NL8101829A - Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton. Download PDF

Info

Publication number
NL8101829A
NL8101829A NL8101829A NL8101829A NL8101829A NL 8101829 A NL8101829 A NL 8101829A NL 8101829 A NL8101829 A NL 8101829A NL 8101829 A NL8101829 A NL 8101829A NL 8101829 A NL8101829 A NL 8101829A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
dimethylphenol
acetone
isophorone
oxide
Prior art date
Application number
NL8101829A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Ruetgerswerke Ag
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 Ruetgerswerke Ag filed Critical Ruetgerswerke Ag
Publication of NL8101829A publication Critical patent/NL8101829A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/11Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
    • C07C37/20Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms using aldehydes or ketones

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)
  • Catalysts (AREA)

Description

N/30.081-Kp/vdM
, . - 1 -
Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol door katalytische condensatie van aceton tot isoforon en omlegging .-daarvan tot 3,5-dimethylfenol in één reactietrap.
5 Het is bekend isoforon door condensatie van aceton te bereiden, onder toepassing van verschillende katalysatoren.
Zo wordt deze reactie bijv. in het Amerikaanse octrooischrift 2.183.127 onder toepassing van CaO, Ca(OH)2 of CaC2 beschreven. Volgens het Belgische octrooischrift 612.135, 10 de Amerikaanse octrooischriften 2.148.103 en 3.337.633 wordt de condensatie in aanwezigheid van alkali uitgevoerd.
In het Britse octrooischrift 610.752 wordt de toepassing van katalysatoren beschreven, die door uitslibben van oxiden en afscheiden daarvan uit staalkrullen worden bereid.
15 Een van deze mengsels bestaat uit 94 % magnesiumoxide en 6 % vanadiumpentoxide, terwijl de katalysator volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.155.730 uit gecalcineerde bruciet-achtige kalksteen bestaat.
Eveneens is de katalytische omzetting van isoforon 20 in 3,5-dimethylfenol uit meerdere octrooischriften bekend, waarbij telkens verschillende katalysatoren worden beschreven.
Volgens het Duitse octrooischrift 1.538.224 geschiedt de hergroepering aan katalysatoren uit ijzeroxide en alkali, terwijl in de Duitse Offenlegungsschriften 15 43 878 25 en 25 29 773 aluminiumoxidecontacten, die met verschillende zwaar-metaaloxiden als kobaltoxide, molybdeenoxide of chroom-oxide, zijn gemengd, worden beschreven.
Volgens het Duitse octrooischrift 1.768.875 geschiedt de hergroepering in aanwezigheid van een chroomnikkel-30 staallegering als katalysator.
De directe synthese van 3,5-dimethylfenol uit aceton wordt in het Duitse Offenlegungsschrift 23 16 576 beschreven. Volgens dit geschrift wordt aceton in de dampfase bij een reactietemperatuur van 371-510°C en bij drukken van 35 0-100 bar aan een katalysator omgezet. Daarbij ontstaan als belangrijkste produkten, afhankelijk van de keuze van de reac- 81018 2 9 - 2 - tie-omstandigheden in verschillende opbrengsten, 3,5-dimethyl-fenol, isoforon en mesityloxide. De tussenprodukten isoforon 'en mesityloxide worden afgescheiden en weer teruggevoerd naar het reactiemengsel.
5 De toegepaste katalysator bestaat in wezen uit magnesiumoxide, d.w.z. bij voorkeur uit handelsgebruikelijk magnesiumoxide.
