CZ20004333A3 - Způsob provádění aldolové kondenzace - Google Patents

Způsob provádění aldolové kondenzace Download PDF

Info

Publication number
CZ20004333A3
CZ20004333A3 CZ20004333A CZ20004333A CZ20004333A3 CZ 20004333 A3 CZ20004333 A3 CZ 20004333A3 CZ 20004333 A CZ20004333 A CZ 20004333A CZ 20004333 A CZ20004333 A CZ 20004333A CZ 20004333 A3 CZ20004333 A3 CZ 20004333A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
distillation
phase
aldol condensation
catalyst
reaction
Prior art date
Application number
CZ20004333A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilfried Dr. Büschken
Klaus-Diether Dr. Wiese
Guido Dr. Protzmann
Original Assignee
Oxeno Olefinchemie Gmbh
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 Oxeno Olefinchemie Gmbh filed Critical Oxeno Olefinchemie Gmbh
Publication of CZ20004333A3 publication Critical patent/CZ20004333A3/cs

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
    • C07C45/87Preparation of ketenes or dimeric ketenes
    • C07C45/88Preparation of ketenes or dimeric ketenes from ketones
    • 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
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C45/72Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction of compounds containing >C = O groups with the same or other compounds containing >C = O groups
    • C07C45/75Reactions with formaldehyde
    • 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
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C45/72Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction of compounds containing >C = O groups with the same or other compounds containing >C = O groups
    • C07C45/74Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction of compounds containing >C = O groups with the same or other compounds containing >C = O groups combined with dehydration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Způsob provádění aldolové kondenzace
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu provádění aldolové kondenzace a použití produktů aldolové kondenzace.
Dosavadní stav techniky
Aldolové kondenzace jsou důležité reakce prováděné ve ve velkém měřítku, a,β-Nenasycené karbonylové sloučeniny, získané při tom, jsou kvůli své reaktivitě východiskem syntézy mnoha organických látek, například meziproduktů pro výrobu vonných látek a farmaceutických prostředků, a,β-Nenasycené aldehydy se kromě toho mohou hydrogenovat na nasycené aldehydy, ktoré se mezi jiným mohou oxidovat na příslušné karboxylové kyseliny. Tyto se používají pro výrobu mazacích prostředků, sušidel, peresterů neb stabilizátorů plastů. Úplná hydrogenace α,β-nenasycených aldehydů poskytuje nasycené primární alkoholy, které se využívají pro výrobu detergentů, změkčovadel nebo jako rozpouštědla.
Pod aldolovou kondenzací se rozumí reakce dvou oxosloučenin (aldehydu nebo ketonu) za odštěpení vody a za vzniku sloučeniny, která obsahuje jednu olefinickou dvojnou vazbu a také karbonylovou funkci. Jestliže se například jako výchozí látka použije pouze jeden aldehyd, vznikne nenasycený aldehyd s počtem atomů uhlíku dvojnásobně vyšším, než měl výchozí aldehyd. Tento typ reakce se katalyzuje kyselinami nebo zásadami. Technické procesy upřednostňují zásady, především anorganické zásady, jako například NaOH.
·· • ·
Technicky nejvýznamnějším procesem tohoto druhu je kondenzace n-butyraldehydu na 2-ethyl-2-hexenal, který je meziproduktem pro výrobu 2-ethylhexanolu, alkoholu pro změkčovadla. Jeden z možných způsobu provádění této reakce se popisuje v SRI-Report 21 C: Rakce se provádí ve dvou za sebou zařazených kondenzačních reaktorech. Jako katalyzátor se používá 2% sodný louh. Doba setrvání v každém z těchto dvou reaktorů je přibližně 14 minut. Reakční teplota se chlazením udržuje v prvním reakoru na 85 °C a ve druhém reaktoru na 90 °C, tj. reakce není adiabatická a tepelné zabarvení vznikající při reakci se musí odvádět. Reakční směs se potom fázovým dělením dělí v usazovací nádrži na vodný katalyzátorový roztok a organickou fázi. Katalyzátoro vá fáze se znovu vede zpět do prvního reaktoru. Část katalyzátoru se odvádí k oddělování vedlejších produktů a reakční vody a nahradí se čerstvým katalyzátorovým roztokem. Oddělená organická produktová fáze se promyje vodou bez zásady. Promývací voda se čerpá do prvního reaktoru. Ze surového produktu se destilací oddělí voda a n-butyraldehyd a přivádí zpět do prvního reaktoru. Produkt zbavený těchto snadno vroucích složek se může použít jako takový nebo se může zpracovat destilací na čistý produkt (2-ethyl-2-hexenal) .
