CH255406A - Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids. - Google Patents

Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids.

Info

Publication number
CH255406A
CH255406A CH255406DA CH255406A CH 255406 A CH255406 A CH 255406A CH 255406D A CH255406D A CH 255406DA CH 255406 A CH255406 A CH 255406A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
acid
liquid medium
carboxylic acids
indifferent
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Mention Maurice
Valet Andre
Original Assignee
Melle Usines Sa
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 Melle Usines Sa filed Critical Melle Usines Sa
Publication of CH255406A publication Critical patent/CH255406A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/51Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
    • C07C45/54Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition of compounds containing doubly bound oxygen atoms, e.g. esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • C07C45/48Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation involving decarboxylation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  

  Procédé de fabrication de composés     carbonyliques    à partir d'acides carboxyliques.    La présente     invention    a pour objet un pro  cédé de fabrication de     composés.        ca,rbo.nyli-          clue    par     décarboxylation    d'acides carboxyli  ques en présence de catalyseurs.  



  <B>Il</B> est déjà connu de faire la. synthèse des  cétones à partir des acides carboxyliques ou  de leurs sels..  



       L    n procédé plus récent et qui donne de  meilleurs résultats consiste à     pyrogéner    di  rectement les acides eux-mêmes, en les en  voyant à l'état de vapeur dans les fours  chauffés à haute température, sur des     cata-          lyscurs        variés,    par exemple l'alumine, le  bioxyde de manganèse, etc.  



       Toutefois,    on rencontre de sérieuses diffi  cultés quand il     s'agit    de mettre le catalyseur  sous une     forme    qui lui assure à la. fois la  résistance mécanique et la     conductibilité     thermique     requises    pour une utilisation in  dustrielle.  



  En effet, sous l'influence de la tempéra  ture     el-,    des réactions dont il est le siège, le  catalyseur se boursoufle puis se désagrège, de  sorte que l'on risque -d'obstruer la, chambre  de catalyse et d'y arrêter la circulation des       vapeurs..     



  On a bien suggéré de déposer le     cataly-          eur    sur une matière, inerte telle que l'amiante,  la     pierre    ponce, etc., mais, dans ce cas, le  support occupe un volume considérable de  l'espace de     -catalyse    et oblige à avoir recours,  pour une production donnée, à des appareils  d'un volume très grand. En outre, il est bien    souvent     impossible    de réaliser, au sein de la  masse active, une température égale et fixe,  à défaut de laquelle on porte préjudice aussi  bien à la capacité de production de l'appareil  qu'au     rendement    de l'opération.  



  La     présente    invention a pour objet un  procédé qui obvie à ces     inconvénients.    Ce       pro-cédé    est     caractérisé    par le fait     que    l'on  effectue la réaction de décarboxylation au  sein d'un     milieu    liquide indifférent et chaud,  contenant le catalyseur en suspension et  maintenu en état     d'agitation.     



  L'agitation a pour but non seulement de  maintenir le catalyseur en suspension, mais  d'assurer en permanence un bon contact entre  ce catalyseur et le ou les acides à     décarboxy-          ler.    Ces acides peuvent être     introduits    dans  le milieu liquide indifférent à l'état de va  peurs qui, le cas échéant, ont été préalable  ment surchauffées jusqu'à la. température  voulue. Toutefois, on peut aussi bien l'y  amener à l'état liquide pour qu'il y soit vapo  risé "in situ" afin de profiter de l'extraordi  naire facilité avec laquelle     s'effectuent    les  échanges.     thermiques    dans un tel milieu.

   La  cuve     dans    laquelle on effectue la réaction  peut être suivie d'un appareillage de distilla  tion conçu selon les techniques     habituelles    et  destiné, d'une part, à séparer le gaz carboni  que, d'autre part, à distiller,     déshydrater    et  rectifier le composé     carbonylique    qu'on sou  rire et l'acide qu'on renvoie en continu à la       déca.rboxylation.         Le pied de cuve est constitué par une     subs-          tance    (ou par un mélange de substances)  liquide à la     température    de la réaction, stable  à l'action de la chaleur,

   par     exemple    aux tem  pératures de l'ordre de 300 à 400  et sans       action    chimique,     dans    les conditions opéra  toires, vis-à-vis des     réactifs    mis en     oeuvre     (acide, catalyseur) et des     produits    formés  (eau, gaz carbonique, cétone).

