DE902380C

DE902380C - Verfahren zur Herstellung von festem dimerem ª‡-Methyl-p-methyl-styrol

Info

Publication number: DE902380C
Application number: DEF4318A
Authority: DE
Inventors: Bernard Hiram Kress
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1945-03-13
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1954-01-21

Description

Verfahren zur Herstellung von festem dimerema-Methyl-p-methyl-styrol Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines festen Dimeren von a-Methyl-p-methylstyrol. Dabei wird monomeres oder flüssiges dimeres a-Methyl-p-methyl-styrol nach Zusatz eines Katalysators unter Umrühren auf eine Temperatur von mindestens 2oo° erwärmt.
Dimeres a-Methyl-p-methyl-styrol war bisher in flüssiger Form bekannt, und es war erwünscht, diesen Stoff in fester Form herzustellen. Die feste Form wurde erstmalig durch das beanspruchte Verfahren hergestellt. Der weiße, kristalline Körper ist in kaltem und in warmem Wasser unlöslich, gut löslich dagegen in vielen organischen Lösungsmitteln. Das feste Dimere läßt sich sowohl allein als Ü'berzugsmaterial als auch zusammen mit anderen Substanzen, wie Kunst- oder Naturharzen, plastischen Kunststoffen und ähnlichen Materialien, in Form von Mischungen zu verschiedenen Zwecken verwenden. Die Herstellung kann bei mäßigen Temperaturen und atmosphärischem Druck durchgeführt werden. Eine Druckerhöhung wirkt sich in besseren Ausbeuten, weniger Nebenreaktionen und einer größeren Reaktionsgeschwindigkeit aus.
Ein wichtiger Faktor für die Herstellung des festen Dimeren zum Unterschied von dem flüssigen Dimeren ist offensichtlich in der Reaktionstemperatur sowie in der Steuerung dieser Temperatur während der Reaktion zu sehen.
Beispiel Monomeres flüssiges a-Methyl-p-methyl-styrol, nachstehend als Monomeres bezeichnet, wird zunächst in einem Ölbad auf mindestens 15o° gebracht. Hierauf wird dem Styrol in einer Menge von z bis zo Gewichtsprozent ein Katalysator, z. B. eine aktivierte Diatomeenerde (Bleicherde), Fullererde oder Floridaerde, zugesetzt. Die genügende Aktivierung des Katalysators wird z. B. durch Erwärmung der Fullererde od. dgl. in Luft während ungefähr 2 Stunden auf 3oo bis 35o° erzielt.
Während des Eintragens des Katalysators und nachher wird die Mischung kräftig gerührt. Eine kräftige exotherme Reaktion findet bei normalem Druck statt, und die Temperatur steigt merklich an, wenn sie nicht gesteuert wird. Es ist notwendig, die Temperatur 2oo° erreichen zu lassen, um günstige Ausbeuten zu bekommen. Um eine Maximalausbeute an festem Dimeren zu erzielen, soll die Temperatur bei oder wenig unter 25o° gehalten werden.
Der Brechungsindex Nö kann bei Beendigung der Dimerisation den Wert i,56oo erreichen, und dieser Wert kann zur Feststellung der Beendigung der Reaktion benutzt werden. Wenn der Brechungsindex nicht so hoch ansteigt, sondern nur einen niedrigeren Wert erreicht, so ist die Reaktion beendet, wenn der Index des Duneren konstant bleibt.
Nach Beendigung der Reaktion wird die verflüssigte Reaktionsmischung heiß vom Katalysator durch Filtrieren getrennt. Aus dem Filtrat setzt sich beim Abkühlen eine kristalline Masse ab, die dann durch Destillation oder Kristallisation gereinigt wird. Ausbeute go bis 95 °/o. Das Produkt ist fest, weiß und kristallin mit dem Schmelzpunkt von 4o bis 4i° und einem Molekulargewicht von 264, entsprechend der Formel C20 H24.
Das Dimere ist, wie schon erwähnt, weder in heißem noch in kaltem Wasser löslich. Es ist jedoch teilweise in Methanol und in verschiedenen Verhältnissen in vielen organischen Lösungsmitteln einschließlich Kohlenstofftetrachlorid, Isopropanol, Äthylacetat, Benzol, Hexan, Cyclohexan, Aceton, Äther, Dioxan und Nitroäthan löslich.
Anstatt von dem Monomeren auszugehen, kann das feste Dimere auch aus der flüssigen Form des Dimeren hergestellt werden, die im Patent 897 557 beschrieben ist. Dieses flüssige Dimere wird nach dem erwähnten Verfahren in Ausbeuten von 7o bis 95 °/o durch Reaktion mit einem Katalysator, wie aktivierter Fullererde, Floridaerde u. dgl., bei nicht über 2oo° hinausgehenden Temperaturen gewonnen.
Das flüssige, von Unreinigkeiten befreite Dimere läßt sich ebenfalls verwenden, um das hier beanspruchte Verfahren auszuführen. Die Maßnahmen des Verfahrens sind die gleichen. Man beobachtet, daß die Umwandlung vom flüssigen zum festen Dimeren eintritt, wenn die Temperatur des Ausgangsstoffes über 2oo° hinausgetrieben wird. Mit anderen Worten: Die Aufrechterhaltung der niedrigeren Temperatur, wie sie bei dem obenerwähnten Verfahren beschrieben wird, ergibt das flüssige Dimere, und erst die höhere Temperatur bewerkstelligt die Umwandlung in das feste.
Das flüssige Dimere wird demgemäß in Ausführung der Erfindung zur Reaktion mit einem geeigneten Katalysator gebracht. Auch in diesem Falle wieder wird ein geeigneter Katalysator in Mengen von 2 bis io °/o, vorzugsweise eine aktivierte Fullererde, z. B. Floridaerde, dem flüssigen Duneren unter lebhaftem Umrühren zugesetzt. Die Reaktion läuft bei Zoo bis 30o° ab. Um eine mögliche Zersetzung zu verhüten, wird die Temperatur unter 25o° gehalten. Die Erwärmung wird mehrere Stunden fortgesetzt, z. B. 6 bis 8 Stunden. Am Ende der Reaktion wird eine hohe Ausbeute von go bis ioo °;o erzielt, und das feste Dimere wird, wie oben beschrieben, abgetrennt und gereinigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von festem dimerem a-Methyl-p-methyl-styrol, dadurch gekennzeichnet, daß es im monomeren oder flüssigen dimeren Zustand nach Zusatz eines Katalysators unter Umrühren auf mindestens 2oo° erwärmt wird, in der Weise, daß das a-Methyl-p-methyl-styrol bei normalem Druck zunächst auf i5o° vorerwärmt, dann der Katalysator zugesetzt und die Mischung schließlich mehrere Stunden auf mindestens 2oo° gebracht wird und daß ferner die Reaktion so geführt wird, daß die Mischung sich nicht über 25o° erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine aktivierte Bleicherde, insbesondere aktivierte Floridaerde, in Mengen von etwa 2 bis io °/o als Katalysator verwendet wird, die durch Erwärmung auf Temperaturen von 3oo bis 350° während ungefähr - Stundenaktiviert wurde.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt in an sich bekannter Weise in heißem Zustand vom Katalysator z. B°. durch Filtrieren getrennt und anschließend gereinigt wird.