Op grond van het Duitse Offenlegungsschrift 23 16 576 werd vastgesteld, dat deze magnesiumoxidekatalysator 10 geringe hoeveelheden, bijv. tot aan 10 % andere oxidei als chroomtrioxide, ijzeroxide, molybdeentrioxide, kan bevatten. Dit is echter niet raadzaam, daar de selectiviteit voor 3,5-dimethylfenol en isoforon drastisch wordt verminderd, hoewel de omzetting van aceton wordt verhoogd. Klaarblijkelijk ont-15 staan nog andere ongewenste nevenprodukten. Deze ongunstige invloed van de metaaloxiden wordt in voorbeeld I aan de hand van toegevoegd aangetoond en evenzo wordt gedemonstreerd dat het handelsgebruikelijke magnesiumoxide de te kiezen katalysator is.
20 Helaas zijn deze resultaten slechts in een glazen reactor te reproduceren. Bij uitvoering van deze werkwijzen in stalen reactoren werden duidelijk slechtere opbrengsten en selectiviteiten verkregen, zoals in ons vergelijkingsvoorbeeld wordt getoond. Een mogelijke verklaring is een katalytische 25 ontleding van aceton of acetonconderisaten in de stalen reactor onder de gegeven omstandigheden.
Daar echter een glazen reactor voor omzettingen op grote technische schaal bij temperaturen tot aan 500°C en drukken tot aan IQ bar moeilijk voor te stellen is, wordt deze 30 directe synthese tot nu toe niet technisch uitgevoerd. Er bestond dan ook behoefte aan een werkwijze waarmee men ook met de in de chemische industrie bij voorkeur gebruikte stalen reactoren met goede opbrengst en selectiviteit 3,5-dimethyl-fenol direct uit aceton kan bereiden.
35 Aan deze behoefte wordt thans voldaan door omzet ting van aceton in de gasfase bij een reactietemperatuur van 370-5l0°C en een druk. van 1-10 bar onder toepassing van een magnesiumoxidehoudende katalysator, met het kenmerk, dat ace- 8101829 - 3 - ton aan een katalysator, die uit 25-80 gew.% magnesiumoxide, 20-60 gëw.% siliciumdioxide, resp. silicaten en tot aan 10 gew.% chroom (Ill)oxide is samengesteld, in een kringproces wordt omgezet en de boven 180°C kokende reactieprodukten als ^ 5 isoforon en dimethylfenol, uit de produktkringloop worden afgescheiden, worden gescheiden en worden gezuiverd.
Dienovereenkomstig betreft de uitvinding zowel de ontwikkeling van nieuwe katalysatorsystemen als ook technische veranderingen in de werkwijze.
10 Bij pogingen de snelheid van de omzetting bij de directe synthese van aceton in 3,5-dimethylfenol te verhogen, werd de verrassende waarneming gedaan, dat aan uit magnesiumoxide, siliciumdioxide of silicaten, alsmede toevoegsels als chroom(III)oxide bereide katalysatoren, hogere ruimte-tijd-15 opbrengsten aan 3,5-dimethylfenol en isoforon worden bereikt dan aan de in het Duitse Offenlegungsschrift 2.316.576 beschreven katalysatoren. Evenzeer verrassend was het dat met deze nieuwe katalysatorsystemen in verbinding met de onder beschreven kringloopwerkwijze, ook in stalen reactoren omzetting 20 met goede ruimte-tijd-opbrengsten en hoge selectiviteit in 3,5-dimethylfenol en isoforon geschiedt.
In tegenstelling tot het eerder beschreven oordeel werd gevonden, dat juist zwaar-metaaloxidecentra de reactie-stap isoforon tot 3,5-dimethylfenol katalyseren en dat een 25 gunstige katalytische werking slechts bij een bepaalde verdelingsgraad van het chroomoxide kan worden bereikt. Naast een massa-aandeel beneden 10 % is een concentrering van dit aandeel in de buitenrandlaag van de korrel belangrijk.
Bijzonder goede resultaten werden met toevoegingen 30 van pyrogene kiezélzuren en silicaten bereikt, die tot drager voor de andere componenten dienen. De katalysatoren worden bij voorkeur in de natte werkwijze zodanig bereid, dat een charge van gesuspendeerde moeilijk oplosbare silicaten met de gedeeltelijk opgeloste, gedeeltelijk eveneens gesuspendeerde 35 andere bestanddelen als magnesiumoxide, magneslumhydroxide, magnesiumcarbonaat, chroomacetaat en andere bestanddelen, achtereenvolgens wordt ingedikt en daarop volgend gegranuleerd.