   On a intérêt à       utiliser    un liquide de point d'ébullition élevé       n'ayant    qu'une faible     tension    de vapeur à la  température de travail, ceci permettant     d'évi-          terdes        entraînements        importants    de -ce     liquide     par     vaporisation.    En réalité, on y parvient       difficilëment    d'une façon complète, mais     -cela     ne présente pas d'inconvénient, car il est aisé,  au cours d'un raffinage ultérieur du     composé          carbonylique,

      de séparer les     fractions    du  bain qui se sont trouvées entraînées.  



       Parmi    les     milieux    liquides     -convenant        par-          ticulièrement    bien à l'exécution de l'inven  tion, on peut citer le     diphényle,    le phosphate       tricrésylique,    les huiles minérales     naturelles     ou     synthétiques    distillant au-dessus de 350 à       400 ,        .etc.     



       Comme,catalyseur    on utilisera., par exem  ple, l'un quelconque des produits déjà préco  nisés pour l'exécution de la réaction en phase  vapeur. En effet,     d'une    façon     générale,    les  catalyseurs     actifs    en phase vapeur le sont  aussi en phase liquide et ils pourront être       utilisés    à     condition    de se mettre facilement  en     suspension.    Le bioxyde de manganèse  s'avère l'un des. plus intéressants à     .cet    égard.  



  La présente     invention    apporte de sérieux  avantages sur les procédés déjà connus.  



  En dehors du fait qu'on n'a plus à redou  ter     le    bouchage de     l'appareillage,    on a trouvé  que la     température    à laquelle il est     nécessaire     de     porter    le bain pour quo, la réaction s'y  développe d'une façon     satisfaisante    est nota  blement inférieure à celle que l'on préconise  généralement pour le travail en phase gazeuse.  Cela tient, d'une part, à l'égalité ;de la tempé  rature dans toute la zone de catalyse, ce qui est  automatiquement réalisé par     l'agitation    méca  nique et, d'autre part, à la facilité avec laquelle  s'effectuent     les,    échanges thermiques.

   Grâce à    cela, le contrôle de la température du cata  lyseur, si délicat quand on opère en phase  vapeur, est ici très aisé et permet de main  tenir avec précision le pied de .cuve dans les       conditions    voulues.  



  Par ailleurs, la masse de catalyseur tout  entière est efficacement     utilisée,    de sorte que  son     activité    s'en trouve améliorée et qu'une  production horaire donnée est     atteinte    à une  température bien inférieure à celle qui, par  comparaison, serait nécessaire dans un four.  



  Lorsqu'on utilise par exemple les. compo  sés du manganèse, on sait. que, dans la phase  vapeur, il faut travailler entre 350 et 450 ,  alors que les mêmes     résultats    peuvent être       obtenus,    en pied de cuve, dans. l'intervalle       280-350 .    Bien entendu, cette dernière tem  pérature n'est pas     limitative    et il est possible,  bien que ce soit moins avantageux, d'opérer  plus haut,     jusqu'à    400  par     exemple.     



  On a trouvé encore que, grâce à la dimi  nution de la température de réaction, on amé  liore sensiblement les. rendements: la     décom-          position    des acides avec production d'hydro  carbures     saturés,    notamment la décarboxyla  tion bien     connue    de l'acide acétique en mé  thane et en gaz carbonique, est totalement  évitée.  



  On ne trouve en     effetdans        les,    gaz déga  gés que des traces     indosables    de gaz non     ab-          sorbables    par la soude, ce qui indique prati  quement l'absence de méthane dans le cas de       ,l'acide    acétique.  



  En outre, on ne constate aucune forma  tion de produits lourds ni -de goudrons. A ce  point -de vue, la réaction ,est si pure qu'il ne  se forme aucun dépôt et que le bain peut ser  vir presque indéfiniment sans épaissir ni aug  menter de volume. Dans ces     conditions,    les  rendements dépassent toujours 95 % -et se  classent; selon les cas, entre 96 et 98     ,?o'    envi  ron.  



       L'invention    s'applique aussi bien à la fa  brication des cétones symétriques, par traite  ment d'un seul acide, qu'à celle des cétones       mixtes        issues    de la. pyrogénation d'un mé  lange -de deux acides. Les acides qui convien-           nent        particulièrement    à la mise en     oeuvre    du       procédé    sont les acides carboxyliques saturés  ou non saturés des séries aliphatiques aroma  tiques et     hétérocyclique,    employés seuls ou,  dans le cas des cétones mixtes, en mélange  à un autre acide de la même série ou d'une  série différente.

