DE937950C

DE937950C - Verfahren zur Herstellung von Phenylcyclohexan durch katalytische Hydrierung von Diphenyl

Info

Publication number: DE937950C
Application number: DEF12978A
Authority: DE
Inventors: Gustav Von Dr Schuckmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1953-10-08
Filing date: 1953-10-08
Publication date: 1956-01-19

Description

Verfahren zur Herstellung von Phenylcyclohexan durch katalytische Hydrierung von Diphenyl Es ist bekannt, Phenylcyclohexan aus Cyclohexen und Benzol in Gegenwart von Schwefelsäure oder Aluminiumchlorid herzustellen. Die Ausbeuten nach diesem Verfahren sind unbefriedigend, da ein Teil der Ausgangsprodukte verharzt. Man hat deshalb schon versucht, Phenylcyclohexan durch teilweise Hydrierung von Diphenyl bei höheren Temperaturen unter Druck und unter Verwendung von solchen Katalysatoren herzustellen, die Metalle der achten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Nickel, enthalten.
Mit solchen Katalysatoren erhält man aber bei der Durchführung der Hydrierung bis zur Beendigung der Wasserstoffaufnahme nicht Phenylcyclohexan, sondern Dicyclohexyl. Bricht man die Hydrierung nach Aufnahme der für einen Phenylkern berechneten Menge Wasserstoff ab, so erhält man ein Gemisch aus unverändertem Diphenyl, Phenylcyclohexan und Dicyclohexyl, das sich wegen der nahe beieinanderliegenden Siedepunkte und der sich bildenden azeotropen Mischung aus Phenylcyclohexan und Dicyclohexyl nur schwer trennen läßt. Hält man dagegen engbegrenzte Arbeitsbedingungen ein, so kann das Phenylcyclohexan nach diesem Verfahren nur mit einer Höchstausbeute von 86,7 0I0 und nur einem Reinheitsgrad erhalten werden, der dem Brechungsindex n 2D = I,52I7 entspricht (für die reine Substanz beträgt der Brechungsindex n2D0 = = I,5254), was auf eine zu weit gegangene Hydrierung, also auf die Bildung von Dicyclohexyl, schließen läßt.
Es wurde nun gefunden, daß man Phenylcyclohexan durch katalytische Hydrierung von Diphenyl bei höheren Temperaturen unter Druck in nahezu quanti- tativer Ausbeute und besonders hohem Reinheitsgrad dadurch erhalten kann, daß man nickel- und kobaltfreie Kupfer-Chrom-Katalysatoren verwendet.
Hält man geeignete Reaktionsbedingungen ein, nämlich Temperaturen zwischen etwa 240 und 260° und insbesondere zwischen 250 und 2550 und Wasserstoffdrucke zwischen etwa 20 und 250 atü und insbesondere zwischen etwa 50 und 200 atü, so bleibt die Wasserstoffaufnahme in Gegenwart der genannten Katalysatoren überraschenderweise bei der Bildung des Phenylcyclohexans praktisch stehen. Dadurch ist es auf technisch einfache Weise möglich, Ausbeuten von über 9501, und Reinheitsgrade mit nahezu theoretischem Brechungsindex zu erreichen. Weiterhin ermöglicht es das neue Verfahren, auf die Mitverwendung von Lösungsmitteln zu verzichten. Dadurch wird die Durchführung des Verfahrens vereinfacht und eine günstige Raumzeitausbeute erreicht.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Kupfer-Chrom-Katalysatoren werden zweckmäßigerweise nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 85I 053 hergestellt. Sie können außer Kupfer und Chrom noch andere Metalle, wie Eisen oder Zink, enthalten.
Für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens ist es wichtig, selbst Spuren von Nickel oder Kobalt, sei'es im Katalysator, sei es im Druckgefäßmaterial, zu vermeiden. Es ist deshalb empfehlenswert, in einem Kupferdruckgefäß oder in einem nickelfreien Stahldruckgefäß zu hydrieren.
Beispiel 300 Gewichtsteile Diphenyl werden mit I2 Gewichtsteilen eines nach der deutschen Patentschrift 851 053 hergestellten Kupferoxyd-Chromoxyd-Katalysators mit einem Gehalt von 3I,90/o Kupfer und 23,4 0/o Chrom in einem Kupferdruckgefäß bei einer Temperatur von 2500 so lange mit Wasserstoff unter einem Druck von 200 atü behandelt, bis die Reaktion praktisch stehenbleibt, was nach 4 bis 41/2 Stunden der Fall ist.
Die Aufarbeitung des vom Katalysator befreiten Hydrierungsproduktes ergibt 300 Gewichtsteile Phenylcyclohexan mit einem Brechungsindex %2D = I,5250, was einer Ausbeute von 9601, der Theorie entspricht.
Hält man die Temperatur und den Wasserstoffdruck beliebig länger, z. B. noch eine weitere Stunde, aufrecht, so tritt keine meßbare Änderung des Versuchsergebnisses ein. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren unter den angegebenen Bedingungen streng selektiv wirken, daß also nur ein Kern hydriert wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Phenylcyclohexan durch katalytische Hydrierung von Diphenyl bei höheren Temperaturen unter Druck mit Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung mit nickel- und kobaltfreien Kupfer-Chrom-Katalysatoren bei einer Temperatur zwischen etwa 240 bis 260° und einem Wasserstoffdruck zwischen etwa 20 und 250 atü durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man Kupfer-Chrom-Katalysatoren, die nach der deutschen Patentschrift 85in53 hergestellt wurden, verwendet.

Angezogene Druckschriften: J. Chem. Soc., - I95I,S.I37I bis I372.