage bestimmt.
Im allgemeinen verwendet man Drücke von 20,4 bis 102 Atm, besonders 27,2 bis 81,6 Atm. Wegen der
einzigartigen Stabilität der Komplexkatalysatoren bei niederen Drücken ist die Verwendung von Drücken
unter 102 Atm besonders geeignet.
Im allgemeinen arbeitet man bei Temperaturen von 100 bis 3000C, vorzugsweise bei 125 bis 210° C, wobei
der Bereich von 150 bis 200° C im allgemeinen befriedigend ist. Jedoch kann man auch etwas höhere
oder tiefere Temperaturen anwenden.
Das Verhältnis Katalysator zu Olefin ist im allgemeinen
nicht kritisch und kann in einem weiten Bereich variiert werden, um z. B. ein im wesentlichen
homogenes Reaktionsgemisch zu erhalten. Deshalb sind Lösungsmittel nicht erforderlich. Jedoch kann
man auch inerte Lösungsmittel verwenden oder solche, die die gewünschte Hydroformylierungsreaktion unter
den angewandten Bedingungen nicht stören. Bei dem Verfahren kann man beispielsweise sowohl gesättigte
flüssige Kohlenwasserstoffe als auch Alkohole, Äther, Acetonitril oder Sulfolan als Lösungsmittel
verwenden. Molverhältnisse von Katalysator zu Olefin im Bereich von 1:1000 bis 10: 1 in der Reaktionszone erwiesen sich als günstig.
Das Verhältnis der Wasserstoff-Kohlenmonoxyd-Beschickung ist ebenfalls in einem weiten Bereich
veränderlich. Im allgemeinen verwendet man ein Molverhältnis Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd von
mindestens 1:1 an. Geeignete Wasserstoff-Kohlenmonoxyd-Verhältnisse
liegen zwischen 1:1 und 10:1. Das vorzugsweise angewandte Wasserstoff-Kohlenmonoxyd-Verhältnis
wird in einem gewissen Maß von der Natur des gewünschten Reaktionsproduktes bestimmt. Unter Bedingungen, bei denen man hauptsächlich
einen Aldehyd erhält, geht nur 1 Mol Wasserstoff pro Mol Kohlenmonoxyd die Umsetzung mit
dem Olefin ein. Ist der primäre Alkohol das bevorzugte Produkt, wie in dem erfindungsgemäßen Verfahren,
so reagieren 2 Mol Wasserstoff und 1 Mol Kohlenmonoxyd mit jedem Mol Olefin. Im allgemei-
nen bevorzugt man etwas höhere als stöchiometrische Wasserstoff-Kohlenmonoxyd-Verhältnisse.
Ein Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Möglichkeit einer direkten, einstufigen
Hydroformylierung der Olefine zu einem Reaktionsgemisch, in dem primäre Alkohole die
Aldehyde und Nebenprodukte aus gesättigten Kohlenwasserstoffen überwiegen, überdies erhält man im
allgemeinen geradkettige Alkohole oder normale Isomere. Durch Auswahl der Reaktionsbedingungen
in dem genannten Bereich ist es nun möglich, ein Produkt mit überwiegend normaler oder geradkettiger
Verbindung und weniger verzweigtkettige Isomere zu erhalten. Im allgemeinen ist der Alkohol das angestrebte
Endprodukt, und die erfindungsgemäßen eingesetzten Katalysatoren erzeugen dieses Produkt in
einem relativ breiten Bereich von Reaktionsbed'ingungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich im allgemeinen auf die Hydroformylierung jeder aliphatischen
oder cycloaliphatischen Verbindung mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, besonders
eineräthylenischen Doppelbindung, anwenden.Bei der Hydroformylierung von Olefinen mit beispielsweise
2 bis 19 Kohlenstoffatomen enthält das Reaktionsgemisch überwiegend aliphatische Aldehyde und
Alkohole, die ein Kohlenstoffatom mehr als die Ausgangsolefine enthalten. Das erfindungsgemäße Verfahren
wird vorteilhaft zur Hydroformylierung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in Kohlenwasserstoffen
verwendet. Geeignete Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise Monoolefine, wie Äthylen,
Propylen, Butylen, Cyclohexan, 1-Octen, Dodecen, 1-Octadecen und Dihydronaphthalin.