      Le même procédé est aussi applicable à  la fabrication, également déjà connue, des  aldéhydes par     .décarboxylation    simultanée de  l'acide formique et de l'acide     correspondant'     à l'aldéhyde désirée, c'est-à-dire ayant le  même nombre     d'atomes    de carbone que cette  aldéhyde.

   La réaction est la     suivante:     
EMI0003.0010     
  
    HCOOH <SEP> -I- <SEP> R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> <U>-></U> <SEP> R <SEP> - <SEP> CHO <SEP> -I- <SEP> <B>CO'</B> <SEP> -I- <SEP> H20,             <  < lors    que dans le cas de la production des cétones symétriques, elle était:  
EMI0003.0012     
  
    2 <SEP> R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> ---<B>></B> <SEP> R <SEP> - <SEP> CO <SEP> - <SEP> R <SEP> --F <SEP> C02 <SEP> -I- <SEP> H20       et dans le cas de la production de cétones mixtes:  
EMI0003.0013     
  
    R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> -I- <SEP> RI <SEP> - <SEP> COOH <SEP> >- <SEP> R <SEP> - <SEP> CO <SEP> - <SEP> Rl <SEP> -I- <SEP> C02 <SEP> -I- <SEP> H20.

         La possibilité d'application du procédé de  l'invention à la.     fabrication    des aldéhydes. est  :surprenante quand on se rappelle la faible  stabilité de l'acide formique et la facilité  avec laquelle il se décompose, sous l'effet de  la, chaleur, en un mélange d'oxyde de     car-          bone    et de vapeur d'eau ou en un mélange  (le gaz carbonique et d'hydrogène.  



  De même, les aldéhydes -sont des produits  très réactifs et par conséquent     fragiles    qui       e    polymérisent et se condensent facilement,  ,jusqu'au stade des résines.  



  Enfin, .on pouvait     craindre    que l'acide  formique, en raison de son bas point d'ébulli  tion et de sa. volatilité, échappât en grande  partie à la réaction.  



  Ces craintes se sont     trouvées    démenties,  même dans le cas de la préparation d'aldé  hydes réputées difficiles à obtenir avec de       boni    rendements, comme l'aldéhyde     phényl-          acétique.     



  Les     rendements    sont toujours supérieurs à,       1))        %    et peuvent même, dans. certains cas, dé  passer<B>90%.</B> Il semble qu'il faille attribuer  l'excellence .des résultats, obtenus au fait que  les conditions de travail au sein d'un milieu  liquide indifférent sont particulièrement favo  rables,     notamment    l'homogénéité de la tempé  rature clans toute la zone -de réaction et     l'ab-          #ence    de points     _cliauds,    que l'on     parvient    si  rarement à éviter dans les procédés en phases  vapeur.

      Le procédé     s'applique    à la fabrication des  aldéhydes     les.    plus diverses.     C'est    ainsi,     pair     exemple, que l'on obtiendra, en traitant un  mélange d'acide formique et d'un des acides  suivants, l'aldéhyde correspondant à ce der  nier:

    des acides à chaîne droite: acides     propio-          nique,        butyrique,        valérique,        caprylique,    etc.,  des acides à chaîne ramifiée: acide     iso-          valérique,     des acides à chaîne éthylénique: acide     cro-          tonique,     des acides à molécule cyclique: aride ben  zoïque,  des acides à molécule cyclique avec     chaînes     latérales: acide     phényl-acétique,     des acides hétérocycliques, acide     furoïque     ou     tétra-hydrofuroïque.     



  La présente invention est particulièrement  indiquée pour le cas des aldéhydes difficiles  à préparer, notamment pour les aldéhydes  lourdes qui     ont,des        applications    en parfume  rie ou en     pharmacie.     



  On ne change pas l'esprit de l'invention  en opérant à une pression     légèrement    diffé  rente de la pression atmosphérique.  



