DE3879399T2

DE3879399T2 - Herstellung von trisubstituierten hydroxyalkylalkanoaten aus aldehyden.

Info

Publication number: DE3879399T2
Application number: DE8888119484T
Authority: DE
Inventors: John Nick Argyropoulus; Timothy Gale Bumgardner; Edmond Joseph Derderian; Brian Terry Keen
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1993-06-24
Anticipated expiration: 2008-11-24
Also published as: EP0317977B1; EP0317977A3; ZA888775B; JPH01186842A; ATE86963T1; JPH0627100B2; DE3879399D1; EP0317977A2; CA1329394C; BR8806194A; US4883906A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von trisubstituierten Glykolmonoestern, insbesondere von trisubstituierten Hydroxyalkylalkanoaten. Ganz besonders erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Verminderung der Bildung von unerwünschten Nebenprodukten, welche zu Problemen bei der Gewinnung der trisubstituierten Glykolmonoester führen und welche die Ausbeute vermindern.
Die Herstellung von trisubstituierten Hydroxyalkylalkanoaten, beispielsweise der Isomeren von 2,2,4- Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat (2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypentylisobutyrat und 2,2,4- Trimethyl-1-hydroxypentylisobutyrat) ist in dem am 28. Mai 1963 für H. J. Hagemeyer et al. erteilten US-A-3,09 1,632 beschrieben. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung der Glykolmonoester durch Umsetzung eines Aldehyds in Gegenwart eines Metallalkoholats als Katalysator unter im wesentlichen trockenen, säurefreien Bedingungen. Die Reaktion wird bei etwa 65ºC bis 105ºC bei einer Katalysatorkonzentration von weniger als 2 Gew% bezogen auf den Aldehyd und einer Verweilzeit von weniger als 3 Stunden durchgeführt. Der Katalysator wird in Form einer alkoholischen Lösung zugegeben. Nach Beendigung der Kondensationsreaktion wird das Kondensationsprodukt in einen Mischtank übergeführt, wo Wasser zugesetzt wird, und dann in eine Strip-Kolonne, um nicht umgesetzten Aldehyd durch azeotrope Destillation zurückzugewinnen und um das bei Durchführung des Verfahrens gebildete Aldol wieder zu spalten. Diese Wasserbehandlung war der erste Schritt bei der Gewinnung des Produkts. An diese schloß sich die Reinigung durch Trocknen und die Destillation des mit Wasser behandelten Reaktionsgemisches an, nachdem der nicht umgesetzte Aldehyd durch azeotrope Destillation durch die Behandlung mit Wasser abgetrennt worden war.
In der am 13. Dezember 1966 für M. A. Perry et al. erteilten US-A-3,291,821 ist ein Verfahren zur Herstellung von Glykolmonoestern durch Kondensation von Aldehyden unter Verwendung einer wässerigen Lösung einer starken anorganischen Base als Katalysator beschrieben. Zur Gewinnung des Produkts wird ein langes und kompliziertes Aufarbeitungsverfahren verwendet, das die Verwendung von zwei Dekantiervorrichtungen (12 und 21) und vier Destillationskolonnen (17, 24, 27 und 30) erforderlich macht, wie in der Zeichnung gezeigt und in Kolonne 2, Zeilen 15 bis 38 von US- A-3,291,821 zusammengefaßt wird. Das in diesem Patent offenbarte Aufarbeitungsverfahren leitet das rohe Reaktionsgemisch vom Reaktor 1 zum ersten Dekanter 12, um eine Vortrennung der wässerigen Phase von der gewünschten organischen Phase durchzuführen. Die gewonnene organische Phase wird im ersten Schritt des Reinigungsprozesses in die erste Stripp-Kolonne 17 eingeführt und es wird Wasser zugegeben. Nach der azeothropen Destillation zur Abtrennung des Aldehyds und der Aldole wird das Sumpfprodukt in eine zweite Dekantiervorrichtung 21 eingeführt, um die organische Phase zurüchzugewinnen. Die organische Phase wird in einer zweiten Destillierkolonne 24, in der das Wasser über Kopf abgetrennt wird, getrocknet. Das getrocknete Sumpfprodukt wird in eine dritte Destillationskolonne 27 eingeführt und die Glykole werden über Kopf abdestilliert. Das Sumpfprodukt wird dann in eine vierte Destillationskolonne 30 eingeführt, in der der gereinigte Glykolmonoester als Kopfprodukt gewonnen wird. Das Sumpfprodukt wird verworfen. Das Aufarbeitungs- und Reinigungsverfahren erfordert 2 Dekantierschritte und 4 Destillationen. Das in US-A-3,291,821 beschriebene Verfahren erfordert eine Vorbehandlung des rohen Reaktionsproduktes mit Wasser in der ersten Kolonne 17, um den nicht umgesetzten Aldehyd zu entfernen. Erst nach der Behandlung des Reaktionsprodukts mit Wasser wurde ein Versuch gemacht, den Aldehyd in Kolonne 17 abzutrennen und diesen Schritten folgte dann eine weitere Dekantierung (21) und drei Destillationen (24, 27, 30). Zusätzlich befindet sich, wie aus der Beschreibung und den Ansprüchen ersichtlich ist, eine große Menge Wasser im Reaktor, wobei das volumetrische Verhältnis von Aldehyd zur wässerigen Lösung des Katalysators etwa 90:10 bis etwa 50:50 beträgt.
In der am 27. Februar 1973 für J. H. McCain et al. erteilten US-A-3,718,689 ist ein Verfahren zur Herstellung von trisubstituierten Hydroxyalkylalkanoaten beschrieben, das die Verwendung des Katalysators als eine konzentrierte wässerige Lösung der Base beinhaltet, wobei deren Konzentration von etwa 30 bis etwa 60 Gew% betrug. Weiterhin war die Menge der verwendeten wässerigen Lösung der Base so bemessen, daß das Reaktionsgemisch im wesentlichen homogen war und beim Stehen während mehrerer Stunden keine Trennung in zwei Schichten oder Phasen erfolgte (Kolonne 3, Zeilen 20 bis 60), wogegen in US-A-3,291,821 eine Trennung in etwa 30 Minuten bevorzugt wird (Kolonne 3, Zeilen 50 bis 57). Das in US-A-3,718,689 beschriebene Aufarbeitungsverfahren leitet das Reaktionsprodukt durch insgesamt zwei Dekantierungsschritte, dazwischen einen Mischungsschritt und fünf Destillationsschritte. Das ursprüngliche rohe Reaktionsprodukt wird in eine erste Stripp-Destillierkolonne eingeführt, wo es mit Wasserdampf destilliert wird, um nicht umgesetzten Isobutyraldehyd über Kopf abzutrennen und organische Salze in wässeriger Lösung als Sumpffraktion zu gewinnen. Das Produkt aus dieser Kolonne durchläuft die Dekantiervorrichtungen 28 und 33 und den dazwischen geschalteten Mischer 32 und damit eine zweifache Dekantierung mit einer Zwischenwaschung mit Wasser. Nach diesen Maßnahmen der Behandlung mit Wasser wird die gewonnene organische Phase in der Destillationskolonne 37 getrocknet, das trockene, teilweise gereinigte Rohprodukt wird einer Entspannungsdestillation im Entspannungsverdampfer 41 unterworfen und durchläuft dann zwei Destillationskolonnen 44 und 48, bevor das gewünschte Reinprodukt gewonnen wird. Dies ist ein zeitraubendes, teures Verfahren, das eine beträchtliche Kapitalinvestition erfordert und in welchem das Reaktionsgemisch im Reinigungsprozess im ersten Schritt mit einem wässerigen Medium kontaktiert wird.