De mechanische stabiliteit van geperste staafjes 8101829 - 4 - en tabletten wordt door bindmiddelen als bijv. waterglas verbeterd.
Aldus bereide katalysatoren vertonen een 100-400 % groter BET-oppervlak dan magnesiumoxidekatalysatoren als bijv.
: 5 het in het Duitse Offenlegungsschrift 2.316.576 beschreven Harshaw Mg 0601 T-contact. De verbetering van de activiteit berust echter niet alleen op een vergroting van het actieve oppervlak, maar tegelijkertijd wordt door de toegevoegde bestanddelen, in het bijzonder door de aandelen aan pyrogeen 10 siliciumdioxide en pyrogeen calciumsilicaat, de produktverhou-ding ten gunste van een verhoogde vorming van 3,5-dimethyl-fenol verschoven.
Bij variatie van de werkwijze werd nu gevonden, dat bij een kringloopwerkwijze onder afzondering van 3,5-15 dimethylfenol en isoforon na iedere kringloop en uitsluitende terugvoer van de laag-kokende tussenprodukten en van de uitgangsstof aceton, een bijzonder gunstige produktverdeling en hoge ruimte-tijd-opbrengsten te bereiken zijn. Bovendien bleek, dat gelijktijdige terugvoer van het tussenprodukt iso-20 foron niet wezenlijk tot verhoging van de opbrengst aan 3,5-dimethylfenol bijdraagt, daar isoforon onder deze reactie-omstandigheden niet uitsluitend in 3,5-dimethylfenol, maar ook in belangrijkere mate in laag-moleculaire acetoncondensatie-produkten, zoals bijv. mesityloxide, wordt omgezet. Daarom 25 biedt een gecombineerde bereiding van 3,5-dimethylfenol en isoforon de meest economische oplossing, te meer daar isoforon evenzeer een waardevol tussenprodukt is. Bijgevolg heeft een uitvoering van de reactie de voorkeur, die optimale opbrengsten van zowel 3,5-dimethylfenol als isoforon beoogt. Wil men 30 ook het zo gewonnen isoforon in dimethylfenol omzetten, dan verdient een gescheiden omzetting volgens bekende werkwijzen aanbeveling.
Wezenlijk kenmerk van deze uitvoering van de reactie volgens de uitvinding is de afzondering van de uit aceton 35 bereide hoog-kokende produkten isoforon en 3,5-dimethylfenol door gedeeltelijke condensatie bij ca. 18Q°C na iedere kringloop en de terugvoer van het uitgangsprodukt aceton en de laag-kokende tussenprodukten voor hernieuwde omzétting in de 8101829 - 5 - reactor.
Dienovereenkomstig komt de volgende kringloop-werkwijze in aanmerking: het uitgangsmengsel wordt in een verdamper gebracht en bereikt vandaar de met katalysatorpillen 5 gevulde buisreactor, waarin de condensatie plaatsvindt. Daarna wordt het mengsel van produkten ontspannen en bij ca. 180°C gedeeltelijk gecondenseerd. De hoog-kokende produkten worden opgewerkt voor de zuivere bereiding van 3,5-dimethylfenol en isoforon. In een achter de eerste condensor opgestelde conden-10 sor worden de uitgangsstof aceton en verdere tussen- en nevenprodukten gecondenseerd. Het condensaat scheidt zich in twee !fasen. De zwaardere fase bevat naast water voornamelijk aceton, dat na destillatieve afscheiding van het water, te zamen met de lichtere fase naar de voorraadschakelaar wordt terug-15 gevoerd. De niet meer teruggevoerde hoeveelheid stof wordt door vers aceton vervangen. Door afvoer van nevenprodukten en toevoer van aceton wordt de samenstelling van het uitgangsmengsel zodanig geregeld, dat de volgende concentratiebereiken worden aangehouden (in gew.%): 20 aceton 60 - 90 % mesityloxide 5- 15 % water 10 - 15 % mesityleen 5 - 10 % andere 0 - 10 %.