  Les exemples suivants, non limitatifs, fe  ront bien comprendre comment l'invention  peut être     réalisée:       <I>Exemple</I>     T:     Dans un pied de cuve fortement agité à  une température de d00-330  et composé de      50 litres d'une huile     paraffinique    de     Pen-          sylvanie    dont l'intervalle de     distillation    est  de 220-400  sous 5 mm de mercure, et dont  80% distillent     entre    260 et     320 ,    cette huile  tenant en suspension 10 kg d'acétate de man  ganèse, on fait arriver de l'acide acétique  anhydre en vapeurs à raison de 25 kg     pa.T     heure.

   Ces vapeurs peuvent avoir été sur  chauffées à     300-350     par exemple.  



  Après     rectification    et déshydratation du  distillat, on recueille 7,250 kg par heure de       propanone    pure et on récupère de 9 à 10 kg  d'acide     acétique    non transformé qui retourne  à la     cétonisation.     



       Le    taux de     transformation    par passage se  tient aux     environs    de<B>65%</B> et le rendement  final varie entre 9-6 et<B>98%.</B>    <I>Exemple 2:</I>    Dans un pied de cuve     analogue    à celui de  l'exemple 1 et     contenant    en     suspension    5 kg  d'oxyde de manganèse     Mn203,    on fait arriver  -de l'acide butyrique liquide à raison de 25 kg  par heure.  



  Après rectification et déshydratation du  distillat, on recueille 11 kg par heure     d'hap-          tanone-4    et 7,5 kg d'acide butyrique non       transformé.     



  Le taux de     transformation    en un seul pas  sage     atteint    70<B>%</B> ,et le rendement final     atteint     96 à 97%.         Exemple   <I>3:</I>    Dans un pied de cuve fortement agité,       porté    à     320-340 ,    composé de 50 litres       d'ortho-phosphate        tricrésylique    et tenant en  suspension 5 kg d'oxyde ferrique,     on-fait    ar  river de l'acide acétique anhydre     liquide    à  raison de 20 kg par heure.  



  Après     rectification    et déshydratation du  distillat, on recueille 5 kg par heure de     pro-          panone    et on récupère 9 kg environ d'acide  acétique non transformé.  



  Le taux de transformation en un seul pas  sage est voisin de 50 %. Le rendement     final          dépasse    95 %.         Exemple        4-:     Dans un pied de cuve de 50 litres forte  ment agité, porté à 820-340 ,     composé    de  l'huile     paraffinique    de     Pensylvanie    de l'exem  ple let tenant en     suspension    5 kg de bioxyde  de manganèse, on fait arriver un mélange  équimoléculaire d'acide acétique et d'acide  butyrique _à     raison    de 25 kg par heure.  



       Après        rectification    et déshydratation du  distillat, on recueille un mélange de:       _        _    16     %    en poids de     propanone,     60     ro    de     pentanone-2,     24 %     d'lieptanone-4.     



  Le taux de transformation par passage  est de l'ordre de 84% pour l'acide acétique  et de 76     ro    pour l'acide butyrique. Le rende  ment final, calculé d'après la pureté du gaz  dégagé, dépasse 97%.    <I>Exemple 5:</I>    Dans un pied de cuve de 50 litres forte  ment agité, chauffé à     330-340     et composé  d'une huile     synthétique    tenant en suspension  5 kg d'oxyde de manganèse     Mn203,    on fait  arriver un mélange d'acide acétique et d'acide  benzoïque,     dans    la proportion moléculaire de  7 à 1., à la vitesse de 20 kg à l'heure;

   l'huile  considérée à un intervalle de distillation de       250-350     sous 5 mm de mercure et 80  passent entre 260 et     310 .     



  Après rectification et déshydratation du  distillat, on     recueille    un mélange de:       207o    en poids d'acétone,  <B>75%</B> en poids     d'acéto-phénane,     5 % en poids de     benzo-phénone.     L'acide benzoïque se transforme inté  gralement et le rendement final, rapporté à  l'acide benzoïque,     atteint   <B>98%.</B>         Exemple   <I>6:

  </I>    On fait passer un mélange d'une molécule  d'acide     iso-valérique    et d'une molécule d'acide       formique    à<B>90%</B> à la température de 320 à       330     dans un pied de cuve fortement agité,  -composé d'huile minérale de     Pensylvanie,    ad  ditionnée de<B>10%</B> de bioxyde de manganèse  pulvérisé. On sépare l'aldéhyde formée par      les méthodes habituelles et l'on recueille ainsi  l'aldéhyde     iso-valérique,    avec un rendement  de 70     %.     