Es ist wichtig, anzumerken, daß in den Verfahren des Standes der Technik der erste Schritt bei der Reinigung des dem Reaktor entnommenen Reaktionsgemisches darin besteht, es mit einem wässerigem Medium, Dampf oder Wasser zu kontaktieren.
In EP-A-0 186 076 wird ein Verfahren zur Herstellung von 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobuterat durch Umsetzung von Isobutyraldehyd mit einer wässerigen Lösung von Alkalimetallhydroxid in einem Rohrreaktor beschrieben Vorzugsweise wird die Reaktion in einem gepackten Röhrenreaktor durchgeführt und das aus dem Reaktor austretende Produkt wird in eine wässerige und eine organische Phase getrennt, wonach die organische Phase destilliert wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung und Reinigung von trisubstituierten Glykolmonoestern, wie die trisubstituierten Hydroxyalkylalkanoate. In diesem Verfahren wird die Mischung der erhaltenen rohen Kondensationsprodukte nach Verlassen des Reaktors und bevor sie sich abgekühlt hat oder mit zugesetztem Wasser in Berührung kam einer Destillation unterworfen.
Die Herstellung von trisubstituierten Hydroxyalkylalkanoaten, die nachstehend als trisubstituierte Glykolmonoester bezeichnet werden, der Strukturformel
in welcher X Wasserstoff oder eine Gruppe
bedeutet, mit der Maßgabe, daß jeweils nur eine der Gruppen X Wasserstoff ist, und R' und R" die nachstehend definierte Bedeutung haben, wie 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypentylisobutyrat und 2,2,4- Trimethyl-1-hydroxypentylisobutyrat, durch die katalytische Kondensation von Aldehyden, wie Isobutyraldehyd, unter Verwendung einer starken Base als Katalysator ist wohlbekannt und wird seit Jahrzehnten kommerziell durchgeführt. Ein mit dieser Umsetzung verbundenes Problem besteht in der Bildung von unerwünschten Nebenprodukten, beispielsweise Dimeren, Trimeren, Diolen, Estern, Diestern und organischen Salzen, die schwer zu entfernen sind und die die Gewinnung des gewünschten Produkts stark komplizieren. In der Vergangenheit wurde diese Gewinnung außerdem durch Bildung von zusätzlichen Nebenprodukten erschwert, die sich während der Reinigungsschritte bilden. Wie durch den besprochenen Stand der Technik gezeigt wurde, erforderte dies mehrere Dekantierungen und Destillationen, bevor man ein vom kommerziellen Standpunkt aus annehmbares Produkt erhielt. Dies machte eine bedeutende Investition von Kapital für die Ausrüstung und die hohen Betriebskosten notwendig.
Es wurde nun gefunden, daß die Menge an gebildeten Nebenprodukten wesentlich reduziert werden kann und daß weiterhin der Reinigungsprozess wesentlich vereinfacht werden kann. Im erfindungsgemäßen Verfahren können die mit den bekannten Verfahren verbundenen Reinigungsprobleme in unerwarteter Weise durch eine Vordestillation des Reaktionsprodukts unmittelbar nachdem es den Reaktor verlassen hat und bevor es sich abgekühlt hat oder in irgendeiner Form mit zugesetztem Wasser in Kontakt gekommen ist, wesentlich vermindert werden. Zusätzlich wurde gefunden, daß nachfolgendes Waschen des aus dieser Vordestillation erhaltenen destillierten Produkts zur Entfernung von basischen Metallkationen und nachfolgende Trennung der Schichten, beispielsweise durch Zentrifugieren oder Dekantieren, und Destillation der gewaschenen organischen Phase ein Produkt von außerordentlich hoher Reinheit und einem Minimum an Nebenprodukten ergibt. Mit dem Ausdruck "zugesetztes Wasser" ist Wasser, Wasserdampf oder jegliche Wasser enthaltende Mischung gemeint, die dem Reaktionsgemisch nach der Kondensationsreaktion absichtlich zugefügt werde und schließt jenes Wasser, das von Anfang an in den Reaktanten oder der Katalysatorzusammensetzung vorhanden war, nicht ein. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies alles mit einer wesentlich geringeren Anzahl von Verfahrensschritten als sie bisher für notwendig angesehen wurden.
Es wurde auch gefunden, daß die Stabilität der gewünschten trisubstituierten Glykolmonoester der Formel 1 durch die Temperatur und die Verweilzeit des Reaktionsprodukts in der ersten Destillationskolonne wesentlich beeinflußt wird. Es wurde in unerwarteter Weise gefunden, daß die Zersetzung der trisubstituierten Glykolmonoester der Formel 1 zu Diol und Diester zunahm, sobald Temperatur und Verweilzeit erhöht wurden. Es erfolgte eine unerwartete schnelle Zersetzung bei Verweilzeiten und Temperaturen über etwa 0,5 Stunden bzw 200ºC. Dies kann möglicherweise der Tatsache zugeschrieben werden, daß das Produkt noch in Kontakt mit dem Alkalimetallkatalysator ist.
Im Hinblick auf die mögliche schädliche Auswirkung der fortgesetzten Anwesenheit von Metallsalzen im Reaktionsprodukt wurde gefunden, daß deren Entfernung durch Waschen mit Wasser von wesentlichem Nutzen war, nachdem das Reaktionsprodukt die unmittelbare Vordestillation durchlaufen hatte. Wie weiter unten gezeigt wird, hat wenigstens eine und vorzugsweise mehr als eine Waschung mit Wasser einen wesentlichen Vorteil für die Gewinnung eines gereinigten Produkts, das eine Reinheit von bis zu etwa 98% oder höher hat. Jedoch ist sogar ohne die Waschung mit Wasser die Menge an unerwünschten Produkten wesentlich vermindert. Das Waschen mit Wasser reduzierte die Zersetzung der trisubstituierten Glykolmonoester der Formel 1 während der nachfolgenden Reinigung des Konzentrats zur Gewinnung des gereinigten trisubstituierten Glykolmonoesters auf ein Minimum.
