BE1005476A3 - Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime. Download PDF

Info

Publication number
BE1005476A3
BE1005476A3 BE9100986A BE9100986A BE1005476A3 BE 1005476 A3 BE1005476 A3 BE 1005476A3 BE 9100986 A BE9100986 A BE 9100986A BE 9100986 A BE9100986 A BE 9100986A BE 1005476 A3 BE1005476 A3 BE 1005476A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
ketoxime
preparation
catalyst
metal
peroxo
Prior art date
Application number
BE9100986A
Other languages
English (en)
Inventor
Kjell Erik Bugge
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to BE9100986A priority Critical patent/BE1005476A3/nl
Priority to PCT/NL1992/000215 priority patent/WO1993008160A1/en
Priority to AU29310/92A priority patent/AU2931092A/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1005476A3 publication Critical patent/BE1005476A3/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C249/00Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C249/04Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van een ketoxime door reactie van een alkanon met ammmoniak en een peroxyde onder invloed van een katalysator op basis van een overgansmetaal, met het kenmerk dat de katalysator een metaalperoxocomplex bevat. De uitvinding beterft tevens deze werkwijze waarbij na de bereiding van een ketoxime de katalysator wordt afgescheiden, en het ketoxime wordt gewonnen; de katalysator wordt geoxideerd onder invloed van een hydroperoxide waarna de katalystor wordt afgescheiden en weer wordt gebruikt voor de bereiding van een ketoxime.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN EEN KETOXIME 
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de-bereiding van een ketoxime door reactie van een alkanon met ammoniak en een peroxyde onder invloed van een katalysator op basis van een overgangsmetaal. 



   Een dergelijke werkwijze is bekend uit JP-A-51.19743, waar een cycloalkanon-oxime wordt verkregen door gebruik te maken van een organisch hydroperoxyde. Als katalysator past men aldaar een metaalverbinding toe, waarbij het metaal gekozen is uit de groep   IIIb -VIb,   of de lanthaniden of actiniden van het Periodiek Systeem der Elementen. Door de vorming van het ketoxime wordt het organische hydroperoxyde gereduceerd tot het overeenkomstige alkohol. 



   Het is echter gebleken, dat een dergelijk proces een aantal bezwaren heeft, die de procesvoering en de selectiviteit ervan nadelig beinvloeden. Zo is het gebleken dat er sprake is van een gestage toename van nevenreacties van het peroxide gedurende het proces, zodat er slechts een matige selectiviteit o. b. v. het omgezette hydroperoxyde, wordt verkregen. Nevenreacties ontstaan bij toepassing van b. v. secundaire hydroperoxides door oxidatie reacties met de vrijgekomen alcoholen. 



   Er is derhalve behoefte aan een proces, waarbij bovengenoemde nadeel wordt ondervangen. Dit geschiedt volgens de uitvinding doordat men de bereiding van het ketoxime uitvoert met een katalysator, die een metaalperoxocomplex bevat. 



   Metaal-peroxocomplexen zijn op zich bekend. 



  Verwezen kan worden naar de publicatie van H. Mimoun in "The Chemistry of Functional Groups, Peroxides", 1983, 
 EMI1.1 
 pagina's 464-82, uitgegeven door John Wiley & Sons, Ltd. 



  (Edt. S. Patai). In dit overzichtsartikel worden de 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 eigenschappen en syntheses van dergelijke peroxocomplexen beschreven. 



   Het gebruik van dergelijke complexen in een proces volgens de onderhavige uitvinding wordt niet beschreven, noch gesuggereerd. Dit wordt des te meer duidelijk in het artikel van H. Mimoun   in"Catalysis   Today"1, 281-95, 1987, alwaar genoemde complexen slechts worden toegepast bij de heterolytische epoxydatie van olefinen en de homolytische oxydatie van koolwaterstoffen. 



   Verrassenderwijs is het aanvraagster gebleken, dat dergelijke peroxocomplexen bij uitstek geschikt zijn om een ketoxime te bereiden uitgaande van een alkanon en ammoniak. 



