[go: up one dir, main page]

DE1643348C3 - Process for the preparation of phenyl esters from benzene - Google Patents

Process for the preparation of phenyl esters from benzene

Info

Publication number
DE1643348C3
DE1643348C3 DE19671643348 DE1643348A DE1643348C3 DE 1643348 C3 DE1643348 C3 DE 1643348C3 DE 19671643348 DE19671643348 DE 19671643348 DE 1643348 A DE1643348 A DE 1643348A DE 1643348 C3 DE1643348 C3 DE 1643348C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
benzene
palladium
catalyst
reaction
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19671643348
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Jürgen Dipl.-Chem. Dr.; Boldt Manfred Dipl.-Chem. Dr.; 6239 Fischbach; Hörnig Lothar Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Arpe (verstorben)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Application granted granted Critical
Publication of DE1643348C3 publication Critical patent/DE1643348C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

1515th

In der DT-PS 15 43 582 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eine» Gemisches aus einem Phenylester und Phenol vorgeschlagen worden, bei dem ein Gemisch aus Benzol und gesättigten aliphatischen Carbonsäuren sowie Sauerstoff in der Gasphase an einem Trägerkatalysator umgesetzt wird, der Palladium und/oder Platin und ein Salz enthält, das aus einer starken Base und einer schwachen Säure entstanden ist oder mit der eingesetzten Carbonsäure ein Puffersystem bildet.In DT-PS 15 43 582 there is already a method for Preparation of a »mixture of a phenyl ester and phenol has been proposed in which a mixture of Benzene and saturated aliphatic carboxylic acids as well as oxygen in the gas phase on a supported catalyst is implemented, the palladium and / or platinum and a salt containing a strong base and a weak acid or forms a buffer system with the carboxylic acid used.

Es wurde nun gefunden, daß man Phenylester alleine herstellen kann, wenn man in der flüssigen Phase arbeitet und einen Palladium-Katalysator verwendet, der zusätzlich Wismut und/oder Tellur enthält.It has now been found that phenyl esters can be produced alone if one is in the liquid phase works and uses a palladium catalyst that also contains bismuth and / or tellurium.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Phenyiestern durch Umsetzung von Benzol, gesättigten aliphatischen Carbonsäuren und molekulare m Sauerstoff in Gegenwart von metallischem Palladium und einem Salz, das aus einer starken Base und einer schwachen Säure entstanden ist oder mit der eingesetzten Carbonsäure ein Puffersystem bildet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in flüssiger Phase erfolgt und dem Palladium Wismut und/oder Tellur zugefügt ist bzw. sind.The process according to the invention for the preparation of phenyl esters by reacting benzene, saturated aliphatic carboxylic acids and molecular oxygen in the presence of metallic Palladium and a salt formed from a strong base and a weak acid or with the used carboxylic acid forms a buffer system, is characterized in that the reaction in liquid Phase takes place and the palladium bismuth and / or tellurium is or are added.

Der Sauerstoff kann in elementarer Form oder auch in Form von Luft zugeführt werden. Bei Kreislaufführung der Reaktionskomponenten wird am besten reiner oder weitgehend reiner Sauerstoff eingesetzt.The oxygen can be supplied in elemental form or in the form of air. With circulation of the reaction components, it is best to use pure or largely pure oxygen.

Die Ausgangsstoffe können auch andere, die Gewinnupg der beanspruchten Reaktionsprodukte nicht beeinträchtigende Stoffe enthalten, wie beispielweise gesättigte Kohlenwasserstoffe. Edelgase oder Kohlenoxide. The starting materials can also be used by others who are profitable of the claimed reaction products contain non-impairing substances, such as, for example saturated hydrocarbons. Noble gases or carbon oxides.