25 Zoals te verwachten neemt bij deze werkwijze de ruimte-tijd-opbrengst van het tussenprodukt Lsoforon met hogere menghoeveelheden toe. Geheel verrassend echter gaat deze toename niet ten koste van de ruimte-tijd-opbrengst aan 3,5-dimethylfenol. Veeleer blijft de ruimte-tijd-opbrengst van 30 3,5-dimethylfenol in een gebied van de menghoeveelheden van 1 1/1 katalysator h tot 5 1/1 katalysator h constant of neemt zelfs enigszins toe, hetgeen een verder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding betekent.
De volgende voorbeelden dienen ter verdere toe-35 lichting van de uitvinding. Alle procentwaarden stellen ge-wichtsprocenten voor.
VOORBEELD I
Een vast-bedreactor was met 10Q ml van een kataly- 81 01 829 « - 6 - sator met de samenstelling 69 % magnesiumoxide, 12,5 % natriumsilicaat, 1,5 % chroom (III) oxide en 17 % pyrogeen cal-ciumsilicaat gevuld. De katalysatorpillen waren aanwezig als geperste cylindrische staafjes met een diameter van 4 mm en 5 lengten tussen 5 en 10 mm. Het katalysatorbed had een temperatuur van 470°C. Het uitgangsmengsel van aceton en laag-kokende tussenprodukten werd in de kringloop geleid. Isoforon en 3,5-dimethylfenol werden na iedere kringloop door gedeeltelijke condensatie afgescheiden. De doorstroomsnelheid van de vloei-10 stof bedroeg 100 ml/h. De reactie werd bij een druk van 5 bar uitgevoerd. Na 8 h werd de reactie beëindigd en werd de katalysator met een mengsel van lucht en stikstof geregenereerd. Een analyse en materiaalbalans gaf: ruimte-tijd-opbrengst: 65 g 3,5-dimethylfenol/l .h 15 66 g isoforon/1 . h VOORBEELD Ia (vergelijkingsvoorbeeld)
Onder overigens gelijke omstandigheden als in voorbeeld I werd de magnesiumoxidekatalysator Harshaw 0606 T gebruikt. De ruimte-tijd-opbrengsten bedroegen: 20 16 g 3,5-dimethylfenol/l . h 26 g isoforon/1 . h
VOORBEELD II
Aan een katalysator met de samenstelling van 51 % pyrogeen calciumsilicaat, 7,8 % chroom(III)oxide en 41/2 % 25 magnesiumoxide werd aceton onder de in voorbeeld I genoemde omstandigheden met echter een doorstroomsnelheid van de vloeistof van 360 ml/h omgezet.
De ruimte-tijd-opbrengsten bedroegen: 100 g 3,5-dimethylfenol/l . h 30 165 g isoforon/1 . h VOORBEELD 'IIb (vergelijkingsvoorbeeld)
Aan een zuivere magnesiumoxidekatalysator (Harshaw 0601 T) werd aceton zoals in voorbeeld I met een doorvoersnel-heid van het uitgangsmengsel van 360 ml/h toegevoegd.
35 De ruimte-tijd-opbrengsten bedroegen: 20 g 3,5-dimethylfenol/l . h 60 g isoforon/1 . h
VOORBEELD III
Aan een katalysator met de samenstelling van 96 % 8101829 , - 7 - magnesiumoxide, 12,4 % natriumsilicaat, 17 % aluminiumsilicaat en 1,6 % chroom(III)oxide werd aceton onder de in voorbeeld I genoemde omstandigheden met echter een doorstroomsnelheid van : de vloeistof van 360 ml/h omgezet.
5 De ruimte-tijd-oprbrengsten bedroegen: 55 g 3,5-dimethylfenol/l . h 155 g isoforon/1 . h
VOORBEELD IV
Een katalysator met de samenstelling van 50 % 10 pyrogeen calciumsilicaat, 41 % magnesiumoxide en 9 % chroom- (III)oxide werd bereid, terwijl uit calciumsilicaat en magnesiumoxide vervaardigde pillen in een oplossing van chroom(III) acetaat werden gebracht en vervolgens werden gedroogd en gegloeid. Aan deze in het bijzonder aan het oppervlak met 15 chroomoxide gedoopte katalysator werd aceton volgens de in voorbeeld I genoemde omstandigheden omgezet, waarbij in verschillende proeven de doorstroomsnelheid van de vloeistof werd gevariëerd. Het volgende rijtje toont de bij de verschillende doorstroomsnelheden van de vloeistof verkregen ruimte-tijd-20 opbrengsten (rto).
doorstroomsnelheid (ml/h) 100 225 360 500 rto 3,5 dimethylfenol (g/l.h) 75 75 100 105 rto isoforon (g/l.h) 65 110 170 175 25 81 01 829