Als geeignete Kohlenwasserstoffe kann man sowohl verzweigt- und geradkettige als auch cyclische Verbindungen
mit einer oder mehreren dieser äthylenischen oder olefinischen Bindungen verwenden. Diese
olefinischen Bindungen können konjugiert sein, wie bei 1,3-Butadien, oder sie können auch nicht konjugiert
sein, wie im Falle von 1,5-Hexadien und 1,5-Bicyclo[2,2,l]heptadien.
Geht man von Polyolefinen aus, so kann man nur eine oder mehrere oder alle 5 olefinischen Bindungen hydroformylieren. Die olefinische
Kohlenstoff - Kohlenstoff - Doppelbindung kann endständig sein, wie bei 1-Penten, oder sich im
Inneren der Kohlenstoffkette, wie im Fall von 4-Octen, befinden.
ίο Olefinische Kohlenstoff-Fraktionen, wie beispielsweise
Fraktionen von · Olefinpolymeren, Fraktionen gekrackter Wachse u. ä., die überwiegend Olefine mit
inneren Doppelbindungen enthalten, werden rasch zu Mischungen aus terminalen Aldehyden und Alkoholen,
welche ein Kohlenstoffatom mehr als die eingesetzten Olefine enthalten, hydroformyliert, wobei die
primären Alkohole das Hauptreaktionsprodukt darstellen. Geeignete Beschickungen aus olefinischen
Kohlenwasserstofffraktionen sind beispielsweise die olefinischen Fraktionen mit C7, C8, C9, C10 und mehr
Kohlenstoffatomen, wie auch olefinische Kohlenwasserstofffraktionen breiterer Siedebereiche, wie
C7_9-, C10-I3- und C14_17-Olefinfraktionen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Hydroformylierung äthylenischer Doppelbindungen von organischen Verbindungen mit funktioneilen Gruppen verwenden. So ist es möglich, olefinisch ungesättigte Alkohole, Aldehyde und Säuren zu den entsprechenden Alkoholen, Aldehyden und Säuren zu hydroformylieren, die eine Aldehyd- oder Hydroxylgruppe an einem der Kohlenstoffatome der ursprünglichen olefinischen Doppelbindung des Ausgangsmaterials aufweisen.
Aus ungesättigten Aldehyden erhielt man so hauptsächlich Diole. Im folgenden werden einige spezifische Beispiele für verschiedene Typen olefinischer Verbindungen, die erfindungsgemäß hydroformyliert werden können, und die dabei erhaltenen Produkte angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Hydroformylierung äthylenischer Doppelbindungen von organischen Verbindungen mit funktioneilen Gruppen verwenden. So ist es möglich, olefinisch ungesättigte Alkohole, Aldehyde und Säuren zu den entsprechenden Alkoholen, Aldehyden und Säuren zu hydroformylieren, die eine Aldehyd- oder Hydroxylgruppe an einem der Kohlenstoffatome der ursprünglichen olefinischen Doppelbindung des Ausgangsmaterials aufweisen.
Aus ungesättigten Aldehyden erhielt man so hauptsächlich Diole. Im folgenden werden einige spezifische Beispiele für verschiedene Typen olefinischer Verbindungen, die erfindungsgemäß hydroformyliert werden können, und die dabei erhaltenen Produkte angegeben.
Katalysator H2 > CH3(CH2)5CHO
1. CH3(CH2)3CH = CH2 + CO
Δ 1-Hexen ■ 1-Heptanal
und/oder
CH3(CH2)5CH2OH + isomere Produkte
1-Heptanol
Katalysator
2. CH2=CHCl + CO + H2 > ClCH2CH2CH2OH
2. CH2=CHCl + CO + H2 > ClCH2CH2CH2OH
3-Chlorpropanol
und/oder
ClCH2CH2CHO + isomere Produkte
3-Chlorpropanal
Katalysator 3. CH3COOCH2CH = Ch2 + CO + H2 ► CH3COOCH2CH2Ch2CHO
Allylacetat
y-Acetoxybutyraldehyd
209 544/528
ίο
und/oder
CH3COOCH2CH2CH2CH2Oh + isomere Produkte
<5-Acetoxybutanol
| A J^ ί~Ό J^ TT | Katalysator | /\-cuo |
|
4. ι ι + UU + H2
V |
Δ | Formylcyclopentan |
| Cyclopenten | ||
| und/oder | ||
| /N-CH2OH | ||
| Cyclopentylcarbinol |
CHO
Katalysator |
5. C2H5OCOCh = CHCOOC2H5 + CO + H2 >
C2H5OCOCHCH2COOc2H5
Diäthyl-a-formylsuccinat
und/oder
und/oder
CH2OH
C2H5OCOCHCh2COOC2H5
C2H5OCOCHCh2COOC2H5
Diäthyl-a-methylolsuccinat
Allylbenzol y-Phenylbutyraldehyd
und/oder
CH2CH2CH2CH2OH ±. D.,(
2222 + isomere Produkte
(5-Phenylbutanol
Die Beschickung kann zwei oder mehrere der be- 50 und die erwähnten Phosphinliganden enthielten. Die
zeichneten Olefine enthalten. Olefinische Kohlen- Katalysatoren wurden in situ aus Kobaltoctanoat
Wasserstofffraktionen werden unter den genannten in folgender Versuchsanordnung hergestellt.