Bei der Ausführung der Erfindung werden Aldehyde unter Verwendung einer wässerigen Lösung einer starken Base, beispielweise Alkalimetallhydroxide oder Erdalkalimetallhydroxide, oder eines Alkalimetallalkoholats, in einem Röhrenreaktor, mit kontinuierlichem Durchfluß kondensiert. Die Konzentration der starken Base in der wässerigen Lösung beträgt vorzugsweise mindesten 30 Gew%. Das Kondensationsverfahren ist vollständig im US-A-3,718,689 beschrieben und wird bei etwa 50ºC bis etwa 150ºC durchgeführt.
Die Reaktion kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
worin jeder der Reste R' und R" die gleichen oder verschiedene einwertige Kohlenwasserstoffradikale bedeutet, beispielsweise Alkyl, Cycloalkyl, Aryl usw., worin die Zahl der Kohlenstoffatome in R' und R" 1 bis 10 vorzugsweise 1 bis 4 betragen kann. Beispiele für solche Reste sind Methyl, Ethyl, n- Propyl, Isopropyl, n-Butyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, Phenyl, Benzyl, Tolyl, Phenethyl und dergl.. Vorzugsweise bedeuten R' und R" niedrige Alkylradikale mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Die als Ausgangsmaterialien geeigneten Aldehyde sind C&sub4;-C&sub1;&sub2; Aldehyde, die am Kohlenstoffatom in α-Stellung zur Aldehydgruppe ein Wasserstoffatom enthalten. Als Beispiele solcher Aldehyde können Isobutyraldehyd, α-Methylvaleraldehyd, α-Methylcaproaldehyd, α-Ethylbutyraldehyd, α-Ethylcaproaldehyd, 2-Methylheptanal, 2-Ethyloktanal, α-Phenylpropionaldehyd, α-Cyclohexylpropionaldehyd, α-Phenylbutyraldehyd und dergl. genannt werden. Der bevorzugte Aldehyd ist Isobutyraldehyd. Wie bekannt ist, können Spuren von Wasser und organischen Säuren als Verunreinigungen toleriert werden.
Geeignete Basen schließen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Natriummethylat, Kaliumethylat, Lithiumethylat und dergl. ein, wobei Natriumhydroxid bevorzugt ist.
Die Konzentration des Alkalimetallhydroxids in der wässerigen Katalysatorlösung ist mindestens 30 Gew%, vorzugsweise mindestens 35 Gew%, und sollte die Menge nicht überschreiten, bei der die resultierende wässerige Lösung aufhört, bei einer umgebenden Raumtemperatur von etwa 22ºC flüssig zu sein. Eine wässerige Lösung eines Metallhydroxids, in der die Konzentration an Metallhydroxid 60 Gew% beträgt, stellt eine bevorzugte obere Grenze dar. Die im Reaktor vorliegende Konzentration von Alkalimetallhydroxid-Katalysator kann, bezogen auf den Aldehyd, 0,1 bis 2 Mol%, vorzugsweise 0,3 bis 0,8 Mol% betragen. Die Alkalimetallalkoholate werden in wasserfreien Medien verwendet.
Die Kondensationsreaktion wird mindestens während einer Zeit durchgeführt, die ausreicht, um eine Mischung von Reaktionsprodukten zu bilden, die reich an trisubstituierten Glykolmonoestern der Formel I ist. Im allgemeinen liefert eine Verweilzeit im Reaktor von weniger als etwa 2 Stunden zufriedenstellende Ergebnisse. Durch Aufrechterhalten einer Verweilzeit von mindestens etwa 3 Minuten, vorzugsweise von mindestens etwa 6 Minuten wird jedoch ein deutlicher Zuwachs an Produktivität erreicht. Außerdem werden solche Produktivitäten ohne Einbuße von Umsatz oder Effizienz bei so kurzen Reaktionszeiten erreicht.
Die Kondensationsreaktion wird bei einer Temperatur von 50ºC bis 150ºC durchgeführt. Bei der Durchführung bevorzugter Ausführungsformen wird eine Temperatur von 70ºC bis 130ºC angewandt. Drucke sind nicht kritisch und durch Anwendung von Atmosphärendruck oder mäßig erhöhtem Druck, beispielsweise etwa 101,32 bis 1013,2 kPa (1 bis 10 Atmosphären), um die Verdampfung im Reaktor auf ein Minimum zu beschränken, werden zufriedenstellende Ergebnisse erreicht.
Die Mischung der aus dem in Längsrichtung durchströmten Röhrenreaktor austretenden Reaktionsprodukte enthält den gewünschten trisubstituierten Glykolmonoester der Formel 1, Hydroxyalkylalkanoat, nicht umgesetzten Aldehyd, das mit der Lösung des Alkalimetallhydroxid- Katalysators eingeführte Wasser und Nebenprodukte, sowie Katalysatorrückstände. Unter den Nebenprodukten sind kleine Mengen von Dimeren und Trimeren, Monoestern, Diestern, Diol, Alkohole und Salze von organischen Säuren.
Das aus dem Reaktor ausströmende Gemisch kann dann vorgeheizt werden, bevor es direkt in eine Destillationskolonne eingeleitet wird. Der nicht umgesetzte Aldehyd wird als ein trockener Nebenstrom gewonnen und recyklisiert. Das mit der Katalysatorlösung zugesetzte Wasser wird über Kopf abdestilliert und rohes konzentriertes Reaktionsprodukt wird als Sumpfprodukt entnommen und vor der weiteren Reinigung zur Lagerung in ein Vorratsgefäß übergeführt. Diese erste direkte Destillation ist ein wichtiges und kritisches Merkmal dieser Erfindung und muß ausgeführt werden, bevor das aus dem Reaktor ausfließende Gemisch sich abkühlt oder mit zugesetztem Wasser in Berührung kommt. Die durchschnittliche Verweilzeit des aus dem Reaktor ausströmenden Gemisches in dieser Destillationskolonne kann von 5 bis 240 Minuten, vorzugsweise von 10 bis 60 Minuten variieren. Die Destillation kann bei einem Druck von 26,66 kPa (200 torr) bis 133,32 kPa (1000 torr) vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt werden.
Die Verweilzeit und die Temperatur des rohen konzentrierten Reaktionsprodukts im Kessel dieser ersten Destillationskolonne ist ebenfalls wichtig. Die Anwesenheit des rohen Konzentrats im Kessel während einer zu langen Zeit bei einer zu hohen Kesseltemperatur ist schädlich und führt zur Zersetzung des gewünschten trisubstituierten Glykolmonoesters der Formel 1 zu unerwünschtem Diol und Diester, die die nachfolgende Reinigung erschweren. Die Kesseltemperatur kann von 150ºC bis 210ºC, vorzugsweise von 160ºC bis 200ºC und besonders bevorzugt von 180ºC bis 190ºC variieren. die Verweilzeit sollte 120 Minuten nicht überschreiten und vorzugsweise weniger als 60 Minuten und besonders bevorzugt weniger als 30 Minuten betragen. Je niedriger die Temperatur im Kessel ist, desto länger ist die Verweilzeit, die zugelassen werden kann. Nachdem das aus dem Reaktor ausströmende Gemisch diese Vordestillation durchlaufen hat, kann es bei Umgebungstemperaturen gelagert werden, bis eine weitere Reinigung gewünscht wird.
