DE2015077B - Verfahren zur Aktivierung oder Reakü Vierung von Rhodiumkatalysatoren - Google Patents
Verfahren zur Aktivierung oder Reakü Vierung von RhodiumkatalysatorenInfo
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Description
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Nicht konjugierte Kohlenwasserstoffdiene sind Ausfangsmaterialien
für wertvolle Polymere. /. B. für Copolymere von .!-Monoolefinen mit nicht konjugierten
Dienen. Sie können durch Codimcrisierung von .!-Monoolefinen, z. B. Äthylen oder Propylen,
mit konjugierten Kolv.enwasserstoffdicnen wie 1.3-Butadien
in Gegenwart eines Rhodiumkalalysators hergestellt werden.
Während dieses Verfahrens wird der Rhodiumkatalysator bis zu dem Punkt deaktiviert, bei dem er
für die weitere Verwendung unwirksam ist. Das Verfahren läßt sich dann nicht mehr wirtschaftlich durchführen,
wenn der Katalysator nicht in irgendeiner Weise reaktiviert wird.
Die USA.-Patentschrifl 3 152 195 beschreibt die
Reaktivierung von Rhodiumkatalysatoren, die bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet
werden, durch Zusatz von Salzsäure und Äthanol zu dem Katalysatorrest, der nach der l.ntfernung des
Diens und vor der Wiederverwendung des Katalysators erhallen wird.
Durch die Reaktivicrung mit HCI wird der Wirkungsgrad des mit dem Rhodiuinka'.alysator durchgeführten
Verfahrens zwar stark verbessert, jedoch so führt '.ie auch /u gewissen Schwierigkeiten. Die Salzsäure
1-.I insbesondere in Kombination mit Methanol
überaus korro.h und erfordert die Verwendung von speziellen emaillierten Reaktoren, lerner läßt sich
der niedere Alkohol, der voizugsweise in Verbindung ss
mit IU I verwendet wird, schwierig vom Produkt abtrennen oder durch das System im Kreislauf
Hihren.
Hs besteht somit ein Bedürfnis für ein wirksameres
Verfahren zur Reaktivicrung von Rhodiumkataly- (>o
kitorcn. die bei der Synthese von I.4-Dicnen verwendet
werden.
Gegenstand der Hrfindting ist ein Verfahren zur
Aktivierung oder Reaktivierung von Rhodiumkatalyliitorcn,
die bei der Verwendung zur Codimerisicrung f>5
Von .(-Monoolefinen und konjugierten Dienen zur
Herstellung von 1.4-Dicncn deaktivier . worden sind.
.ι..-~ι, iiotrirwiiiini) der Rhodiumkatalysatoren mit
CH
CH -CH,
in der Y ein Wasserstoffatom, ein C1 — C15-Alkylrest
oder ein halogenierter C1 — C15-Alkylrest ist. Von
dieser Gruppe werden die im Handel erhältlichen ,!-Monoolefine mit bis zu etwa 6 C-Atomen bevorzugt.
Besonders bevorzugt wird Propylen auf Grund der Verfügbarkeit und der Wichtigkeit der daraus hergestellten
Diene. Zu den. bevorzugten halogenierten ,!-Monoolefinen gehört 5.6-Dibrom-l-hexen.
Die konjugierten Diene, die mit den ,/-Monoolefinen
mit Hilfe von Rhodiumkatalysatoren codimerisicrt werden können, haben die allgemeine Formel
C CY3 CY4 C
Y,
in der Y1 verschieden von Y< sein kann und jeder dieser
Reste für ToIyI. Halogenphenyl. Phenyl. Alkyl. Wasserstoff oder Alkoxy stehen kann oder Y1 und Y,, zu einem
cyclischen Dien mit bis zu 12 C-Atomen im Ring
verbunden sein können. Y; und Y1, einzeln für Alkvlrcste
oder Wavserstoffatome und Y, und Y4 einzeln für
Wasserstoffatome. Alkylrcste. Arylreste. Alkarylreste.