Claims (5)

1. Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethyl-fenol door omzetting van aceton in de gasfase bij een reactie-temperatuur van 370-5l0°C en een druk van 1-10 bar, onder 5 toepassing van een magnesiumoxidehoudende katalysator, met het kenmerk, dat aceton aan een katalysator, die uit 25-80 gew.% magnesiumoxide, 20-60 gew.% siliciumdioxide, iresp. silicaten en tot aan 10 gew.% chroom(III)oxide is samengesteld, in een kringproces wordt omgezet en de boven 180°C 10 kokende reactieprodukten als isoforon en dimethylfenol, uit de produktkringloop worden afgescheiden, worden gescheiden en I worden gezuiverd.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het ' kenmerk, dat siliciumdioxide en de silicaten in fijn 15 gedispergeerde, pyrogeen gemaakte vorm aanwezig zijn.
3. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het chroomoxide aan het oppervlak van de katalysator verrijkt aanwezig is.
4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met 20. e t kenmerk, dat de hoog-kokende reactieprodukten door gedeeltelijke condensatie worden afgescheiden.
5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de menghoeveelheid en de doorstroomsnelheid van het reactiemengsel tussen 1 1/1 katalysator 25. en 7 1/1 katalysator h worden geregeld. 81 01829
NL8101829A 1980-04-24 1981-04-14 Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton. NL8101829A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803015803 DE3015803C2 (de) 1980-04-24 1980-04-24 Verfahren zur Herstellung von 3,5-Dimethylphenol aus Aceton
DE3015803 1980-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8101829A true NL8101829A (nl) 1981-11-16

Family

ID=6100847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8101829A NL8101829A (nl) 1980-04-24 1981-04-14 Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS56167632A (nl)
DE (1) DE3015803C2 (nl)
GB (1) GB2075008B (nl)
NL (1) NL8101829A (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533769A (en) * 1984-05-24 1985-08-06 General Electric Company Method of making methylated phenol from methylated cyclohexeneone
CN104151131B (zh) * 2014-08-08 2015-11-18 浙江衢化氟化学有限公司 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3803249A (en) * 1972-04-12 1974-04-09 Atlantic Richfield Co Vapor phase conversion of acetone to 3,5-xylenol in a single stage

Also Published As

Publication number Publication date
GB2075008A (en) 1981-11-11
JPH0143730B2 (nl) 1989-09-22
DE3015803C2 (de) 1982-04-08
GB2075008B (en) 1984-07-25
DE3015803A1 (de) 1981-10-29
JPS56167632A (en) 1981-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4065507A (en) Preparation of methacrylic derivatives from tertiary butyl-containing compounds
US4272637A (en) Catalyst for oxidation of isobutylene
US3666816A (en) Method for production of methyl isobutyl ketone
US4227023A (en) Process for the selective ortho-alkylation of phenolic compounds
US4777322A (en) Obtaining but-2-enes from C4 -hydrocarbon mixtures which contain but-1-ene and may or may not contain but-2-enes
US4336403A (en) Preparation of methyl methacrylate by reaction of methyl propionate and methanol
US3248428A (en) Aldolization process
US4359591A (en) Process for the o-substitution of phenols
EP0183225A1 (en) Catalyst for vapor-phase hydrogen transfer reaction
US3621072A (en) Process for producing isoprene
NL8101829A (nl) Werkwijze voor de bereiding van 3,5-dimethylfenol uit aceton.
US4361709A (en) Process for the production of o-alkylated phenols
US4400557A (en) Process for the o-substitution of phenols
US3574780A (en) Method for producing isoprene
US4323520A (en) Preparation of methacrylic derivatives from tertiary-butyl-containing compounds
US4026820A (en) Solid catalysts for oxidative dehydrogenation of alkenes or alkadienes to furan compounds
US3325245A (en) Lithium phosphate catalyst
US2082105A (en) Production of aliphatic amines
US2628985A (en) Production of phenols
US3974232A (en) Method for producing cyclohexene by dehydration of cyclohexanol
US6593501B2 (en) Process for the preparation of 2,6-xylenol
US3714285A (en) Manufacture of isoprene
US4406824A (en) Catalysts for the o-substitution of phenols
US4471141A (en) Preparation of aldehydes
US2480990A (en) Preparation of cyclopentane carboxaldehydes and derivatives thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed