DE3435299C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
1,1,1,3,3,3,-Hexafluorpropan-2-ol durch Umsetzung von
Hexafluoracetonhydrat mit Wasserstoff in Anwesenheit
eines Katalysators, der metallisches Palladium auf Aktivkohle
enthält.
Es ist bekannt, daß 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropan-2-ol,
(CF₃)₂CHOH, das ebenfalls als Hexafluorisopropanol bezeichnet
und im folgenden auch mit HFIP abgekürzt wird, als Lösungsmittel
mit besonderen Auflösungseigenschaften brauchbar ist,
weiterhin dient es als Zwischenprodukt für verschiedene Verbindungen,
einschließlich Arzneimittel, Anästhetika und
Agrikulturchemikalien.
HFIP kann aus Hexafluoraceton, abgekürzt HFA, durch eine Reduktions-
oder Hydrierungsreaktion hergestellt werden. Beispielsweise
ergibt die Reduktion von HFA in flüssiger Phase unter
Verwendung von Natriumborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid
HFIP. Diese Arbeitsweise ist jedoch für die
industrielle Anwendung nicht geeignet. Eine andere Methode
ist die Hydrierung von HFA in flüssiger Phase in Anwesenheit
eines Edelmetallkatalysators. Der Reaktor zur Verwendung
bei dieser Arbeitsweise muß jedoch sehr hohen Drücken, z. B.
in der Größenordnung von 49 bar, widerstehen, da die
Reaktion unter ausreichend hohen Drücken durchgeführt werden
muß, um HFA (K: -28°C) in flüssiger Phase bei der Reaktionstemperatur
zu halten.
Eine andere Arbeitsweise ist die katalytische Dampfphasenhydrierung
von HFA. In diesem Fall kann die Hydrierungsreaktion
kontinuierlich bei im wesentlichen atmosphärischem
Druck durchgeführt werden, wozu HFA-Dampf und Wasserstoff
durch eine Katalysatorsäule geführt werden. Es ist jedoch
schwierig, die Reaktionstemperatur zu steuern, und unerwünschte
heiße Bereiche bilden sich oft in der Katalysatorsäule,
da bei der Hydrierungsreaktion Wärme freigesetzt wird.
Weiterhin ist es unvermeidlich, daß die Aktivität des gepackten
Katalysators sich im Verlauf der Zeit erniedrigt,
daher ist es erforderlich, mühselige Arbeitsweisen anzuwenden,
um mögliche Veränderungen in der Qualität des Produktes
mit dem Ablauf der Zeit zu untersuchen und um die Reaktionsbedingungen
einzustellen. Außerdem ist es üblicherweise
erforderlich, Wasserstoff in beträchtlichem Überschuß zu
der theoretischen Menge anzuwenden, um eine ausreichende
Umwandlung von HFA in HFIP zu erreichen. Der Verlust der
Überschußmenge an Wasserstoff führt zu einem Anstieg der
Herstellungskosten, eine Gewinnung von überschüssigem Wasserstoff
erfordert jedoch die Bereitstelung zusätzlicher
Apparaturen.
Als Ausgangsmaterial bei diesen zuvor beschriebenen, bekannten
Verfahrensweisen eingesetztes HFA ist eine schädliche
Verbindung, welche bei Zimmertemperatur als Gas vorliegt.
Daher muß bei der industriellen Herstellung von HFIP nach einer
konventionellen Arbeitsweise extreme Vorsorge bei der Lagerung,
Handhabung und dem Transport von HFA getroffen werden.
Um die Nachteile der Verwendung von gasförmigem HFA zu vermeiden,
wird in der DE-PS 31 43 149 das eingangs genannte Verfahren
vorgeschlagen. Darin wird HFIP durch Dampfphasenhydrierung
eines Hydrates von HFA, wie HFA-Trihydrat, unter
Verwendung eines Nickel- oder Palladiumkatalysators hergestellt.
Diese Arbeitsweise besitzt jedoch ebenfalls die anderen
zuvor bei der Dampfphasenhydrierung von wasserfreiem HFA
beschriebenen Nachteile.
In der US-PS 36 07 952 wird ein Verfahren zur Reduktion von
HFA zu HFIP mit Wasserstoff in Anwesenheit eines edelmetallhaltigen
Katalysators und eines Verdünnungsmittels beschrieben.
Als bevorzugtes Verdünnungsmittel wird HFIP genannt.