Bedingungen zu Gemischen von Aldehyden und Ein Autoklav aus korrosionsbeständigem Stahl
Alkoholen, in denen die Alkohole überwiegen, hydro- von 300 cm3 Fassungsvermögen wurde mit 1250 UpM
formyliert. 55 magnetisch gerührt und mit einem vorgemischten
Aus den erhaltenen Reaktionsgemischen kann der Wasserstoff-Kohlenmonoxyd-Gas beaufschlagt. Die
Katalysator in an sich bekannter Weise abgetrennt den Katalysator bildenden Bestandteile (z. B. tertiäres
werden, beispielsweise durch Absitzenlassen, Lösungs- Phosphin und Kobaltoctanoat) und das Olefin, I-D0-mittelextraktionen,
Destillation, Fraktionierung, Ad- decen wurden zunächst in das Reaktionsgefäß eingesorption
usw. Der Katalysator oder dessen Kompo- 60 speist. Das Reaktionsgefäß wurde dann geschlossen,
nenten, wie auch nicht umgesetzte Beschickung, evakuiert und das H2CO-GaS aufgepreßt, bis alle
können teilweise oder vollständig erneut der Reak- anderen Gase ersetzt waren. Dann wurde das Reaktionszone
zugeführt werden. tionsgefaß unter einem ausreichenden H2/C0-Druck
erhitzt, so daß der endgültige Druck bei der Reaktions-
B ei spiel 1 6S temperatur ungefähr 71,3 Atm betrug. Nach dem
Temperaturausgleich wurde eine Druckverminderung
1-Dodecen wurde in Gegenwart von Kobaltkata- festgestellt. Die Reaktionsbedingungen und Ergebnisse
lysatoren hydroformyliert, welche Kohlenmonoxyd sind in Tabelle I angeführt.
Das Beispiel 2 wurde als Vergleichsversuch durchgeführt unter Verwendung von handelsüblichem Trin-butylphosphin
als Phosphorligand. Ein Vergleich zwischen Beispiel 2 und den Beispielen 3 bis 10 zeigt,
daß die Menge an unerwünschtem gesättigtem Kohlenwasserstoff-Nebenprodukt, welches bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Komplexkatalysatoren entstanden ist, um etwa ein Drittel bis zwei Drittel,
durchschnittlich etwa die Hälfte geringer ist als bei Verwendung von Tri-n-butylphosphin, obwohl die
Hydrierungsaktivität der neuen Katalysatoren in den Beispielen 3 bis 10 ausreichte, um im wesentlichen eine
vollständige Hydrierung des intermediären Aldehyds zu erzielen.
Tabelle I Hydroformylierung von 1-Dodecen
Phosphinligand
| Kobalt Gewichts prozent |
Phosphin- Kobalt-Mol- verhältnis |
| 0,2 0,2 |
2 2 |
| 0,2 | 3 |
| 0,2 0,2 |
4 3 |
| 0,2 | 2 |
| 0,2 | 2 |
| 0,2 | 4 |
| 0,2 | 2 |
H2/CO-Molverhältnis
Temperatur
0C
0C
Druck Atm
Reaktionszeit bei 50% Umsatz/ Min.
Tri-n-butylphosphin
1 -Phenylphosphorinan ...
1 -(2,4,4-Trimethyl-l -pen-
tenyl)-phosphorinan
2,2,6,6-Tetramethyl-l -phe-
nyl-phosphorinan
1-Eicosyl-phosphorinan .. 2,2,6,6-Tetramethyl-1-octacyl-phosphorinan
.. 1 -Diisopropylaminophosphorinan
2,2,6,6-Tetramethyl-l -phenyl-4-phosphorinanon ...
.4,4-Dimethyl-l -phenylphosphorinan
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
198 bis 202
198,5 bis 202,5
198,5 bis 202,5
200,5 bis 203
200
200
200
198 bis 200
198 bis 202
198 bis 200
198 bis 200
198 bis 202
198 bis 200
198 bis 200
68 68
68
68 81,6
81,6 81,6 68 81,6
36 23
24
22 28
38 29 64
27
| (Fortsetzung) | Phosphinligand | Umsatz von 1-Dodecen |
Umsatz zu gesättigtem Kohlenwasserstoff |
Umsatz zu primären Alkoholen |
|
| Beispiel | Tri-n-butylphosphin | 99,1 100 99,0 99,2 98,9 100 98,4 99,2 98,3 |
20,4 10,7 8,4 7,4 8,9 10,3 13,2 11,5 10,9 |
78,2 88,8 90,1 91,2 87,5 89,1 84,8 87,1 87,4 |
|
| 2 3 4 5 6 7 |
1-Phenyl-phosphorinan 1 -(2,4,4-Trimethyl-l -pentenyl)-phosphorinan 2,2,6,6-Tetramethyl-l-phenyl-phosphorinan 1-Eicosyl-phosphorinan 2,2,6,6-Tetramethyl-l-octadecyl-phosphori- nan |
||||
| OO Os | 1 -Diisopropylamino-phosphorinan 2,2,6,6-Tetramethyl-l-phenyl-4-phosphori- nanon |
||||
| 10 | 4,4-Dimethyl-l-phenyl-phosphorinan |
Beispiel 11 (zum Vergleich)
1-Dodecen wurde wie in den bisherigen Beispielen hydroformyliert durch Umsetzung mit Kohlenmonoxyd
und Wasserstoff unter Anwendung eines Mol-Verhältnisses H2 zu CO = 2:1 bei 198 bis 2030C
und einem Druck von 68 Atm und einer Kontaktzeit von 30 Stunden in Gegenwart von Triphenylphosphinkobalt-carbonyl
als Katalysator. Das Olefin wurde zu 98,8% umgesetzt unter Bildung von 86,1%
C^-Alkoholen. Diese C,3-Alkohole bestanden zu
52% aus linearem, geradkettigem n-Tridecanol, der Rest waren verzvveigtkettige Alkohole.
Ähnlich wurden 1-Dodecen hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei
einem Mol verhältnis Wasserstoff zu CO = 2: 1, bei 198 bis 20Γ C, einem Druck von 68 Atm und einer
Kontaktzeit von 3 Stunden, in Gegenwart des erfindungsgemäßen 1 - Phenylphosphorinankobalt - carbonyl
als Katalysator. Das Olefin wurde zu 99,6% umgesetzt, und man erhielt 86,9% C13-Alkohole.
Diese waren zu 77% lineares, geradkettiges n-Tridecanol, der Rest bestand aus verzweigtkettigen Alkoholen.
Entsprechend wurde 1-Dodecen hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff
bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, bei 200° C, einem Druck von 81,6 Atm, einer Kontaktzeit
von 5 Stunden in Gegenwart des erfindungsgemäßen 1-Eicosyl-phosphorinankobalt-carbonyl als
Katalysator. Es wurde 99,4% ige Umsetzung erzielt, und man erhielt zu 83,3% C13-Alkohole. Diese waren
zu 80% lineares, geradkettiges n-Tridecanol, der Rest bestand aus verzweigtkettigen Alkoholen.
Aus diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß bei Verwendung eines Katalysators mit Triphenylphosphin
IO
als Ligand im Reaktionsprodukt die angestrebten geradkettigen oder normalen Alkohole gegenüber
den verzweigtkettigen Isomeren nicht in so überwiegendem Maße enthalten sind wie bei der Verwendung
der erfindungsgemäßen Katalysatoren, in denen als Phosphorliganden tertiäre 6gliedrige heterocyclische
Phosphine enthalten sind.