Das rohe Konzentrat wird durch Waschen mit Wasser und eine zweite Destillation weiter gereinigt. Das aus der ersten Destillationskolonne gewonnene rohe Konzentrat wird vor der zweiten Destillation ein oder mehrmals, vorzugsweise mindestens zweimal, mit Wasser gewaschen. Die bei jedem Waschen verwendete Menge Wasser kann in beträchtlichem Ausmaß variieren und kann, bezogen auf das rohe Konzentrat, bis zu 20 Vol.% oder mehr betragen. Vorzugsweise wird beim ersten Waschen eine Menge von etwa 10 Vol.% und bei den nachfolgenden Waschvorgängen weniger, beispielsweise bis zu 5 Vol.% Wasser verwendet. Es wurde beobachtet, daß zweimaliges Waschen, wobei beim ersten Mal etwa 10 Vol.% und beim zweiten Mal etwa 4 Vol.% Wasser verwendet wurde, wirksamer war als einmaliges Waschen mit etwa 20 Vol.% Wasser. Nach jedem Waschen wurden die Phasen getrennt, wobei die untere wässerige Phase als unterer Strom entfernt und verworfen wurde und die obere organische Phase zur Reinigung gewonnen wurde. Beim Waschen wurden anorganische Metallsalze und Salze organischer Säuren, die das Kation des Katalysators enthielten, entfernt. Das gewaschene rohe Konzentrat wird dann in eine zweite Destillationskolonne eingeführt und der gewünschte trisubstituierte Glykolmonoester der Formel I wird durch übliche fraktionierte Destillation gewonnen.
Das Verfahren kann durch Hinweis auf die Zeichnungen besser verständlich gemacht werden. Abbildung 1 ist ein schematisches Fließdiagramm eines Systems zur Ausführung der Erfindung und Abbildung 2 ist eine graphische Darstellung, welche die Auswirkung veranschaulicht, welche die Verweilzeit und die Temperatur im Kessel auf die Stabilität des Isomerengemisches von 2,2,4- Trimethyl-1,3-pentandiolisobutyraten haben.
Nach Abbildung 1 wird der Aldehyd kontinuierlich in Leitung 21 eingespeist, und mit der kontinuierlich über Leitung 22 eingeführten konzentrierten Lösung des Katalysators vereinigt, wobei die Zugabegeschwindigkeiten jedes dieser Materialien so aufrechterhalten wird, daß die gewünschte Katalysatorkonzentration in dem in den Reaktor einfließenden Gemisch erreicht wird. Die resultierende Mischung fließt durch Leitung 23 in den Röhrenreaktor 24, der isoliert sein kann und der bei einer erhöhten Temperatur unter erhöhtem Druck gehalten wird. Das aus dem Röhrenreaktor ausfließende Gemisch 24 wird über die isolierte Leitung 25 in den mittleren Abschnitt einer viele Boden aufweisenden Destillationskolonne 26 eingeführt. Die isolierte Leitung 25 kann mit Heizvorrichtungen ausgestattet sein. Über Leitung 31 wird als Nebenstrom trockener Aldehyd zurückgewonnen und über Leitung 21 in das System zurückgeführt. Über Kopf wird über Leitung 27 Wasser und eine kleine Menge von nicht umgesetztem Aldehyd entfernt und in ein Gefäß 28 übergeführt. Rohes konzentriertes Reaktionsprodukt wird aus Kessel 26 A am Boden von Kolonne 26 über Leitung 29 entfernt und in ein Vorratsgefäß, das nicht gezeigt ist, übergeführt, aus welchem es in das Waschgefäß 30 geleitet wird. Die wässerige Mischung in Gefäß 28 wird getrennt, wobei der Aldehyd zur Destillationskolonne 26 zurückgeführt und das Wasser über Leitung 32 in das Waschgefäß 30 geleitet wird, wobei über Leitung 33 zusätzliches Wasser in Leitung 32 oder Gefäß 30 eingeführt wird. Das gewaschene Reaktionsprodukt wird aus dem Waschgefäß 30 abgezogen und über Leitung 34 in das Waschgefäß 35 übergeführt, wobei das Waschwasser über Leitung 36 abgezogen und verworfen wird. Über Leitung 37 wird Waschwasser in das Waschgefäß 35 für die zweite Wäsche mit Wasser eingeführt. Über Leitung 38, die mit einer Heizvorrichtung ausgestattet sein kann, wird das gewaschene Reaktionsprodukt aus Waschgefäß 35 abgezogen und in die zahlreiche Böden aufweisende Destillationskolonne 39 geleitet. Das Waschwasser wird über Leitung 36 abgezogen und verworfen. Das gereinigte Produkt wird der Kolonnie 39 über Leitung 40 entnommen, wobei leicht flüchtige Anteile und Spuren Wasser durch Leitung 21 über Kopf in das Auffanggefäß 43 abgezweigt werden und der Rückstand aus dem Kessel 39 A am Boden der Kolonne wird über Leitung 42 entfernt.
Abbildung 2 veranschaulicht graphisch die unerwartete und nicht vorraussagbare Wirkung, die Verweilzeit und Temperatur auf die Stabilität von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolisobutyraten während der ersten Destillation haben. Die in dieser Abbildung angegebenen Daten stammen aus Beispiel 2.
Kurve A, die auf der Versuchsreihe A von Beispiel 2 basiert, simuliert eine Vordestillation, worin die Temperatur des Inhalts am Boden von Destillationskolonne 26 während einer Verweilzeit von 4 Stunden bei 160ºC ± 3ºC gehalten wird. Es wurden Proben genommen, nachdem das Material während einer durchschnittlichen Verweilzeit von 0,25 Stunden, 1Stunde, 2 Stunden und 4 Stunden dieser Temperatur ausgesetzt war. Wie aus Kurve A ersichtlich ist, zeigt die Menge an Diester in der Probe einen allmählichen leichten Anstieg mit der Zeit ausgehend von einem anfänglichen Gehalt an Diester von etwa 0,35 Gew% bis etwa 0,65 Gew%. Kurve B, die auf Versuchsreihe B von Beispiel 2 basiert, zeigt ähnliche Daten, die erhalten wurden wenn die Temperatur bei 170ºC ± 3ºC gehalten wurde.
Kurve C, die auf Versuchsreihe C von Beispiel 2 basiert, zeigt ähnliche Daten, die erhalten wurden, wenn die Temperatur bei 180ºC ± 3ºC gehalten wurde.
Kurve D, die auf Versuchsreihe D von Beispiel 2 basiert, zeigt ähnliche Resultate, die erhalten wurden, wenn die Temperatur bei 190ºC ± 3ºC gehalten wurde.
Kurve E, die auf Versuchsreihe E von Beispiel 2 basiert, zeigt ähnliche Resultate, die erhalten wurden, wenn die Temperatur bei 200ºC ± 3ºC gehalten wurde.
Kurve F, die auf Versuchsreihe F von Beispiel 2 basiert, zeigt ähnliche Resultate, die erhalten wurden, wenn die Temperatur bei 220ºC ± 3ºC gehalten wurde.
Wie in den Kurven für Versuchsreihen A bis E veranschaulicht wird, zeigen Temperaturen von 160ºC ± 3ºC bis 200ºC ± 3ºC eine minimale Zunahme der Bildung von Diester bei einer Verweilzeit von 0,5 Stunden. Auch bei einer Verweilzeit von 1 Stunde ist die Zunahme der Bildung von Diester nicht bedeutend. Wie jedoch aus der Kurve für Versuchsreihe F ersichtlich ist, erfolgt bei einer Temperatur von 220ºC ± 3ºC bereits bei einer Verweilzeit von 0,5 Stunden eine unmittelbare und dramatische Zunahme der Bildung von Diester.
Die folgenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung weiter zu erläutern.