Aralkylrcste oder Halogenatome stehen. Bevorzugt als konjugiertes Dien wird 1.3-Butadien. Is ..1 in
großen Mengen 'U einem günstigen Preis im Handel erhältlich und ermöglicht in Kombination mit Äthylen
die 1 lcrstcllung von 1.4-1 lexadicn. Weitere konj'.igicrtc
Diene, die mit .!-Monoolefinen eodimcrisierbar sind.
sind Isopren. 1.3-l'cntadicn. 2.3-Dimcthyl-1.'!-butadien.
2-( hlor-1..!-butadien. 2.3-Dichlor-1.3-butadien.
I - Phenyl-1.3 butadien. 1 - Phenyl-1.3-butadien. 2- Phenyl-
1.3-bu tad icn. l-p-Tolyl-butadicn. 1.2-Diphenyl-1.3
- butadien. 2.3 - Diphenyl -1.3- butadien. 2 - Athv 1-1 - phenyl-1.3-butadien und I -p-Chlorphenyl - 1.3-butadicn.
Das Verfahren gemäß der Hrfindiing eignet sich zur
Reaktivierung aller Rhodiumkatalysalorcn. die vor der Deaktivierung zur Katalysicrung der Umsetzung
eines ,!-Monoolefins mit einem konjugierten Dien
verwendet wurden. Im allgemeinen kommen alle RhodiiimdlD-vcrbindungcn in Frage, die unter den
Reaktionsbedingungen löslich gemacht werden können, und aus denen aktive Katalysatoren gebildet
werden können.
Bevorzugt als aktiver Katalysator wird die Verbindung
(C1Il, CU CU (11,1,RIIjCI4ICH, CII CIi CII,)
}Ίι den bevorzugten Rh(III(-verbindungen. d;j durch
limsetzung mit Äthylen und Butadien in akthe Katalysatoren umgewandelt werden können, gehört
<1 ic Verbindung
RhCI, ■ 3112O
Per genaue Mechanismus dieser Umwandlung wurde Vm R. Cr a m e r in J.Am.Chem.Soc. Χιλ 16331 I%7).
beschrieben. Andere Rh(lll)-verbindungen. /. B.
[(ClI., CH = CH (.'1-1,1,RhCI],
Kh(acetylacetonut),, Rhi-., -611,0, RhBr,. Rh|CN|, ·
3 II,(λ Rh2(SO4J3, Rhi,, Rh2(COi), und Rh(NO.,).,
iind ebenfalls geeignet, wenn sie mit Wasser und HCl
in Gegenwart von Äthylen und Butadien verwendet werden.
Rhodiumlll-salzc katalysieren die Reaktion nicht.
Die Aktivatoren gemäß der Erfindung oxydieren jedoch Rhodium (I) zu Rhodium (III). Beispielsweise
können Rhodium(I)-salze verwendet werden, wenn gleichzeitig ein Aktivator vorhanden ist. da
Rhodium(I)-salze in situ zu aktiven Katalysatoren oxydiert werden. Rhodium (I) kann natürlich auch
vor der Umführung in C^s Reaktionsgefaß getrennt
m Rhodium (III) oxydiert werden. R'-oräscnUitive
Rhodium|I)-salze, die mit den Aktivatoren gemäß der
Erfindung zu aktiven Katalysatoren oxydi rt werden können, sind Diäthylcnrhodiummonochlorid
[(CH, CH2)Rh2CI,]
(l,5-Cyclooctadicn)2Rh,CI,
(CH, CH CH CIi2),R"hCI
(ClI2 CII,)2Rh(aceiylacctonat)
(l,5-Cyclooctadicn)2Rh,CI,
(CH, CH CH CIi2),R"hCI
(ClI2 CII,)2Rh(aceiylacctonat)
und (l.5-('yclooctadicn)Rh(acctylacetonat. Wenn die IRhl I (-verbindung
(OC)2Rh
Cl
Cl
Rh(COi,
Aktivaloren hai die I ormel CX1Z, in der X Chlor
oder Brom ist, und Z beispielsweise für
C OR
Ii
ο
R1 COOR-ΛιλΙ-Ζ1
Z-
C C
CR'
steht, wobei R und R2 für Wasserstoff. Alkyl, Halogenalkyl.