Die Promotormetalle Wismut und Tellur werden vorteilhaft in Mengen bis zu bO Atomprozent bezogen auf das Palladium, eingesetzt. Eine besonders gute Aktivität und Selektivität des Katalysators läßt sich erreichen, wenn er 20 bis 40 Atomprozent des Promotormetalles, bezogen auf das Palladium, enthält.The promoter metals bismuth and tellurium are advantageously obtained in amounts of up to 20 atomic percent on the palladium. A particularly good activity and selectivity of the catalyst can be found achieve when it contains 20 to 40 atomic percent of the promoter metal, based on the palladium.

Das Metallgemisch kann für sich allein, vorteilhaft aber auf einer Trägersubstanz eingesetzt werden, auf der es möglichst fein verteilt vorliegt. Als Trägermaterialien eignen sich besonders solche mit großer Oberfläche, beispielsweise Aluminiumoxid, Aluminium- uo silikat, Silikagel, Kohle, Zeolithe, Bimsstein, Tone. Feldspate, Molekularsiebe.The metal mixture can be used on its own, but advantageously on a carrier substance which it is as finely distributed as possible. Particularly suitable carrier materials are those with a large size Surface, for example aluminum oxide, aluminum uo silicate, silica gel, coal, zeolites, pumice stone, clays. Feldspars, molecular sieves.

Die Konzentration des Edellmetalls auf dem Träger kann in weiten Grenzen schwanken. In vielen Fällen sind schon äußerst geringe Konzentrationen des Edelmetalls, z. B. 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des aus Träger und Katalysator bestehenden Systems, wirksam. Man erhält jedoch auch schon Phenylester bei Konzentrationen, die unterhalb 0,1 Gewichtsprozent liegen, beispielsweise bis hinab zu 0,05 Gewichtsprozent oder bei noch geringeren Konzentrationen. Natürlich kann man auch bei Konzentrationen oberhalb 10 Gewichtsprozent mit Erfolg arbeiten. Das Aufbringen des Edelmetalls auf den Träger erfolgt nach bekannten Methoden. Die Gesamtkonzentration an aktivem Metall (bestehend aus Edelmetall und Promotormetall) sollte in Abhängigkeit von der Natur des Trägers und seinen Textureigenschaften zweckmäßig so gewählt werden, daß eine optimale Trägerbedekkung vorliegtThe concentration of the precious metal on the carrier can vary within wide limits. In many cases are extremely low concentrations of the precious metal, e.g. B. 0.1 to 10 percent by weight, based on the total weight of the carrier and catalyst system. However, you also get even phenyl esters at concentrations which are below 0.1 percent by weight, for example down to 0.05 percent by weight or at even lower concentrations. Of course you can also use concentrations work successfully above 10 percent by weight. The application of the precious metal to the carrier takes place according to known methods. The total concentration of active metal (consisting of precious metal and Promoter metal) should be appropriate depending on the nature of the support and its textural properties be chosen so that there is an optimal carrier coverage

Um eine möglichst homogene Verteilung zwischen Edelmetall und Promotormetall zu erlangen, wird der Katalysator zweckmäßig durch Reduktion einer Lösung hergestellt, die reduzierbare Verbindungen sowohl des Edelmetalls als auch des Promotormetalls enthält Geeignet sind beispielsweise wäßrige Lösungen, die nebeneinander Edelmetallchloride oder -nitrate und Chloride oder Nitrate der Promotormetalle enthalten. Selbstverständlich kann man auch von entsprechenden Salzen dieser Metalle mit anderen Säuren ausgehen.In order to achieve the most homogeneous possible distribution between noble metal and promoter metal, the Catalyst expediently prepared by reducing a solution containing both the reducible compounds Noble metal as well as the promoter metal contains, for example, aqueous solutions which contain, side by side, noble metal chlorides or nitrates and chlorides or nitrates of the promoter metals. Of course, one can also start from corresponding salts of these metals with other acids.