Beispiel 1

Versuch A

- Es wurde ein spiralenförmiger Rohrreaktor 24 aus rostfreiem Stahl mit einer Rohrlänge von 12,2 m und einem Durchmesser von 0,635 cm verwendet, der vor der Verwendung mit Stickstoff gespült wurde. Der Reaktor befand sich in einer Kammer und war von einer trockenen Isolierung umgeben. Zur Zugabe von Isobutyraldehyd und der Lösung des Katalysators wurden Zuleitungen 21 und 22 vorgesehen, welche mit den notwendigen Ventilen und Kontrolleinrichtungen zur Aufrechterhaltung des Drucks und zur Einstellung der Zugabegeschwindigkeiten versehen waren. Die letzten 0,6 m des Röhrenreaktors verliefen außerhalb des isolierten Behälters und waren mit einem Heizband umwickelt, um das Erhitzen der Mischung der Reaktionsprodukte vor ihrem Eintritt in die Destillationskolonne 26 zu ermöglichen. Der Auslaß 25 des Röhrenreaktors 24 war bei Boden 20 mit einer 40 Böden aufweisenden Oldershaw-Destillationskolonne 26 verbunden. Bei einer Innentemperatur im Röhrenreaktor von etwa 90ºC bis etwa 110ºC wurde Isobutyraldehyd mit einer durchschnittlichen Zugabegeschwindigkeit von etwa 2 Liter pro Stunde und eine 38 Gew%ige Lösung von Natriumhydroxid mit einer durchschnittlichen Zugabegeschwindigkeit von etwa 10 Liter pro Stunde durch den Röhrenreaktor geleitet. Der Katalysator lag in einer Konzentration von ungefähr 0,6 Mol% Natriumhydroxid bezogen auf Isobutyraldehyd vor. Das Eindosieren wurde 37 Stunden fortgesetzt wobei die durchschnittliche Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Röhrenreaktor 24 etwa 6 Minuten betrug. Es wurde ein Druck von 584 bis 756,3 kPa im System aufrechterhalten, um das Verdampfen des Isobutyraldehyds während der Reaktion zu verringern. Sobald das Reaktionsprodukt aus dem Röhrenreaktor austrat, wurde es in dem mit dem Heizband umwickelten Abschnitt 25 erhitzt bevor es direkt bei Boden 20 in die Oldershaw-Kolonne 26 eintrat. Die Kolonne wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 Liter pro Stunde beschickt und die Destillation wurde bei atmosphärischem Druck durchgeführt. In diesem speziellen Beispiel wurde nicht umgesetzter Isobutyraldehyd und Wasser über Kopf durch die Leitung 27 aus der Kolonne 26 entfernt und konzentriertes Reaktionsprodukt wurde aus Kessel 26 A durch Leitung 29 am Boden der Kolonne entnommen. Die Destillationsbedingungen und die Zusammensetzung des in Kessel 26 A gewonnenen rohen Reaktionsprodukts wurden, nachdem sich die Reaktion stabilisiert hatte, stichprobenartig analysiert und diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Die durchschnittliche Verweilzeit des Materials in Kessel 26 A betrug etwa 30 Minuten. Am Beginn der Reaktion und der Destillation waren zur Stabilisierung des Systems 6 Stunden erforderlich. Diese Zeitspanne wurde bei den in Tabelle 1 angegebenen Daten nicht berücksichtigt.

