WO2002004116A1 - Verfahren zur herstellung eines epoxidierungskatalysators - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Katalysatorsystems, bei dem in einem im wesentlichen wasserfreien, oxidationsstabilen, organischen Lösungsmittel ein darin lösliches Salz eines Metalls der ersten, zweiten oder achten Nebengruppe in Gegenwart eines Stabilisators mit einem Reduktionsmittel zu kolloidalem Metall reduziert wird. Alternativ kann das Metallsalz in Gegenwart eines Stabilisators mit Wasser zu kolloidalem Metalloxid hydrolysiert werden. Das Lösungsmittel wird ausgewählt aus aliphatischen, aromatischen, nitrierten aliphatischen und nitrierten aromatischen, halogenierten aliphatischen und halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, und als Stabilisator wird ein darin löslicher hydrophober Stabilisator eingesetzt. Durch die Wahl des Lösungsmittels werden so unerwünschte Nebenreaktionen wie die Bildung von Nebenprodukten wie Glykolen und Glykolmonoalkylethern weitgehend ausgeschlossen. Das so dargestellte Katalysatorsystem bzw. der daraus isolierbare Katalysator lassen sich für die Epoxidierung von Alkenen in Lösung einsetzen. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein Katalysatorsystem, das kolloidales Silber enthält, zur Epoxidierung von Ethylen eingesetzt.

Claims

12Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Katalysatorsystems, bei dem in einem organisches Lösungsmittel und Stabilisator enthaltenden Medium ein darin vorhandenes Salz eines Metalls der ersten, zweiten oder achten Neben- gruppe modifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel mindestens ein im wesentlichen wasserfreies, oxidationsstabiles, organisches Lösungsmittel, ausgewählt aus gegebenenfalls nitrierten oder halogemerten aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, und als Stabilisator ein in dem Lösungsmittel löslicher hydrophober Stabilisator eingesetzt werden, und das in dem Lösungsmittel vorhandene und darin lösliche oder dispergierbare
Metallsalz mit einem Reduktionsmittel zu kolloidalem Metall reduziert oder mit Wasser zu kolloidalem Metall-oxid hydrolysiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Salz ein Salz ei- nes Metalls der ersten Nebengruppe ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Salz ein Silbersalz ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz AgClO4 oder AgNO3 ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator mit Laurinsäure zu 60 mol-% amidiertes Polyethylenimin ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel ausgewählt ist aus einem Alkylbenzol, einem halogemerten oder nitrierten Benzol oder einem halogemerten Naphthalin. 13
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel ausgewählt ist aus o- ,m- oder p-Xylol, 1,2-Dichlor- benzol, 1- oder 2-Chlornaphthalin oder Nitrobenzol.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel Wasserstoff, NaBH4 oder LiBFL; ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus dem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 herstellbaren Katalysatorsystem durch Zugabe eines polaren organischen Lösungsmittels gefällt und abgetrennt werden kann.
10. Katalysatorsystem, herstellbar nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprü- ehe 1 bis 8.
11. Katalysatorsystem nach Anspruch 10, enthaltend kolloidales Silber mit einer mittleren Teilchengröße < 50 nm und einer Schutzhülle aus hydrophobem Stabilisator.
12. Katalysator erhältlich nach dem Verfahren nach Anspruch 9.
13. Katalysator nach Anspruch 12, enthaltend kolloidales Silber mit einer mittleren Teilchengröße < 50 nm und einer Schutzhülle aus hydrophobem Stabilisa- tor.
14. Verwendung des Katalysatorsystems nach Anspruch 10 oder 11 oder eines Katalysators nach Anspruch 12 oder 13 zur Epoxidierung von Alkenen zu Alkylenoxiden.
15. Verwendung des Katalysatorsystems nach Anspruch 10 oder 11 oder eines Katalysators nach Anspruch 12 oder 13 zur Oxidation von Acrolein zu Acryl- 14 säure, von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid und von Cyclohexan zu Cyclohexa- nol und/oder Cyclohexanon.
16. Verfahren zur Epoxidierung von Alkenen mit den Schritten
(a) Bereitstellung des Katalysatorsystems nach Anspruch 10 oder 11,
(b) Umsetzung eines Alkens mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhalti- gen Gas in dem Katalysatorsystem,
(c) Abtrennung des gebildeten Alkylenoxids von dem Katalysatorsy- stem,
(d) gegebenenfalls Fällung des Katalysators durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels, Abtrennung und Aufarbeitung zum Einsatz in Schritt (a).
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