Aryl. Halogcnaryl oder Alkaryl stehen, R1 ein
Alkylenrest, R3 ein Alkylrest, Halogenalkylrest, Arylrest.
Ilalogcnarylresi. Aralkylrest oder Alkarylrest und Z1 ein Wasserstoffatom, I lalogenatom. Alkylresl.
Halogenalkylrest, Arylrest oder Halogenalkylrest ist und Z2 und Z1 für Halogenalomc, Alkylreste, Halogenalkylrcste.
Arylrcste oder Halogcnalkylreste stehen. Spezielle Beispiele von Aktivatoren, die vorstehend
beschrieben wurden, sind Benzotrichlorid, Hexachlorpropylen. C (1.,CH - CCl2, Cl2BrC CCl =- CCl2.
Trichloressigsäure
CI1CC (H2
CH,
CH,
CU.,
CH1
CII,
CH
und Wasser im Reaktionsgemisch verwendet werden, /erset/.t sich diese Verbindung unter Bildung eines
akhven Katalysators für die Codimerisierungsreaktion
des Monoolefins mit dem Dien.
Während der mil Rhodium katalysierten Umsetzung iles '(-Monoolefins mit dem konjugierten
Dien wird der Rhodiumkatalysator bis zu dem Punkt deaktiviert, bei dem schließlich kein 1.4-Dicn mehr
gebildet wird. Wenn jedoch der deaktivierte Rhodiumkatalysator mit einem Aktivator der nachstehend
sator wieder auf seine fast volle Aktivität gebracht satorwicdcr auf seine fast volle Aktivität gebracht
werden.
Die Aktivaloren gemäß der I.irfindung sind aktive
organische Chloride oder Bromide, die die katalytische Reaktion nicht stören. Kine bevorzugte Klasse von
CiS
CI
cc
CC
CCK
CCl.,
CCl.,
CI.,C
Cl
Cl Alkylicsle sind, die I hilogenatome oder
CCI, Cl CCI, als Subsiituenien enthalten, und V? und /.' jeweils
Wassersloffalome oder Chloratome sind Repräsen-
I I || I ]j talise n-Chloräiher sind Chloimethylmelhyläthei. bis
S lehlonneihyliüther und Bisdiichlormelhyl)älliei. Die
CCI1 Cl Cl Cl ! ./-Chloiather sollten unter wasserfreien 'Bedingungen
Cl verwendet werden, da andernfalls HCI in situ gebildet
wird und Korrosion verursacht.
Cl Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daIi es
Cl I CCI1 ίο sich bei den Aklivalorcn gemäß der lirlindung im
allgemeinen um Verbindungen handelt, von denen
|| I bekannt ist, daß sie »aktive« Halogenatome und keine
, \yy ' Subslituenteii enthalten, die die Codimerisicrungs-
Cl I Cl reaktion stören. Iί;η aktives I lalogena'om ist bekanni-
Cl 15 lieh ein Halogenatom, das an ein Kohlenstoffatom
über eine Bindung gebunden ist, die durch eine ebenfalls an dieses Kohlenstoffatom gebundene l'unklionelle
Gruppe, z. B. eine Vinylgruppe, Plienylgruppe.
eine Cyangruppe oder einen Carbonylrcst oder ein elektronegutives Atom wie Sauerstoff geschwächt oder
labil gemacht ist. Aktive organische --. hloride können
durch Umsetzung von Chlorgas mit Folyenen, z. B. den hochsiedenden olefinischen Rückständen, die
bei der Dimerisierungsreaktion anfallen, oder mil dem
konjugieren Dien, hergestellt werden. Zu den Aktivatoren,
die sich am wirksamsten für die Reaktivierung des Rhodiumkatalysators erwiesen, gehören Benzotrichlorid,
Allylchlorid, Chlormethylmethyläther, Crotylchlorid, Triphenylchlormethan und Chlor.