Beispiele 14 bis 18
Die Tabelle II zeigt die experimentellen Ergebnisse und Reaktionsbedingungen der Hydroformylierung
von 1-Dodecen unter Verwendung von Katalysatoren mit 7gliedrigen heterocyclischen Phosphinen als Liganden.
Tabelle II Hydroformylierung von 1-Dodecen
| Phosphinligand | Kobalt, | Phosphin- Kobalt- Mo !ver |
H2/CO- Molver- hältnis |
Temperatur | Druck | Reaktions | Umsatz von 1-Dode |
Umsetzung zu | primären Alka- |
|
| Bei spiel |
Gewichts | hältnis | zeit bei 50% Um- satz |
cen | gesättig tem Koh |
nolen | ||||
| prozent | °C | Atm | lenwasser | |||||||
| 1-Phenyl-phos- | Min. | stoff | ||||||||
| 14 | phepan | 02 | 2 | 2,1 | 198 bis 200 | 81,6 | 100 | 86,0 | ||
| 3,6-Dimethyl- | 24 | 13,1 | ||||||||
| 15 | l-(l-methylhepta- | Λ. _< j Λ. | ||||||||
| decyl)-phosphepan | 0,2 | 2 | 2,1 | 198 bis 200 | 81,6 | 97,8 | 82,6 | |||
| 1 -Eicosyl-S.o-dime- | 33 | 15,0 | ||||||||
| 16 | thyl-phosphepan .. | 0,2 | 1,5 | 2,1 | 198 bis 200 | 81,6 | 97,8 | 80,7 | ||
| 3,6-Dimethyl- | 28 | 15,7 | ||||||||
| 17 | 1-phenyl-phos- | |||||||||
| phepan | 0? | 2 | 21 | 200 | 81,6 | 100 | 86,2 | |||
| 3,6-Dimethyl- | 22 | 127 | ||||||||
| 18 | 1 -octadecyl-phos- | |||||||||
| phepan | 0,2 | 2 | 2,1 | 198 bis 200 | 81,6 | 98,4 | 81,7 | |||
| 26 | 16,6 | |||||||||
1-Dodecen wurde hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei einem
Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, bei 200°C und
einem Druck von 81,6 Atm, einer Kontaktzeit von 3 Stunden in Gegenwart von 3,6-Dimethyl-l-phenylphosphepan-kobalt-carbonyl
als Katalysator. Das Olefin wurde zu 100% umgesetzt, wobei 66,2% C13-AIkO-hole
entstanden. Diese waren zu 74,4% lineares, geradkettiges n-Tridecanol, der Rest bestand aus verzweigtkettigen
Alkoholen.
Entsprechend wurde 1-Dodecen hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff
bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2: 1, bei
198 bis 200° C, einem Druck von 816 Atm, einer Kontaktzeit von 3 Stunden, in Gegenwart des erfindungsgemäßen
3,6 - Dimethyl - 1 - octadecyl - phosphepan-kobalt-carbonyl als Katalysator. Das Olefin
wurde zu 98,4% umgesetzt, und man erhielt zu 81,7% C13-Alkohole, die zu 82% aus linearem, geradkettigem
n-Tridecanol und restlich aus verzweigtkettigen Alkoholen bestanden.
Einen ähnlichen Versuch führte man aus unter Verwendung eines Katalysators, der bicyclisches, heterocyclisches
Phosphin enthielt. Die Versuchsergebnisse wie auch die Reaktionsbedingungen waren die
folgenden:
| Phosphinligand | Gemisch von | |
| 45 | 9-Phenyl-9-phos- | |
| phabicyclo[4,2,l]no- | ||
| nan und 9-PhenyI- | ||
| 9-phosphabicyclo- | ||
| Kobalt, Gewichtsprozent | [3,3,1 ]nonan | |
| 50 | Phosphin-Kobalt-Molverhältnis | |
| H2-CO-Molverhältnis | 0,2 | |
| Temperatur | 2 | |
| Druck Atm | 2,1 | |
| Reaktionszeit bei 99% Umsatz, | 198-200 | |
| 55 | Stunden | 81,6 |
| Umsatz von 1-Dodecen | ||
| Kohlenwasserstoff, % | 1,5 | |
| Umsatz zu primären Alkanolen.. | 100 | |
| 60 | 11,8 | |
| 87,6 | ||
Ähnlich wie im Beispiel 21 wurde 1-Dodecen hydroformyliert
durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1
bei 1830C, einem Druck von 68 Atm, einer Kontakt-
zeit 6 Stunden, in Gegenwart eines erfindungsgemäßen
Katalysators, der aus einem Gemisch von 9-Eicosyl-9 - phosphabicyclo[4,2,l]nonan - kobalt - carbonyl und
9 - Eicosyl - 9 - phosphabicyclo[3,3,l]nonan - kobaltcarbonyl bestand, der ein Molverhältnis Phosphin zu
Kobalt = 1,5:1 aufwies. Das Olefin wurde zu 98,5% umgesetzt. Man erhielt dabei 86,9% C13-AIkOhOIe, die
zu 89% aus linearem, geradkettigem n-Tridecanol und restlich aus verzweigtkettigen Alkoholen bestanden.
