DE1493622B1 - Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tertiaer-butylphenol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tertiaer-butylphenolInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft em Verfahren zur Herstellung verhältnismäßig gering gehalten werden, da festgestellt
von 2,6-Di-tertiär-butylphenol hoher Reinheit durch wurde, daß sie eine vergiftende Wirkung auf den
Umsetzung von 2-tertiär-Butylphenol mit Isobutylen Katalysator haben..
bei niedrigen Temperaturen, kurzer Reaktionszeit und Der Katalysator für die Umwandlung des 2-tertiär-
unter minimaler Bildung von Trialkylphenolen. 5 Butylphenols in das 2,6-Di-tertiär-butylphenol läßt
Aus der USA.-Patentschrift 2 831 898 und der ihr sich leicht in situ herstellen, indem man eine reaktionsentsprechenden
deutschen Auslegeschrift 1137 444 fähige Aluminiumverbindung dem das 2-tertiär-Butylist
ein Verfahren zur selektiven Einführung von phenol enthaltenden Ausgangsgemisch zusetzt.
Kohlenwasserstoffresten in den Phenolring unter Ver- Nach einer Abänderung des Verfahrens kann wendung von Aluminiumphenolat als Katalysator io 2,6-Di-tertiär-butylphenol auf einfache Weise auch bekannt. Dieses Verfahren kann auch zur wirksamen unmittelbar aus Phenol hergestellt werden. Diese AbHerstellung von 2,6-Dialkylphenolen angewendet wer- änderung ist dadurch gskennzeichnet, daß man zuerst den. Nach Beispiel 6 der USA.-Patentschrift erhält Phenol mit Isobutylen in Gsgsnwart von Aluminiumman durch Alkylieren von Phenol bei einer Tem- phenolat als Katalysator bei Temperaturen oberhalb peratur von 152 bis 2020C auch 2,6-Di-tertiär-butyl- 15 von etwa 900C umsetzt, bis das Reaktionsgemisch phenol. Die Ausbeute ist jedoch sehr gering, da als insgesamt wenigstens etwa 85 Malprozent 2,6-Di-Hauptreaktionsprodukt 2-tertiär-Butylphenol entsteht und 2-tertiär-Butylphenol neben nicht umgesetztem und das 2,6-Dialkylphenol darüber hinaus durch Phenol und tertiär-Butyl-phenyläther enthält, dann weitere Reaktionsprodukte, vor allem 2,4,6-Trialkyl- zur Bildung einer katalytisch wirksamen Menge Aluphenol verunreinigt ist. Hierdurch wird die Ab- ao minium-2-tertiär-butylphenolat eine reaktionsfähige trennung und Reinigung des 2,6-Di-tertiär-butyl- Aluminiumverbindung im Überschuß über die mit phenols erschwert. Führt man wie im Beispiel 7 der dem nicht umgesetztem Phenol und dem tertiär-USA.-Patentschrift die Alkylierung bei tieferen Tem- Butyl-phenyläther reagierende Menge zusetzt und das peraturen durch, so sinkt die Ausbeute an 2,6-Di- Reaktionsgemisch bei Temperaturen unterhalb von tertiär-butylphenol gegenüber der ohnehin gerin- 25 etwa 9O0C mit Isobutylen weiter umsetzt,
gen Ausbeute bei höheren Temperaturen noch wei- Die erste Stufe der Umsetzung bei Temperaturen ter ab. oberhalb 900C kann bei einem Isobutylendruck von
Kohlenwasserstoffresten in den Phenolring unter Ver- Nach einer Abänderung des Verfahrens kann wendung von Aluminiumphenolat als Katalysator io 2,6-Di-tertiär-butylphenol auf einfache Weise auch bekannt. Dieses Verfahren kann auch zur wirksamen unmittelbar aus Phenol hergestellt werden. Diese AbHerstellung von 2,6-Dialkylphenolen angewendet wer- änderung ist dadurch gskennzeichnet, daß man zuerst den. Nach Beispiel 6 der USA.-Patentschrift erhält Phenol mit Isobutylen in Gsgsnwart von Aluminiumman durch Alkylieren von Phenol bei einer Tem- phenolat als Katalysator bei Temperaturen oberhalb peratur von 152 bis 2020C auch 2,6-Di-tertiär-butyl- 15 von etwa 900C umsetzt, bis das Reaktionsgemisch phenol. Die Ausbeute ist jedoch sehr gering, da als insgesamt wenigstens etwa 85 Malprozent 2,6-Di-Hauptreaktionsprodukt 2-tertiär-Butylphenol entsteht und 2-tertiär-Butylphenol neben nicht umgesetztem und das 2,6-Dialkylphenol darüber hinaus durch Phenol und tertiär-Butyl-phenyläther enthält, dann weitere Reaktionsprodukte, vor allem 2,4,6-Trialkyl- zur Bildung einer katalytisch wirksamen Menge Aluphenol verunreinigt ist. Hierdurch wird die Ab- ao minium-2-tertiär-butylphenolat eine reaktionsfähige trennung und Reinigung des 2,6-Di-tertiär-butyl- Aluminiumverbindung im Überschuß über die mit phenols erschwert. Führt man wie im Beispiel 7 der dem nicht umgesetztem Phenol und dem tertiär-USA.-Patentschrift die Alkylierung bei tieferen Tem- Butyl-phenyläther reagierende Menge zusetzt und das peraturen durch, so sinkt die Ausbeute an 2,6-Di- Reaktionsgemisch bei Temperaturen unterhalb von tertiär-butylphenol gegenüber der ohnehin gerin- 25 etwa 9O0C mit Isobutylen weiter umsetzt,
gen Ausbeute bei höheren Temperaturen noch wei- Die erste Stufe der Umsetzung bei Temperaturen ter ab. oberhalb 900C kann bei einem Isobutylendruck von
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß mehr als 7 atü erfolgen. Der Aluminiumphenolat-
2,6-Di-tertiär-butylphenol in hohen Ausbeuten bereits katalysator kann dabei in einer Konzentration von
bei niedrigen Alkylierungstemperaturen und kurzer 30 3 Molprozent vorliegen. Hierbei entsteht als Zwischen-
Reaktionsdauer erhalten wird, wenn man in Ab- produkt 2-tertiär-Butylphenol. Zur Vermeidung der
Wesenheit von Phenol und tertiär-Butylphenyläther Bildung von Tri-alkylphenol wird das Reaktions-
arbeitet und als Katalysator für die Einführung eines gemisch zu einem Zeitpunkt, zu dem die Konzen-
weiteren tertiären Butylrests in das 2-tertiär-Butyl- tration von 2-tertiär-Butylphenol und 2,6-Di-tertiär-
phenol Aluminium-2-tertiär-butylphenolat verwendet. 35 butylphenol ein Maximum erreicht hat, auf Tem-
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren peraturen unterhalb von 900C abgekühlt und die
zur Herstellung von 2,6-Di-tertiär-butylphenol durch weitere Umsetzung in Gegenwart von Aluminium-Umsetzung
von 2-tertiär-Butylphenol mit Isobutylen 2-tertiär-butylphenolat bei dieser niedrigeren Temin
Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Kataly- peratur durchgeführt.
sator, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man d;e 40 Die Mengen an Phenol und tertiär-Butyl-phenyl-
Umsetzung mit einem von Phenol und tertiär-Butyl- äther, die zum Zeitpunkt der Abkühlung im Reak-
phenyläther freien Gemisch aus 2-tertiär-Butylphenol tionsgemisch verbleiben, sind zwar nur gering, ver-
und katalytisch wirksamen Mengen von Aluminium- hindern jedoch die wirksame Verwendung des AIu-
2-tertiär-butylphenolat bei Temperaturen unterhalb minium-2-tertiär-butylphenolats als Katalysator für
von etwa 900C durchführt. 45 die Umwandlung m das 2,6-Di-tertiär-butyIphenolat.
Grundlage der Erfindung war die überraschende Um die nachteiligen Wirkungen dieser Verbindungen
Feststellung, daß Aluminium-2-tertiär-butylphenolat auszuschalten, wird das Aluminium-2-tertiär-butylein
ausgezeichneter Katalysator für die Umsetzung phenolat im stöchiometrischen katalytischen Übervon
2-tertiär-Butylphenol mit Isobutylen zu 2,6-Di- schuß über diese Verbindungen zugesetzt oder in situ
tertiär-butylphenol ist. Mit Hilfe dieses Katalysators go bei gleichzeitiger Umsetzung des Phenols und des
erhält man das gewünschte Reaktionsprodukt in tertiär-Butyl-phenyläthers gebildet. Bei der letzthoher Ausbeute und hoher Reinhe:t bereits bei ver- genannten Methode gibt man nach der Abkühlung
hältnismäßig tiefen Temperaturen. Beispielsweise wurde ein reaktionsfähiges Aluminiumsalz in einer Menge
durch Umsetzung von reinem 2-tertiär-Butylphenol zu, die im stöchiometrischen katalytisch wirksamen
mit Isobutylen unter Verwendung von Aluminium- 55 Überschuß über den tertiär-Butyl-phenyläther und
tris-(2-tertiär-butylphenolat) als Katalysator 2,6-Di- das nicht umgesetzte Phenol im Gemisch liegt. Das
tertiär-butylphenol in etwa 5 Minuten bei 1O0C in nicht umgesetzte Phenol reagiert mit dem Aluminiumeiner
Reinheit von 94% erhalten. salz zu Aluminium-tris-phenolat, und der tertiär-Erfindungswesentlich
ist, daß das Reaktionsgemisch Butyl-phenyläther wird ebenfalls durch Umsetzung zur Zeit der Umsetzung mit dem Katalysator für die 60 mit dem zugesetzten Aluminiumsalz und bzw. oder
Umwandlung des 2-tertiär-Butylphenols in das 2,6-Di- dem Aluminiumphenolat verbraucht. Der Überschuß
tertiär-butylphenol praktisch frei von Phenol und des reaktionsfähigen Aluminiumsalzes muß kataly-Alkylphenyläthern
ist. tisch wirksam sein, d. h. 0,001 bis 5,0 Molprozent,
Das Phenol reagiert mit dem Aluminium-2-tertiär- vorzugsweise von 0,001 bis 1,0 Molprozent, bezogen
butylphenolat zu Aluminiumphenolat und 2-tertiär- 65 auf das 2-tertiär-Butylphenol, betragen. Größere
Butylphenol, wodurch der Katalysator zerstört wird. Mengen, selbst bis zu 50 Molprozent oder mehr,
Die Mengen der Alkylphenyläther, die als Zwischen- können verwendet werden, sind aber nicht erforderlich,
produkt der Reaktion auftreten, müssen ebenfalls Es ist möglich, daß das Reaktionsgemisch keine Alkyl-
3 4
phenyläther und bzw. oder keine nicht umgesetzten phenolreste durch Phenolreste ersetzt sein, wobei das
Phenole enthält. Ausmaß dieses Ersatzes von den Reaktionsbedin-
Um die Verwendung übermäßig großer Mengen an gungen und von den relativen Konzentrationen der
reaktionsfähigem Aluminiumsalz zu vermeiden, wird Komponenten abhängt. Die relative Wirksamkeit des
die bei Temperaturen unterhalb von etwa 90°C weiter- 5 Katalysators für die Umwandlung von 2-tertiär-
geführte Reaktion der Umwandlung des 2-tertiär- Butylphenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol wird im all-
Butylphenols in 2,6-Di-tertiär-butylphenol begonnen, gemeinen durch Verdrängen mit Phenol verringert,
wenn die Gesamtkonzentration von 2-tertiär-Butyl-
phenol und 2,6-Di-tertiär-butylphenol 85 bis 100 Mol- Herstellung des Katalysators
prozent, vorzugsweise wenigstens 90 Molprozent, io
prozent, vorzugsweise wenigstens 90 Molprozent, io
beträgt. Im folgenden Versuch wird die Herstellung des Ka-Zur Herstellung des Katalysators für die Einführung talysators für die Umwandlung von 2-tertiär-Butyleiner
weiteren Alkylgruppe in das 2-tertiär-Butyl- phenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol veranschaulicht:
phenol kann man reaktionsfähige Aluminiumverbin- Eine Lösung von 45 Teilen 2-tertiär-Butylphenol in
düngen verwenden, die mit Phenol und bzw. oder 15 150 Teilen η-Hexan wird in ein Reaktionsgefäß gege-Alkylphenyläthern
reagieren oder Komplexe bilden. Ge- ben, das mit einem Rührer, Heiz- und Kühlvorricheignete
Aluminiumverbindungen sind Aluminiumalkyl- tungen, Temperaturmeßvorrichtungen und Einrichtunverbindungen,
z. B. Aluminiumtrimethyl, Aluminium- gen zur Zugabe von Stoffen versehen ist, und bei 3O0C
triäthyl, Aluminium-n-propyl und Aluminiumtriiso- gerührt. Innerhalb von 20 Minuten wird eine Lösung
butyl. Ferner können Verbindungen, wie Diäthyl- 20 von 2,7 Teilen Aluminiumtriäthyl in 2,5 Teilen n-Healuminiummalonat,
Diäthylaluminiumhydrid und Tri- xan zugetropft, wobei die Temperatur durch Kühlung
phenylaluminium, verwendet werden. zwischen 20 und 300C gehalten wird. Nachdem die
ψ Geeignet sind ferner Gemische der vorstehend ge- einsetzende Wasserstoffentwicklung aufgehört hat,
nannten Aluminiumverbindungen einschließlich sol- wird das Gemisch 1 Stunde bei Raumtemperatur gecher
handelsübl'cher Gemische, z. B. der Aluminium- 25 rührt und auf 5°C gekühlt. Die sich bildende Fällung
triäthyl-Diäthylaluminiumhydrid-Gemische und der wird abfiltriert, mit η-Hexan gewaschen und an der
Aluminiumtriäthyl-trimethyl-Gemische. Bevorzugt Luft getrocknet, wobei festes Aluminium-tris-(2-terwird
Aluminiumtriäthyl, weil es sehr reaktionsfähig, tiär-butylphenolat) gebildet wird, dessen Zusammenleicht
erhältlich und billig ist. Setzung laut Analyse sehr dicht bei der theoretischen
Die Aluminiumverbindungen können unmittelbar 30 Zusammensetzung liegt,
zum Reaktionsgemisch gegeben oder zusammen mit
zum Reaktionsgemisch gegeben oder zusammen mit
einem inerten Lösungsmittel, wie Hexan, Benzol oder Beispiel 1
Toluol, zugesetzt werden. „ ,
Die Zahl der Phenylgruppen, die im Aluminium- Herstellung des Katalysators
phenolatkatalysator für die Herstellung von 2-tertiär- 35 In ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, Heiz-Butylphenol und im Katalysator für die Umwandlung und Kühlvorrichtungen, Temperaturvorrichtungen und von 2-tertiär-Butylphenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol Einrichtungen für die Zugabe von Stoffen versehen ist, an Aluminium gebunden sind, beträgt unter wasser- werden 397 Teile 2-tertiär-Butylphenol gegeben und freien Bedingungen im allgemeinen 3. Unter die bei 30° C gerührt. Innerhalb von 20 Minuten wird eine Begriffe »Aluminiumphenolat« und »Aluminium-2-ter- 4° Lösung von 7 Teilen Aluminiumtriäthyl in 61 Teilen tiär-butylphenolat« fallen jedoch auch solche Alu- Toluol zugetropft, wobei die Temperatur durch Kühminiumverbindungen, in denen einer der Phenylreste len zwischen 21 und 300C gehalten wird. Das Gemisch durch eine Hydroxylgruppe oder durch ein Halogen, färbte sich blaßgelblichgrün; es wurde 1 Stunde bei z. B. Chlor, ersetzt ist. Wenn Wasser anwesend ist, Raumtemperatur gerührt, wobei Aluminium-triswas beispielsweise bei Verwendung von technischem 45 (2-tertiär-butylphenolat) in Mischung mit 2-tertiär-Phenol der Fall ist, kann eine Hydroxylgruppe einen Butylphenol gebildet wurde,
der Phenylreste bei beiden Katalysatoren ersetzen.
phenolatkatalysator für die Herstellung von 2-tertiär- 35 In ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, Heiz-Butylphenol und im Katalysator für die Umwandlung und Kühlvorrichtungen, Temperaturvorrichtungen und von 2-tertiär-Butylphenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol Einrichtungen für die Zugabe von Stoffen versehen ist, an Aluminium gebunden sind, beträgt unter wasser- werden 397 Teile 2-tertiär-Butylphenol gegeben und freien Bedingungen im allgemeinen 3. Unter die bei 30° C gerührt. Innerhalb von 20 Minuten wird eine Begriffe »Aluminiumphenolat« und »Aluminium-2-ter- 4° Lösung von 7 Teilen Aluminiumtriäthyl in 61 Teilen tiär-butylphenolat« fallen jedoch auch solche Alu- Toluol zugetropft, wobei die Temperatur durch Kühminiumverbindungen, in denen einer der Phenylreste len zwischen 21 und 300C gehalten wird. Das Gemisch durch eine Hydroxylgruppe oder durch ein Halogen, färbte sich blaßgelblichgrün; es wurde 1 Stunde bei z. B. Chlor, ersetzt ist. Wenn Wasser anwesend ist, Raumtemperatur gerührt, wobei Aluminium-triswas beispielsweise bei Verwendung von technischem 45 (2-tertiär-butylphenolat) in Mischung mit 2-tertiär-Phenol der Fall ist, kann eine Hydroxylgruppe einen Butylphenol gebildet wurde,
der Phenylreste bei beiden Katalysatoren ersetzen.
Das »Aluminiumphenolat« kann somit Aluminium- Alkylierung
trisphenolat oder Monohydroxyaluminiumdiphenolat
trisphenolat oder Monohydroxyaluminiumdiphenolat
oder ein Gemisch dieser Verbindungen sein. Ebenso 50 Das vorstehende Gemisch wurde in ein Druckgefäß
kann der Katalysator für die Umwandlung von 2-ter- gegeben, das mit Heiz- und Kühleinrichtungen, Rühtiär-Butylphenol
in 2,6-Di-tertiär-butylphenol ein Alu- rer, Temperatur- und Druckmeßvorrichtungen sowie
miniumtris-(2-tertiär-butylphenolat) oder ein Mono- Gaseintritts- und -austrittsrohren versehen war, wohydroxyaluminium-di-(2-tertiär-butylphenolat)
oder rauf weitere 53 Teile 2-tertiär-Butylphenol zugesetzt ein Gemisch dieser Verbindungen sein. Das Über- 55 wurden. Das Gefäß wurde verschlossen und 112 Teile
wiegen einer bestimmten Zusammensetzung hängt von Isobutylen wurden aufgedrückt, wodurch der Druck
der Wassermenge im Reaktionsgemisch, der Tem- auf 3,15 atü und die Temperatur innerhalb von 4 Miperatur
und den jeweiligen Konzentrationen ab. Im nuten von 26 auf 52 0C stieg. Zu diesem Zeitpunkt
Reaktionsgemisch kann das Aluminiumphenolat oder wurde die Probe Nr. 1 genommen, worauf weitere
der Katalysator für die Umwandlung von 2-tertiär- 60 224 Teile Isobutylen während der nächsten 6 Minuten
Butylphenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol auch einen unter Kühlung zugesetzt wurden, wobei die Tempera-Komplex
mit zusätzlichen substituiertem oder un- tür zwischen 31 und 36 0C schwankte. Nun wurde die
substituiertem Phenol oder mit Äthern bilden. Der Probe Nr. 2 genommen. Der Isobutylendruck lag wäh-Umfang
und die Art dieser Komplexbildung hängt rend der vorstehend beschriebenen Reaktion zwischen
von dem jeweiligen Reaktionsgemisch ab. Wenn der 65 1,75 und 3,85 atü.
Katalysator für die Umwandlung von 2-tertiär-Butyl- Die Proben Nr. 1 und 2 wurden durch Gaschromato-
phenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol in situ gebildet graphie analysiert. Die Ergebnisse sind nachstehend
wird, können eine oder mehrere der 2-tertiär-Butyl- aufgeführt.
Probe Nr. |
Gesamtreak- tionsdauer Minuten |
2-tertiär-ButyI- phenol Gewichtsprozent |
2,6-Di-tertiär- butylphenol Gewichtsprozent |
1 2 |
4 10 |
33,6 3,2 |
56,5 85,0 |
Herstellung des Katalysators
In das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß wurden 442 Teile 2-tertiär-Butylphenol gegeben und
bei 300C gerührt. Innerhalb von 20 Minuten wurde eine Lösung von 3,33 Teilen Aluminiumtriäthyl in
43 Teilen Toluol zugetropft, wobei sich Aluminiumtris-(2-tertiär-butylphenolat) in Mischung mit 2-tertiär-Butylphenol
bildete.
Alkylierung
Das vorstehend genannte Gemisch wurde in das im Beispiel 1 beschriebene Druckgefäß gegeben. Das Gefäß
wurde bei 100C verschlossen und 336 Teile Isobutylen innerhalb 1 Minute aufgedrückt, wobei der
Druck auf 3,15 atü und die Temperatur auf 17°C stieg. Danach wurden drei Proben jeweils nach 30 Sekunden,
2 Minuten und 4,5 Minuten genommen. Nach dieser Zeit war die Temperatur auf 39°C gestiegen. Die Proben
wurden durch Gaschromatographie analysiert. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.
Probe Nr. |
Gesamtreak- tionsdauer Minuten |
2-tertiär-Butyl- phenol Gewichtsprozent |
2,6-Di-tertiär- butylphenol Gewichtsprozent |
1 2 3 |
1,5 3 5,5 |
14,8 9,1 1,1 |
79,2 85,8 93,5 |
1. Alkylierungsstufe
unter üblichen Reaktionsbedingungen
unter üblichen Reaktionsbedingungen
Das Gefäß wurde erneut verschlossen, worauf 560 Teile Isobutylen innerhalb von 4 Minuten und
20 Sekunden eingeführt wurden. Das Gemisch wurde bei einem Druck von 23 bis 25 atü auf 135 bis 1400C
erhitzt, während weitere 168 Teile Isobutylen innerhalb von 46 Minuten zugegeben wurden. Das Gefäß wurde
ίο dann auf 12° C gekühlt und eine Probe genommen, die
durch Gaschromatographie analysiert wurde. Sie enthielt 43,6 Molprozent 2-tertiär-Butylphenol, 48,3 Molprozent
2,6-Di-tertiär-butylphenol, 1,7 Molprozent tertiär-Butyl-phenyläther,
2,5 Molprozent nicht umgesetztes Phenol und 1,7 Molprozent 2,4,6-Tri-tertiär-butylphenol.
Fortsetzung mit Aluminium-2-tertiär-butylphenolat
als Katalysator
Das vorstehend beschriebene Gemisch wurde auf 7° C gekühlt. Dann wurden 25,0 Teile Aluminiumtriäthyl
in 86,7 Teilen Toluol zugesetzt, während die Temperatur bei 7 bis H0C lag. Das Aluminiumtri-
äthyl wurde also im stöchiometrischen Überschuß über
die Nebenprodukte der ersten Verfahrensstufe (tertiär-Butylphenyläther und Phenol) angewendet. Die Reaktion
wurde zur Vollendung gebracht, während die Temperatur zwischen 6 und 110C gehalten wurde.
Eine Probe wurde genommen und durch Gaschromatographie analysiert. Sie enthielt 19,8 Molprozent
2-tertiär-Butylphenol, 69,4 Molprozent 2,6-Di-tertiärbutylphenol und 3,4 Molprozent 2,4,6-Tri-tertiärbutylphenol.
Auf die vorstehend beschriebene Weise wurden erhebliche Umsätze von 2-tertiär-Butylphenol zu 2,6-Ditertiär-butylphenol
erzielt, wobei nur unwesentliche Mengen 2,4,6-Tri-tertiär-butylphenol gebildet wurden.
Umwandlungen dieser Art bei den genannten Temperaturen waren bisher unerreichbar.
In diesem Beispiel wird ein zweistufiger Orthoalkylierungsversuch beschrieben. Phenol und Isobutylen
werden mit einem Aluminiumphenolat als Katalysator umgesetzt, bis die Gesamtkonzentration an 2-tertiär-Butylphenol
und 2,6-Di-tertiär-butylphenol ein Maximum erreicht. Anschließend wird das Reaktionsgemisch gekühlt und die Alkylierung bei niedrigen
Temperaturen mit einem in situ gebildeten Katalysator aus Aluminium-(2-tertiär-butylphenolat) fortgesetzt.
Herstellung von Aluminiumphenolat
In ein Reaktionsgefäß, das mit Heiz- und Kühlvorrichtungen, Rührer, Temperaturmeßvorrichtungen,
Gaseintritts- und -austrittsrohren, Vorrichtungen für den Zusatz von Stoffen und Druckmeßeinnchtungen
versehen war, wurden 408 Teile destilliertes Phenol und 3,6 Teile Aluminiummetall gegeben. Das Gefäß wurde
verschlossen und das Gemisch auf 125°C erhitzt, wobei
der Druck von 0 auf 4,9 atü stieg. Der Druckanstieg war von einer exothermen Reaktion begleitet, durch
die die Temperatur des AutDklavs auf 1500C stieg, ein
Zeichen für die Bildung von Aluminium-tris-phenolat.
Das Gemisch wurde auf 65 0C gekühlt und der verbleibende
Druck (4,2 atü Wasserstoff) entspannt.
Vergleichsversuch 1
Um den Einfluß von überschüssigem Alkylphenyläther auf die vorstehend beschriebenen Reaktionen zu
veranschaulichen, wurde 2-tertiär-Butylphenol mit Isobutylen in Gegenwart von tertiär-Butylphenyläther
unter Verwendung von Alumini um-tris-(2-tertiär-butyl-phenolat)
als Katalysator umgesetzt.
Der Katalysator für die Umwandlung des 2-tertiär-Butylphenols in das 2,6-Di-tertiär-butylphenol wurde
wie in den Beispielen 1 und 2 durch Umsetzung von 450 Teilen 2-tertiär-Butylphenol mit 4,20 Teilen Aluminiumtriäthyl
in 26 Teilen Toluol bei 25 0C hergestellt. Das erhaltene Gemisch wurde in das im Beispiel 1 beschriebene
Druckgefäß gegeben, worauf 50 Teile tertiär-Butyl-phenyläther
zugegeben wurden. Das Gefäß wurde verschlossen und die Lösung 40 Minuten gerührt.
Danach wurden innerhalb von 7 Minuten 336 Teile Isobutylen bei einer Temperatur von 6 bis
7° C zugesetzt. Das Gemisch wurde weitere 20 Minuten gerührt und die Temperatur innerhalb weiterer
25 Minuten unter Rühren auf 35°C erhöht, worauf eine Probe genommen wurde. Die Probe wurde durch
Gaschromatographie analysiert. Sie enthielt 91,0 MoI-prozent
2-tertiär-Butylphenol, 6,4 Molprozent tertiir-Butyl-phenyläther
und 2,6 Molprozent 2,6-Di-tertiärbutylphencl. Daraus geht hervor, daß keine wesentliche
Umwandlung stattgefunden hat.
Vergleichsversuch 2
Um den Einfluß von überschüssigem Phenol auf die vorstehend beschriebenen Reaktionen zu veranschaulichen,
wurde 2-tertiär-Butylphenol mit Isobutylen in Gegenwart von Phenol unter Verwendung von AIuminium-tris-(2-tertiär-butylphenolat)
als Katalysator umgesetzt.
Der Katalysator für die Umwandlung von 2-tertiär-Butylphenol
in das 2,6-Di-tertiär-butylphenol wurde wie in den Beispielen 1 und 2 durch Umsetzung von
450 Teilen 2-tertiär-Butylphenol mit 5,7 Teilen Triäthylaluminium in 22 Teilen Toluol bei 22 bis 280C in
dem im Beispiel 1 beschriebenen Reaktionsgefäß hergestellt. Das Gemisch wurde gerührt, bis die Gasentwicklung
aufhörte. Dies war nach 20 Minuten der Fall, worauf 14,1 Teile Phenol zugesetzt wurden. Das erhaltene
Gemisch wurde in das im Beispiel 1 beschriebene Druckgefäß gegeben, das dann verschlossen wurde.
Innerhalb von 2 Minuten wurden 336 Teile Isobutylen bei 13,5 bis 14° C zugesetzt. Das Gemisch wurde
1 Stunde und 31 Minuten bei 12 bis 43 0C gerührt, worauf
eine Probe genommen wurde. Die Probe wurde durch Gaschromatographie analysiert. Sie enthielt
92,0 Molprozent 2-tertiär-Butylphenol, 0,6 Molprozent tertiär-Butyl-phenyläther und 5,2 Molprozent 2,6-Ditertiär-butylphenol.
Daraus folgt, daß keine wesentliche Umwandlung stattgefunden hat.
Vergleichsversuch 3
Dieser Versuch veranschaulicht, daß bekannte Orthoalkylierungskatalysatoren für die Umwandlung
von 2-tertiär-Butylphenol in 2,6-Di-tertiär-butylphenol bei niedrigen Temperaturen nicht wirksam sind.
In das im Beispiel 1 beschriebene Druckgefäß wurden 450 Teile 2-tertiär-Butylphenol und 15,3 Teile AIuminium-tris-phenolat
gegeben. Das Gefäß wurde verschlossen, worauf 336 Teile Isobutylen innerhalb von
Minuten bei 14 bis 16° C zugegeben wurden. Das Gemisch
wurde 1 Stunde und 41 Minuten bei 12 bis 59 0C
gerührt, worauf eine Probe genommen wurde. Die Probe wurde durch Gaschromatographie analysiert.
Sie enthielt 93,8 Molprozent 2-tertiär-Butylphenol, 0,2 Molprozent tertiär-Butyl-phenyläther und 3,7 Molprozent
2,6-Di-tertiär-butylphenol, ein Zeichen, daß keine wesentliche Umwandlung stattgefunden hatte.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tertiärbutylphenol durch Umsetzung von 2-tertiär-Butylphenol
mit Isobutylen in Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Katalysator, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung mit einem von Phenol und tertiär-Butyl-phenyläther freien Gemisch aus 2-tertiär-Butylphenol und katalytisch
wirksamen Mengen von Aluminium-2-tertiär-butylphenolat
bei Temperaturen unterhalb von etwa 900C durchführt.
2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zuerst Phenol
mit Isobutylen in Gegenwart von Aluminiumphenolat als Katalysator bei Temperaturen oberhalb von
etwa 9O0C umsetzt, bis das Reaktionsgemisch insgesamt wenigstens etwa 85 Molprozent 2,6-Di-
und 2-tertiär-Butylphenol neben nicht umgesetztem Phenol und tertiär-Butyl-phenyläther enthält, dann
zur Bildung einer katalytisch wirksamen Menge Aluminium-2-tertiär-butylphenolat eine reaktionsfähige
Aluminiumverbindung im Überschuß über die mit dem nicht umgesetzten Phenol und dem tertiär-Butyl-phenyläther
reagierende Menge zusetzt und das Reaktionsgemisch bei Temperaturen unterhalb von etwa 90° C mit Isobutylen weiter umsetzt.
009 523/289
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