Die Aktivatoren werden in einer solchen Menge zugesetzt, daß etwa 1 bis 5(K) gMol Aktivator pro gAtorn Rhodium vorliegen Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn etwa 50 bis 20OgMoI Aktivator pro gAtom Rhodium verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Halogenverbindungen können für die Reaktivierung von Rhodiumkatalysatoren verwendet werden, die bei der chargenweise und kontinuierlich durchgeführten Synthese von 1,4-Dienen deaktiviert worden sind. Bei Beendigung einer chargenweisen Herstellung wird der Reaktor normalerweise auf Raumtemperatur gekühlt und der Inhalt ausgetragen, worauf flüchtige Produkte entfernt werden. Das rohe Produkt wird vom Katalysatorrest abdcstilliert. Der verbleibende Kalaly-4.s satorrest liegt gewöhnlich in Form von Rhodiumverbindungen vor, die in hochsiedenden Flüssigkeiten gelöst sind. Die hochsiedenden Flüssigkeiten sind Gemische von Oligomeren, die als Nebenprodukte während der katalytischen Reaktion gebildet werden. Dieser Rückstand wird dann mit der notwendigen Menge eines Aktivators behandelt. Das erhaltene Produkt kann als Katalysator für die nächste Reaktion verwendet werden.
Die Aktivatoren werden in einer solchen Menge zugesetzt, daß etwa 1 bis 5(K) gMol Aktivator pro gAtorn Rhodium vorliegen Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn etwa 50 bis 20OgMoI Aktivator pro gAtom Rhodium verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Halogenverbindungen können für die Reaktivierung von Rhodiumkatalysatoren verwendet werden, die bei der chargenweise und kontinuierlich durchgeführten Synthese von 1,4-Dienen deaktiviert worden sind. Bei Beendigung einer chargenweisen Herstellung wird der Reaktor normalerweise auf Raumtemperatur gekühlt und der Inhalt ausgetragen, worauf flüchtige Produkte entfernt werden. Das rohe Produkt wird vom Katalysatorrest abdcstilliert. Der verbleibende Kalaly-4.s satorrest liegt gewöhnlich in Form von Rhodiumverbindungen vor, die in hochsiedenden Flüssigkeiten gelöst sind. Die hochsiedenden Flüssigkeiten sind Gemische von Oligomeren, die als Nebenprodukte während der katalytischen Reaktion gebildet werden. Dieser Rückstand wird dann mit der notwendigen Menge eines Aktivators behandelt. Das erhaltene Produkt kann als Katalysator für die nächste Reaktion verwendet werden.
Wenn kontinuierlich gearbeitet wird, werden das Monoolefin und das Dien kontinuierlich in den
Reaktor eingeführt. Das Reaktionsgemisch wird kontinuierlich abgezogen, das gebildete 1,4-Dien durch
Destillation abgetrennt und eier erhaltene Katalysatorrückstand
mit dem Aktivator behandelt und der behandelte Katalysatorrückstand kontinuierlich in den
Reaktor zurückgeführt.