Außer diesem Verdünnungsmittel wird eine Reihe von anderen
möglichen Verdünnungsmitteln genannt, darunter auch Wasser,
wobei jedoch deutlich auf den Nachteil dieser möglichen Verdünnungsmittel
gegenüber HFIP hingewiesen wird. Die Umsetzung
wird unter relativ hohen Drücken durchgeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Verfahrens der eingangs genannten Art, das nicht nur
einfacher durchzuführen ist und sehr hohe Umwandlungsausbeuten
der Ausgangsmaterialien zu 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropan-2-ol
ergibt, sondern auch ein Reaktionsprodukt mit äußerst niedrigem
Gehalt an freien Fluorionen liefert.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß man Hexafluoracetonhydrat in
flüssiger Phase umsetzt, dem Aluminiumhydroxid in einer Menge
von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Hexafluoracetonhydrat,
vor Beginn der Hydrierungsreaktion zugesetzt worden ist.
Der Katalysator wird in die Flüssigkeit des HFA-Hydrates
eingebracht, und Wasserstoff wird mit dem HFA-Hydrat bei
einem relativ geringen Druck, z. B. einem Überdruck von
1,96 bis 9,81 bar, in Kontakt gebracht. Die Reaktion läuft
glatt und mäßig bei erhöhten Temperaturen, wie etwa 70-100°C,
ab.
Ein Hydrat von HFA kann leicht durch Absorption von HFA in
Wasser erhalten werden, und das Hydratationsausmaß kann
über einem relativ weiten Bereich gesteuert werden. Ebenfalls
ist es möglich, direkt ein Hydrat von HFA ohne Handhabung
von wasserfreiem HFA als Zwischenprodukt herzustellen. HFA
erleidet rasch eine äquimolare Reaktion mit Wasser unter
Bildung von HFA-Monohydrat, welches eine gem-Diolverbindung
der Strukturformel
(CF₃)₂C(OH)₂
ist und bei Zimmertemperatur ein Feststoff ist (F: 46°C).
Dieses Monohydrat löst sich leicht in überschüssigem Wasser
auf und wandelt sich in höhere Hydrate um. Wenn das Molverhältnis
von Wasser zu HFA annähernd 3 : 1 beträgt, ist die
erhaltene Flüssigkeit eine azeotrope Zusammensetzung mit
einem Siedepunkt von 106°C. Hydrate von HFA werden durch die
folgende allgemeine Formel ausgedrückt:
(CF₃)₂C(OH)₂ · x H₂O,
worin x = 0 oder eine positive Zahl ist, die keine ganze
Zahl zu sein braucht. Beispielsweise gibt die Formel
HFA-Monohydrat
wieder, falls x = 0 ist, und HFA-Trihydrat, falls
x = 2 ist.
Wenn x in der zuvorgenannten allgemeinen Formel größer als
0,5 ist, sind die Hydrate des HFA alle stabile Flüssigkeiten
bei Zimmertemperatur. Solche HFA-Hydrate sind für eine Lagerung
und einen Transport sehr bequem und zur Verwendung bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet. Die oben angegebenen
Formeln zeigen, daß die Hydrate von HFA sich deutlich von
wasserfreiem HFA in der chemischen Struktur unterscheidet und
damit auch in den chemischen und physikalischen Eigenschaften.
Eine katalytische Hydrierungsreaktion bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:
Wenn x größer als 0,5 ist, wird diese Reaktion dadurch durchgeführt,
daß Wasserstoff zur Absorption in die flüssige
Phase des Hydrates von HFA mit dem in der flüssigen Phase
dispergierten Katalysator gebracht wird, und das Produkt
der Reaktion ist eine wäßrige Lösung von HFIP. Dieses Verfahren
ist für die industrielle Anwendung sehr günstig, da
das flüssige Ausgangsmaterial bequem zu handhaben ist und
da weiterhin die Gas-Flüssigkeit-Reaktion rasch bei relativ
geringen Drucken des Wassserstoffs und bei mäßig erhöhten
Temperaturen abläuft. Weiterhin wird HFIP mit guter Ausbeute
erhalten.
Die Lebensdauer des bei dem Verfahren verwendeten Katalysators
kann durch Zugabe einer sehr geringen Menge an Natriumhydroxid
zu dem HFA-Hydrat verlängert werden.
Bei dieser Reaktion erleidet ein sehr geringer Anteil des
HFA-Hydrates eine übermäßige hydrogenolytische Zersetzung,
was die Anwesenheit von Fluorionen, wenn auch in sehr geringen
Konzentrationen, in der Reaktionsflüssigkeit ergibt.
