DE1518625A1 - Verfahren zur Herstellung von Transadditionsprodukten von Olefinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Transadditionsprodukten von OlefinenInfo
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Classifications
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Description
522 fifth Avenuβ, ffew York 36, New York (V.St.A.).
Verfahren zur Herstellung von Transadditionsprodukten von
Olefinen
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in der Durchführung
chemischer Reaktionen, insbesondere Iransadditionsreaktionen
zwischen olefinischen Verbindungen und reaktionsfähigen organischen Verbindungen, die keine äthylenisoh und
acetylenisch ungesättigten Gruppen enthalten»
Die Iransadditionsreaktion findet statt zwischen einem Olefin und einem Kettenübertragungsmittel durch Anlagerung
der Fragment· eines Kettenübertragungsmittels an die Enden eines Olefins oder eines Polymeren des Olefins. Beispielsweise
reagiert Äthylen mit Essigsäure zu einem Gemisch von Verbindungen der formel H(GH2-OH2^-GH2-CO..OH, worin η verschiedene Werte von 1 aufwärts hate Die Reaktion, die durch
einen Initiator ausgelöst werden kann, ermöglicht es somit, aus einfachen Verbindungen Verbindungen von höherem Molekulargewicht»
E.B. Garbonsäuren und Alkanole mit 4 oder mehr
C-Atomen, die von erheblichem technischem Wert sind, herzustellen.
Die Eransadditionsreaktion mit einem Olefin führt bekannt
zwangsläufig zu einem Gemisch, von Produkten, die isoliert
werden müssen· Verschiedene Vorschläge wurden bereits gemacht, die Zahl der aus einem bestimmten Reaktionateilnehmer-
909800/1181
BAD OBGlNAL
paar gebildeten Transadditionsprodukte zu begrenzen, Die
Reaktion hat jedoch den v/eiteren Hachte.il, daß die Ausbeute
an !Dransadditionsprodukten im Verhältnis zu der verbrauchten
Initiatormenge nicht so hooh ist, wie es wünsohenewert wäre,
und Nebenprodukte zusätzlich zu den gewünschten Transadditions«
produkten gebildet werden»
Gemäß der Erfindung führt man die Reaktion zur Herstellung
von Eraneadditionsprodukten durch Umsetzung zwischen einer olefinischen Verbindung and einem Kettenübertragungsmittel,
daß eine von äthyIonisch und acetylen!sch ungesättigten
Gruppen freie organische Verbindung ist, in Gegenwart eine» wasserlöslichen Initiators in einem wässrigen Medium durüa,
das den Initiator entliält, und extrahiert das Trans additions«
produkt aus dem wässrigen Medium, während es darin gebildet wird, mit einem Lösungsmittel, das wenig oder kein Wasser
löatc Durch die Erfindung wird eine Verbesserung de«? Wirkungsgradesdes
Initiatorö erhielt, d*h» ein® Erhöhung der bei
der Reaktion ausgenutzten olefinischen Verbindung in Mol pro
Mol des verbrauchten Initiators.
Offensichtlich ergibt- sioh der verbesserte wirtschaftliche
Wert des Verfahrens bei Durchführung gemäß der Erfindung nicht so sehr aus einem höheren Olefinumsatz als aus einem
verringerten Umsatz der gewünschten Transadditionsprodukte zu unerwünschten Nebenprodukten» Diese Umwandlung in Hebenprodukte
findet möglicherweise dadurch statt, daß aus den gebildeten primären Resten sekundäre und tertiäre Reste gebildet
werden, die einen Verlust an gewünschten Produkten darstellen und, da sie viel weniger reaktionsfähig mit Olefinen
sind als die primären Reste, an Kettenbeendigungsreaktionen' unter Bildung der unerwünschten Nebenprodukte teilnehmen.
Nimmt man beispielsweise die Reaktion zwischen Äthylen, und
Essigsäure, so wird als primärer Rest fc-Carboxypentyl
gebildet. In diesem Rest liegen
die oc-Wasserstoffatome in einer sterisoh günstigen Stellung
SO 9-860/ 11.81 .
BAD ORtGINAl.
für die Reaktion mit dem tu -Kohlenstoffatom der Methylen·"
kette, so daß dieses. Kohlenstoffatom eine wirksamere "Konzentration*1 "bezüglich dieser oC-Wasserstoffatome als
bezüglich der et-Wasserstoffatome der Essigsäuremoleküle
hat. Be wird angenommen, daß hierdurch die Bildung von sekundären Resten durch eine intramolekulare Reaktion
( "back-biting") wie folgt "begünstigt. wirdi
| 'OH2 | H | > | OH, | H | |
| OH9 | T 0Η-0Ο-ΟΗ |
OH9 | ÖH-00-0H | ||
| ί Ζ OH2 |
» 2 OH2 |
ί | |||
| C-. | |||||
| /■ ι |
|||||
Biese sekundären Reste können auch, so wird angenommen, aus den normalen Iransadditionsprodukten durch Einwirkung von
Resten aus dem Initiator wie folgt gebildet werden:
H(-OH2-OH2 )η-0Η2-0Ο-ΟΗ + R* —*»
HC-OH2-OH2) J1-OH-OO-OH + RH ,
während sekundäre Reste aus beiden Quellen in gleicher Weise tertiäre Reste wie folgt bilden können;
H(-0H2-0H2) J1-OH-OO-OH + OH2^OH2
HC-OH2-OH2)n-0H( OH2-OH3 )-00-0H -ί-^
HC-OH2-OH2)n-Ö(OH2-OH3)-00-OH + RH
Es wird angenommen, daß diese sekundären und tertiären Reste
weniger reaktionsfähig mit Olefinen sind als die primären Reste, während der tertiäre Rest unter Bedingungen, die zu
schneller Reaktion der primären Reste führen, fast inert ist, so daß kettenbeendigende bimolekulare Reaktionen der sekundären
und tertiären Reste auf Kosten der Bildung normaler Tranaadditionsprodukte unter Verbrauch des Initiators für
die Bildung von frischen sekundären und tertiären Resten stattfinden»
Wahrscheinlich aus dem G-runde, weil die sekundären Reste
909808/1181
durch intramolekulare Reaktion spwie auch durch die Einwirkung
von Initiatorresten auf das Eransaddltioniprodukt
gebildet werden können, unterdrückt die Erfindung nicht vollständig die Bildung von sekundären Resten und des