Aus diesen Vergleichsergebnissen ist ersichtlich, daß bei Verwendung eines Katalysators, der Triphenylphosphin
als Phosphorligand enthält, im Reaktionsprodukt die gewünschten linearen geradkettigen oder
normalen Alkohole gegenüber den verzweigtkettigen Isomeren nicht in so überwiegendem Maße enthalten
sind wie bei Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators, der als Phosphorligand das erfindungsgemäße,
bicyclische, heterocyclische tertiäre Phosphin enthält.
verbesserten Hydroformylierungskatalysatoren erzielt wird, welche als Phosphorliganden die erfindungsgemäßen
bicyclischen heterocyclischen tertiären Phosphine enthalten, im Vergleich zu einem Katalysator,
der als Phosphorligand ein Trialkylphosphin, wie z. B. Trilaurylphosphin, enthält.
1-Dodecen wurde wie im Beispiel 25 hydroformyliert
durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, bei
163 bis 165° C, 81,6 Atm, einer Kontaktzeit 11 Stunden
in Gegenwart von 9-Phenyl-9-phosphabicyclo-[3,3,l]nonan-kobalt-carbonyl als Katalysator, dessen
Molverhältnis Phosphin zu Kobalt 1,5:1 betrug. Das Olefin wurde zu 95% umgesetzt, und man erhielt
83,4% primäre C13-Alkohole. Von diesen waren 87,6%
lineares, geradkettiges n-Tridecanol.
. (zum Vergleich)
1-Dodecen wurde wie in den vorhergehenden Beispielen hydroformyliert, jedoch wurde außerdem noch
eine alkalische Substanz zugegeben, wobei das Molverhältnis KOH zu Kobalt 0,75:1 betrug. Durch die
Umsetzung mit Kohlenmonoxyd und -Wasserstoff bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, 200 bis
203° C, 68 Atm, einer Kontaktzeit 5,5 Stunden, in Gegenwart von Trilaurylphosphin - kobalt - carbonyl
mit einem Phosphin-Kobalt-Verhältnis = 1,5:1 als Katalysator wurde das Olefin zu 99,2% umgesetzt,
wobei man 83,2% primäre C^-Alkohole erhielt.
Entsprechend hydroformylierte man 1-Dodecen bei 183 bis 185° C, einer Kontaktzeit 6 Stunden, in Gegenwart
eines erfindungsgemäßen Katalysators, der aus einem Gemisch von 9 - Eicosyl - 9 - phosphabicyclo-[4,2,l]nonan-kobalt-carbonylund9-Eicosyl-9-phosphabicyclo[3,3,l]nonan
- kobalt - carbonyl bestand. Das Olefin wurde zu 98,5% umgesetzt, wobei das Reaktionsprodukt
86,9% primäre C13-Alkohole enthielt.
Entsprechend wurde 1-Dodecen bei 185° C, einer Kontaktzeit 5 Stunden, 81,6 Atm, in Gegenwart eines
erfindungsgemäßen Katalysators, bestehend aus einem Gemisch von 9-Phenyl-9-phosphabicyclo[4,2,l]nonan-kobalt-carbonyl
und 9-Phenyl-phosphabicyclo-[3,3,l]nonan-kobalt-carbonyl
hydroformyliert. Das Olefin wurde zu 99,4% umgesetzt und man erhielt 88,2% primäre C13-Alkohole.