Es wurde nun gefunden, daß die Bildung von Fluorionen
in wirksamer Weise dadurch unterdrückt werden kann,
daß eine sehr geringe Menge an Aluminiumhydroxid zuvor zu
dem HFA-Hydrat zugesetzt wird.
Das Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im wesentlichen
eine Mischung von HFIP und Wasser, welche möglicherweise
noch nicht umgesetztes HFA-Hydrat und/oder geringe
Mengen an einigen Nebenprodukten enthält. Eine fraktionelle
Reinigung dieses rohen HFIP kann in einfacher und wirksamer
Weise durch eine übliche Destillationsmethode bei Atmosphärendruck
erreicht werden, so daß es sehr einfach ist, HFIP mit
einer Reinheit von 99,99% oder höher zu erhalten.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert:
Als Hydrierungskatalysator wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Katalysator verwendet, welcher metallisches
Palladium als katalytische Hauptkomponente enthält,
das auf Aktivkohle
getragen ist. Vorteilhafterweise liegt der Gehalt des
Pd in einem solchen Katalysator bei etwa 2-5 Gew.-%, wie dies
bei konventionellen Aktivkohle-Palladium-Katalysatoren üblich
ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein bevorzugter
Bereich des Wasserstoffdruckes 1,96 bis 9,81 bar
Überdruck (Manometerdruck). Wenn der
Wasserstoffdruck unterhalb von 1,96 bar
liegt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit nicht so hoch,
und der tatsächliche Druck von Wasserstoff erniedrigt
sich noch mit dem Ablauf der Reaktion, da das durch die
Reaktion gebildete HFIP (K: 58°C) einen beträchtlichen
Dampfdruck bei Reaktionstemperatur (üblicherweise 70-100°C)
besitzt. Wenn daher der Wasserstoffdruck unterhalb von
1,96 bar liegt, erfordert es eine sehr lange
Zeit bis zum Abschluß der Hydrierung eines Ansatzes
eines HFA-Hydrates Die Reaktionsgeschwindigkeit wird
höher, wenn der Wasserstoffdruck höher eingestellt
wird, und sie erreicht üblicherweise einen in der Praxis
ausreichenden Wert bei einem Wasserstoffdruck von 4,91
bis 5,89 bar Überdruck. Es ist möglich, den
Wasserstoffdruck höher als 9,81 bar einzustellen,
um hierdurch die Reaktion in einer sehr kurzen
Zeit abzuschließen, jedoch ist in diesem Fall die Notwendigkeit
gegeben, einen speziellen Druckbehälter als
Reaktor zu verwenden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein bevorzugter
Bereich für die Reaktionstemperatur von etwa 70°C bis
etwa 100°C. Die beabsichtigte Reaktion findet selbst bei
sehr viel geringeren Temperaturen statt, jedoch ist die
Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Reaktionstemperatur
unterhalb von 60°C unpraktisch niedrig. Bei 70-100°C erreicht
die Reaktionsgeschwindigkeit einen ausreichenden
Wert. Das Erhitzen des Reaktionssystems auf eine Temperatur
oberhalb von 100°C ist unwirtschaftlich, obwohl es
den Effekt hat, die Reaktionsgeschwindigkeit noch zu
steigern, wenn die Reaktion bei solch einer hohen Temperatur
abläuft, wird der Dampfdruck des durch die Reaktion
gebildeten HFIP so hoch, daß der Partialdruck des Wasserstoffs
beträchtlich erniedrigt wird, während der Gasdruck
im Reaktionssystem konstant gehalten wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
die Hydrierungsreaktion üblicherweise in folgender Weise
durchgeführt.
Zu Beginn wird eine geeignete Menge eines flüssigen HFA-
Hydrates in einen Reaktor zusammen mit einem Palladiumkatalysator
und Aluminiumhydroxid eingefüllt, dann wird die Luft in
dem Reaktor durch Wasserstoff ersetzt. Das HFA-Hydrat
wird auf eine gewünschte Temperatur erwärmt, dann wird der
Wasserstoffdruck im Reaktor auf einen gewünschten Wert
eingestellt. Während der Reaktion wird die Flüssigkeit im
Reaktor gut und fortwährend gerührt. Da die Reaktion eine
Gas-Flüssigkeit-Reaktion ist, ergibt ein effizientes Rühren
einen großen Beitrag zur Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit.