Die Aktivatoren können auch mit dem Katalysator direkt in den Reaktor gegeben oder eingeführt v/erden,
während die Reaktion vonstatten geht und der Katalysator
seine Aktivität zu 'verlieren beginnt. Bei Verwendung in dieser Weise wird die Aktivität des
Katalysators durch den Aktivator »bewahrt« oder »aufrechterhalten«. Die hier gebrauchten Ausdrücke
Weitere geeignete aktive organische Halogenide «ind beispielsweise (CI1C)2C CCl,, 2-Brom-2-me-Ihylpropionylbromid,
Bromacetylbromid, Chlor-Bcetylchlorid,
Trichloracetylehlorid, TrichloresMgsüureanhydrid,
Allylchlorid, Crotylchlorid. 2-Ch!or-U-butadien, Q-CHBr - CH2Br, QCHX,
O Q
Il I
CCI, C NQ
O Q
O Q
Il I
CCl, C NR5
R
R
ArCX2
und CnX2n f2, worin η wenigstens 1 ist. R die obengenannte
Bedeutung hat, Q ein Arylrcst, z. B. ein Phenylrcst oder Naphthylrcst, ist, R5 ein Alkylrest,
Ar ein Arylrest, ein Alkarylrcst oder Halogcnarylrest und X ein Halogenatom, wie Chlor oder Brom, ist.
Spezielle Beispiele der anderen aktiven organischen Halogenide, die vorstehend allgemein beschrieben
wurden, sind Tetrabromkohlenstoff,Tetrachlorkohlenstoff. 2.2,2-TriLhlor-N,N-diplienylacclamid
CHCK
Eine weitere wichtige Klasse von aktiven Halogenidaktivatoren sind die «-Chloräther der Formel
Z/ Cl
I I
z4—c—o—c—z7
z4—c—o—c—z7
z5 z"
in der Z4, Z5 und Z6 jeweils Wasserstoffatome, Chloratome.
Ci—C, j-Alkylreste oder substituierte C,—C12-
»aktivieren« und »reaktivieren« umfassen die Aufrechterhaltung der Aktivität des Katalysators. Die
besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Aktivität des Katalysators in dieser Weise aufrechterhalten wird.
Die Aktivatoren gemäß der Erfindung sind überaus wirksam in bezug auf Wiederherstellung der Aktivität
des deaktivierten Rhodiumkatalysators. Ein Rhodiumkatalysator, dessen Aktivität auf den Punkt gefallen
ist, bei dem er die Reaktion zwischen «-Olefin und konjugiertem Dien nicht mehr katalysiert, kann nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung im wesentlichen auf seine alte Aktivität gebracht weiden. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß das bei dem bekannten Verfahren verwendete äußerst korrosive Methanol-HCl-System
nicht verwendet werden muß.
In den folgenden Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf das Gewicht, falls nicht anders
angegeben.
B e i s ρ i e 1 e I bis 9
Allgemeines Verfahren
Allgemeines Verfahren
In einen 2-1-Autoklav aus nichtrostendem Stahl
oder Hastalloy wird unter einer Schutzgasatmosphäre 1 1 Lösungsmittel gegeben, das 0.4 g (2 Milliniol)
Diäthylen-Rh(I)-monochlorid enthält, worauf auf etwa -35' C gekühlt wird. 1.3-Butadien wird in den Autoklav
destilliert und darin kondensiert. Der Autoklav wird dann geschlossen und auf 68 C erhitzt. Gasförmiges
Äthylen wird eingeführt, um die Flüssigphase zu sättigen und den gewünschten Druck einzustellen.
Vor der Zugabe des Aktivators ist das System im wesentlichen unwirksam für die Synthetisierung
von Hexadien. wie durch periodische Analyse des Reaktionsgemisches gezeigt werden kann. Durch
anschließendes Einspritzen des Aktivators, z. B. Benzotrichlorid,
wird jedoch die Bildung des aktiven Katalysators in situ bewirkt. Hierbei kann Wärme entwickelt
werden, wodurch ein augenblicklicher T emperaturanstieg
auf etwa 72 C verursacht wird. Der Autoklav wird anschließend auf 68 C gekühlt und
bei dieser Temperatur gehalten. Der Fortschritt der Reaktion wird durch Gaschromatographie von Flüssigkeitsproben
aus dem Reaktor verfolgt. Das in der Probe vorhandene Cyclohexan ist der innere Standard.
Das 1.4-Hexadien kann durch Fraktionierung der Flüssigphase, die nach dem Ablassen des Gases aus
dem Reaktionsgemisch zurückbleibt, isoliert werden. Die erhaltene Ο,-Fraktion (bis 90c C bei Normaldruck
siedendes Material) enthält 1.4-Hcxadien. sein Isomcrisierungsprodukt
2.4-Hexadicn und 3-Methyl-1.3-pcntadien. Das Lösungsmittel ist in der nächsten
Fraktion vorhanden.
Beispiel | I üsungMiiitlcl | ι..'-ι | Toluol | Suuidien | ί Onick | |
5 | Verbindung | |||||
I | Chlorbenzol | g | ! kg dir' | |||
2 | Toluol | Benzotrichlorid | 19« | 9.1 | ||
3 | Toluol | Hexachloraccton | 192 | 8.4 | ||
IO | Λ | Toluol | Allylchlorid | 17? | 9.8 | |
5 | Toluol | Triphenylchlor- | 190 | 9.8 | ||
6 | Toluol | mcthan | 179 | 9.8 | ||
7 | Toluol | 2-C'hlor-l.3-buta | 184 | 9.8 | ||
8 | Toluol | dien | 176 | 9.1 bis 9.8 | ||
IS | 9 | <i.'t.<;-Trichlor- a | 176 | ': l)·8 | ||
Beispiel | N.N-diäth\l- b | 179 | ; 9.8 | |||
20 | acetamid | I Mcn.o | ■ /nge*el/i | |||
I | Benzotrichlorid | ml ί |
||||
2 | 40 | ; nach Rh (I) | ||||
3 | '■ 20 | nach Rn (I) | ||||
25 | 4 | 10 | nach Rh (1) | |||
20 | nach Rh (I) | |||||
? | ||||||
20 | nach Rh(I) | |||||
6 | ||||||
20 | nach Rh (I) | |||||
! 2 Stunden | ||||||
7.8.9 | nach (a) | |||||
20 | nach Rh (I) | |||||
In den Beispielen 3 bis 9a wird eine der nach
stehend genannten Verbindungen vor dem 1.3-Buta dien zugesetzt, um den Wert des Verhältnisses voi
trans-1.4-Hexadien zu cis-l^-llcxadicn zu erhöhen
Im Beispiel 6 kann der verwendete Aktivator zusatz lieh dazu dienen, das trans eis-Verhältnis zu erhöhen
3.4.? j
!
Verbindung
N.N-Dimethylacetamid
(i.n.ü-Trichlor-N.N-dimethylacetamid
(i.n.ü-Trichlor-N.N-dimethylacetamid
Hexamethylphosphoramid
8 '■ Dimethylformamid
Tri-n-biitylphosphinoxyd
Menge
20 ml 40 ml
20 ml 20 ml
20 ü
Die F.rucbnisse Mild in der fcilgenden Tabelle genannt.
•\kii\.uor Re;iktn'ii>/eit
(iebildctc* l.-l-Hcvidieii
Yergleichsvcrsuch
Cl,C - C-CCl,
90 Minuten | 20 |
30 Minuten | 4l ! |
1 Stunde | |
2 Stunden | |
6.6
583'3
l'ortset/iinti
Aktivator
III, (Il C-F I2CI
III, (Il C-F I2CI
'/'.,CCI
Cl
CII, C CH CH.
CII, C CH CH.
O
CI,C CNlCHXH,),
CI,C CNlCHXH,),
'/'CCI.,
'/'CCI.,
'/'CCI,
'/'CCI.,
'/'CCI,
·/' Pheml
Beispiel 10
Verwendung eines Aklivators für die A u free literhaltung
der katalytischer! Aktivität
Das allgemeine Verfahren der Beispiele 1 bis 9 wird angewandt. Das ursprüngliche Reaktionsgemisch
enthält "0.4g (C2HJ2RhCL^OmI N'.N'-Dimcthyl-
»cclamid (DMAC). 20 ml Benzotrichlorid. 20 ml Cyclohcxan.
1 I Toluol. 170 g 1.3-Butadien und genügend Äthylen, um den Druck auf 9.8 kg/cm2 bei 68"C zu
liringen. Nach einer Reaktionszeit von 2 Stunden ♦ ird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und
ilas Reaktionsgemisch bei 25 bis 35 C destilliert, bis
Cine restliche Flüssigkeit von etwa 100 ml zurückbleibt. Der flüssige Rückstand wird mit 1 1 Toluol
verdünnt und wieder in den Reaktor gegeben. Nach Zugabe \on 1.3-Butadien und Äthylen in der im vorigen
Beispiel beschriebenen Weise findet die Synthese von I.4-Hcxadicn statt. Die Wiederverwendung wird
tiermal wiederholt, ohne daß eine wesentliche Verschlechterung
der katalvtischen Aktivität eintritt, wie die folcendc Tabelle zeiüt:
Versuch
l.4-lie\adien | ' tr.in·. cisA'crh.illni·- |
I | |
95 | I >30 |
84 | j > 30 |
86 | j >30 |
91 | ! >30 |
Reaktionszeit
30 Minuten
1 Stunde
2 Stunden
I Siunde
(ichiUlctcs l.4-llex;ulicn
tr.ins cis-\'crh;illnis
44 : 14
S4 15
107 ι 13
173 ] 60
2 Stunden | 7 | 30 |
3 Stunden | 24 | 20 bis 30 |
4 Si linden | 36 | 25 |
6 Stunden | 68 | 18 |
1 Stunde | 7 | ; 12 |
2 Stunden | 24 | i i: |
3 Stunden | 36 | ' I I |
4 Stunden | 51 | <■) |
4 Stunden | 93 | 50 |
2 Stunden | 112 | 30 |
I Stunde | 12 | reines |
trans-lsomeres | ||
2 Stunden | 31 | j desgl. |
3 Stunden | >2 | i 7(f |
Ohne Zusatz des Aktivators verliert der Rhodium katalysator schnell seine Aktivität, wie im Beispiel I
veranschaulicht.
Beispiel 11
Verwendung eines Aktivalors zur Reaktivierung
des Katalysators
des Katalysators
Der Versuch wird nach dem im Beispiel 10 be schriebenen allgemeinen Verfahren mit folgender
Änderungen durchgeführt: Diäthylen-RhlD-chloric
wird durch 0.5 g Rhodiumtrichloridtrihvdrat igelösi
in 20 ml MeOH) ersetzt, das nach Einführung sämtlicher Monomercr in den Reaktor gegeben wird
Hin Aktivator ist nicht vorhanden. 2 Stunden nach Beginn der Reaktion wird der Reaktor gekühlt, woraul
die gleiche Katalysatorriickführun.ü wie im Beispiel It1
wiederholt wird. Beim dritten Versuch «erden Benzotrichlorid und DNiAC zugesctzi. Die folgenden Ergebnisse
werden erhalten:
\lTmi.'I· /iiiieset/te Re.iktix.iloren 1.4-1 levulicn
20 ml '/'CCI,
+ 20 ml DMAC
+ 20 ml DMAC
120
30
110
13
*l 21! mi frisches MeOII wurden /iiiesei/t. um die beim Riickfiihrunu'spro/eH
entfernte ursprüncliehe \(en:;e /n ersetzen
Reaktionszeit
Minuten
Minuten
30
60
90
120
Ausheilte an
l.4-lle\ailicn
l.4-lle\ailicn
70
109
114
KX)
109
114
KX)
16 14 12
In einen 2-1-Aiiloklav aus nichtrostendem Stahl,
der 1 1 einer Losung enthält, die durch Auffüllen von
80 ml Athoxylrigiykol und 20 ml C'yclohexan mit
Toluol erhallen worden ist. werden 175 g 1.3-Butadien
gegeben. Nach F.iliöhung der Temperatur auf 70 C
wird Äthylen eingeführt, um die Flüssigphase zu sättips'fi und den Druck auf 9,8 atü zu bringen.
Abschließend wird eine Lösung von 0.25 g RhCM-, ■
ti I2O in 6 ml Wasser zugesetzt, um die Codimcritierung
auszulösen.
Der Autoklav wird gekühlt, abgeblasen und geöffnet. Der Inhalt wird in einen Destillationskolben
überführt und auf UX) ml eingeengt (bei 30 bis 40 C 5 mm Hg). Der Rückstand, ein Gemisch aus inaktivem
Rhodiumkatalysator, hochsiedenen Olefinen und etwas Äthoxytriglykol, wird bei 68'C durch einer
stetigen Chlorgasstrom etwa 3 Minuten behandelt Die Temperatur steigt auf IOO°C. Das chlorierte
Gemisch, das den aktiven Rh(III)-Katalysator ent
hält, wird mit 20 ml C'yclohexan gemischt und mi
Toluol auf ein Volumen von I I verdünnt. Das crhal tene Gemisch wird in den Reaktor gegeben. Dit
Temperatur wird erneut auf 70° C erhöht und Äthylei bis zu einem Druck von 9,8 atü eingeführt. Dii
Codimerisierung findet erneut statt.
Die Bildung von 1.4-Hcxadicn hai aufgehört, während
Isomerisierung zu 2,4-lIexadicn stattfindet.
Reaktionszeit
Minuten
Minuten
15
30
Ausbeule an
l.4Ile\adicn
55
102
115
102
115
Irans cis-Yerliallnis
8-9
7-8
Claims (2)
1. Verfahren zur Aktivierung oder Reaklivierung um während der Synthese von 1,4-Dienen s
durch Codimerisierung von ,/-Monoolefinen und
konjugierten Dienen deaktivierten Rhodiumkatalysatoren
durch eine Behandlung mit einer Halogenverhindung. dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t,
dall man als Halogenverbindung eine organische Verbindung, welche aktive Chlor- und oder Bromalome
und keine weiteren Subhtiluenien enthält. diedkCodimerisierungsreaktioii stören, in Mengen
von 1 bi-, 500. vorzugsweise 50 bis 200 gMol.
1 IaI'igeiuerbindung pro Gramm Rhodium ver- is
wendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man die Halogenverbindung zusammen mit dem Rhodiumkatalysator während
der C'odimerisierungsreaktion zwischen n-Monoolefin
und konjugiertem Dien einsetzt.
einer I hlogenverhindung. Das Verfahren ist dadurch
gekennzeichnet, daU man als 1 lalogenverbindung eine
organische Verbindung, welche aktive Chlor- und oder Bromatome und keine weiteren Subsliiuenten enthält,
die die Codinierisierungsreakiion stören, in Mengen
von 1 bis 500. vorzugsweise 50 bis 200 g Mol. 1 lalogenverbindung pro Gramm Rhodium verwendet.
Die mit Rhodium katalysierte Umsetzung von .,-Monoolefinen mit konjugierten Dienen wird nach
allgemein bekannten Verfahren durchgeführt. Als Monoolelin wird Tür diese Reaktion Äthylen bevorzugt,
da es zu niedrigem Preis in großen Mengen im Handel erhältlich ist und sich mit einem konjugierten Dien
zu wichtigen 1,4-Dienen, wie 1.4-Hexadien. verbindet. Geeignet sind ferner .!-Monoolefine der Formel
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