  De voor de uitvinding geschikte peroxocomplexen kunnen in zijn algemeenheid als volgt worden omschreven : 
 EMI2.1 
 waarbij M : overgangsmetaal, uit de groepen IVB, VB, VIB, VIIB, VIII en IB   L : een   of meerdere liganden,
R : waterstof of een organische restgroep, voorstellen. 



   Zoals reeds aangegeven wordt uitgegaan van een overgangsmetaal in het complex. In het bijzonder zijn vanadium, kobalt, platina, palladium, molybdeen, chroom, titaan, zirkoon, wolfraam, osmium en iridium voor de uitvinding geschikte overgangsmetalen gebleken. In zijn algemeenheid is het gebruik van meerdere metalen in een dergelijke katalysator mogelijk. Als ligand L, aan het complex, kunnen de volgende restgroepen toegepast worden (waarbij voor een meer gedetailleerde beschrijving o. a. verwezen kan worden naar   DE-A-3. l35. 008,   in het   bijzonder   pag.   10-15) :   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 a) anionische groepen, zoals halogeniden, carboxylaten, fenolaten of alcoholaten, b)   niet-ionische, elektronen-leverende   groepen, zoals 
 EMI3.1 
 amiden, tertiaire aminen, iminen of ethers. 



  Het peroxo-deel van het complex kan, zoals boven 
 EMI3.2 
 0 omschreven, in de M {-configuratie toegepast worden, '0 
 EMI3.3 
 dan wel in de M-0-0-R-configuratie, in welk laatste geval men van een p-peroxocomplex spreekt. In een p-peroxocomplex kan de substituent R zowel H zijn (waarbij derhalve het peroxo-deel afkomstig kan zijn van waterstof peroxyde   (HO))   als een organische restgroep met 1-30 koolstofatomen, zoals alkyl, aralkyl, cycloalkyl   e. d.,   waarbij deze groep al dan niet gesubstitueerd kan zijn. 



  Bij voorkeur is R alkyl of cycloalkyl. Met voorkeur wordt gebruik gemaakt van een katalysator, waarbij het peroxodeel afkomstig is van het hydroperoxyde, dat verkregen wordt bij de oxydatie van het met het alkanon overeenkomstige alkaan. 



   De werkwijze is met name zeer geschikt voor toepassing van primaire, maar bij voorkeur secundaire hydroperoxides, omdat die. bij de reactie volgens de stand der techniek relatief snel nevenreacties geven, die tot lage selectiviteit leiden. Bij voorkeur wordt een cycloalkylhydroperoxide toegepast zoals bijvoorbeeld cyclohexylhydroperoxide, cyclooctylhydroperoxide of cyclododecylhydroperoxide. De hydroperoxides kunnen in lage concentraties reeds toegepast worden. Het is bij voorbeeld mogelijk alkylhydroperoxide bevattende mengsels toe te passen die gevormd worden in een alkylhydroperoxide bereiding door oxydatie van een alkaan met zuurstof. 



   Voor verdere informatie over geschikte peroxocomplexen wordt verwezen naar de eerder geciteerde publicaties van Mimoun. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   De werkwijze volgens de uitvinding kan toegepast worden bij de reactie tussen een willekeurig alkanon en ammoniak, onder vorming van het overeenkomstige ketoxime. 



  Hiervoor komen zowel, al dan niet gesubstitueerde, alifatische als ook cyclo-alifatische ketonen met bij voorkeur 3-30 koolstofatomen in aanmerking. Zo kan de werkwijze volgens de uitvinding goed toegepast worden bij de bereiding van MEK-oxime, het oxime dat afgeleid is van MEK (= methyl-ethyl-keton). Andere voorbeelden zijn cyclooctylamine en cyclododecylamine. 



  Bij voorkeur wordt uitgegaan van cyclohexanon als alkanon, vanwege het feit, dat het reactieproduct, cyclohexanonoxime, een zeer goede grondstof is voor de bereiding, via een Beckmann-omlegging, van caprolactam, de grondstof voor nylon-6. 