Im einzelnen lassen sich für die Herstellung der Metalle bzw. Metallgemische aus ihren Salzen verschiedene Reduktionsverfahren benutzen. Man kann in der Flüssigphase oder in der Gasphase mit anorganischen Stoffen wie Natriumborhydrid, Hydrazinhydrat. Wasserstoff oder mit organischen Stoffen wie Äthylen. Methanol oder Äthanol reduzieren. Das Salzgemisch kann ferner entweder direkt oder erst nach geeigneter Umwandlung in andere, leichter reduzierbare Verbindungen, wie Oxide Hydroxide oder Oxidhydrate zur Metallstufe reduziert werden.In particular, various can be used for the production of the metals or metal mixtures from their salts Use reduction processes. One can in the liquid phase or in the gas phase with inorganic Substances such as sodium borohydride, hydrazine hydrate. Hydrogen or with organic substances such as ethylene. Reduce methanol or ethanol. The salt mixture can also either directly or only after a suitable one Conversion into other, more easily reducible compounds, such as oxides, hydroxides or hydrated oxides Metal level can be reduced.

Die zusätzlich verwendeten Aktivatoren können Salze aus einer starken Base und einer schwachen Säure, wie z. B. Carbonate oder Acylate von Alkali- oder Erdalkalimetallen, darstellen. Man kann aber als Aktivatoren auch solche Salze verwenden, die mit der jeweils eingesetzten Carbonsäure ein Puffersystem bilden, wie z. B. Natriumphosphate oder Borax. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn als Aktivator ein Alkalisalz der jeweils eingesetzten Carbonsäure verwendet wird. Im Falle der Umsetzung von Essigsäure verwendet man daher beispielsweise häufig ein Alkaliacetat. Die Menge des Aktivators, bezogen auf das Benzol-Carbonsäure-Gemisch kann in Abhängigkeit von der Löslichkeit des Aktivators zwischen 5 und 30 Gewichtsprozent liegen. Vorteilhaft liegt sie zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent.The additionally used activators can be salts from a strong base and a weak acid, such as B. carbonates or acylates of alkali or alkaline earth metals represent. But you can use it as a Activators also use salts that form a buffer system with the carboxylic acid used in each case form, such as B. sodium phosphates or borax. It has proven to be particularly advantageous if as Activator an alkali salt of the carboxylic acid used in each case is used. In the case of implementation of acetic acid, for example, an alkali acetate is often used. The amount of activator, based on the benzene-carboxylic acid mixture, depending on the solubility of the activator between 5 and 30 percent by weight. It is advantageously between 10 and 20 percent by weight.

Die Carbonsäuren sollen möglichst wasserfrei sein oder im Gemisch mit ihrem Anhydrid verwendet werden. So hat sich beispielsweise bei Einsatz von Eisessig der Zusatz von Acetanhydrid in Mengen bis zu 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 15 Gewichtsprozent, als ausbeutesteigernd erwiesen.The carboxylic acids should as far as possible be anhydrous or used in a mixture with their anhydride will. For example, when using glacial acetic acid, the addition of acetic anhydride in amounts of up to 30 percent by weight, preferably 10 to 15 percent by weight, proven to increase exploitation.

Die Mischungsverhältnisse der einzelnen Reaktionsteilnehmer können innerhalb weiter Grenzen schwanken. In vielen Fällen wird mit einem Überschuß an Benzol und Sauerstoff gearbeitet.The mixing ratios of the individual reactants can vary within wide limits. In many cases, an excess of benzene and oxygen is used.

Die nicht umgesetzten Reaktionskomponenten Benzol, Carbonsäure und Sauerstoff werden zweckmäßig im Kreislauf geführt.The unreacted reaction components benzene, carboxylic acid and oxygen are expedient guided in a cycle.

Die Drücke liegen zwischen 1 und 10 Atmosphären. Die Reaktionstemperatur kann je nach Art der verwendeten Carbonsäure und dem Verhältnis Benzol/ Carbonsäure, aber auch unter dem Einfluß anderer Bedingungen wie Druck oder auch Zersetzungstemperatur des gebildeten Phenylesters (Hydrolyse) variieren.The pressures are between 1 and 10 atmospheres. The reaction temperature can vary depending on the type of used carboxylic acid and the benzene / carboxylic acid ratio, but also under the influence of others Conditions such as pressure or decomposition temperature of the phenyl ester formed (hydrolysis) vary.