Podle DE 3530839 se kondenzace n-butyraldehydu na 2-ethyl-2-hexenal provádí v troubovém reaktoru za katalýzy 0,5% až 5% sodného louhu při teplotách 100 °C až 170 °C za zvýšeného tlaku. Doba setrvání je 0,2 až 5 minut. Výtěžek reakce se po ochlazení na 60 °C pomocí fázového dělení dělí na katalyzátorovou fázi a produktovou fázi, přičemž katalyzátorová fáze se po částečném odvedení a doplnění čerstvým katalyzátorovým roztokem vede zpět do troubového reaktoru.
Nevýhodu je, že reakční voda se odstraňuje odváděním katalyzátorového roztoku. Tento proud je proto podstatně větší než proud, který by byl potřebný pouze pro oddělení karboxylových kyselin vzniklých Canizzarrovou reakcí. Tím vzniká vysoká spotřeba katalyzátoru. Odvedený sodný louh obsahuje organickou frakci, ta se proto musí zpracovat nebo odstraňovat v čiřícím zařízení, čímž vznikají přídavné náklady.
Podobně jako 2-ethylhexenal se vyrábí decenal, prekurzor pro alkohol pro změkčovadla dekanol (hlavní složka isopropylheptanol), aldolovou kondenzací C5-aldehydů. Různé způsoby k tomu se popisují například v DE 4 243 524, EP 562 450, EP562 451, EP 646 563 nebo DE 4 243 524.
Podle EP 562 451 a EP 646 563 se provádí aldolová kondenzace valeraldehydu konvenčním způsobem, tj. podobně jako výroba 2-ethyl-2-hexenalu popsaná v SRI 21 C. Projevují se proto také stejné nevýhody.
Další, kontinuální způsob aldolové kondenzace se zveřejňuje v EP 634 994. Tento způsob se dělí na následující kroky:
a) Vsázkový aldehyd a vodný katalyzátorový roztok se přivádějí do reaktoru s míchadlem, provozovaného neadiabaticky.
b) Reakční směs získaná z reaktoru s míchadlem se přivádí do střední části destilační kolony.
c) Jako nejvyšší frakce destilace se získá plynná směs výchozí látky a vody, která se po kondenzaci dělí na organickou horní fázi a vodnou dolní fázi.
d) Část vodné fáze se odvádí.
e) Organická horní fáze se vede zpět do reaktoru.
fj Jako destilační zbytek vzniká směs, která obsahuje vodný katalyzátorový roztok, produkt a vedlejší produkty (vyšší produkty aldolové adice nebo aldolové kondenzace, karboxylové kyseliny a alkoholy vzniklé Canizzarrovou reakcí).
g) Destilační zbytek se ochladí.
h) Ochlazený destilační zbytek se dělí na dvě fáze. Organická horní fáze obsahuje produkt, produkty rozkladu s vyšší molekulovou hmotností a malá množství katalyzátorového roztoku. Dolní fázi je vodný katalyzátorový roztok, který obsahuje karboxylovou kyselinu ve formě soli, vzniklou jako vedlejší produkt, a je nasycen produktem.
i) Oddělená . katalyzátorová fáze se vede zpět do reaktoru.
h) Produktová fáze (horní fáze) se odvádí.
Tento způsob má několik nevýhod: a) Energetická bilance se může zlepšit, protože reakční teplo se nevyužívá. Reakční teplo se musí kontrolovat ochlazováním reaktoru, na druhé straně destilace výtěžku z reaktoru vyžaduje energii. K ochlazování destilačního zbytku se vyžaduje chladicí médium.
b) Během destilace se reakční směs, která je kvůli katalyzátorové fázi zásaditá, termicky zatěžuje, čímž se podporuje tvorba vedlejších produktů Canizzarrovou reakcí, a tím klesá výtěžek. V důsledku toho se musí odvádět větší množství katalyzátorového roztoku a nahrazovat čerstvým, aby se udržela konstantní koncentrace solí karboxylových kyselin.
d) Surový konečný produkt se nepromytý odvádí ze zařízení.
Obsahuje proto ještě malá množství katalyzátoru, což znamená ztrátu katalyzátoru. Dále může společně odváděný katalyzátor způsobovat při skladování surového produktu zhoršení kvality ·> · • · * » · • · · • ·· produktu. Při použití produktu v chemické syntéze, například při hydrogenaci, mohou být tyto zbytky katalyzátoru rušivé.
Vznikla proto úloha vyvinout způsob kondenzace oxosloučenin na α,β-nenasycené oxosloučeniny, který je méně škodlivý vůči životnímu prostředí a hospodárnější než známé způsoby.
Podstata vynálezu
Předmětem předloženého vynálezu je proto způsob výroby α,β-nenasycených oxosloučenin bazicky katalyzovanou aldolovou kondenzací aldehydů a/nebo ketonů s 1 až 15 atomy uhlíku, přičemž tyto aldehydy a/nebo ketony reagují s vodným katalyzátorovým roztokem v adiabatické reakci a takto získaná reakční směs se ve zkrácené destilaci dělí na destilát obsahující vodu, aldehyd a/nebo keton a destilační zbytek obsahující α,β-nenasycené oxosloučeniny a vodnou katalyzátorovou fázi.
Způsob podle vynálezu je vhodný pro přeměnu všech oxosloučenin nebo směsí oxosloučenin, které mohou vstupovat do aldolových kondenzací. Jestliže se použije pouze jedna oxosloučenina, potom musí mít na stejném atomu uhlíku dva α-vodíky (v sousedství skupiny CO). Jestliže se použijí dvě nebo více odlišných oxosloučenin, potom musí mít alespoň jedna sloučenina na stejném atomu uhlíku dva a-vodíky.
Pro způsob podle vynálezu jsou obzvláště vhodné následující sloučeniny:
oxosloučeniny se dvěma α-vodíky na stejném atomu C:
acetaldehyd, propanal, n-butyraldehyd, n-valeraldehyd,
3-meth.ylbutyraldehyd, n-hexanal, 3-methylpentanal, 4-methylpentanal, n-heptanal, n-oktanal, n-nonanal, n-dekanal, aceton, methylethylketon, cyklohexanon, acetofenon.
Příklady oxosloučenin s jedním α-vodíkem na stejném atomu C jsou: isobutyraldehyd, 2-methylbutyraldehyd, 2-methylpenanal, 2-ethylhexanal, cyklohexylkarbaldehyd, fenyl-2-propylketon.
Příklady oxosloučenin bez α-vodíku jsou: benzaldehyd,
2,2-dimethylpropanal, benzofenon.
Přednostně se používají oxosloučeniny s 1 až 15 atomy uhlíku a/nebo jejich směsi. Jako aldehydy se používají zejména takové, které se vyrobily hydroformylací olefinů. Přednostními vsázkovými surovinami jsou: n-butyraldehyd, n-valeraldehyd, směs n-butyraldehydu a isobutyraldehydu, směsi n-valeraldehydu s 2-methylbutyraldehydem nebo 3-methylbutyraldehydem nebo příslušná třísložková směs. Rovněž se může použít směs C4- a Cs-aldehydů nebo směs izomerních nonanalů.
Jako katalyzátor se mohou jako vodné roztoky použít hydroxidy, hydrogenuhličitany, uhličitany, karboxyláty nebo jejich směsi ve formě jejich sloučenin s alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin nebo terciární aminy. Přednostně se jako vodné katalyzátorové roztoky používají alkalické louhy, jako například sodný louh.
Koncentrace bazického katalyzátoru ve vodném katalyzátorovém roztoku je zpravidla mezi 0,1 a 10 % hmotn., zejména mezi 0,1 a 3 % hmotn. Protože při reakci vzniká voda, je koncentrace katalyzátorového roztoku vyšší v přítoku do • ·
Na základě Canizzarrovy reakce vznikají z výchozí reaktoru než v odtoku z reaktoru reakce probíhající jako vedlejší látky a v malých množstvích z produktu alkoholy a karboxylové kyseliny, které se koncentrují v katalyzátorové fázi ve formě svých solí. Odváděním části katalyzátorového roztoku a nahrazením ekvivalentním množstvím čerstvého luhu se může udržovat koncentrace soli karboxylové kyseliny ve vodném katalyzátorovém roztoku mezi 5 a 40 % hmotn.
Podíl vodného katalyzátorového roztoku vzhledem k organické fázi výchozí látky může kolísat v širokých mezích. Jestliže se při způsobu podle vynálezu použije trubkový reaktor, nabízejí se hmotnostní poměry organické fáze ke katalyzátorové fázi alespoň 1 : 2, přednostně větší než 1 : 10. Podobně to platí pro použití kotlů s míchadlem.
Ve speciálních formách uskutečnění tohoto vynálezu se koncentrace katalyzátorového roztoku kontroluje pomocí opatření při odvádění nebo recirkulaci.
Teplota reakční směsi na výstupu reaktoru je účelně nad teplotou varu vodného katalyzátorového roztoku mezi 80 °C a 180 °C. Pří použití kotle s míchadlem to odpovídá teplotě reakční směsi. V průtočném troubovém reaktoru, popřípadě trubkovém reaktoru se z důvodů adíabatického provádění reakce dosahuje této teploty až na konci reaktoru. Nezávisle na druhu reaktoru se způsob podle vynálezu provádí adiabaticky.
Tlak v reakčním zařízení je podmíněn tlakem páry složek v reakční směsi při příslušných teplotách. Aldolová kondenzace podle vynálezu se přednostně provádí při tlaku mezi 0,11 a 2 MPa.
Reakčním zařízením pro aldolovou kondenzaci podle vynálezu může být alespoň jeden kotel s míchadlem, popřípadě kaskáda kotlů s míchadlem nebo alespoň jeden trubkový reaktor, popřípadě průtočný troubový reaktor. V každém typu reaktoru se může pomocí míchacích zařízení nebo statických míchaček zajistit intenzívní promíchání obou fází.
Výchozí látka nebo látky se odděleně nebo společně s vodným katalyzátorovým roztokem, popřípadě s organickou fází destilátu z krátkodobé destilace, plní do adiabaticky provozovaného reaktoru.
Reakční směs po opuštění reaktoru se uvolňovat v zařízení pro krátkodobou destilaci, přednostně na normální tlak. Při vysokovroucích výchozích látkách se může uvolňování provádět v mírném vakuu (0,01 MPa až 0,1 MPa).
Krátkodobá destilace se může provádět jako mžiková destilace, jako destilace ve výparníku se splývající vrstvou kapaliny, jako destilace v tenkovrstvém výparníku nebo jako destilace v kombinovaném výparníku se splývající vrstvou kapaliny/tenkovrstvém výparníku. Mžiková destilace popsaná v následujícím textu představuje přednostní variantu, protože je technicky nejjednodušší. Krátkodobá destilace má vystavit reakční produkt nejmenšímu možnému termickému a chemickému zatížení katalyzátorem, a proto se provádí přednostně s dobami setrvání maximálně 1 minuta. Srovnatelné destilace vykazují doby setrvání nad 5 minut. Krátkodobá destilace, zejména mžiková destilace se přednostně provádí adiabaticky, proto je teplota destilačního zbytku nižší než teplota přítoku.
* 44 44 • · · · 4 4 • · 4 4 · • · · · · 4 ···· * · 4 · · ·
44β 44 ·« #
Reakční směs se krátkodobou destilací dělí na destilát, obsahující vodu, aldehyd a/nebo keton (výchozí látka), a destilační zbytek, obsahující α,β-nenasycené oxosloučeniny a vodnou katalyzátorovou fázi.
Destilát obsahuje kromě již uvedené směsi vody a výchozí látky popřípadě jiné snadno vroucí složky (například alkohol odpovídající výchozí látce) a malá množství α,β-nenasycených oxosloučenin. Destilační zbytek obsahuje kromě směsi α,β-nenasycených oxosloučenin a katalyzátorové fáze popřípadě vyšší kondenzační produkty, produkty Canizzarrovy reakce výchozích látek a malá množství výchozích látek.
Přednostně neochlazený destilační zbytek z krátkodobé destilace se může v usazovací nádrži dělit na organickou fázi (produktová fáze) a vodnou fázi, tj. vodnou katalyzátorovou fázi.
Organická produktová fáze se po vymytí stop katalyzátoru vodou, přednostně za použití vodné fáze destilátu z krátkodobé destilace, odstraňuje z procesu. Tento surový produkt se může přímo použít pro další reakce, například hydrogenaci. Popřípadě se mohou přídavně oddělit vysokovroucí složky (vyšší produkty aldolové adice a aldolové kondenzace) a alespoň částečně přivádět zpět do kondenzačního reaktoru.
Vodná katalyzátorová fáze se vede zpět k aldolové reakci, popřípadě společně se vznikající promývací vodou. Z katalyzátorové fáze se může pro udržování konstantní hladiny vedlejších produktů odvádět malá část a nahrazovat ekvivalentním množstvím čerstvého katalyzátoru.
J
• · · ♦ •···· · 9 • · ·
Destilát z krátkodobé destilace se kondenzuje při teplotě, která je nižší než teplota varu vody a také nižší než teplota varu minimálního azeotropu. Vzniká kapalná směs, která se může dělit na organickou a vodnou fázi.
Organická fáze destilátu se popřípadě čerpá zpět do reaktoru pro aldolovou kondenzaci, část se popřípadě odvádí.
Část vodné dolní fáze se může použít například pro promývání produktové fáze, jak již bylo výše uvedeno.
Další část vodné fáze destilátu nebo celá vodná fáze slouží k odvádění reakční vody. Ve vodné fázi jsou ještě rozpuštěny organické látky, především výchozí látka. Odpadní voda se může přímo nebo po předčištění vést k čiřícímu zařízení. Předčištění se může provádět pomocí parního stripování nebo azeotropního oddestilování organických látek.
Produkty aldolové kondenzace vyrobené způsobem podle vynálezu se mohou po hydrogenaci na nenasycené alkoholy používat zejména jako detergenty nebo alkoholy pro zmškčovadla.
Způsob aldolové kondenzace podle vynálezu se provozuje přednostně kontinuálně. Na obrázku 1 je příkladně znázorněno blokové schéma zařízení, ve kterém se může provádět způsob podle vynálezu.
Do reaktoru 5 se přivádí směs 4, která se skládá z výchozí látky 1, popřípadě zpětně přiváděné organické fáze 23, vodného katalyzátorového roztoku 2, zpětně přiváděného katalyzátorového roztoku 12 a promývací vody 16. Reakční směs 6 opouštějící reaktor se zbavuje pnutí v zařízení pro • · · 4 • · · · 4 •4 4 4 • · 4··· krátkodobou destilaci, zde v nádrži 7 pro mžikovou detilaci. Při tom vzniká destilát 9 a destilační zbytek 8. Destilační zbytek 8 se v usazovací nádrži 10 dělí na produktovou fázi 13 a katalyzátorovou fázi 11, která se popřípadě po odvedení dílčího množství 26 vrací zpět do reaktoru 5. Produktová fáze 13 se promývá v pračce 14 vodou 24 z usazovací nádrže
19. Produktová fáze 15 opouští zařízení. Promývací voda 16 se vede zpět do reaktoru .5. Plynný destilát 9 se kondenzuje v chladiči 17 . Kondenzát 18 se v usazovací nádrži 19 dělí na organickou fázi 20 a vodnou fázi 21. Organická fáze 20 se po odvedení dílčího množství 22 vede do reaktoru j) jako proud 23. Z vodné fáze 21 se odstraní reakční voda 25 a zbytek 24 se použije k promytí produktové fáze v nádrži 14.
Způsob podle vynálezu má ve srovnání se způsoby známými z literatury pozoruhodné výhody: Pomocí adiabatického provádění reakce zůstává reakční teplo v reakční směsi. Toto se využívá v krátkodobé destilaci k odpařování destilátu, tj. vody a nezreagované výchozí látky. Ztráty tepla při způsobu se dále minimalizují tím, že proud 8 v nádrži 10 se může dělit neochlazený a katalyzátorová fáze 11 se může vést zpět do reaktoru horká.
Ve srovnání se způsobem popsaným v EP 0 634 994 Bl existují přídavně tyto výhody: Reakční směs se podstatně kratší dobu mechanicky a chemicky zatěžuje v přítomnosti alkalického katalyzátorového roztoku než při frakční destilaci, protože se pouze krátkou dobu zdržuje v nádržích 7 a 10. Tím vzniká menší podíl karboxyiové kyseliny Gannizzarovou reakcí. To podmiňuje vyšší výtěžek produktu. Protože se musí odvádět méně karboxyiové kyseliny, která se nachází jako sůl v katalyzátorovém roztoku, je ztráta kata9 4 4 lyzátoru menší. Dále je výhodné využít část oddestilované vody k promývání surového produktu.
Ve srovnání s konvenčními způsoby, při kterých reakční voda zůstává v katalyzátorovém roztoku a odvádí se s ním, má způsob podle vynálezu přídavnou výhodu menší spotřeby katalyzátoru.
Následující příklady mají vynález blíže popsat, aniž by omezovaly rozsah jeho ochrany, který vyplývá z patentových nároků.
Příklady provedení vynálezu
Aldolová kondenzace se provádí v pokusném zařízení, které je schematicky znázorněno na obr. 2. V tomto se v cyklu čerpá katalyzátorová fáze 2 čerpadlem 1. Ke katalyzátoru se přimíchá aldehyd nebo směs aldehydů potrubím 2 nebo různé aldehydy odděleně potrubím 3 a 4_. Pro dále uvedené příklady se přimíchal jako výchozí látka pentanal výlučně potrubím 3. Takto získaná vícefázová směs 5 se čerpá trubkovým reaktorem 6 s délkou 3 m a průměrem 17,3 mm, který je opatřen statickými míchacími elementy s hydraulickým průměrem 2 mm. Výsledná směs ]_, skládající se z reakčního produktu, nezreagované výchozí látky a katalyzátorové fáze, se uvolňuje v nádrži .8 pro mžikovou destilaci. Při tom vzniká destilát 9 a destilační zbytek 10. Proud 10 kapaliny se vede do nádrže 11 pro oddělování fází. Zde se vodná katalyzátorová fáze 2 oddělí a znovu vede zpět do cyklu. Organická fáze, která prošla jednou hrází a která obsahuje reakční produkt, se odebírá z potrubí 12. Reaktor 6 se provozuje při přibližně 0,2 MPa pod dusíkem, tlak v nádrži
8. pro mžikovou destilaci je možno zjistit z tabulky 1.
• 4 · • · *4 *
4
Pro zajištění konstantního složení katalyzátoru se odvádí potrubím 16 malý dílčí proud katalyzátoru a kompenzuje přiváděním nového katalyzátoru potrubím 17.
Výměníky 13, 14 a 15 tepla, ležící mimo reaktor, jsou volitelné, přičemž reakce samotná, popřípadě reaktor 6 se provozuje adiabaticky. Výměník 13 tepla může sloužit k předehřátí katalyzátorové fáze, zejména při spuštění reaktoru. Pomocí výměníku 14 tepla se může část reakčního tepla odvádět, například když reakční směs vykazuje příliš vysokou teplotu pro krátkodobou destilaci. Výměník 15 tepla slouží ke kontrole oddělování fází destilačního zbytku, protože toto je závislé na teplotě.
Následující příklady popisují použití výše popsaného kontinuálního zařízení pro způsob podle vynálezu na příkladu aldolové kondenzace pentanalu na 2-propylheptenal (2PHal). Reaktor byl protékán se zatížením katalyzátoru 400 kg/h při vlastním tlaku reaktantů. teplota katalyzátoru, tlak v nádrži pro mžikovou destilaci a také proud výchozích látek (3) jsou uvedeny v tabulce 1. Tabulka 2 popisuje destilát a destilační zbytek z nádrže pro mžikovou destilaci.
Jako katalyzátorový roztok se použil sodný louh s koncentrací 3 % hmotn. NaOH.
• 4·
• · «4 4
4 4 • ·· • 4
4444
Tabulka 1
Příklad Pentanal (3) [g/h] p (mžik.dest.) [105 Pa] T [°C]
1 1 150 0, 80 110
2 6 200 0,70 110
3 13 000 0,50 110
4 1 100 0,55 105
5 4 900 0,45 105
6 7 900 0, 36 105
7 1 050 0,20 98
8 4 900 0, 15 98
Tabulka 2
Destilát (9) Destilační zbytek (10)
Příklad Voda [g/h] Pentanal [g/h] 2PHal [g/h] 2Phal [g/h] Pentanal [g/h]
1 109 88 26 940 0,9
2- 594 433 101 5 108 4,3
3 1 293 614 276 11 116 6,1
4 97 150 21 838 1,5
5 ' 451 498 98 3 878 5, 0
6 777 409 167 6 679 4,1
7 101 65 22 865 0,6
8 461 455 84 3 965 4,6
Příklady ukazují, že reakční teplo postačuje na to, aby se reakční voda oddělila mžikovou destilaci. Mžikovou destilaci klesá obsah pentanalu v produktu pod 0,2 % hmotn., takže se může bez dalšího dělení dále zpracovávat.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby α,β-nenasycených oxosloučenin bazicky katalyzovanou aldolovou kondenzací aldehydů a/nebo ketonů s 1 až 15 atomy uhlíku, vyznačující se tím, že tyto aldehydy a/nebo ketony reagují s vodným katalyzátorovým roztokem v adiabatícké reakci a takto získaná reakční směs se v krátkodobé destilaci dělí na destilát, obsahující vodu, aldehyd a/nebo keton, a destilační zbytek, obsahující α,β-nenasycené oxosloučeniny a vodnou katalyzátorovou fázi.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se destilát děli na organickou a vodnou fázi.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že organická fáze destilátu se přivádí zpět do aldolové kondenzace.
  4. 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že se destilační zbytek dělí na organickou a vodnou katalyzátorovou fázi.
  5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že vodná katalyzátorová fáze se přivádí zpět do aldolové kondenzace.
  6. 6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že aldolová kondenzace se provádí při tlaku 0,11 MPa až 2 MPa.
  7. 7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyzná16 • ·
    4 4« • ···· čující se tím, že doba setrvání reakční směsi ve stupni krátkodobé destilace je maximálně jedna minuta.
  8. 8. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že krátkodobou destilací je mžiková destilace, destilace ve výparníku se splývající vrstvou kapaliny, destilace v tenkovrstvém výparníku nebo destilace v kombinovaném výparníku se splývající vrstvou kapaliny/tenkovrstvém výparníku.
  9. 9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že aldolová kondenzace se provádí v alespoň jednom trubkovém reaktoru.
  10. 10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, vyzná čující se tím, že aldolová kondenzace se provádí v alespoň jednom kotli s míchadlem.
  11. 11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyzná čující se tím, že jako vodný katalyzátorový roztok se používá sodný louh.
CZ20004333A 1999-11-24 2000-11-21 Způsob provádění aldolové kondenzace CZ20004333A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19956410A DE19956410A1 (de) 1999-11-24 1999-11-24 Verfahren zur Durchführung von Aldolkondensationen
EP00121938A EP1103538B1 (de) 1999-11-24 2000-10-09 Verfahren zur Durchführung von Aldolkondensationen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20004333A3 true CZ20004333A3 (cs) 2001-07-11

Family

ID=7930094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004333A CZ20004333A3 (cs) 1999-11-24 2000-11-21 Způsob provádění aldolové kondenzace

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6433230B1 (cs)
EP (1) EP1103538B1 (cs)
JP (1) JP4518358B2 (cs)
KR (1) KR100622288B1 (cs)
CN (1) CN1151113C (cs)
AR (1) AR026588A1 (cs)
AT (1) ATE241582T1 (cs)
BR (1) BR0005559A (cs)
CA (1) CA2326779A1 (cs)
CZ (1) CZ20004333A3 (cs)
DE (2) DE19956410A1 (cs)
ES (1) ES2195828T3 (cs)
MX (1) MXPA00011268A (cs)
PL (1) PL193274B1 (cs)
SG (1) SG90201A1 (cs)
TW (1) TWI226884B (cs)
ZA (1) ZA200006868B (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149348A1 (de) * 2001-10-06 2003-04-10 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von 1-Olefin mit Palladiumcarbenverbindungen
DE10257499A1 (de) * 2002-12-10 2004-07-01 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von 1-Olefinen durch katalytische Spaltung von 1-Alkoxyalkanen
US6979751B2 (en) * 2002-12-23 2005-12-27 Eastman Chemical Company Processes for the preparation of higher molecular weight ketones
DE10329042A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-13 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von 1-Octen aus Crack-C4
US6960694B2 (en) * 2003-07-01 2005-11-01 Eastman Chemical Company Processes for preparing β-hydroxy-ketones and α,β-unsaturated ketones
DE10359026A1 (de) 2003-12-15 2005-07-21 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Tetrahydrogeranylaceton
DE10359628A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-21 Oxeno Olefinchemie Gmbh Katalysator und Verfahren zur Herstellung von 1-Olefinen aus 2-Hydroxyalkanen
US7071361B2 (en) * 2004-06-25 2006-07-04 Fastman Chemical Company Processes for the preparation of high molecular weight saturated ketones
DE102005047460A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Basf Ag Verfahren zur Behandlung von Abwasser aus Aldolisierungsverfahren
DE102009001594A1 (de) 2009-03-17 2010-09-30 Evonik Oxeno Gmbh Verfahren zur Herstellung von alpha, beta-ungesättigten C10-Aldehyden
JP5796489B2 (ja) * 2009-04-03 2015-10-21 三菱瓦斯化学株式会社 α−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法
DE102009027978A1 (de) 2009-07-23 2011-01-27 Evonik Oxeno Gmbh Verfahren zur Herstellung von Decancarbonsäuren
DE102009045139A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Evonik Oxeno Gmbh Herstellung von alpha,beta-ungesättigten Aldehyden mittels einer Reaktionsmischpumpe
KR101292902B1 (ko) 2009-12-22 2013-08-02 주식회사 엘지화학 반응 수율이 개선된 알돌축합 방법 및 장치
CN102442893B (zh) * 2010-10-08 2014-11-05 中国石油化工股份有限公司 一种醛缩合产物的分离方法
CN102442892B (zh) * 2010-10-08 2015-04-15 中国石油化工股份有限公司 一种由醛缩合制备不饱和醛的方法
CN103145536B (zh) * 2013-03-11 2015-02-04 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种2-丙基-2-庚烯醛的合成方法
CN103641711B (zh) * 2013-12-18 2015-07-01 福建省永安市智源生化有限公司 一种3-氧代羧酸酯衍生物的制备方法
KR102179377B1 (ko) 2019-02-13 2020-11-16 창원대학교 산학협력단 α,β-불포화 케톤 화합물의 제조방법
EP3786147A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-03 Röhm GmbH Verfahren zur herstellung von methacrolein aus formaldehyd und propionaldehyd sowie herstellanlage hierfür
CN111116385A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 芜湖天道绿色新材料有限公司 一种基于管式反应装置连续制备可降解固化剂的方法
CN112973613A (zh) * 2021-02-10 2021-06-18 中国科学院过程工程研究所 一种连续气液反应系统装置及采用其连续合成四氢苯酐的制备方法
CN116063167A (zh) * 2021-11-01 2023-05-05 中国石油化工股份有限公司 一种制备2-丙基-2-庚烯醛的方法及装置和所得2-丙基-2-庚烯醛
CN121155485A (zh) * 2025-11-20 2025-12-19 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种超声催化羟醛缩合反应系统及反应方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB909941A (en) * 1959-09-15 1962-11-07 Exxon Research Engineering Co Condensation of ketones to prepare higher molecular weight ketones
GB1116037A (en) * 1966-06-24 1968-06-06 Exxon Research Engineering Co Preparation of mesityl oxide and/or methyl isobutyl ketone
JPS5740815B2 (cs) * 1974-06-13 1982-08-30
JPS61167634A (ja) * 1985-01-22 1986-07-29 Sumitomo Chem Co Ltd 2−エチルヘキセナ−ルの製造方法
DE3530839A1 (de) 1985-08-29 1987-03-05 Ruhrchemie Ag Verfahren zur herstellung von 2-ethylhexanol
US4883906A (en) * 1987-11-25 1989-11-28 Union Carbide Corporation Production of trisubstituted hydroxyalkyl alkanoates from aldehydes
DE4210028A1 (de) 1992-03-27 1993-09-30 Hoechst Ag Decyclalkoholgemische, daraus erhältliche Phthalsäureester und ihre Verwendung als Weichmacher
GB9207756D0 (en) * 1992-04-07 1992-05-27 Davy Mckee London Process
DE4243524A1 (de) 1992-12-22 1994-06-23 Hoechst Ag Gemische isomerer Nonanole und Decanole, ihre Herstellung, aus ihnen erhältliche Phthalsäureester und deren Verwendung als Weichmacher
DE4333324A1 (de) 1993-09-30 1995-04-06 Hoechst Ag Decylalkoholgemische, daraus erhältliche Phthalsäureester und ihre Verwendung als Weichmacher
AT407249B (de) * 1997-12-29 2001-01-25 Chemie Linz Gmbh Verbessertes verfahren zur herstellung von 2-acetylcarbonsäureestern

Also Published As

Publication number Publication date
BR0005559A (pt) 2001-07-03
PL343990A1 (en) 2001-06-04
KR20010051895A (ko) 2001-06-25
US6433230B1 (en) 2002-08-13
ZA200006868B (en) 2001-06-05
EP1103538B1 (de) 2003-05-28
DE50002338D1 (de) 2003-07-03
TWI226884B (en) 2005-01-21
ATE241582T1 (de) 2003-06-15
EP1103538A1 (de) 2001-05-30
SG90201A1 (en) 2002-07-23
CA2326779A1 (en) 2001-05-24
CN1151113C (zh) 2004-05-26
DE19956410A1 (de) 2001-05-31
ES2195828T3 (es) 2003-12-16
JP2001151703A (ja) 2001-06-05
KR100622288B1 (ko) 2006-09-11
JP4518358B2 (ja) 2010-08-04
PL193274B1 (pl) 2007-01-31
MXPA00011268A (es) 2002-05-23
AR026588A1 (es) 2003-02-19
CN1297879A (zh) 2001-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20004333A3 (cs) Způsob provádění aldolové kondenzace
EP2390242B1 (en) Apparatus for producing alcohols from olefins
CN102510852B (zh) 通过反应混合泵生产α,β-不饱和醛
US20020161264A1 (en) Condensation of aldehydes with ketones by multiphase reaction
RU2531613C2 (ru) Способ получения полиметилолов
US20100019192A1 (en) Method of producing lower alcohols from glycerol
US8252961B2 (en) Method of producing lower alcohols from glycerol
EP2240429B1 (en) Method of producing lower alcohols from glycerol
PL99233B1 (pl) Ciagly sposob wytwarzania 2-etyloheksanolu
US6288288B1 (en) Process for preparing saturated alcohols
US6809224B2 (en) Method for the separation of formaldehyde from a reaction mixture containing polyols by the addition of solvents before and/or during the distillation
KR102363005B1 (ko) 무기 염기의 존재 하에서의 폴리올의 조합된 제조 방법
JP2005504839A (ja) 6−メチルヘプタン−2−オンの製造方法及びその使用
US20250243138A1 (en) Improved methods of producing lower alcohols from glycerol
JPS59106427A (ja) イソプレンの製造法