Versuch B

- Es wurde ein Reaktor für die Herstellung im kommerziellen Maßstab verwendet, der im wesentlichen gleich aufgebaut war wie der in Versuch A beschriebene Röhrenreaktor, um Isobutyraldehyd bei einer Temperatur von 123ºC ± 3ºC und einem Druck von 584 kPa katalytisch umzusetzen. Isobutyraldehyd wurde mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit (liquid hour space velocity) von 0,1 h&supmin;¹ eindosiert. Der Katalysator lag bezogen auf Isobutyraldehyd in einer Konzentration von ungefähr 0,6 Mol% vor. Die Reaktion wurde stabilisiert und dann wurde eine Fraktion des rohen Reaktionsprodukts bei Punkt 25 (mit einem geeigneten Ventil versehen) dem Röhrenreaktor 24 entnommen und in einem Behälter aufbewahrt. Dieses Rohprodukt hatte im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung wie das Rohprodukt, das bei Verwendung des in Versuch A beschriebenen Röhrenreaktors erhalten wurde. Der Behälter wurde umgefüllt und anschließend wurde das Produkt bei Boden 10 in die 30 Böden aufweisende Oldershaw-Kolonne 26 eingeleiet. Vor dem Eintritt in die Kolonne wurde es auf etwa 137ºC vorgeheizt. Die Kolonne wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,5 Liter pro Stunde beschickt und die Destillation wurde während 4 Stunden bei einem Kolonnendruck von 305 mm Hg durchgeführt. Nicht umgesetzte Isobutyraldehyde und Wasser wurden über Kopf durch Leitung 27 entfernt und konzentriertes Reaktionsprodukt wurde aus Kessel 26 A durch Leitung 29 am Boden der Kolonne abgezogen. Die Destillationsbedingungen und die Analysenwerte für die Zusammensetzung des am Boden der Destillationskolonne gewonnenen Reaktionsprodukts werden ebenfalls in Tabelle I angegeben. Die durchschnittliche Verweilzeit des Materials in Kessel 26 A betrug etwa 30 Minuten. Zur Stabilisierung des Systems war 1 Stunde erforderlich. Die Ergebnisse in Tabelle I fassen die Destillationsbedingungen zusammen und zeigen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichten unerwarteten Ergebnisse. Eines der Probleme bei der Herstellung des 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrats besteht in der Schwierigkeit, die bei der Abtrennung des Isomerengemisches von den Nebenprodukten auftritt, die gebildet werden, wenn das aus dem Reaktor gewonnene Produkt nicht unmittelbar einer Vordestillation unterworfen wird. Besonders unenwünschte Nebenprodukte sind das Dimere und das Trimere von Isobutyraldehyd und die C&sub1;&sub6;-Ester, nämlich (i) 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypent-1-yl-2,2,4-trimethyl-3- hydroxypentanoat und (ii) 2,2,4-Trimethyl-1-hydroxypent-3-yl-2,2,4-trimethyl-3-hydroxypentanoat. Wenn sie einmal gebildet sind, sind diese Verbindungen schwer von dem gewünschten 2,2,4- Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyraten zu trennen und erschweren die späteren Reinigungsschritte und machen wiederholte Destillationen und Dekantierungen notwendig, wie der Stand der Technik zeigt, auf den eingangs hingewiesen wurde. Wie jedoch aus den Daten von Tabelle I ersichtlich ist, wird die Bildung dieser unerwünschten Verbindung in unerwarteter und nicht vorhersagbarer Weise auf ein Minimum reduziert, wenn das aus dem Röhrenreaktor 24 austretende Reaktionsprodukt unmittelbar in die Destillationskolonne 26 eingespeist und destilliert wird. So war in Versuch A, der in Übereinstimmung mit vorliegender Erfindung durchgeführt wurde die Gesamtmenge der durchschnittlichen Mengen der Summe von Isobutyraldehyd-dimerem und Trimerem und der C&sub1;&sub6;-Ester in dem am Fuß der Kolonne gewonnenen konzentrierten Reaktionsprodukt weniger als etwa 0,4 Gew%. In Vergleichsversuch B, der in einer den üblichen Verfahren entsprechenden Weise durchgeführt wurde, war die Gesamtmenge der Summe von Isobutyraldehyd-Dimerem und Trimerem und der C&sub1;&sub6;-Ester in dem am Boden der Destillationskolonne gewonnenen konzentrierten Reaktionsprodukt jedoch eine wesentliche Menge, nämlich 5,9 Gew%. Diese Menge ist 15 Mal größer als die in Versuch A gefundene Menge. Während der Destiliation wurde die Kesseltemperatur unter 200ºC gehalten und die durchshnittliche Verweilzeit des Konzentrats im Kessel betrug etwa 30 Minuten. TABELLE I Fortschreiten der Reaktion, Stunden Versuch Stunden Temperatur, ºC Vorerhitzung Kessel über Kopf Rückflüß-Verhältnis(a) Analyse des Konzentrates, %(b) Dimeres Trimeres C&sub1;&sub6; Ester Diol Diester (a) Erzeugnis:Rücklauf (b) Konzentrat bedeutet das am Boden der Kolonne gewonnene Produkt IBT - 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypentylisobutyrat Dimeres - 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypentaldehyd Trimeres - 2,6-Diisopropyl-5,5-dimethyl-4-dioxanol C&sub1;&sub6; Ester - in Beispiel 1 identifizierte Isomere Dioi - 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol Diester - 2,2,4-Trimethyl-1,3-petandioldiisobutyrat IBOH - Isobutanol IBAL - Isobutyraldehyd

Beispiel 2

In diesem Beispiel wird die Wirkung veranschaulicht, die Verweilzeit und Temperatur im Kessel am Boden der Vordestillationskolonne 26 auf die Stabilität der Isomeren von 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutyraten haben. Es wurde in unerwarteter Weise gefunden, daß beide Faktoren die Zersetzung dieses Produkts zu unerwünschtem Diol und Diester, die in äquimolaren Mengen gebildet werden, verursacht, deren Gegenwart dann wegen der mit ihrer Abtrennung von dem gewünschten Produkt verbundenen Schwierigkeiten die weitere Reinigung und Gewinnung erschwert. Außerdem stellt ihre Bildung einen Verlust an gewünschtem Produkt dar.
In diesem Beispiel wurde Isobutyraldehyd im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben kondensiert und der nicht umgesetzte Isobutyraldehyd und Wasser wurden im Hochvakuum (ca. 1,33 kPa (10 min hg)) und niedriger Temperatur (ca. 60ºC) entfernt. In dieser Weise wurde ein Rohprodukt erhalten, welches für das Rohprodukt, das aus Kessel 26A gewonnen würde, typisch ist. Dieses Produkt hatte einen Gehalt an 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutyrat von 95 Gew%, 2,7 Gew%. Diol, 0,3 Gew%, Diester und 0.6 Gew% Isobutanol. Die Auswirkung der Verweilzeit und der Temperatur auf die Bildung von Diol und Diester in Kessel 26A der Destillationskolonne wurde durch Erhitzen von Proben des Materials in geschlossenen Gefäßen bei ausgewählten Temperaturen und Zeiten untersucht.
Für jede einzelne Untersuchung wurde eine Probe von 20 g in das Gefäß gegeben, mit Stickstoff gespült und verschlossen. Das Gefäß wurde in einem Ölbad auf die Temperaturen und während der Zeiten erhitzt die in den folgenden Versuchsreihen angegeben sind.
In der ersten Versuchsreihe hatte das Ölbad eine Temperatur von 160ºC und es wurden 4 Proben während 0,25 Stunden, 1 Stunde, 2 Stunden und 4 Stunden erhitzt. Der Gehalt der erhitzten Proben an Diester, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentyldiisobutyrat wurde als Anzeichen für das Ausmaß der Zersetzung bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe A dar und entspricht der Kurve A in Abbildung 2.
Eine zweite Reihe von 4 Proben wurde auf gleiche Weise wie in Versuchsreihe A bei einer Temperatur des Ölbads von 170ºC untersucht. Die Proben wurden dann entnommen und der Gehalt an Diester wie in Versuchsreihe A bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe B dar und entspricht Kurve B in Abbildung 2.
Eine weitere Reihe von 4 Proben wurde in gleicher Weise bei einer Ölbadtemperatur von 180ºC untersucht und die Proben wurden dann entnommen und der Gehalt an Diester wie in Versuchsreihe A bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe C dar und entspricht der Kurve C in Abbildung 2.
Eine weitere Reihe von 4 Proben wurde in gleicher Weise bei einer Ölbadtemperatur von 190ºC untersucht und die Proben wurden dann entnommen und ihr Gehalt an Diester wie in Versuchsreihe A bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe D dar und entspricht Kurve D in Abbildung 2.
Eine weitere Reihe von 4 Proben wurde in gleicher Weise bei einer Ölbadtemperatur von 200ºC untersucht und die Proben wurden dann entnommen und ihr Gehalt an Diester wurde wie in Versuchsreihe A bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe E dar und entspricht Kurve E in Abbildung 2.
Eine weitere Reihe von 4 Proben wurde in gleicher Weise bei einer Ölbadtemperatur von 220ºC untersucht und die Proben wurden dann entnommen und ihr Gehalt an Diester wurde wie in Versuchsreihe A bestimmt. Dies stellt Versuchsreihe F dar und entspricht Kurve F in Abbildung 2.
Die Menge an durch Zersetzung von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat in jeder der Versuchsreihen gebildeten Diester ist in Tabelle II zusammengefaßt. TABELLE II Versuchsreihe Temperatur, ºC ± 3ºC Gew.% Diester zu Beginn nach 0,25 Stunden nach 1 Stunde
Die Daten zeigen den unerwarteten und nicht vorhersagbaren schnellen Anstieg der Zersetzungsgeschwindigkeit des 2,2,4-Trimethyl-1-hydroxypentylisobutyrats bei erhöhter Verweilzeit und erhöhter Temperatur in Kessel 26A in Gegenwart des Katalysators und die Notwendigkeit, das Verfahren auf dieser Stufe sorgfältig zu regeln. Deshalb sind in einer kontinuierlichen Destillation Temperaturen unterhalb etwa 200ºC und Verweilzeiten von bis zu 0,5 Stunden bevorzugt.