Während der Reaktion wird Wasserstoff in
den Reaktor nur in der Menge zugeführt, daß der Verbrauch
von Wasserstoff bei der Reaktion kompensiert wird, so daß
der Gasdruck praktisch konstant gehalten wird. Daher wird
die Reaktion unter nur geringem Verlust an Wasserstoff
durchgeführt.
Wenn die Hydrierung des zu Beginn eingefüllten HFA-
Hydrates ein ausreichendes Ausmaß erreicht, werden das
Erwärmen und das Rühren beendet. Nach dem Absetzen des
Katalysators in einem Bodenabschnitt des Reaktors wird ein überstehender
Teil der Reaktionsflüssigkeit aus dem
Reaktor als Produkt entnommen, während das für die Reaktion
verwendete Wasserstoff in dem Reaktor gehalten
wird. Danach wird eine geeignete Menge des HFA-Hydrates
in den Reaktor zum Vermischen mit dem zurückgebliebenen
Anteil der den Katalysator enthaltenden Reaktionsflüssigkeit
eingepumpt, und die Reaktion wird durch Wiederstarten
des Erwärmens und des Rührens wiederholt. Beim
Betrieb in dieser Weise werden sowohl der Katalysator als auch
der Wasserstoff ohne Verlust erneut eingesetzt, und die zu
Beginn durchgeführte Stufe des Ersatzes der Luft im Reaktor
durch Wasserstoff kann beim zweiten Betrieb ausgelassen
werden. Bei der Wiederholung des Reaktionsanlaufes in dieser
Weise wird nur eine geringe Menge des Katalysators durch das
gewonnene Produkt weggeführt, und die Aktivität des Katalysators
nimmt allmählich ab. Daher ist es vorteilhaft, die Flüssigkeit
im Reaktor mit Katalysator bei jeder Wiederholung des
Betriebes in einer Menge bis zu etwa 10% der zu Beginn eingefüllten
Menge wieder aufzufrischen, um die Reaktion immer mit
der gewünschten Reaktionsgeschwindigkeit und mit einer sich
nicht verändernden guten Ausbeute an HFIP durchzuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beeinflußt die Lebensdauer
des Katalysators oder das Ausmaß der Wiederverwendbarkeit des
Katalysators in signifikanter Weise die Herstellungskosten für
HFIP. Es ist möglich, die Lebensdauer des bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzten Katalysators effektiv zu verlängern,
indem eine sehr geringe Menge an Natriumhydroxid zu dem HFA-
Hydrat zugesetzt wird. Dann kann das Wiederauffrischen des
Katalysators bei der Wiederholung der Reaktion geringer ausfallen.
Weiterhin besitzt Natriumhydroxid noch den Effekt,
daß die Katalysatoraktivität gesteigert wird. Üblicherweise
beträgt eine geeignete Natriumhydroxidmenge 0,05 bis 0,5 Gew.-%
des HFA-Hydrates. Die Verwendung einer überschüssig großen Menge
an Natriumhydroxid fördert Nebenreaktionen oder eine übermäßige
hydrogenolytische Zersetzung des HFA-Hydrates und ergibt eine
Abnahme der HFIP-Ausbeute. Einige andere basische Verbindungen
wie Calciumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat
sind für denselben Zweck ebenfalls von Nutzen, jedoch
ist Natriumhydroxid hinsichtlich des Effektes überlegen
und für die praktische Anwendung am bequemsten.
Es gibt keine strenge Beschränkung hinsichtlich des Materials
für den Reaktor für das erfindungsgemäße Verfahren. Verschiedene,
ziemlich korrosionsbeständige Materialien sind brauchbar,
Glas, rostfreier Stahl und Stahl mit einer Glasauskleidung
(Email-Beschichtung) oder einer Polytetrafluorethylenbeschichtung
seien als geeignete Beispiele genannt. Bei der
industriellen Durchführung ist es vorteilhaft, einen Reaktor
aus rostfreiem Stahl oder einen emaillierten Reaktor zu verwenden.
Im Fall eines Reaktors aus rostfreiem Stahl erfährt
der Reaktor während einer langen Benutzung jedoch eine schwache
Korrosion und besitzt die Neigung, in geringerem Ausmaß eine übermäßige
hydrogenolytische Zersetzung von HFA-Hydraten zu fördern.
Daher ist die Verwendung eines emaillierten Reaktors (glasbeschichteten
Reaktors) bevorzugt.