Produkts ihrer Reaktion mit Olefinmolekülen» So können aus Äthylen und Essigsäure sowohl Buttersäure als auch 2-Äthylcapronsäure
nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhalten werden· Wie nachstehend erläutert, ist es möglieh, die Reaktionsbedingungen
so einzustellen, daß die Bildung eines der beiden Produkte begünstigt wirde
Der olefinische Reaktionsteilnehmer kann ein endständig
und/oder innenständig ungesättigtes Olefin SeIn1 insbesondere
Äthylen, Propylen, Buten-1, Penten-1 bis Octadeoen-1 und
höhere 1-Olefine mit beispielsweise bis zu 26 0-Atomen. Die
entsprechenden 2-Olefine können ebenfalls verwendet werden« Besonders vorteilhaft für die Herstellung der tti-Addukt·
sind Penten-1, Hexen-1, Hepten-1 und höhere Mitglieder der
homologen Reihee
Weitere geeignete olefinische Reaktionsteilnehmer Bind beispielsweise
die endständig unkonjugierten Diolefine mit
beispielsweise TkIs zu 26 O-Atomen«, Olefine mit innenständigen
Doppelbindungen, z.B. solche der allgemeinen formel R-OH=GH-R*, worin R und R* ;je einen geradkettigen Alkylrest
oder einen nicht-endständig ungesättigten Alkenylrest dar~
stellen, wobei das Olefin unkonjuglert, wenn auch nicht so
reaktionsfähig ist, können ebenfalls für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden» R und R* können gleich
oder verschieden sein, und der Alkyl·· oder Alkenylrestf den
sie darstellen, kann beispielsweise 1-12 O-Atome enthalten·
Als olefinische Reaktionskomponente eignen sich außerdem
substituierte Olefine, z.B. 5-Hexensäure,
OH2=OH-OH2-OH2-Gh2-OOOH, und andere geradkettige, endständig
ungesättigte Monocarbonsäuren mit beispielsweise 3-27 O-Atomen
sowie die Methyl-, Äthyl- und höheren Alkylester und sonstigen Ester, die unsubstituierten und H-substituierten
Amide, die Nitrile und andere Derivate dieser Säuren· 909808/1 181
spezielle Beispielt ταη Verbindungen, die ale olefinische
Eeaktionskomponente in Trage kommen,seien genannt: A'thylen,
Eettten-Ii, 0©ten-1, Hepten-3, 3-Mßthylbuten-1, 4~Methylpenten~1
5HKtthvlhex»n«-1, 6-Methylhepten~1 und Olefine der folgenden
Formeln t
z1 OH2-OBI-OH2-OIiRCSi-OH2-OH3
O2H5-OH-OH-O2H5
O9H19-OE=QH-O9H19
2m allgemeinen werden verzweigte Olefine (z.B. Isobutylen)
nicht bevorzugt, da sie zur Bildung eines tertiären Zwischenrestes
mit den damit verbundenen, vorstehend erwähnten Nachteilen führen.
Bs ist möglich, Gemische verschiedener olefinischer Reaktionskompdinenten
in beliebigen Mengenverhältnissen zu verwenden, ws. Produktgemisohe herzustellen, deren Eigenschaften sich für
•inen bestimmten Verwendungszweck am besten eignen.
Geeignete Kettenübertragungsmittel für das Verfahren gemäß der Erfindung sind beispielsweise organische Säuren und
Alkohole, insbesondere die wasserlöslichen organischen Säuren und Alkohole, die keine äthylenisoh und acetylenisoh ungesättigten
Gruppen enthalten. Vorteilhaft werden organische Säuren verwendet, die wenigstens 2 0-Atome im Molekül enthalten·
Ameisensäure kann ebenfalls verwendet werden, hat' jedoch einen niedrigen Kettenübertragungswirkungsgrad und exgibt
damit einen niedrigen Wirkungegrad des Initiators. Geeignete
organische Säuren sind beispielsweise die gesättigten aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren,
die wenigstens teilweise in Wasser löslich sind, z.B. Säuren der allgemeinen formel B-OOOS, worin B einen Alkylrest mit
1—20 0-Atomen darstellt, mit der vorstehend genannten lösliehkeit.
Die organische Säure kann halogeniert oder in anderer Weise substituiert sein. Beispielsweise kann eine diohlorierte
od«r difluorierte Alkaneäure, Z0B. Bichlor- und Difluoressig-
909808/1181 SAD
säure^ verwendet werden. Geeignet sind ebenfalls die
ft»G&«DimQthyl-f -Dläthyl- und höheren Dialkyleasigaäuren,
die ixnter die bereits genannte Formel E-OOOH fallen» jedoch
müssen diese Säuren wenigstens ein et—Wasserstoff atom enthalten·
In dieser Formel ist R vorzugsweise Methyl, Äthyl oder Isöbutyl*
Die verschiedenen Hydroxyalkansäuren, wie Glykolsäure, und
die verschiedenen hydroxylierten Propion-, Butter-, Valerian-
und höheren Alkaneäuren sind Beispiele weiterer geeigneter Kettenübertragungsmittel.
Polyfunktionelle Säuren, wie Polycarbonsäuren, können ebenfalls
verwendet werden, jedoch iat bei ihrer Verwendung die Reaktion komplizierter·
Besonders wertvoll als Kettenübertragungsmittel ist Isobuttersäure,
da sie zur Bildung einer Reihe von Eeosäuren führt,
dohe Säuren,in denen die Carboxy!gruppe an ein tertiäree
Ö-Atom gebunden ist» Die üiec#äuren können beispielsweise
zur Herstellung von Hochtemperatur-Schmiermitteln verwendet
werden«.
Als Kettenübertragungsmittel geeignete Alkohole sind beispielsweise
die einwertigen Alkohole einschließlich der gesättigten aliphatischen geradkettigen oder verzweigten
einwertigen Alkohole, die wenigstens teilweise in Wasser löslich sind, z.B. Alkohole mit bis zu 8 G-Atomen·
Methanol kann als Kettenübertragungsmittel für die Herstellung von geradkettigen primären Alkoholen mit einer ungeraden
Zahl von C-Atomen verwendet werden. Auf diese Weise hergestelltes Heptanol-1 t&nn. in die sehr wertvolle Heptansäure
umgewandelt werden. Bei Verwendung von Isopropylalkohol als Reaktionskomponente wird eine Reihe von 1,1 -Dimethylalkanolen
erhalten. Bei der Herstellung dde ser Transadditioneprodukte
aus Isopropylalkohol kann Acetjclperoxyd ale Initiator
verwendet werden. Dies steht im Gegensatz zu den bisherigen lehren (siehe z.B. W.H.Urry und Mitarbeiter, Journal .