Zweckmäßig verlauf? die Reaktion bei Temperaturen zwischen 75 und 1500C, vorzugsweise nicht unter 900C. Die obere Temperaturgrenze ist abhängig von dem angewendeten Druck. Sie liegt z. B. bei der Umsetzung von Benzol und Essigsäure bei Normaldruck und dem Gewichtsverhältnis von 1 :4 bei 95 bis 1000C, läßt sich aber durch Anwendung höherer Drücke beliebig zu höheren Temperaturen verschieben.
Die Aufarbeitung der Reaktionsgemische erfolgt nach bekannten Methoden. Der Katalysator wird vom Reaktionsgemisch abgetrennt und erneut mit den unveränderten Ausgangsstoffen zur Reaktion gebracht Hat die Aktivität nach mehrfacher Verwendung des Katalysators nachgelassen, so kann dieser durch Nachimprägnieren mit entsprechenden Mengen an Metallsalzen und deren Reduktion zu den freien Metallen reaktiviert werden.
Appropriate course? the reaction at temperatures between 75 and 150 ° C., preferably not below 90 ° C. The upper temperature limit depends on the pressure used. She is z. B. in the reaction of benzene and acetic acid at normal pressure and the weight ratio of 1: 4 at 95 to 100 0 C, but can be shifted to higher temperatures by using higher pressures.
The reaction mixtures are worked up by known methods. The catalyst is separated from the reaction mixture and reacted again with the unchanged starting materials. If the activity has decreased after repeated use of the catalyst, it can be reactivated by re-impregnation with appropriate amounts of metal salts and their reduction to the free metals.

Beispiel 1 bisExample 1 to

Man stellt zunächst den Katalysator her, indem man eine wäßrigäthanolische Lösung bzw.. Aufschlämmung, die Palladiumchlorid und das Chlorid dos betreffenden Promotormptalles enthält, mit einem Überschuß von Natriumborhydrid zunächst bei 400C und dann bei 80 bis 900C reduziert und das Gemisch der reduzierten Metalle isoliertThe catalyst is first prepared by reducing an aqueous ethanolic solution or slurry containing palladium chloride and the chloride dos concerned promoter with an excess of sodium borohydride initially at 40 ° C. and then at 80 to 90 ° C. and the mixture of the reduced metals isolated

Eine Lösung von 20 g Benzol, 80 g Essigsäure und 9,6 g Kaliumacetat oder eines Gemisches von Kaliumacetat mit einem anderen Kaliumsalz wird zusammen mit dem feinverteilten Katalysator bestehend aus 2,16 gA solution of 20 g benzene, 80 g acetic acid and 9.6 g potassium acetate or a mixture of potassium acetate with another potassium salt is used together with the finely divided catalyst consisting of 2.16 g

Tabelle ITable I.

Palladium und 10 bzw. 20 Atomprozent des betreffenden Promotormetalles, unter Rühren und Durchleiten von 2,5 1 Sauerstoff pro Stunde unter Rückfluß (96 bis 98° C) erhitztPalladium and 10 or 20 atomic percent of the promoter metal in question, while stirring and passing through heated under reflux (96 to 98 ° C) of 2.5 1 oxygen per hour

Nach fünfstündiger Reaktionszeit lassen sich nach Abfiltrieren des Katalysators in Abhängigkeit von dem verwendeten Promotormetall unterschiedliche Mengen Phenylacetat von dem nicht umgesetzten Benzol-Essigsäure-Gemisch destillativ abtrennen, wie sich aus Tabelle I ergibt:After a reaction time of five hours, after filtering off the catalyst, depending on the used promoter metal different amounts of phenyl acetate from the unreacted benzene-acetic acid mixture Separate by distillation, as can be seen from Table I:

Beispielexample

Promotor
Metall
Promoter
metal

AiomprozcniAiomprozcni

Phenyl.) ccuiiPhenyl.) Ccuii

Ausbeuteyield

(g/5Std.) Aktivator(g / 5h) activator

2
3
4
5
6
2
3
4th
5
6th

Te
Bi
Bi
Bi
Bi
Te
Bi
Bi
Bi
Bi

10
10
10
10
20
10
10
10
10
20th

0.15 0.42 0,77 0.88 0,55 1.53 9.6 g KOAc0.15 0.42 0.77 0.88 0.55 1.53 9.6 g KOAc

9.6 g KOAc9.6 g KOAc

9.6 g KOAc9.6 g KOAc

6.2 g KOAc + 3,4 g KHSO46.2 g KOAc + 3.4 g KHSO4

6,2 g KOAc + 3.4 g KHjPO*6.2 g KOAc + 3.4 g KHjPO *

9.6 e KOAc9.6 e KOAc

Neben Spuren CO2 entstehen keine anderen Nebenprodukte.Apart from traces of CO 2 , there are no other by-products.

Beispiele 7 bisExamples 7 to

20 g Silikagel (Korngröße 0,075 bis 0,25 mm) werden mit einer Lösung von 4,75 g Palladiumacetat und wechselnden Mengen, z.B. 10 Atomprozent = 0,985g Wismutnitrat · 5 H2O) in 22 ml halbkonzentrierter Salpetersäure unter Rühren imprägniert, auf dem Dampfbad getrocknet und in einem beheizbaren Reaktionsrohr bei 200 bis 2200C unter Durchleiten von ca. 5 l/Stunde Stickstoff nachgetrocknet. Der Stickstoff wird dann bei Zimmertemperatur mit Methanol gesättigt und die so erhaltene Mischung zunächst eine20 g of silica gel (grain size 0.075 to 0.25 mm) are impregnated with a solution of 4.75 g of palladium acetate and varying amounts, e.g. 10 atomic percent = 0.985 g of bismuth nitrate · 5 H 2 O) in 22 ml of semi-concentrated nitric acid while stirring Steam bath dried and then dried in a heatable reaction tube at 200 to 220 0 C while passing through about 5 l / hour nitrogen. The nitrogen is then saturated with methanol at room temperature and the mixture thus obtained is initially a

Tabelle IlTable Il

Stunde bei 200 bis 220°C und dann eine weitere Stunde bei 400 bis 4500C durch das den imprägnierten Träger enthaltende Roh·· geleitet. Der Katalysator ist nach dieser Reaktion einsatzbereit und wird zusammen mit einer Lösung von 80 g Essigsäure, 20 g Benzol und 9,56 g Kaliumacetat unter Durchleiten von 2,51 Sauerstoff pro Stunde bei 97 bis 1000C und unter starkem Rühren zur Reaktion gebracht.Hour then passed a further hour at 400 to 450 0 C by the impregnated carrier containing raw ·· at 200 to 220 ° C and. The catalyst is ready for use after this reaction and is reacted together with a solution of 80 g of acetic acid, 20 g of benzene and 9.56 g of potassium acetate while passing through 2.51 of oxygen per hour at 97 to 100 ° C. and with vigorous stirring.

Tabelle II gibt die Ergebnisse der Beispiele 7 bis 10 mit steigender Wismutkonzentration wieder:Table II gives the results of Examples 7 to 10 with increasing bismuth concentration:

Beispielexample

PromolorPromolor

Vers.-Dauer Atomprozent (Stunden) PhenylacetatInsurance duration atomic percent (hours) Phenyl acetate

AusbeuleBulge

(g)(G)

Raumzeituusbeutc Space-time uusbeutc

(g/l K;>l./Stunde)(g / l K;> l./hour)

77th BiBi 1010 1010 1,641.64 3,03.0 88th BiBi 2020th 1010 1,9V1.9V 3,73.7 99 BiBi 3030th 1515th 2,302.30 4,34.3 1010 BiBi 5050 1010 1.751.75 3,23.2

Als Nebenprodukte entstehen z. B. in Beispiel 9 0,01 g 6s von nicht umgesetztem Essigsäure-Benzol-Gemisch.As by-products arise z. B. in Example 9 0.01 g 6s of unreacted acetic acid-benzene mixture.