Üblicherweise enthält das ohne Aluminiumhydroxidzusatz hergestellte Produkt
eine sehr geringe Menge an freien Fluorionen als Ergebnis
der übermäßigen hydrogenolytischen Zersetzung einer sehr
geringen Menge des HFA-Hydrates, und aus den obengenannten
Gründen zugesetztes Natriumhydroxid besitzt die Neigung, die
Bildung von Fluorionen noch etwas zu erhöhen. Es ist wünschenswert,
die Bildung von Fluorionen zu unterdrücken; dies wird
von Wichtigkeit, wenn der Reaktor mit Glas ausgekleidet bzw.
emailliert ist. Es wurde gefunden, daß die Bildung von Fluorionen
aus den obengenannten Gründen bis zu einem praktisch
vernachlässigbaren Ausmaß unterdrückt werden kann, indem Aluminiumhydroxid
zu dem HFA-Hydrat zugesetzt wird. Es reicht
aus, eine geringe Menge an Aluminiumhydroxid zu verwenden, und zwar
0,1
bis 0,5 Gew.-% des HFA-Hydrates.
Es bestehen keine Bedenken zur Verwendung
von Aluminiumhydroxid zusammen mit Natriumhydroxid, da
keine dieser beiden Zusätze den günstigen Effekt des anderen
Zusatzes in irgendeiner Weise beeinflußt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert:
Zu Beginn wurden 800 g (3,63 Mol) HFA-Trihydrat, (CF₃)₂C(OH)₂.
2H₂O, in einen mit einem Rührer versehenen 1 l Autoklaven aus
rostfreiem Stahl (SUS 304) eingefüllt, und ein (mit Wasser benetzter
Aktivkohle-Palladium-Katalysator mit einem Gehalt von
5 Gew.-% Pd wurde zu dem HFA-Hydrat zugesetzt. Das Trockengewicht
des Katalysators betrug 8,0 g. Die Luft im Autoklaven
wurde durch Wasserstoff ersetzt, und der Autoklav wurde
in einem Ölbad erhitzt, um die Innentemperatur auf 100°C anzuheben.
Dann wurde mit dem Rühren begonnen, während der Wasserstoffdruck
auf 4,41 bar Überdruck gehalten
wurde. Das HFA-Trihydrat begann bald stark den Wasserstoff zu
absorbieren und hiermit zu reagieren. Nach Ablauf von 4,5 Stunden
wurden das Erhitzen und das Rühren beendet, und das Reaktionssystem
im Autoklaven wurde für etwa 12 Stunden stehengelassen.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß 98% des zu Beginn
eingefüllten HFA-Trihydrates mit Wasserstoff reagiert hatten.
Bei dieser Reaktion betrug der Selektivitätsfaktor für HFIP
= 100%. Dies bedeutet, daß das Reaktionsprodukt 800 g einer
wäßrigen Lösung von HFIP waren, welche eine geringe Menge an
nicht umgesetztem HFA-Hydrat enthielt. In diesem Reaktionsprodukt
wurde die Anwesenheit von 150 ppm (Teile pro Million)
Fluorionen festgestellt.
Der überstehende Hauptanteil des Reaktionsproduktes wurde aus
dem Autoklaven abgelassen, wobei 200 g Reaktionsprodukt und
die Gesamtmenge des Katalysators im Autoklaven zurückblieben.
Dann wurden 800 g HFA-Trihydrat und 0,8 g (Trockengewicht)
des Aktivkohle-Palladium-Katalysator zusätzlich in den Autoklaven
eingefüllt, und die zuvor beschriebene Hydrierungsreaktion
wurde in derselben Weise durchgeführt. Nach 6,0 Stunden
erreichte der Reaktionsgrad des HFA-Hydrates 97%, der
Selektivitätsfaktor für HFIP betrug 100%. Hieraus ist ersichtlich,
daß der Katalysator erneut einsetzbar ist.
Die Hydrierungsreaktion des Vergleichsbeispiels 1 wurde in derselben
Weise jedoch mit der Ausnahme wiederholt, daß Aluminiumhydroxid
in einer Menge von 0,5 Gew.-% des HFA-Trihydrates zusammen mit
dem Katalysator zugesetzt wurde. Nach 6 Stunden erreicht der
Reaktionsgrad des HFA-Hydrates 99,3%, und der Selektivitätsfaktor
für HFIP betrug 100%. In diesem Fall war die Fluorionenkonzentration
im Reaktionsprodukt nur 10 ppm.