Die erhaltenen Ergebnisse, gemäß welchen man eine ähnliche Umsetzung bei etwa gleicher Kontaktzeit,
aber bei einer um etwa 15° C niedrigeren Temperatur erhielt, zeigen die außergewöhnlich hohe Hydroformylierungsgeschwindigkeit,
die durch die neuen und 1-Dodecen wurde wie im Beispiel 25 hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff
bei einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, bei 183 bis 185° C, 81,6 Atm, einer Kontaktzeit 6 Stunden in Gegenwart
eines Katalysators, der aus einer Mischung von 9 - Eicosyl - 9 - phosphabicyclo[4,2,l]nonankobalt
- carbonyl und 9 - Eicosyl - 9 - phosphabicyclo-[3,3,l]nonan - kobalt - carbonyl bestand, wobei das
Molverhältnis Phosphin zu Kobalt 1,3:1 betrug. Das Olefin wurde zu 98,5% umgesetzt, wobei man 86,9%
primäre C13-Alkohole und als Nebenprodukt 11,6%
gesättigten Kohlenwasserstoff erhielt.
Bei Wiederholung dieses Versuchs unter Anwendung eines Drucks von nur 43,2 Atm und einer Kontaktzeit
7 Stunden wurde das Olefin, ähnlich wie bei höherem Druck, zu 98,4% umgesetzt, wobei man 86,6%
primäre C13-Alkohole und als Nebenprodukt 11,7%
gesättigten Kohlenwasserstoff erhielt.
Eine Reihe von normalen Olefinen mit inneren Doppelbindungen wurde hergestellt durch Chlorieren von
geradkettigen Paraffinen und anschließende Chlor-Wasserstoffabspaltung,
wobei man ein Gemisch vor im wesentlichen solchen Olefinen mit einem Gehalt
von weniger als 5% an 1-Olefinen erhielt. Auf dies·*
Weise wurden jeweils Tetradecene, Tridecene, Do decene und Undecene hergestellt. Diese Olefine wur
den jeweils wie im Beispiel 25 hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff be^
einem Molverhältnis H2 zu CO = 2:1, bei 170°C
81,6 Atm, einer Kontaktzeit 7,5 bis 9 Stunden ir Gegenwart eines Katalysators, der aus einem Gemiscl
von 9 - Eicosyl - 9 - phosphabicyclo [4,2, l]nonan - kobalt carbonyl und 9-Eicosyl-9-phosphabicyclo[3,3,l]no
nan-kobalt-carbonyl bestand; das Gemisch enthiel
0,4 Gewichtsprozent Kobalt und wies ein Molverhäli nis Phosphin zu Kobalt = 2:1 auf. Die in Tabelle I!
angeführten Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit de erfindungsgemäßen Katalysatoren bei der Umsetzun
normaler Olefine mit inneren Doppelbindungen zi im wesentlichen normalen, terminalen Alkoholer
209 544/5C
17
Tabelle III
Tabelle III
Hydroformylierung von Olefinen
mit inneren Doppelbindungen
mit inneren Doppelbindungen
| Olefin | Umsatz von Olefin % |
Umsatz zu pri mären Alkoholen % |
Lineares Alken | Gerad- kettiges % |
| Tetradecen Tridecen Dodecen Undecen |
98,6 96,5 95,9 95,5 |
83,1 84,2 86,7 82,4 |
n-Penta- decanol n-Tetra- decanol n-Tridecanol n-Dodecanol |
84,0 86,6 87,5 89,7 |
Phosphinligand
Kobalt, Gewichtsprozent
Phosphin-Kobalt-Molverhältnis
H,-CO-Verhältnis
Temperatur, 0C
Druck, Atm
9-Phenyl-9-phos-
phabicyclo[4,2,l ]no-
na-2,4,7-trien
0,2
2
2
2,1
198 bis 200
81,6
81,6
| Phosphinligand | 9-Phenyl-9-phos- phabicyclo[4,2,l ]no- na-2,4,7-trien |
| Reaktionszeit bei 99% Umsatz. Stunden Umsatz von 1-Dodecen Umsatz, zu gesättigtem Kohlen- 10 wasserstoff, % Umsatz zu primären Alka- nolen, % |
1,5 98,6 9,6 88,6 |
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren besteht ein weiterer ökonomischer Vorteil
darin, daß man bei einem kontinuierlichen Hydroformylierungsverfahren eine längere Katalysatorwirksamkeit
erzielt dank seiner Fähigkeit, die Hydroformylierung bei niederen Temperaturen durchzuführen.