       Exemple   <I>7:</I>  On fait passer un mélange de 6 molécules  d'acide formique à<B>90%</B> et d'une molécule  d'acide     phényl-acétique    à la. température de  320  dans un pied de cuve identique à     celui     de l'exemple 6. On recueille un mélange con  tenant de l'acide formique non transformé et  de l'aldéhyde     phényl-acétique.    Après sépara  tion par les méthodes habituelles, on recueille  l'aldéhyde     phényl-acétique    avec un rendement  de 65 %.



  Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids. The present invention relates to a process for the manufacture of compounds. ca, rbo.nyli- clue by decarboxylation of carboxylic acids in the presence of catalysts.



  <B> It </B> is already known to do the. synthesis of ketones from carboxylic acids or their salts.



       A more recent process, which gives better results, consists in directly pyrogenizing the acids themselves, seeing them in the vapor state in furnaces heated to high temperature, on various catalysts, for example. alumina, manganese dioxide, etc.



       However, serious diffi culties are encountered when it comes to putting the catalyst in a form which ensures it. both the mechanical strength and thermal conductivity required for industrial use.



  In fact, under the influence of the temperature el-, of the reactions of which it is the seat, the catalyst swells and then breaks up, so that there is a risk of clogging the catalysis chamber and stop the flow of vapors.



  It has been suggested that the catalyst be deposited on an inert material such as asbestos, pumice, etc., but in this case the support occupies a considerable volume of the catalytic space and requires have recourse, for a given production, to devices of a very large volume. In addition, it is very often impossible to achieve, within the active mass, an equal and fixed temperature, failing which it prejudices both the production capacity of the device and the efficiency of the operation. .



  The present invention relates to a method which obviates these drawbacks. This process is characterized by the fact that the decarboxylation reaction is carried out in an indifferent and hot liquid medium, containing the catalyst in suspension and maintained in a state of agitation.



  The purpose of the agitation is not only to keep the catalyst in suspension, but also to permanently ensure good contact between this catalyst and the acid or acids to be decarboxylated. These acids can be introduced into the liquid medium indifferent to the state of vapors which, where appropriate, have been previously superheated up to. desired temperature. However, it is equally possible to bring it there in the liquid state so that it is vaporized there "in situ" in order to take advantage of the extraordinary ease with which the exchanges take place. thermal in such an environment.

   The tank in which the reaction is carried out can be followed by a distillation apparatus designed according to the usual techniques and intended, on the one hand, to separate the carbon dioxide gas, and on the other hand, to distill, dehydrate and rectify the mixture. carbonyl compound which we laugh at and the acid which we return continuously to deca.rboxylation. The starter consists of a substance (or a mixture of substances) that is liquid at the reaction temperature, stable to the action of heat,

   for example at temperatures of the order of 300 to 400 and without chemical action, under operating conditions, with respect to the reagents used (acid, catalyst) and the products formed (water, carbon dioxide, ketone ).

   It is advantageous to use a liquid with a high boiling point having only a low vapor pressure at the working temperature, this making it possible to avoid significant entrainments of this liquid by vaporization. In reality, this is difficult to achieve in a complete manner, but this does not present any drawback, since it is easy, during a subsequent refining of the carbonyl compound,

      to separate the fractions of the bath which have been entrained.



       Among the liquid media - particularly suitable for carrying out the invention, there may be mentioned diphenyl, tricresyl phosphate, natural or synthetic mineral oils distilling above 350 to 400, .etc.



       As a catalyst, for example, any of the products already recommended for carrying out the reaction in the vapor phase will be used. In general, catalysts that are active in the vapor phase are also active in the liquid phase and they can be used on condition that they are easily suspended. Manganese dioxide turns out to be one of the. more interesting in this regard.



  The present invention provides serious advantages over the already known methods.



  Apart from the fact that we no longer have to redouble the plugging of the apparatus, it has been found that the temperature to which it is necessary to bring the bath for quo, the reaction develops there in a satisfactory manner. is notably lower than that which is generally recommended for working in the gas phase. This is due, on the one hand, to the equality of temperature throughout the catalysis zone, which is automatically achieved by mechanical stirring, and, on the other hand, to the ease with which thermal exchanges.