   Het is van voordeel om het metaalperoxocomplex te immobiliseren op een dragermateriaal, waardoor de katalysator een heterogeen karakter krijgt en zich bijvoorbeeld eenvoudig van het reactiemengsel laat afscheiden. Elke in de stand der techniek bekende en geschikt gebleken methode om katalysatoren te verankeren op een drager komt hiervoor in aanmerking. Zo kan   een   van de liganden van het metaalperoxocomplex zcdanig gekozen worden, dat deze een koppeling kan aangaan met de toe te passen drager. Als voorbeeld hiervan kan genoemd worden het toepassen van een ligand, bevattende een amine of amide-groep, welke een reactie aangaat met een drager met hydroxylgroepen, zoals y-alumina of anataas   (tri02).   



   Tijdens de bereiding van het ketoxime wordt het peroxodeel van het complex omgezet in het overeenkomstige alkanolaat. Verrassenderwijs is gebleken dat dit gevormde alkanolaat geen nadelige invloed heeft op de activiteit en selectiviteit van de reactie, dit in tegenstelling tot de processen, bekend uit de stand van de techniek waarbij alkoholen een   negatieve invloed blijken   te hebben. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  In het bijzonder is dit het geval wanneer men de bereiding uitvoert in nagenoeg afwezigheid van water. Hierdoor blijft het alkanolaat waarschijnlijk gebonden aan het metaalcomplex. 



   Bij voorkeur wordt tijdens iedere reactiestap nagenoeg watervrij gewerkt. Bij voorkeur worden er wateronttrekkende middelen aan het reactiemengsel toegevoegd, zoals bijvoorbeeld mol-sieves. 



   Om nu weer de actieve metaal-peroxocomplex bevattende katalysator terug te krijgen scheidt men het metaalcomplex na de ketoxime-bereiding af, en laat men het complex reageren met de gewenste peroxide-verbinding, zodat de katalysator geoxideerd wordt tot het metaal-peroxo-complex. Het hierbij vrijkomende alkohol kan worden afgescheiden. Bij voorkeur voert men de vorming van het peroxo-complex uit bij een temperatuur van   0-50 C,   in ieder geval bij een temperatuur die zo laag is, dat er geen wezenlijke thermische of katalytische ontleding van het peroxyde of van het complex optreedt. 



   De bereiding van het ketoxime kan al dan niet in een oplosmiddel plaatsvinden. Voor geschikte oplosmiddelen kan verwezen worden naar JP-A-51. 19743, met uitzondering van alkoholen, waarvan het aanvraagster gebleken is, dat deze of een vertragende invloed op de katalytische activiteit van het complex hebben of niet chemisch inert zijn. De temperatuur waarbij de bereiding plaatsvindt ligt tussen   0-200OC,   bij voorkeur tussen 40 en   1600C   en met meer voorkeur tussen 60-120 C. De toe te passen druk ligt in zijn algemeenheid tussen   0, 1-10 MPa.   Bij voorkeur wordt een katalysatorconcentratie, gerekend als molen overgangsmetaal in het peroxocomplex per mol alkanon, van 5 : 1 tot 1 : 10 toegepast. 



   Met voorkeur past men een molaire alkanon/ammoniak verhouding van 2 : 1 tot 1 : 100 toe ; in deze verhouding bereikt men de meest optimale opbrengst aan oxime. Met meer voorkeur nog wordt een overmaat ammoniak toegepast. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   De reactie kan bijvoorbeeld zowel in een propstroom reactor als in een geroerde tankreactor worden uitgevoerd, afhankelijk van parameters als soort katalysator, soorten van optredende nevenreacties enz. De op het gebied bekende vakman is zeer wel in staat een dergelijke keuze verantwocrd te maken. 



   Na afloop van de bereiding kan via, op zieh bekende, werkwijzen het verkregen ketoxime worden afgescheiden uit het reactie product en als zodanig worden gewonnen of worden gebruikt als grondstof voor een volgend proces, zoals b. v. het cyclohexanonoxime kan worden gebruikt om caprolactam te maken. Door de onderhavige werkwijze wordt in dat geval bereikt dat de traditionele vorming van cyclohexanonoxime, nl. uit cyclohexanon en hydroxylamine, niet meer nodig is. Voornamelijk het achterwege kunnen laten van een gecompliceerde hydroxylamine-bereiding is hierbij van voordeel, waarbij in een aantal gevallen een aanzienlijke reductie van de hoeveelheid ammoniumsulfaat, als bijprodukt van de hydroxylaminebereiding, kan worden verkregen. 



   De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld. 



  Voorbeeld   Liqandbereidinq   
 EMI6.1 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 Aan een oplossing van 2-aminofenol   (0,1 mol; 10,9   g) in een 1 : 1 (V/V) mengsel an tolueen en ethanol (100 ml) werd een oplossing van salicylaldehyde   (0, 1 mol ; 12, 2   g) in tolueen toegevoegd. Het resulterende mengsel werd drie minuten op   800C   gekookt waardoor de kleur omsloeg van helder kleurloos naar helder oranje. Bij afkoelen in een ijs-zout bad werden kristallen gevormd die oranje van kleur zijn. De oplossing werd afgefiltreerd en de kristallen werden gewassen met methanol. De kristallen   (N- (2-oxidofenyl) salicylidenamine)   werden gedroogd in vacuum. 



  Bereidinq van peroxide-complex   OxorN- (2-oxidophenyl) -   
 EMI7.1 
 salicylidenaminatolvanadium-cyclohexylperoxide VO g) werd gelijktijdig met het ligand (7 mmol ; 1, 5 g) toegevoegd aan   C2H4C12   (50 ml) en gedurende een uur geroerd bij kamertemperatuur. Onder flink roeren werd een overmaat cyclohexylhydroperoxide (CHHP) toegedruppeld bij   0 C.   Hierdoor sloeg de kleur van oplossing om van rood-bruin naar diep bruin. Concentreren van de oplossing bij   20 C   en toevoegen van n-hexaan resulteerde in een neerslag. De oplossing werd gefiltreerd en de vaste stof werd gewassen met n-hexaan. De opbrengst was 80 %. 



  Oxidatie van cyclohexanon en ammoniak naar oxime 2 mmol cyclohexanon en 2 mmol peroxocomplex werden toegevoegd aan een geroerde suspensie van 1 g 3  Mol. sieve in 50 ml dichloorethaan onder stikstof geroerd in een autoclaaf bij kamertemperatuur. De autoclaaf werd onder   NH3-druk   (ruim overmaat) gezet en de reaktie werd gevolgd met GC tot geen toename meer in produkt werd gevonden. De druk werd afgelaten, en de resten ammoniak werden volledig verwijderd. De oplossing werd geconcentreerd bij   20 C   onder verlaagde druk en door toevoeging van n-hexaan kon 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 het produkt afgescheiden worden van de geprecipiteerde vanadium verbinding. De opbrengst aan oxime was 20 %. Door cyclohexylhydroperoxide toe te voegen aan het precipitaat, kan het peroxoccmplex geregenereerd worden.

Claims (12)

  1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime door reactie van een alkanon met ammoniak en een peroxyde onder invloed van een katalysator op basis van een overgangsmetaal, met het kenmerk, dat de katalysator een metaalperoxocomplex bevat.
  2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het metaalperoxocomplex als metaal V, Co, Pt, Pd, Mo, Cr, Ti, Zr, W, Os of Ir bevat.
  3. 3. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het peroxo-deel in het metaalperoxocomplex afkomstig is van een hydroperoxyde, dat verkregen wordt bij de oxydatie van het met het alkanon overeenkomstige alkaan.
  4. 4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het peroxo-deel in het metaalperoxocomplex afkomstig is van een primair of secundair alkylhydroperoxide.
  5. 5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat als katalysatorconcentratie, gerekend als molen overgangsmetaal in het peroxocomplex per mol alkanon van 5 : 1 tot 1 : 10 wordt toegepast.
  6. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat bij de bereiding een temperatuur van 40 tot 1600C wordt toegepast.
  7. 7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men het metaalperoxocomplex bereidt door reactie van het overeenkomstige metaalcomplex met een peroxoverbinding bij een temperatuur van 0 tot 50 C.
  8. 8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de molaire alkanon/NH3-verhouding 2 : 1 tot 1 : 100 bedraagt.
  9. 9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat men de bereiding uitvoert in nagenoeg afwezigheid van water. <Desc/Clms Page number 10>
  10. 10. Werkwijze volgens een der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat na de bereiding van een ketoxime de katalysator wordt afgescheiden, en het ketoxime wordt gewonnen ; de katalysator wordt geoxideerd onder invloed van een hydroperoxide waarna de katalysator wordt afgescheiden en weer wordt gebruikt voor de bereiding van een ketoxime.
  11. 11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-10 zoals nader omschreven en in de voorbeelden toegelicht.
  12. 12. Ketoxime bereidt volgens een der voorgaande conclusies.
BE9100986A 1991-10-24 1991-10-24 Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime. BE1005476A3 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9100986A BE1005476A3 (nl) 1991-10-24 1991-10-24 Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime.
PCT/NL1992/000215 WO1993008160A1 (en) 1991-10-24 1992-10-20 Process for the preparation of a ketoxime
AU29310/92A AU2931092A (en) 1991-10-24 1992-10-20 Process for the preparation of a ketoxime

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9100986A BE1005476A3 (nl) 1991-10-24 1991-10-24 Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1005476A3 true BE1005476A3 (nl) 1993-08-03

Family

ID=3885774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9100986A BE1005476A3 (nl) 1991-10-24 1991-10-24 Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2931092A (nl)
BE (1) BE1005476A3 (nl)
WO (1) WO1993008160A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4076778B2 (ja) * 2002-03-08 2008-04-16 ダイセル化学工業株式会社 アジン化合物及びオキシム化合物の製造法
WO2011095563A1 (en) 2010-02-04 2011-08-11 Universiteit Van Amsterdam Catalytic process for the ammoximation of carbonyl compounds
US8278487B2 (en) 2010-02-04 2012-10-02 Dsm Ip Assets B.V. Catalytic process for the ammoximation of carbonyl compounds
EP2354119A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-10 Universiteit van Amsterdam Catalytic process for the ammoximation of carbonyl compounds

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0384390A1 (en) * 1989-02-21 1990-08-29 Enichem Anic S.r.l. Catalytic process for the preparation of oximes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0384390A1 (en) * 1989-02-21 1990-08-29 Enichem Anic S.r.l. Catalytic process for the preparation of oximes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 85, no. 7, 16 Augustus 1976, Columbus, Ohio, US; abstract no. 46056F, 'CYCLOALKANONE OXIMES' bladzijde 481 ; *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2931092A (en) 1993-05-21
WO1993008160A1 (en) 1993-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100069670A1 (en) Oxidation catalyst
CA2106863C (en) Process for preparing an alkanone and/or alkanol
BE1005476A3 (nl) Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime.
RU2233830C2 (ru) Способ получения смесей спиртов с кетонами
NL8802592A (nl) Werkwijze voor de bereiding van een k/a-mengsel.
US5512697A (en) Preparation of aliphatic alpha, omega-aminonitriles
BE1005477A3 (nl) Werkwijze voor de bereiding van een ketoxime.
RU2284986C2 (ru) Способ каталитического окисления алкана
US6521564B2 (en) Modification of a hydrogenation catalyst
EP0384390A1 (en) Catalytic process for the preparation of oximes
US6271420B1 (en) Preparation of quinonediimines from phenylenediamines using hydrogen peroxide and a catalyst
US4302597A (en) Method for the hydration of acrylonitrile to acrylamide
US6025508A (en) Preparation of quinonediimines from phenylenediamines using oxygen and a metal or metal salt catalyst
US20040147777A1 (en) Method for oxidising hydrocarbons
US6043384A (en) Preparation of quinoneimines from hydroxyphenylamines using hydrogen peroxide and a catalyst
JP4271369B2 (ja) 触媒的酸化によるフェニレンジアミンからキノンジイミンの形成
US6114554A (en) Preparation of quinonediimines from phenylenediamines using a hypochlorite as an oxidation agent
BE1005542A3 (nl) Alkylperoxiden en toepassingen.
JP2557975B2 (ja) インジゴ化合物の製造方法
JPH04145042A (ja) 環状ケトンの製造方法
CH494249A (fr) Procédé de préparation de nouveaux complexes du ruthénium

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: DSM N.V.

Effective date: 19931031