Die Hydrierungsreaktion von Vergleichsbeispiel 1 wurde in derselben
Weise jedoch mit der Ausnahme wiederholt, daß Natriumhydroxid
in einer Menge von 0,3 Gew.-% des HFA-Trihydrates zusammen mit
dem Katalysator zugesetzt wurde. Nach 4,5 Stunden erreichte
der Reaktionsgrad des HFA-Hydrates 98%, und der Selektivitätsfaktor
für HFIP war 99,2%, so daß die erhaltene HFIP-Lösung
0,8% Nebenprodukte (K: 76°C) enthielt.
Der Katalysator wurde mehrere Male wieder verwendet, jedes Mal
in der in Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise. Die Reaktion zeigte
beim fünften Gebrauch des Katalysators immer noch eine ausreichende
Aktivität, so daß der Reaktionsgrad des HFA-Hydrates
96% nach 8 Stunden bei einer Selektivität von 99,5% für
HFIP erreichte. In den Produkten der wiederholten Reaktionen
lagen die Fluorionenkonzentrationen bei 500 bis 2000 ppm.
Die Destillation des bei diesem Versuch erhaltenen rohen
HFIP ergab gereinigtes HFIP mit einer Reinheit oberhalb
von 99,99%.
Zu Beginn wurden 99 kg (0,45 kMol) HFA-Trihydrat, (CF₃)₂C(OH)₂.
2H₂O, (d ≈ 1,59) in einen mit einem Rührer versehenen 100 l
Reaktor, der aus rostfreiem Stahl (SUS 316) hergestellt war,
zusammen mit 126 g (0,13 Gew.-% des HFA-Hydrates) an Natriumhydroxid
und 495 g (0,5 Gew.-% des HFA-Hydrates) an Aluminiumhydroxid
eingefüllt. Nach Zugabe von 906 g eines Aktivkohle-
Palladium-Katalysators mit einem Gehalt von 5 Gew.-% Pd
(benetzt mit Wasser, Trockengewicht 495 g, 0,5 Gew.-% des
HFA-Hydrates) wurde die Luft im Reaktor durch Wasserstoff
ersetzt. Die Temperatur im Reaktor wurde auf 70°C erhöht.
Dann wurde mit dem Rühren begonnen und Wasserstoff
wurde in den Reaktor so eingeführt, daß der Wasserstoffdruck
zum Beginn der Reaktion 1,96 bar Überdruck
betrug. Die Reaktion zwischen HFA-Trihydrat
und Wasserstoff lief rasch ab. Da diese Reaktion exotherm
ist, stieg die Reaktionstemperatur auf 80°C an. Nach 4 Stunden
erreichte der Reaktionsgrad des HFA-Hydrates 80%, während
die Verbrauchsrate des Wasserstoffs pro Zeiteinheit
sich beträchtlich erniedrigte. Dann wurde der Wasserstoffdruck
im Reaktor auf 4,41 bar Überdruck
erhöht. Nach Ablauf von 6 Stunden wurden das Rühren und
die Wasserstoffeinspeisung abgebrochen, und das Reaktionssystem
im Reaktor wurde für etwa 12 Stunden stehengelassen.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß 99,1% des zu Beginn eingefüllten
HFA-Trihydrates mit Wasserstoff reagiert hatten,
und daß der Selektivitätsfaktor für HFIP 99,7% betrug.
Von dem Wasserstoff hatten 99% des eingesetzten Wasserstoffs
mit dem HFA-Hydrat reagiert. In der erhaltenen
HFIP-Lösung betrug die Konzentration an Fluorionen 10 ppm.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropan-
2-ol durch Umsetzung von Hexafluoracetonhydrat mit
Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators, der
metallisches Palladium auf Aktivkohle enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß man Hexafluoracetonhydrat
in flüssiger Phase umsetzt, dem Aluminiumhydroxid
in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf
das Hexafluoracetonhydrat, vor Beginn der Hydrierungsreaktion
zugesetzt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man in Anwesenheit eines Katalysators umsetzt,
dessen Gehalt an metallischem Palladium im Bereich von
2 bis 5 Gew.-% liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man in Anwesenheit einer Katalysatormenge
im Bereich von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf
das Hexafluoracetonhydrat, umsetzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man bei einem Überdruck
des Wasserstoffs im Bereich von 1,96 bis 9,81
bar umsetzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß man Hexafluoracetonhydrat
umsetzt, dem Natriumhydroxid vor Beginn der
Hydrierungsreaktion zugegeben worden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man Hexafluoracetonhydrat umsetzt, dem
Natriumhydroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gew.-%,
bezogen auf das Hexafluoracetonhydrat, zugesetzt worden
ist.
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