   Thanks to this, the control of the temperature of the catalytic converter, so delicate when operating in the vapor phase, is very easy here and makes it possible to hold the base with precision in the desired conditions.



  Furthermore, the entire catalyst mass is efficiently utilized, so that its activity is improved and a given hourly output is achieved at a temperature much lower than that which, by comparison, would be required in a furnace.



  When, for example, the. manganese compounds, we know. that, in the vapor phase, it is necessary to work between 350 and 450, while the same results can be obtained, at the bottom of the tank, in. the interval 280-350. Of course, this latter temperature is not limiting and it is possible, although it is less advantageous, to operate higher, up to 400 for example.



  It has also been found that, by reducing the reaction temperature, they are significantly improved. yields: the decomposition of acids with the production of saturated hydrocarbons, in particular the well-known decarboxylation of acetic acid into methane and carbon dioxide, is completely avoided.



  In fact, only indosable traces of gas which cannot be absorbed by sodium hydroxide are found in the gases given off, which practically indicates the absence of methane in the case of acetic acid.



  In addition, no formation of heavy products or tars is observed. From this point of view the reaction is so pure that no deposit forms and the bath can be used almost indefinitely without thickening or increasing in volume. Under these conditions, the yields always exceed 95% - and rank; depending on the case, between 96 and 98,? o 'envi ron.



       The invention applies equally well to the manufacture of symmetrical ketones, by treatment of a single acid, as to that of mixed ketones obtained from the. pyrogenation of a mixture of two acids. The acids which are particularly suitable for carrying out the process are the saturated or unsaturated carboxylic acids of the aromatic and heterocyclic aliphatic series, used alone or, in the case of mixed ketones, as a mixture with another acid of the same. series or a different series.

      The same process is also applicable to the manufacture, also already known, of aldehydes by simultaneous decarboxylation of formic acid and of the acid corresponding to the desired aldehyde, that is to say having the same number of d. carbon atoms than this aldehyde.

   The reaction is as follows:
EMI0003.0010
  
    HCOOH <SEP> -I- <SEP> R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> <U>-> </U> <SEP> R <SEP> - <SEP> CHO <SEP> -I- < SEP> <B> CO '</B> <SEP> -I- <SEP> H20, <<whereas in the case of the production of symmetrical ketones, it was:
EMI0003.0012
  
    2 <SEP> R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> --- <B>> </B> <SEP> R <SEP> - <SEP> CO <SEP> - <SEP> R <SEP> --F <SEP> C02 <SEP> -I- <SEP> H20 and in the case of the production of mixed ketones:
EMI0003.0013
  
    R <SEP> - <SEP> COOH <SEP> -I- <SEP> RI <SEP> - <SEP> COOH <SEP>> - <SEP> R <SEP> - <SEP> CO <SEP> - <SEP > Rl <SEP> -I- <SEP> C02 <SEP> -I- <SEP> H20.

         The possibility of applying the method of the invention to the. manufacture of aldehydes. is: surprising when one recalls the low stability of formic acid and the ease with which it decomposes, under the effect of heat, into a mixture of carbon monoxide and water vapor or in a mixture (carbon dioxide and hydrogen.



  Likewise, aldehydes are very reactive and therefore fragile products which polymerize and condense easily, up to the resin stage.



  Finally, one could fear that formic acid, because of its low boiling point and its. volatility, largely escaped reaction.



  These fears were denied, even in the case of the preparation of aldehyde known to be difficult to obtain with good yields, such as phenylacetic aldehyde.



  Yields are always greater than, 1))% and can even, in. some cases, exceeding <B> 90%. </B> It seems that the excellence of the results obtained should be attributed to the fact that the working conditions within an indifferent liquid environment are particularly favorable, in particular the uniformity of temperature throughout the reaction zone and the absence of hotspots, which are so seldom avoided in vapor phase processes.

      The process applies to the manufacture of aldehydes. more diverse. It is thus, for example, that we will obtain, by treating a mixture of formic acid and one of the following acids, the aldehyde corresponding to the latter:

    straight chain acids: propionic, butyric, valeric, caprylic, etc., branched chain acids: isovaleric acid, ethylenic chain acids: crtonic acid, cyclic acid: ben arid zoic, cyclic acid with side chains: phenyl-acetic acid, heterocyclic acids, furoic or tetrahydrofuroic acid.