Außerdem sind diese Katalysatoren während der Hydroformylierung gegenüber Oxydation und Abbau
stabiler als Katalysatoren, welche einen Tiralkylphosphinliganden enthalten.
Auf analoge Weise wie in den vorherigen Beispielen führte man einen Versuch durch unter Verwendung
eines Katalysators, der ein ungesättigtes, bicyclisches, heterocyclisches Phosphin enthielt. Die Reaktionsbedingungen waren die folgenden:
1-Dodecen wurde hydroformyliert durch Umsetzen mit Kohlenmonoxyd bei einem M öl verhältnis H2 zu
CO = 2:1, 2000C, 81,6 Atm, einer Kontaktzeit 1,3 Stunden in Gegenwart eines erfindungsgemäßen
9 - Phenyl - 9 - phosphabicyclo[4,2,1 ] - nona - 2,4,7 - trienkobalt-carbonyl
als Katalysator. Dieser wies ein Molverhältnis Phosphin zu Kobalt = 1,5:1 auf. Das Olefin
wurde zu 98,6% umgesetzt, und man erhielt 88,6% C13-Alkohole. Diese bestanden zu 68% aus linearem,
geradkettigem n-Tridecanol; der Rest waren verzweigtkettige Alkohole.
Ähnlich wie im Beispiel 23 wurde 1-Dodecen hydroformyliert
bei 1750C, einer Kontaktzeit 5 Stunden, einem Druck 81,6 Atm in Gegenwart des erfindungsgemäßen
9 - Phenyl - 9 - phosphabicyclo[4,2,l]-nona- 2,4,7 - trien - kobalt - carbonyls als Katalysator.
Man erhielt 98,6%ige Umsetzung des Olefins. Das Umsetzungsprodukt enthielt 88,6% primäre C13-Alkohole.
Diese Beispiele, bei denen ein vergleichbarer Umwandlungsgrad bei etwa gleicher Kontaktzeit, aber
um 25° C niedrigerer Temperatur als bei den bekannten Katalysatoren erhalten wurden, zeigen die außerordentliche
Hydroformylierungsgeschwindigkeit bei Verwendung der neuen Komplexkatalysatoren.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren besteht ein weiterer ökonomischer Vorteil
darin, daß in einem kontinuierlichen Hydroformylierungsverfahren eine längere Katalysatoraktivität erreicht
wird, da die Hydroformylierung bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird. Auch sind erfindungsgemäße
Katalysatoren während des Hydroformylierungsverfahrens stabiler als z. B. die Katalysatoren,
welche einen Trialkylphosphinliganden enthalten.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen durch Umsetzung von Olefinen
mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysatorkomplexes aus Kobalt,
Kohlenmonoxyd und einem cyclischen Phosphin, dadurchgekennzeichnet, daß man
einen solchen Katalysator verwendet, dessen Phosphin ein heterocyclisches Phosphin mit mindestens
5 Kohlenstoffatomen im heterocyclischen Ring ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphin ein tertiäres heterocyclisches
Phosphin ist..,
3. Verfahren nach Anspruch Γ und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Phosphin 2,2,6,6-Tetramethyl
-1 - phenyl - phosphorinan, 1 - Eicosyl - phosphorinan, 1 - (2,4,4 - Trimethyl -1 - pentenyl) - phosphorinan
oder l-Diisopropylamino-phosphorinan ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphin 1-Phenyl-phosphepan
oder 3,6-Dimethyl-l-phenyl-phosphepan ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphin ein Monophosphabicyclokohlen
wasserstoff mit 7 bis 46, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen, insbesondere
9-Eicosyl-9-phosphabicyclononan oder 9-Phenyl-9-phosphabicyciononan
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphin ein solches mit
12 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 9-Eicosyl-9-phosphabicyclo
[4,2,1 ] -nona-2,4,7-trien oder 9-Phenyl-9-phosphabicyclo[4,2,l]nona-2,4,7-trien
ist.
Applications Claiming Priority (13)
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| US46857565 | 1965-06-30 | ||
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| US46857265 | 1965-06-30 | ||
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| US49355565 | 1965-10-06 | ||
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|---|---|
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Family
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Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19661543471 Granted DE1543471A1 (de) | 1965-03-29 | 1966-03-28 | Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen |
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Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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