Beispiel 3

Versuch A

- Isobutyraldehyd wurde unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur unter im wesentlichen den gleichen Reaktionsbedingungen zu 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutyraten umgesetzt. Sobald das 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrate enthaltende Reaktionsgemisch aus dem Röhrenreaktor 24 austrat, wurde es in dem mit dem Heizband umwickelten Abschnitt 25 auf etwa 121 ºC erhitzt und direkt bei Boden 20 in die 40 Böden aufweisende Oldershaw-Destillationskolonne 26 eingeleitet und, wie in Beispiel 1 beschrieben, destilliert. Die Destillationsbedingungen und die Zusammensetzung des in Kessel 26A am Boden der Destillationskolonne gewonnenen Rohprodukts sind in Tabelle III angegeben. Die durchschnittliche Verweilzeit des Materials in Kessel 26A betrug 15 Minuten und die Kesseltemperatur wurde bei etwa 189ºC gehalten.

Versuch B

- Versuch A wurde zu Vergleichszwecken wiederholt. In diesem Versuch wurde jedoch das in die Destillationskolonne eintretende Material auf 133ºC vorerhitzt und die Kesseltemperatur wurde bei etwa 208ºC gehalten. Die Verweilzeit war ebenfalls 15 Minuten. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben. Bezüglich der Definition der Produkte wird auf die Fußnoten von Tabelle I verwiesen. TABELLE III Versuch Stunden Temperatur, ºC Vorerhitzen Kessel über Kopf Analysenwerte des Konzentrates, % Diol Diester
Die auch bei einer kurzen Verweilzeit von 15 Minuten und einer Kesseltemperatur von 208ºC gegenüber 189ºC deutlich höheren Mengen an Diol und Diester sind klar ersichtlich. Wie in Beispielen 2 und 3 gezeigt wird, sind Temperaturen unter 200ºC bevorzugt.

Beispiel 4

Unter Verwendung der in Beispiel 1, Versuch B, beschriebenen Apparatur und unter im wesentlichen den gleichen Bedingungen wurde Isobutyraldehyd katalytisch zu 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoyisobutyraten umgesetzt. Das aus dem Reaktor 24 austretenden Reaktionsgemisch ging direkt mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 Liter pro Stunde bei Boden 26 in die Destillationskolonne 26. Nicht umgesetzter trockener Isobutyraldehyd wurde durch Leitungen 31 und 21 zurückgeführt und Wasser mit einer kleinen Menge von Isobutyraldehyd wurde über Kopf durch Leitung 27 abgeführt und in Kessel 28 getrennt. Rohes konzentriertes Reaktionsprodukt wurde in Kessel 26A gesammelt und durch Leitung 29 in ein Vorratsgefäß geleitet. Die durchschnittliche Verweilzeit des rohen Konzentrats in Kessel 26A lag im Bereich von etwa 60 bis 120 Minuten. Eine Menge von 2,699 g des rohen Konzentrats wurden zweimal gewaschen. Die erste Wäsche wurde in Gefäß 30 unter Verwendung von 10 Vol.% Wasser bezogen auf das Konzentrat und die zweite Wäsche wurde in Gefäß 35 unter Verwendung von 4 Vol.% Wasser durchgeführt. Das zweimal gewaschene rohe Konzentrat wurde auf 200ºC bis 220ºC erhitzt und durch Leitung 38 in die Destillationskolonne 39 eingeleitet. Die Destillation wurde in Kolonne 39 mit einem Druck 13,33 kPa (100 torr) und einer Temperatur im Kessel 39A von etwa 195ºC±3ºC durchgeführt. Die Mischung der gewünschten gereinigten 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrate wurde durch Leitung 40 oberhalb des Zugabepunkts von Kolonne 39, wo etwa ein Rückflußverhältnis von 1:1 aufrechterhalten wurde, als Seitenprodukt entnommen. Die leicht siedenden Anteile wurden als Kopfprodukt bei einem Punkt oberhalb der Entnahme des Seitenprodukts entnommen und der Kolonnenkopf wurde unter nahezu totalem Rückfluß gehalten, um den Verlust an Produkt über Kopf möglichst klein zu halten. Es wurde eine kalte Vorlage verwendet, um Material zu sammeln, das nicht mit dem Kopfprodukt gewonnen wurde. Die in Kessel 39A gesammelten Rückstände und ein Kesselprodukt wurden mit einer Geschwindigkeit entnommen, um eine durchschnittliche Verweilzeit in Kessel 39A von weniger als einer Stunde aufrechtzuerhalten. Das als Seitenprodukt gewonnene gereinigte 2,2,4-Trimethyl-3-hydroxypentylisobutyrat wog 2,358 g und hatte eine Reinheit von 98,3 %. Die Zersetzung von Produkt zu unerwünschtem Diol und Diester war während der Destillation in Kolonne 39 sehr gering. Er betrug in Folge der kurzen Verweilzeit und der niedrigen Temperatur in Kessel 39A und dem niedrigen Gehalt an Katalysatorkation in dem in die Kolonne 39 eingeführten Gemisch weniger als 0,5 Gew% (5,4 g Diol und 4,8 g Diester wurden gebildet). Tabelle IV zeigt die Zusammensetzungen des rohen in die Kolonne 39 eingespeisten Konzentrats und der verschiedenen Fraktionen, die nach Beendigung der Destillation gewonnen wurden. Bezüglich der Definition der Produkte wird auf die Fußnoten von Tabelle I verwiesen. TABELLE IV Diol % Diester % Ausgangsgemisch Gewonnene Fraktionen Gereinigtes IBT Kopfprodukt Kältefalle Kesselprodukt Kesselrückstand