  The present invention is particularly indicated for the case of aldehydes which are difficult to prepare, in particular for heavy aldehydes which have applications in perfumery or in pharmacy.



  The spirit of the invention is not changed by operating at a pressure slightly different from atmospheric pressure.



  The following non-limiting examples will clearly show how the invention can be carried out: <I> Example </I> T: In a highly agitated starter at a temperature of d00-330 and composed of 50 liters of a paraffinic oil from Pen- sylvanie whose distillation interval is 220-400 under 5 mm of mercury, and of which 80% distils between 260 and 320, this oil holding in suspension 10 kg of man ganese acetate, one makes add anhydrous acetic acid in vapor at a rate of 25 kg pa.T hour.

   These vapors may have been overheated to 300-350 for example.



  After rectification and dehydration of the distillate, 7.250 kg per hour of pure propanone are collected and 9 to 10 kg of unconverted acetic acid are recovered, which returns to ketonization.



       The transformation rate per pass is around <B> 65% </B> and the final yield varies between 9-6 and <B> 98%. </B> <I> Example 2: </I> In a starter similar to that of Example 1 and containing 5 kg of manganese oxide Mn2O3 in suspension, liquid butyric acid is brought in at a rate of 25 kg per hour.



  After rectification and dehydration of the distillate, 11 kg per hour of haptanone-4 and 7.5 kg of unconverted butyric acid are collected.



  The conversion rate in a single step reaches 70 <B>% </B>, and the final yield reaches 96 to 97%. Example <I> 3: </I> In a strongly agitated starter, brought to 320-340, composed of 50 liters of tricresyl ortho-phosphate and holding 5 kg of ferric oxide in suspension, the liquid anhydrous acetic acid at a rate of 20 kg per hour.



  After rectification and dehydration of the distillate, 5 kg per hour of propanone are collected and approximately 9 kg of unconverted acetic acid are recovered.



  The rate of transformation in a single wise step is close to 50%. The final yield exceeds 95%. Example 4-: In a strongly stirred 50 liter starter, brought to 820-340, composed of paraffinic oil from Pennsylvania of the example holding in suspension 5 kg of manganese dioxide, a equimolecular mixture of acetic acid and butyric acid at a rate of 25 kg per hour.



       After rectification and dehydration of the distillate, a mixture of: _ _ 16% by weight of propanone, 60% of pentanone-2, 24% of ileptanone-4 is collected.



  The degree of conversion per pass is of the order of 84% for acetic acid and 76% for butyric acid. The final efficiency, calculated from the purity of the evolved gas, exceeds 97%. <I> Example 5: </I> In a strongly agitated 50 liter starter, heated to 330-340 and composed of a synthetic oil holding in suspension 5 kg of manganese oxide Mn203, a mixture of acetic acid and benzoic acid, in the molecular proportion of 7 to 1., at the rate of 20 kg per hour;

   the oil considered at a distillation interval of 250-350 under 5 mm of mercury and 80 pass between 260 and 310.



  After rectification and dehydration of the distillate, a mixture of: 207% by weight of acetone, <B> 75% </B> by weight of aceto-phenane, 5% by weight of benzo-phenone is collected. The benzoic acid is completely transformed and the final yield, relative to benzoic acid, reaches <B> 98%. </B> Example <I> 6:

  </I> A mixture of one molecule of iso-valeric acid and one molecule of <B> 90% </B> formic acid is passed at a temperature of 320 to 330 in a starter strongly stirred, -composed of Pennsylvania mineral oil, supplemented with <B> 10% </B> pulverized manganese dioxide. The aldehyde formed is separated by the usual methods and the iso-valeric aldehyde is thus collected, with a yield of 70%.



       Example <I> 7: </I> A mixture of 6 molecules of <B> 90% </B> formic acid and one molecule of phenyl-acetic acid is passed through. temperature of 320 in a starter identical to that of Example 6. A mixture containing unconverted formic acid and phenyl-acetic aldehyde is collected. After separation by the usual methods, the phenylacetic aldehyde is collected in a yield of 65%.