Phenol und 0,8 g CO2. Die Aufarbeitung erfolgt durch Der abfiltrierte Katalysator kann erneut für diePhenol and 0.8 g CO 2 . The work-up is carried out by The filtered catalyst can again for the

Abfiltrieren des Katalysators und destillative Abtren- Reaktion eingesetzt werden, nung der Reaktionsprodukte Phenylacetat und PhenolFiltering off the catalyst and distillative separation reaction are used, tion of the reaction products phenyl acetate and phenol

Claims (1)

6 436 43 Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Phenylestern durch Umsetzung von Benzol, gesättigten aliphatisehen Carbonsäuren und molekularem Sauerstoff in Gegenwart von metallischem Palladium und einem Salz, das aus einer starken Base und einer schwachen Säure entstanden ist oder mit der eingesetzten Carbonsäure ein Puffersystem bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in flüssiger Phase erfolgt und dem Palladium Wismut und/oder Tellur zugefügt ist bzw. sind.Process for the preparation of phenyl esters by converting benzene, saturated aliphatic carboxylic acids and molecular oxygen into Presence of metallic palladium and a salt consisting of a strong base and a weak base Acid has formed or forms a buffer system with the carboxylic acid used, as a result characterized in that the reaction takes place in the liquid phase and the palladium bismuth and / or tellurium is or are added.
DE19671643348 1967-08-25 1967-08-25 Process for the preparation of phenyl esters from benzene Expired DE1643348C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF0053330 1967-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1643348C3 true DE1643348C3 (en) 1977-04-07

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1185604B (en) Process for the production of vinyl acetate
DE1643348B2 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF PHENYLESTER FROM BENZENE
DE2148156A1 (en) Process for the preparation of ethers or alcohols containing an octadienyl hydrocarbon chain
DE1283833B (en) Process for the preparation of ª‰-pinene by catalytic isomerization of ª‡-pinene
DE1643360A1 (en) Process for the preparation of oxacylation products and optionally hydroxylation products of condensed aromatic compounds
DE1593861B2 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF PHENYLESTERS FROM BENZENE
DE2315037C3 (en) Process for the preparation of unsaturated esters of carboxylic acids
DE1296138B (en) Process for the preparation of carboxylic acid vinyl esters
DE1643348C3 (en) Process for the preparation of phenyl esters from benzene
EP0004653A1 (en) Process for the preparation of oxygenated hydrocarbon compounds starting from a synthesis gas
DE1618391C3 (en) Process for the production of vinyl acetate
DE69205030T2 (en) Process for the preparation of diesters of carboxylic acid.
DE1618591C3 (en) Process for the preparation of unsaturated esters of carboxylic acids
DE2165738C3 (en) Process for the production of allyl acetate
DE1543582C3 (en) Process for the preparation of a mixture of a phenyl ester and phenol from benzene
EP0538676A1 (en) Process for the preparation of dialkyle carbonates
EP0090977A1 (en) Process for the preparation of carbonic-acid esters
DE2724189B2 (en) Process for the production of ethylene glycol
DE69510731T2 (en) Process for the preparation of allyl alcohol derived carboxylic acid esters
DE1643355C3 (en) Process for the preparation of phenyl esters from benzene
DE1618171C (en) Process for the production of vinyl acetate
DE1593861C3 (en) Process for the preparation of phenyl esters from benzene
DE1768854A1 (en) Process for the production of organic hydroperoxides
DE2264932C3 (en) Process for the preparation of 1,4-dicyanobutenes
DE1543079B1 (en) Process for the production of acetic acid