Beispiel 5

Eine Menge von 1,790 g von in Beispiel 4 hergestelltem rohem Konzentrat wurde nach im wesentlichen der gleichen Methode wie in Beispiel 4 beschrieben gereinigt. In diesem Fall lag jedoch der Druck in der Destillationskolonne 39 bei 33,25 kPa (250 torr) und die Temperatur im Kessel 39A war 215ºC±3ºC. Die gereinigten 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrate hatten eine Reinheit von 98,1 % und wogen 1,530 g. Aus den in Beispiel 4 dargelegten Gründen erfolgte sehr wenig Zersetzung. Sie betrug weniger als 0,1 Gew% (0,1 g Diol und 1,2 g Diester wurden gebildet). Tabelle V zeigt die Analysenwerte der nach Beendigung der Destillation gewonnenen Fraktionen. Bezüglich der Produktedefinitionen wird auf die Fußnoten von Tabelle I verwiesen. TABELLE V Diol % Diester % Gewonnene Fraktionen Gereinigtes IBT Kopfprodukt Kältefalle Kesselprodukt Kesselrückstand

Beispiel 6

Für Vergleichszwecke wurde eine Menge von 2,468 g von in Beispiel 4 hergestelltem rohen Konzentrat nach der in Beispiel 4 beschriebenen Arbeitsweise gereinigt, mit der Ausnahme, daß das Rohprodukt nur einer einzigen Wäsche mit Wasser unterworfen wurde, wobei 10 Vol.% Wasser als Waschmedium verwendet wurden, um die Auswirkung von höheren Gehalten an im System vorliegenden Katalysator auf die Zersetzung des Produkts während der abschließenden Destillation zu untersuchen. Die einmalige Wäsche des Rohprodukts mit Wasser ermöglichte immer noch die Gewinnung von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyraten von hoher Qualität, es wurden aber auch unter den angewandten milden Destillationsbedingungen etwa 6 % von ursprünglich in der eingespeisten Mischung vorhandenen Produkt zu Diol und Diester zersetzt (48,7 g Diol und 77,9 g Diester wurden gebildet). Dies ist deutlich mehr als das, was in Beispielen 4 und 5 beobachtet wurde. In dieser Destillation lag der Druck in der Destillationskolonne 39 bei 13,33 kPa (100 torr) und die Temperatur in Kessel 39A war etwa 195ºC ± 3ºC. Die gereinigten 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutyrate hatten eine Reinheit von 97 % und wogen 1,820 g. Tabelle VI zeigt die Analysenwerte der nach Beendigung der Destillation gewonnenen Fraktionen. Bezüglich der Identifikation der Produkte wird auf die Fuß noten von Tabelle I verwiesen. TABELLE VIGewonnene Fraktionen Diol % Diester % Gereinigtes IBT Kopfprodukt Kältefalle Kesselprodukt Kesselrückstand

Claims

1. Verfahren zur Herstellung und Gewinnung eines trisubstituierten Glykolmonoesters der Formel

in welcher X Wasserstoff oder eine Gruppe

bedeutet, mit der Maßgabe, daß jeweils nur eine Gruppe X Wasserstoff ist, und R' und R" unabhängig voneinander Kohlenwasserstoffgruppen darstellen, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, durch Kondensation eines C&sub4;-C&sub1;&sub2;-Aldehyds in Gegenwart einer starken Base als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vordestillation des erhaltenen Reaktionsgemisches durchgeführt wird, bevor dieses Reaktionsgemisch sich abkühlt oder mit einem zugesetzten wässerigen Medium in Berührung kommt, wobei alles vorhandene Wasser über Kopf abgetrennt wird und ein aus einem rohen, konzentrierten, trisubstituierten Glykolmonoester enthaltenden Gemisch von Reaktionsprodukten bestehendes Sumpfprodukt als Sumpfproduktstrom gewonnen wird und dieser rohe konzentrierte Strom von Sumpfprodukten nachfolgend weiter gereinigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Sumpfprodukts 150ºC bis 210ºC beträgt und die Verweilzeit des Sumpfprodukts vor seiner Gewinnung als Sumpfproduktstrom 120 Minuten nicht übersteigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Sumpfprodukts 160ºC bis 200ºC beträgt und die Verweilzeit des Sumpfprodukts vor seiner Gewinnung als Sumpfproduktstrom 60 Minuten nicht übersteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Sumpfprodukts 160ºC bis 200ºC beträgt und die Verweilzeit des Sumpfprodukts vor seiner Gewinnung als Sumpfproduktstrom 30 Minuten nicht übersteigt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Sumpfprodukts 180ºC bis 190ºC beträgt und die Verweilzeit des Sumpfprodukts vor seiner Gewinnung als Sumpfproduktstrom 60 Minuten nicht übersteigt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Sumpfprodukts 180ºC bis 190ºC beträgt und die Verweilzeit des Sumpfprodukts vor seiner Gewinnung als Sumpfproduktstrom 30 Minuten nicht übersteigt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der erwähnte Aldehyd Isobutyraldehyd ist, der erwähnte Katalysator eine wässerige Lösung von Natriumhydroxid darstellt, die 30 Gew.% bis 60 Gew.% Natriumhydroxid enthält, und worin der erwähnte trisubstituierte Glykolmonoester 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die erwähnte wässerige Lösung von Natriumhydroxid 35 Gew.% bis 60 Gew.% Natriumhydroxid enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der erwähnte Strom von konzentriertem rohem Sumpfprodukt durch eine Reihe von Waschungen mit Wasser und Trennungen gereinigt wird und das mit Wasser gewaschene Rohprodukt destilliert wird, um gereinigten trisubstituierten Glykolmonoester der Formel 1 zu gewinnen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der erwähnte Strom von konzentriertem rohem Sumpfprodukt durch eine Reihe von Waschungen mit Wasser und Trennungen gereinigt wird und das mit Wasser gewaschene Rohprodukt destilliert wird, um gereinigtes 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiolmonoisobutyrat zu gewinnen.