 

Claims (1)

REVENDICATION Procédé de fabrication de composés carbo- nyliques par décarboxylation d'acides car- boxyliques en présence de catalyseurs; caracté.. risé par le fait qu'on effectue la réaction de décarboxylation au sein d'un milieu liquide indifférent et chaud contenant le catalyseur en suspension et maintenu en état d'agitation. SOUS-REVENDICATIONS 1. CLAIM Process for the manufacture of carbonyl compounds by decarboxylation of carboxylic acids in the presence of catalysts; character .. ized in that the decarboxylation reaction is carried out in an indifferent and hot liquid medium containing the catalyst in suspension and maintained in a state of agitation. SUB-CLAIMS 1. Procédé selon la. revendication, caracté risé en ce que le milieu liquide est constitué par au moins une substance stable à la cha leur, chimiquement inerte et à point d'ébulli tion supérieur à 400 C. 2. Procédé selon la revendication, caracté- risé pair le fait que le milieu liquide est cons titué par une huile minérale de Pensylvanie. 3. Method according to. claim, characterized in that the liquid medium consists of at least one substance stable to heat, chemically inert and with a boiling point greater than 400 C. 2. Process according to claim, characterized by the fact that that the liquid medium is constituted by a mineral oil from Pennsylvania. 3. Procédé selon la revendication, caracté- risé par le fait que l'on introduit l'acide à décarbogyler à l'état de vapeurs dans le mi lieu liquide indifférent. 4. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que les vapeurs sont surchauffées. 5. Procédé selon la revendication, caracté- risé par le fait que l'on introduit l'acide à décarbogyler à l'état liquide dans le milieu liquide indifférent. 6. Process according to claim, characterized in that the acid to be decarbogylated is introduced in vapor form into the indifferent liquid medium. 4. Method according to claim and sub-claim 3, characterized in that the vapors are superheated. 5. Method according to claim, characterized in that the acid to be decarbogylated in the liquid state is introduced into the indifferent liquid medium. 6. Procédé selon la revendication, caracté- rilsé par le fait que l'on opère à 'des tempéra tures de â00-400 C. Process according to claim, characterized in that the operation is carried out at temperatures of â00-400 C.
CH255406D 1945-02-08 1946-01-11 Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids. CH255406A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR255406X 1945-02-08
FR81045X 1945-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH255406A true CH255406A (en) 1948-06-30

Family

ID=26184630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH255406D CH255406A (en) 1945-02-08 1946-01-11 Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids.

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE462934A (en)
CH (1) CH255406A (en)
NL (1) NL61689C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NL61689C (en)
BE462934A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2757155A1 (en) PROCESS FOR TREATING REACTIONAL MIXTURES FROM OXIDATION OF CYCLOHEXANE
EP3902784A1 (en) Purification of alkyl hydroperoxide by extractive distillation
FR2791667A1 (en) Process for the direct oxidation of hydrocarbons to the corresponding carboxylic acids, alcohols or ketones by oxygen in the presence of soluble manganese and chromium catalysts
LU80507A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF BETA-PHENYLETHYL ALCOHOL
CH255406A (en) Process for the production of carbonyl compounds from carboxylic acids.
Kalenchuk et al. Hydrogenation of anthracene and dehydrogenation of perhydroanthracene on Pt/C catalysts
EP0021525A1 (en) Process for the preparation of carboxylated compounds
FR2784097A1 (en) METHOD FOR THE CONVERSION OF C5 OLEFINIC CUTS BY METATHESIS BY MEANS OF A CATALYST BASED ON RHENIUM AND CESIUM
BE512888A (en)
BE897966A (en) OLEFIN HYDROFORMYLATION PROCESS
WO2020136335A1 (en) Purification of alkyl hydroperoxide by distillation in the presence of methanol and water
BE504161A (en)
EP0272945B1 (en) Catalytic process for the carbonylation of alkanes
FR2510551A1 (en) Ruthenium-catalysed prodn. of methane from carbon mon:oxide - and hydrogen, using liq. water as coolant, and catalyst support stable to water
BE402657A (en)
BE588878A (en)
CH409936A (en) Process for preparing a mixture of alcohol and ketone by oxidation of naphthenic hydrocarbons
BE400573A (en)
BE453495A (en)
FR2503180A1 (en) Selective hydrogenation of polyunsaturated fatty acid - in vegetable oil, over palladium at low temp.
CH464877A (en) Process for the preparation of a boric ester derived from a saturated C4 to C8 hydrocarbon
BE452737A (en)
CH446581A (en) Process for converting a mixture of hydrocarbons
BE573484A (en)
CH333058A (en) Isophthalic acid manufacturing process