909808/1181 BAOOR.G.NAL
of the American Chemical Society, 2£» 450 (1954))*
Weitere geeignete Kettenübertragungsmittel für die !Durchführung
des Verfahrene gemäß der Erfindung sind die Ester von einwertigen Alkoholen, z.B. Ester der vorstehend genannten
Alkohole, Uitrilt, z.B. Acetonitril, Acetale, z.B0
Methylal, und cyclische Äther, z.B. Trioxan. Isopropylacetat ist in der erwarteten Weise wirksam, hat jedoch eine viel
niedrigere Kettenü"bertragungskonstante als Isopropylalkohol*
M«thylformiat, das in einem wässrigen System der Hydrolyse
unterliegt, ergibt weitgehend die erwartete Reihe von Produkten in einem nicht wässrigen System, unterliegt jedoch
auch einer Kettenzersetzungsreaktion, die zum "Verlust von Methylformiat führt. Mit Methylal wird eine komplizierte
Gruppe von Produkten erhalten· Trioxan scheint einen sehr niedrigen Kettenübertragungskoeffizienten zu haben. Als
Kettenübertragungsmittel eignen sich auch halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere solche, die gegenüber der
Hydrolyse verhältnismäßig stabil sind. Anhydride von wasserlöslichen organischen Säuren, z.B. den oben genannten, können
ebenfalls verwendet werden.
Zu den bevorzugten Kettenübertragungsmitteln gehören Essigsäure, Propionsäure, Iaobuttersäure, Methanol, Isopropylalkohol
und andere wasserlösliche Alkohole,
Als Beispiele geeigneter wasserlöslicher Initiatoren seien
genannt: Wasserlösliche Peroxyverbindungen, z.B. Wasserstoffperoxyd, und wasserlösliche Persulfate, Perborate und
Perphosphate, Z0B. die Ammonium- und Alkalipersulfate,
-perborate und -perphosphate, und die entsprechenden Persäuren·
Eine weitere Klasse von Persalzen bilden die wasserlöslichen Percarbonate.
En. allgemeinen sollte ein Initiator verwendet werden, der
in der wässrigen Phase löslicher ist als in der organischen Phase. Die Persulfate sind für diesen Zweck sehr vorteilhaft.
Das Persulfa-feion zersetzt sich bei 8O0O mit ziemlich
hoher Geschwindigkeit. Wenn also das System bei einer höheren
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Temperatur verwendet werden soll, wird der Initiator am
"besten in Portionen oder durch langsame Zugabe in eintr
lösung während des Reaktionsablaufs in die Reaktionszone eingeführt» Diese Arbeitsweise, bei der eine geringe Meng·
von beispielsweise 1-50$, vorzugsweise von nicht mehr als
20$ des Initiators dem Reaktionsgemisoh zu Beginn der Reaktion
zugesetzt und der lestliche Initiator allmählich, d«he
entweder kontinuierlich oder in kleinen Portionen während des gesamten Reaktionsverlaufs eingeführt wird, ist im allgemeinen
vorteilhaft, gleichgültig, ob ein wässriges Reaktionsmedium und die Extraktion der Transadditioneprodukte
aus diesem Medium Merkmale des angewendeten Verfahrene sind, und ermöglicht eine Erhöhung der Reaktionstemperatur, bei der
der jeweilige Initiator am wirksamsten verwendet werden kamt. Die Anwendung der höheren Temperatur hat ihrerseits eine
Erhöhung des Wirkungsgrades des Initiators zur Folge,
Als flüssige Extraktionsmittel eignen sich beispielsweise
flüssige Kohlenwasserstoffe, insbesondere die geradkettigen Alkane, z,B. die normalen Formen von Hexan, Heptan, Octan,
Uonan, Deoan, Dodeoan und höheren Mitglieder der homologen
Reihe der normalen Alkane. Vorzugsweise werden Extraktionemittel mit tertiären Kohlenstoffatomen z.B. Alkane mit einer
einzelnen Verzweigung, nicht verwendete Doppelt verzweigte Alkane (d.h0 solche mit quaternären O-Atomen) sind nicht unerwünscht.
Weitere Beispiele geeigneter Extraktionsmittel sind die verschiedenen Alkyläther, in denen die Alkylreste
ein tertiäres G-Atom enthalten, z„Bo Di-n-propyläther,
Di—n-butyläther, Di-n-amyläther, Methyli-a-butyläther,
Ithyl-n-propylather, Propyl-n-butyläther und Methyl-n-hejryläther.
Extraktionsmittel mit einem aromatischen Ring oder einem aromatischen Substituenten können ebenfalls verwendet werden,
haben jedoch gewisse Nachteile, durch die sie weniger interessant werden« Beispielsweise führen Extraktionamittel, die
einfach substituierte aromatische Ringe enthalten, zu einem gewissen Resteverlust durch Anlagerung von Resten an das
909808/1181
aromatische System, und Extraktionsmittel, die einen aromatischen Ring mit einfachen Alkylseitenketten enthalten, haben
leicht entfernbare Wasserstoffatome, wodurch die Reaktion
komplizierter wird.
Das Extraktionsmittel kann aus einem Überschuß des olefinischen Reaktionsteilnehmers selbst bestehen. Im Falle der
höhermolekularen Olefine ist eine bestimmte niedrige Konzentration des Olefins, beispielsweise von etwa 0,5 - 1,5#,
insbesondere von etwa 1$, in der wäßrigen Phase erforderlich.
Diese Konzentration kann beispielsweise durch Einstellung der Konzentration des Kettenübertragungsmittels, z.B. Essigsäure,
aufrecht erhalten werden, bis die für die Umsetzung mit dem Kettenübertragungsmittel erforderliche Menge des
olefinischen Reaktanten die wäßrige Phase sättigt. Zusätzliches Olefin bildet dann eine getrennte Phase, kann als
Bxtraktionsmittel verwendet werden und hält gleichzeitig die wäßrige Phase mit dem Olefin gesättigt.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß das flüssige Ixtraktionsmittel entweder der olefinische Reaktionsteilnehmer
selbst oder ein inertes, verdampfbares, flüssiges Lösungsmittel sein kann.
Die einzigen Begrenzungen hinsichtlich des Siedepunktes des flüssigen Extraktionsmittels sind dadurch gegeben, daß es
sich nicht beispielsweise durch Destillation von den Reaktionsprodukten trennen darf, und daß es erforderlich ist,
Lösungsmittelverluste durch Verdampfung weitestgehend auszuschalten. So ist es möglich, flüssige Extraktionsmittel mit
Siedepunkten unter 1000C oder mit einem Siedepunkt oder
Siedebereich oberhalb von 2000C oder sogar über 3000C nach
Wunsch oder entsprechend den Erfordernissen zu verwenden. Gewöhnlich ist die Verwendung eines Extraktionsmittels mit
ziemlich niedrigem Siedepunkt vorteilhaft.
Verschiedene Zusätze können mit den anderen Bestandteilen in das Reaktionsgemisch einbezogen werden, z.B. Puffermittel,
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Neutralisationsmittel, Trockenmittel, Aktivatoren für den
freie Radikale bildenden Initiator und Katalysatoren oder
Regler, die die Transadditionsreaktion beschleunigen oder ihren Ablauf lenken, (reeignete Ionen, die in das Reaktionsgemisoh
zur Aktivierung des Initiators oder zur Katalysierung der Reaktion eingeführt werden können, sind beispielsweise
Ag+, Cu+*, 0o++, Ni++, Hg++, 0e+++, 0e++++ und 0r+++. Diese
Ionen können durch Zusatz von Salzen, Z0B0 Silberaoetat,
Kupfer(Il)-acetat, Kobalt(ll)-acetat, Nickel(ll).~acetat,
. . . . „ , .eingeführtLwerden.
Cer(lII)-carbonat, öer(IV)-3ulfat und ChromClIIj-acetat, /
Auch andere Ionen von unterschiedlicher Wertigkeit können dem Reaktionsgemisch zugesetzt werden0 Die Menge dieses
Aktivators oder Katalysators kann zwischen einer Spur und beispielsweise 10$ der molaren Menge der anderen verwendeten
aktiven Reaktionsteilnehmer liegen·
Basische Mittel, zoB. Alkalisalze von Monocarbonsäuren, ZoB»
Natrium- oder Kaliumacetat, können zugesetzt werden, um di· Acidität des aus diesen Initiatoren gebildeten Bisulfats,
z.B. Natrium— oder Kaliumpersulfat, zu neutralisieren·
Wenn bei gewissen Ausführungsformen der Erfindung.die Reaktion
unter praktisch wasserfreien Bedingungen durchgeführt wird, kann es zweckmäßig sein, dem Reaktionsgemisch ein
dehydratisierendes Mittel zuzusetzen,, Beliebige dehydratisierende
Mittel, die den gewünschten Reaktionsablauf nicht wesentlich beeinträchtigen, können verwendet werden, jedoch
ist es vorteilhaft, ein organisches Anhydrid zu gebrauchen, in dem die organische Gruppe die gleiche oder ähnlich ist
wie die organische Gruppe des Kettenübertragungsmittelsβ
Beispielsweise ist Essigsäure1 anhydrid ein besonders vorteilhaftes
Dehydratisierungsmittel, wenn als Kettenübertragungsmittel Essigsäure verwendet wird»
Die Temperatur, bei der die Reaktion durchgeführt wird, kann beispielsweise 20-1000G bei Normaldruck betragen» Bei
■Überdrucken können höhere Temperaturen angewendet werden, Z0B. Temperaturen in der Größenordnung von 200^0 oder sogar
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25O0C oder darüber. Dies hängt "beispielsweise von dem
jeweiligen olefinischen Reaktionsteilnehmer und dem verwendeten
Kettenübertragungsmittel, dem jeweiligen Initiator lind den gewünschten Produkten ab.
Die Reaktion wird in der llüssigphase durchgeführt, wobei
jeder Druck angewendet werden kann,durch den die Reaktionsmasse während des Reaktionsablaufs bei einer bestimmten
Temperatur in der Flüssigphase gehalten wird« So kann je
nach dem Dampfdruck der Reaktionskomponenten, der jeweiligen Reaktionstemperatur und anderen beeinflussenden Faktoren
bei Normaldruck oder Überdruck gearbeitet werden. Beispielsweise
kann bei normalerweise gasförmigen Olefinen ein Druck von 0*350 atü oder sogar darüber angewendet werden, je nachdem,
wie dies die Bedingungen erfordern. Unterdruck kann beispielsweise angewendet werden, um die Konzentration eines
gasförmigen Olefins, ζβΒ. Äthylen, in der Flüssigphase sehr
niedrig zu halten«
Die Reaktionstemperatur kann innerhalb weiter Grenzen liegen und hängt beispielsweise von der jeweiligen olefinischen
Verbindung, dem Kettenübertragungsmittel und dem verwendeten Initiator, der Reaktionstemperatur, der Arbeitsweiee und
der Art der verwendeten Apparaturen ab« Gewöhnlich ist es zweckmäßig, die Verweilzeit bei Chargenbetrieb so zu bemessen,
daß sie etwa der fünffachen halben Lebensdauer des Initiators, z.B. eines Peroxyds, entspricht» Diese Verweilzeit kann je
nach der angewendeten Temperatur beispielsweise 24 Stunden bis 5 liinuten oder weniger betragen. Die Peroxydkonzentration
wird in Verbindung mit der Temperatur so geregelt, daß die gewünschte Konzentration an freien Radikalen erzielt wird*
Die Reaktionsfaeiten können bei Verwendung eines kontinuierlich
ohne Rückmischung arbeitenden Reaktors kürzer sein, aber bei Verwendung eines kontinuierlich mit Rückmischung arbeitenden
Reaktors länger sein und beispielsweise 48 Stunden oder mehr betragen. Bei kontinuierlichem Betrieb ist die Verweilzeit
im Reaktor zur Erzielung optimaler Ergebnisse für jede
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_12_ 151862S
der beiden vorhandenen Phasen gewöhnlich verschieden, wobei
die Überwachung der Reaktionsphase wichtiger ist.
Die Konzentration des Kettenübertragungsmittels kann innerhalb ziemlich weiter Grenzen variieren, liegt jedoch vorteilhaft so hoch wie möglich, z«B. bei etwa 50-75 Gew,-#
oder darüber, bezogen auf die gesamte Menge der Reaktion«- phase.
Die Konzentration des Initiators liegt gewöhnlich im Bereioh von 0,001 - 0,1 Mol· Mit steigender Konzentration nimmt der
Wirkungsgrad des Initiators gewöhnlich ab. Niedrigere Konzentrationen, d.h. an der unteren Grenze des Bereiohe, sind
zwar vom Standpunkt des Wirkungsgrades des Initiators vorteilhaft,
haben jedoch eine geringere Bildungsgeschwindigkeit des Produkts zur Folge. Bei Verwendung eines Persulfate als
Initiator, insbesondere eines Alkalipersulfate in einer
wässrigen Lösung von Essigsäure als Kettenübertragungsmittel liegt die Konzentration dieses Initiators in der wässrigen
Essigsäure vorteilhaft zwischen 0,005und 0,02 Mol, z.B. bei
etwa 0,015 Mol.
Im allgemeinen wird in einer wässrigen Reaktionsphase nur ·
soviel Wasser verwendet, daß die verwendete -Initiatormenge
löslich gemacht wird, um sicherzustellen, daß das Extraktionsmittel eine gesonderte Phase bildet und ein erwünschter
Verteilungskoeffizient für die Produkte zwischen den Phasen erhalten wird. Vom praktischen Standpunkt erfordert dies
gewöhnlich, daß ein Kompromiß zwischen diesen Faktoren erreicht
wird« In den meisten Fällen übersteigt die Wasserkonzentration jedoch nicht 50 G-ew.-$ der wässrigen Phate.
Der olefinische Reaktionsteilnehmer und: das Kettenübertragungsmittel
können je nach dem verwendeten Extraktionsmittel und den Reaktionsteilnehmern und anderen beeinflussenden
Faktoren in gleichen Molanteilen verwendet werden, wobei einer der Reaktionsteilnehmer im Überschuß über den anderen
verwendet wird. Wenn beispielsweise der olefinische Reaktioneteilnehmer
selbst nicht als flüssiges Extraktionsmittel ver-909808/1181
wendet wird, wird das Kettenübertragungsmittel im allge
meinen in der Reaktionsphase im Überschuß über gleiche
Molanteil· verwendet, Z0B. in einer Menge von 10-500, vorzugsweise
von 100-500 Mol pro Mol Olefin oder darüber,,
Natürlich sollte das Kettenübertragungsmittel in der Reaktionsphase
nicht in einer größeren Menge verwendet werden, als sie zur Durchführung der gewünschten Heaktion bei maximalem
Wirkungsgrad mit niedrigsten Kosten erforderlich ist* Wenn ein Überschuß des olefinischen Reaktionsteilnehmers
selbst als flüssiges Extraktionsmitte! verwendet wird, beträgt die molare Menge des olefinischen Reaktionsteilnehmers
in der Reaktionsphase vorzugsweise wenigstens 1,05 Mol pro Mol des Kettenübertragungsmittelsο
Beispiele 1 - 4
Bei jedem dieser Versuche wurden 30 cnr n~Decan als Extraktionsmittel
verwendet. Als i£t££fc$I£l£ili$&e3= wurden in den
Beispielen 1-3 150 cur SO^ige wässrige Essigsäure und in
Beispiel 4 Ϊ50 cm lO^ige Essigsäure verwendet. Die Reaktionsphase in jedem Beispiel enthielt außerdem 7 Milliäquivalente
Natriumacetat und 3 Millimol Natriump er sulfat, In allen
lallen betrug die Reaktionstemperatur 800G0 Als olefinische
Reaktionskomponente für die Umsetzung mit der Essigsäure wurde Äthylen verwendet» Die bei verschiedenen Äthylendrucken
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt»
Bei der Durchführung der Versuche 1-4 wurde die wässrige Essigsäure, die Natriumacetat enthielt, zusammen mit dem
n-Decan in einen 250 cm -"Magnedash"-Reaktor gegebene Die
luft im Reaktor wurde verdrängt,' indem Äthylen durchgeblasen wurde, bevor der Reaktor mit Äthylen aufgedrückt und auf
80 0 erhitzt wurdeβ Nachdem diese Temperatur und der gewünschte
Druck stetig waren, wurde das Natriumpersulfat in 15 onr
wässriger Lösung in den Reaktor gepumpt. Die Reaktionsbedingungen wurden 2,5-3 Stunden eingehaltene
9 0 9808/1181
Die Reaktionsmasse trennte sich in eine wässrige Phase
und eine organische Phase, wenn der Rührer stillgesetzt wurde« Die wässrige Phase und die n-Detfanphase wurden
durch Gaschromatographie analysierte Der Verteilungskoeffizient für Buttersäure zwischen 50 Gewe-$ HOAo-50 Gew.-#
H2O und n-Decan beträgt etwa 0,15» (Der Verteilungskoeffizient
ist das Verhältnis der Konzentrationen einer Komponente in zwei Phasen, wenn sich das Gleichgewicht hinsichtlich
dieser Komponente eingestellt hat0) Alle übrigen Komponenten
wurden praktisch vollständig in die n-Decansohient überführt
„
Beispiel Nr, Äthylendruck, atü
Buttersäure 2-Äthy!buttersäure
öapronsäure 2-Äthyloapronsäure Gaprylsäure
2-Butyleapronsäure
Oaprinsäure Laurinsäure
Rückstand, g Wirkungsgrad Übergang von Äthylen an
flüchtige Produkte,^ 94 43 15
Die Beispiele 1-4 zeigen, daß die Bildung von Buttersäure mit steigendem Äthylendruok schnell abnimmt. Dies ist im
allgemeinen auch bei der Herstellung von 2-Äthylbuttersäure
der Pail, deren Ausbeute etwa t/300 der gebildeten Buttersäuremenge beträgt« Dies ist ein Anzeichen, das 2-Äthylbuttersäure
ein Produkt eines sekundären Angriffs auf die Buttersäure ist»
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| 2 | 2 | 1 | 4 |
| 2,1 | 7 | 28 | 7 |
| 9,65 | 3,60 | 1,30 | 0,0074 |
| 0,0335 | 0,00364 | 0,00582 | 0,00186 |
| 0,0215 | 0,0584 | 0,0400 | 0,00434 |
| 0,221 | 0,674 | 0,297 | 0,116 |
| - | 0,0436 | 0,0859 | - |
| - | 0,225 | 0,258 | 0,0279 |
| - | 0,097 | 0,137 | - |
| - | 0,069 | 0,071 | — |
| 0,021 | 0,326 | 0,840 | 0,052 |
| 3,7 | 6,0 | 10,3 | 0,72 |
Di· Oapronsäure und die 2-Äthyloapronsäure haben ähnliche
Verteilungskurven· Die ständig steigende Bildung von 2-Butylcapronsäure mit steigendem Äthylendruok läßt erkennen,
r4aß der Vorstufenrest der 2-Äthyloapronsäure weiter in den
Torstufenrest der 2-Butylcapronsäure in größerem Maße umgewandelt wird* «§hfc# aer Äthylendruok erhöht wird. Der Vorstufenrest
der 2-Butyloapronsäure kann durch Kettenübertragung zur
gewtinsohten Säure führen, oder er kann eine intramolekulare Heaktion eingehen. Angesichts des Verhältnissee von 2-Äthylcapronsäure
zu Oapronsäure wird die intramolekulare Reaktion wahrscheinlich stark begünstigt, und dies um so mehr, als
das beteiligte Wasserstoffatom sich an einem tertiären Ö-Atom befindet. Der erhaltene Rest (ein tertiärer Rest) ist
mit Äthylen verhältnismäßig wenig reaktionsfähig, besonders bei Drucken unterhalb von etwa 14 atü, so daß er zum größten
Teil wahrsoheinlioh Kettenbeendigungsprodukte bildet.
Die Verteilung von Oaprylsäure, Oaprinsäure und Laurinsäure
zeigt, daß diese Komponenten nit dem Druck noch gleichmäßig Bunehmen· Von den erhaltenen höhermolekularen Produkten
überwiegen die geradkettigen Säuren·
Die Rückstände sind weiße, niedrigschmelzende, waohsartige
Peststoffe, deren InfrarotSpektren denen von langkettigen
Carbonsäuren ähneln· Es ist zu erwarten, daß diese Rückstände die Kettenabbruohsprodukte enthalten würden, und daß
diese hauptsächlich verzweigte Verbindungen (wahrscheinlich substituierte Benrsteinsäureanhydride) sein würden· Die
Infrarotanalyse stützte diese Ansicht in gewissem Umfange.
Beispiel 4 zeigt den Einfluß einer Senkung der Essigsäurekonzentration
in der wässrigen Phase. Das am meisten begünstigte Produkt war zwar 2~Äthylcapronsäure, wie gewünscht,
jedoch war der Wirkungsgrad viel geringer als gewöhnlich.
In den Ergebnissen von Beispiel 4 erscheint die Anomalie, daß das Verhältnis von 2-Äthylbuttersäure zu Buttersäure viel
höher als gewöhnlich 1st· Die Gründe hierfür sind nicht geklärt, obwohl die verringerte Verfügbarkeit an Essigsäure
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~ 16 -
für die Kettenübertragung eine Holle gespielt haben kann·
Diese verringerte Verfügbarkeit an Essigsäure pflegt den relativen Angriff auf das Buttersäureprοdukt zu verstärken.
Die Werte in Tabelle I zeigen, daß der Wirkungsgrad des Initiators, mit steigendem. Äthyl endruck ständig zunimmt«
Verwiesen wird auf die Beispiele 1,2 und 31 bei denen der
Wirkungsgrad 3|7, 6,0 und 10,3 bei JLthylendruoken von 2t1,
7 bzw, 28 atü betrug. Hieraus ergibt sich, daß ein etwaiger
Angriff auf die Anfangsprodukte keine starken Kettenabbruohereaktionen
verursachte. Der zunächst niedrige Wert des Wirkungsgrades ist wahrscheinlich auf die Verwendung von
Apparaturen aus nichtrostendem Stahl für die Durchführung
der Reaktion zurückzuführen, Nichtrostender Stahl ttlrfe "bekanntlich
eine verzögernde Wirkung auf die Äthylenreaktion in einem Essigsäuresystem bei Verwendung von Aoetylperoxyd al·
Initiator aus, und der inhibierende Einfluß bei Verwenäang
eines Persulfats als Initiator kann noch stärker sein·
En deutlichen Gegensatz zu den in den Beispielen 1-4 erhaltenen
Ergebnissen verläuft die allgemeine fendene des Wirkungsgrades des Initiators mit steigendem Druck abwärts,
wenn die Reaktionsprodukte während ihrer Bildung nicht ex-· tiriliert werden, ein Zeichen, daß die anfänglichen Reaktionsprodukte
in Kettenabbruchsreaktionen weiterreagieren·
Die Versuche B$ C und 1, bei denen Oeten-1, Hepten-3 und
ein Gemisch von Octen—1 und Hepten-3 mit Essigsäure umgesetzt
wurden, zeigen den Vorteil, der erzielt wird, wenn der Initiator im Gegensatz zu den Versuchen A, D und E, bei denen
die Gesamtmenge des Initiators zu Beginn des Versuchs zugesetzt wurde, in Portionen während der gesamten Reaktion«
zugegeben wird. Bei den Verbuchen D, E und I? wurde die Reaktion
unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt, die durch die Anwesenheit von Essigsäureanhydrid (AO2O) sichergestellt
wurden. Als Initiatoren wurden Acetylperoxyd (AO2O2) und
Kaliumpersulfat (K2S2O9) verwendet· Die Bedingungen und die
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt·
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Octen-1 Qeten-1
C B B j?
Octen-1 Octen-1 Hepten-3 Octen-1
9098 0 8/118T
Versuch Hr.
Olefin
Olefin
Olefiakonzent ration, Mo 1
Essigßäureanaydrid,Yol-# des
ReaJrfcionsgemisch.es
ReaJrfcionsgemisch.es
Lösungsmittel
Peroxyd
Zugabe des Peroxyds
Peroxyd, Millinol
Temperatur, 0C
Yersuchsdauer, Std.
Peroxyd, Millinol
Temperatur, 0C
Yersuchsdauer, Std.
Gebildete Säure als Hauptprodukt
Wirkungsgrad
a) Gesamtes Peroxyd zu Beginn zugesetzt. , ,
b) Zugabe als wässrige Lösung (6,1 cm5): 1 cnr zu Beginn und dann 0,5 car alle 15 Minuten.
Nach erfolgtem Zusatz wurde die Temperatur noch 2 Stunden aufrecht erhalten,
c) Zugabe als wässrige Lösung (6,1 cm?): 0,5 cm? zu Beginn und dann 0,25 cm-* alle 15 Minuten.
Nach erfolgtem Zusatz wurde die Tempera "tür noch 1 Stunde aufrecht erhalten.
d) Zugabe als Lösung in Essigsäure (10 cm3): 0,5 cm5 und dann 0,25 cm5 alle 7,5 Minuten.
Mach erfolgtem Zusatz wurde die Temperatur noch 1 Stunde aufrecht erhalten.
| U,VtJb | 0,09b | 0,096 | 0,048 | 0,096 | 5 | 0,096 |
| 0,048 | HOAe | |||||
| - | 5 | 5 | ||||
| 65$ HOAc | 65# HOAc | 65#HOAe | HOA© | Ac2O2 | HOAe | |
| 35% H2O | 35% H2O | 35^H2O | (a) | |||
| K2S2O8 | K2S2O8 | K2S2O8 | Ac2O2 | 1,15 | Ac2O2 | |
| (a) | (b) | (c) | (a) | 90 | (d) | |
| 1,11 | 1,11 | 1,11 | 1,15 | >5 | 1,18 | |
| 80 | 90 | 94-103 | 90 | Gaprin- | 118 | |
| >5 | >8 | >6 | >5 | und | >7 | |
| Caprin- | Caprin- | CapriiL- | Caprin- | Ifonan- | Caprin | |
| säure | säure | säure | und | säure | säure | |
| Nonan- | 0,72 | |||||
| säure | ||||||
| 0,66 | 1,72 | 4,45 | 0,8 | 5,05 |
~ 18 -
Die Versuche A bis 1 wurden wie folgt durchgeführt; Alle
Reaktionskomponenten (200 cnr) mit Ausnahme des als Initiator dienenden Peroxyds wurden in einem 500 onr-Dreihalskolben
gemischt, der mit einem Rührer, einer Thermoelemententascht
und einem Rüokflußkühler versehen war* Stickstoff, der mit Pyrogallollösung gewaschen worden "war, wurde kontinuierlich
in das System eingeleitete Bei den Versuchen, bei denen das
es Peroxyd portionsweise zugesetzt wurde, wurde/vor Beginn des
Brhitzens zugesetzt» Die Reaktionsmasse wurde dann schnell
auf die Reaktionstemperatur gebracht und eine Zeit, die wenigstens der 5-fachen Halbwertzeit des Peroxyds entsprach,
bei diesem Wert gehalten«, Bei den Versuchen A und B wurde außerdem Natriumacetat (2,7 Milliäquivalent) zugesetzt, um
die durch Zersetzung des Persulfats gebildete Säure zu neutralisieren«. Beim Versuch G enthielt die aeaktionslösung
außerdem 74 Millimol Natriumacetat und 0,7 Millimol Silberacetato Bei den mit Kaliumpersulfat durchgeführten Versuchen
erfolgte die Aufarbeitung durch Extraktion der organischen Produkte mit Äther, worauf die Ätherlösung durch Q-aschromatographie
analysiert wurde.
Ein Vergleich der Versuche A und B zeigt, daß bei .Zusatz des
als Initiator verwendeten Kaliumpersulfats in Portionen (Versuch B) die Reaktionstemperatur von 800O (Versuch A) auf
900O (Versuch B) ohne Anstieg der Konzentration an freien
Radikalen, jedoch bei erheblicher Verbesserung des Wirkungsgrades, nämlich von 0,66 - 1,72 Millimol gebildete Säure
pro Millimol zersetztes Peroxyd, erhöht werden kann. Bei weiterer Erhöhung der Temperatur (auf 980O, dem Siedepunkt
der Reaktionsmasse) und weiterer Verringerung der Zugabegesohwindigkeit
des Peroxyds wird ein weiterer geringer Anstieg (etwa 20$) des Wirkungsgrades erzielt.»
Ber Versuch ö entspricht dem Versuoh B mit der Ausnahme, daß
die Zugabe des Peroxyds langsamer erfolgte und eine etwas höhere Temperatur angewendet wurde, etwa die 25-faohe Natriumaoetatmenge
anwesend war und außerdem Silberacetat als Kata-
9 0 9 8 0 8/1181
~ 19 -
lysator zugegeben wurde. Dies hatte eine ganz erhebliche
Steigerung des Wirkungsgrades (von 1,72 auf 4,45) zur
Folge, der etwa dem des Acetylperoxyds unter den besten
Bedingungen für beide Verbindungen entsprach.
Versuch Ρ zeigt die Ergebnisse, die mit einem äquimolaren
Gemisch von Octen-t und Hepten-3 erhalten wurden, während
bei Versuch B mit Hepten-3 gearbeitet wurde. Als Initiator
diente Acetylperoxyd, das vollständig zu Beginn zugegeben
wurde. Als lösungsmittel diente Essigsäure, Das Verhältnis der Produkte bei Versuch D läßt erkennen, daß etwa sechsmal
so viel Ooten-1 wie Hepten~1 in Säure umgewandelt wurde;.,
Der Wirkungsgrad wurde jedoch erheblich verschlechterte Ein ähnlich niedriger Wirkungsgrad wurde bei den Ergebnissen
des Versuchs E festgestellt·
Versuch P wurde mit Ooten—t durchgeführt, wobei das Peroxyd
portionsweise zugesetzt wurde. Dies ermöglichte die Anwendung einer höheren Reaktionstemperatur von 1180Q gegenüber
90°0 bei den Versuchen D und E, im übrigen waren jedoch die
Bestandteile und die Arbeitsweise im wesentlichen die gleiohen
wie bei den Versuchen D und E, Der Wirkungsgrad betrug 5>05· Dies war der höchste Wert bei allen in Sabell· II
zusammengestellten Versuchen,
Eine graphische Daxstellung des Einflusses der Produktkonzentration
auf den Wirkungsgrad dee Peroxyds auf der Basis der Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Versuche und
anderer Versuche zeigt, daß dieser Wirkungsgrad schnell abfällt, wenn die Konzentration der organischen Säure etwa
1,5^ erreicht hat* Mit anderen Worten, man kann die Konzentration
der als Produkt gebildeten organischen Säure, wie Oaprinsäure, sich bis wenigstens 1,5# anreichern lassen, bevor
nachteilige Einflüsse festgestellt werden.
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Die Versuche A und B werden wiederholt, wobei jedoch
ein Reaktionsgemisoh verwendet wird, das außerdem 30 enr n-Deoan als organisches Extraktionsmittel für die Entfernung organischer Reaktionsprodukte (einschließlich
Oaprinsäure) während ihrer Bildung enthält· Im Vergleich. au den Versuchen A und B werden höhere Wirkungsgrade er«· zielte
ein Reaktionsgemisoh verwendet wird, das außerdem 30 enr n-Deoan als organisches Extraktionsmittel für die Entfernung organischer Reaktionsprodukte (einschließlich
Oaprinsäure) während ihrer Bildung enthält· Im Vergleich. au den Versuchen A und B werden höhere Wirkungsgrade er«· zielte
Bei einer weiteren Reihe von Versuchen Q- bis N, deren
Daten und Ergebnisse in Tabelle III zusammengestellt sindf
wurde Penten-1 als olefinische Reaktionskomponente verwendet.
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Versuch Mr« Pent enkonz ent ration, Hol
ACpOf Vol.—%
Lösungsmittel
Gesamtrolumen der Lösung der Reaktionskomponenten, cm5
Initiator
Peroxyd, ÄLllimol lempe ratur, C
Wirkungsgrad
_JL. -ΙΟ,23 0,23
0 HOAc HOAc
J . K L M _JL
0,46 0,23 0,091 0,091 0,091 0,091
5 5.5 5 0
HOAc HOAc HOAc HOAc HOAc HOAc
| 200 | 2°2 | 200 | 2°2 | 200 | 2°2 | 200 | 200 | 2°2 | 200 | O2 | 200 | 200 | ,13 |
| Ac | ,14 | Ac | ,14 | Ac | ,14 | Ac2O2 | Ac | ..H | Ac2 | 57 | Ac2O2 | ||
| 1 | 1 | 1 | 2,29 | 1 | 0, | 1,14 | 1 | ,31 | |||||
| 90 | ,4 | 90 | ,1 | 90 | ,91 | 90 | 90 | ,05 | 90 | 00 | 100 | 80 | |
| 2 | 3 | 1 | 2,46 | 4 | 4, | 5,13 | 0 | ||||||
CD CD OO O CO
Alle in Tabelle III zusammengestellten Versuche wurden langer als 5 Stunden durchgeführt. Mit Ausnahme des
Versuchs M wurden die Versuohe wie folgt durchgeführt ι
Alle Bestandteile einschließlich des Peroxyds wurden in einem Reaktionsgefäß vorgemischt, das im Zusammenhang mit
den in Tabelle II zusammengestellten Versuchen beschrieben wurde» Bei Raumtemperatur wurde Stickstoff durch das System
geblasen, der vorher in einer Gaswasohflasohe durch PyrogallollöBung
geleitet worden war«, Nachdem 20 Minuten Stickstoff durohgeleitet worden war, wurde der Inhalt des Reaktionsgefäßte
auf die Reaktionstemperateür erhitzt.
Bei Versuch M wurde der Initiator in 10 cm Essigsäure
gelöst« Von der lösung wurden 2 onr den Reaktionsteilnehmern zu Beginn und weitere 1 cnr alle 15 Minuten danach zugesetzt.
Der Versuoh N wurde unter Verwendung von Kaliumpersulfat als
Initiator durchgeführt. Da dieses Salz in Essigsäure nicht
nennenswert löslioh ist, wurde oin Lösungsmittel verwendet,
das aus 60$ Essigsäure und 40$ Wasser bestand. Um die Lösung
neutral zu halten, wurde Natriumaoetat zugesetzt. Im übrigen
wurde der Versuch in der gleichen Weise wie die anderen Versuohe unter Spülung mit Stickstoff durchgeführt. Das Produkt
wurde durch Verdünnen der Produktlösung mit der gleichen Wassermenge (200 onr) und Extraktion mit 10 onr Oyolohexan
aufgearbeitet. Die Oyclohexanlösuhg wurde durch ßaschromatographie
»·»analysiert.
Die Produkte der anderen Versuche wurden aufgearbeitet, indem die Produktlösung in einer kurzen Vigreux^Kolonne bei Normaldruok
destilliert wurde, biß etwa 10 om Rückstand verblieben. Der Rückstand wurde dann durch GasChromatograph!β analysiert»
Die Versuche Q- bis M wurden mit Acetylperoxyd als Initiator
durchgeführte Um wasserfreit Bedingungen während des Versuohsablaufs
aufrecht zu erhalten, wurden 5 Vol.-ji Essig-·
säureanhydrid (Ao2O) den Reaktionskomponenten zugesetzt. Ein
Vergleich der Wirkungsgrad· bei den Versuchen Q· und M zeigt
die erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades dta Peroxyds 90980871^81
~ 23 -
(Steigerung von 2,4 auf 3»1)» die erzielt wird, wenn ein
Dehydratisierungsmittel in Verbindung mit einem Acylperoxyd ale Initiator verwendet wird·
Beim Versuch I, der eine Wiederholung des Versuchs H, aber mit der doppelten Pentenkonzentration darstellte, fiel der
Wirkungsgrad des Peroxyds von 3,1 auf 1,91. Wenn die gleiche
Pentenkonzentration, aber die doppelte Peroxydkonzentration angewendet wurde (siehe Versuche H und J), fiel der Wirkungegrad
des Peroxyds von 3»1 auf 2,4-6.
Der Versuch K war eine Wiederholung des Versuchs H mit der
Ausnahme, daß die Pentenkonzentration von 0,23 Mol auf 0,091 KoI gesenkt wurde» Der Wirkungsgrad des Peroxyds stieg
erheblich von 3»1 auf 4»05.
Der Versuch L war eine Wiederholung .des Versuchs K bei der
halben Peroxydkonzentration. Der Wirkungsgrad des Peroxyds war mngefähr der gleiche. Auf Grund der Ergebnisse der
gleichen Versuohsdurohführung mit Äthylen als Olefin war ein Anstieg zu erwarten, wenn die verwendete Essigsäure
genügend rein war«.
Der Versuoh M entsprach dem Versuch Ii mit der Ausnahme, daß
das Peroxyd in anderer Weise zugesetzt und die Temperatur bei lOJOBö anstatt bei 9O0O gehalten wurde. Diese Änderungen
hatten einen Anstieg des Wirkungsgrades des Peroxyds um mehr als 25$, nämlich von 4»05 auf 5»13 zur folge.
Der Versuoh N wurde wiederholt, wobei jedoch dem- Reaktionsgemisch
30 omJ n-Äoaeja als Extraktionsmittel zur Entfernung
der organischen Reaktionsprodukte einschließlich der Heptansäure
während ihrer Bildung zugesetzt wurden» Eine erhebliohe Steigerung des Wirkungsgrades über den beim Versuoh N erzielten Wert von 0,31 wurde erzielt.
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Anstelle des bei den Versuchen D, E, P und G bis M verwendeten
Acetylperoxyds können beliebige andere freie Radikale
bildende Initiatoren, insbesondere Peroxyverbindungen, z.B. die verschiedenen organischen Peroxyde, gebraucht werden.
Beispiele solcher Initiatoren sind die verschiedenen symmetrischen Diacylperoxyde außer Acetylperoxyd, z.B. Propionylperoxyd,
Lauroylperoxyd, Succinylperoxyd, Butyrylperoxyd
und Caprylperoxyd, gemischte Diacylperoxyde, z.B. Acetylpropionylperoxyd,
Acetylbutyrylperoxyd und Acety-lcaproylperoxyd,
sowie die verschiedenen Dialkylperoxyde, z.B. Äthyl-,
Propyl-, Lauryl-, Stearyl-, t-Butyl- und t-Amylperoxyd.
Anstelle von Natrium- oder Kaliumpersulfat wie in den Beispielen 1-6 und bei den Versuchen A, B, C und N können
beliebige andere wasserlösliche Initiatoren verwendet werden, z.B. Wasserstoffperoxyd, Ammoniumpersulfat, beliebige andere
Alkalipersulfate, oder Natrium-, Kalium- oder beliebige andere Alkali- oder Ammoniumperphosphate, -perborate,
-percarbonate oder andere wasserlösliche Persalze.
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Claims (6)
- P a tentansprüche1») Verfahren zur Herstellung von Transadditionsprodukten von Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß ulefine mit als Kettenübertragungsmitteln dienenden organischen Verbindungen, die frei von äthylenischen und acetylenischen Bindungen sind, in Anwesenheit eines wasserlöslichen Initiators in einem wäßrigen Reaktionsmedium umgesetzt und die Transadditionsprodukte während ihrer Bildung mit einem Lösungsmittel, das wenig oder kein Wasser löst, extrahiert werden.
- 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kettenübertragungsmittel Garbonsäuren verwendet werden.
- 3.) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß a-01efine verwendet werden.
- 4.) Verfahren nach Änaprüchen 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß als Initiatoren Alkalipersulfate verwendet werden·
- 5·) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Initiator portionsweise oder kontinuierlich während des Heaktionsablaufe zugegeben wird.
- 6.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß eine im Verhältnis zu den Reaktionsteilnehmern kleine Menge an Initiator zu Beginn der Reaktion und weitere Mengen von Zeit zu Zeit bis zum Ende der Umsetzung zugegeben werden.909808/1181
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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