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CH494733A - Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol

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Publication number
CH494733A
CH494733A CH1537567A CH1537567A CH494733A CH 494733 A CH494733 A CH 494733A CH 1537567 A CH1537567 A CH 1537567A CH 1537567 A CH1537567 A CH 1537567A CH 494733 A CH494733 A CH 494733A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
nitrobenzene
catalyst
aminophenol
organic layer
reduction
Prior art date
Application number
CH1537567A
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English (en)
Inventor
G Benner Roland
Original Assignee
G Benner Roland
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Publication date
Application filed by G Benner Roland filed Critical G Benner Roland
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol.



   Bekannt sind einige Verfahren zur Herstellung von p Aminophenol durch katalytische Hydrierung von Nitrobenzol. Es wird angenommen, dass die Reaktion die Bildung eines Zwischenproduktes, Phenylhydroxylamin, umfasst, und es scheint, dass dann durch Umlagerung das gewünschte p-Aminophenol entsteht. Bekannte Verfahren, wie z.B. aus dem U.S.-Patent Nr. 2 198 249 hervorgeht, haben hohe Temperaturen und starke Schwefelsäure verwendet. Die Ausbeuten des Produkts waren jedoch relativ gering und das Endprodukt von geringer Reinheit.



  Diese Verfahren waren daher nicht sehr wirtschaftlich, denn das Produkt erforderte ohne Ausnahme die Ausführung von ausgedehnten Reinigungsprozessen vor seinem Verkauf oder seinem Gebrauch für andere Zwecke.



  Es ist nun bekannt, dass Variationen der Temperatur, des Druckes und der Säurekonzentration des Reaktionsgemisches, wenn auch von geringfügiger Natur, relativ grosse und unerwünschte Veränderungen sowohl in der Ausbeute als auch in der Qualität des abgesonderten Para-aminophenols hervorrufen können.



   Im U.S.-Patent Nr. 2765 342 wird ein Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol durch Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff offenbart. Es ist ein Merkmal dieses Verfahrens, dass Nitrobenzol mit sorgfältig gesteuerter Zuführgeschwindigkeit während des ganzen Reduktionsvorganges beigegeben wird, so dass kein nen   nenswerter    Betrag davon ungelöst im sauren Reaktionsmedium zurückbleibt. Wenn die Zuführgeschwindigkeit   einen    bestimmten Grenzwert übersteigt, konglomeriert der Katalysator in den Tröpfchen des ungelösten Nitrobenzols und die Reduktionsgeschwindigkeit wird sehr langsam. Eine so subtile Steuerung erfordert einen Zuführungsmechanismus von hoher Präzision, welcher dauernd gemäss der Reduktionsgeschwindigkeit nachreguliert werden muss.

  Die zufällige Hinzufügung von übermässigem Nitrobenzol würde die Reaktionsgeschwindigkeit sehr stark vermindern und damit die Leistung der Anlage herabsetzen. Auf der andern Seite kann die zufällige Einstellung der Beigabe von Nitrobenzol unter zu strengen Bedingungen die Bildung von lästigen Nebenprodukten veranlassen, wovon eines p Aminozyklohexanol, welches durch Hydrierung von Aminophenol gebildet wird, zu sein scheint. Die Erzeugung jeglicher bedeutenden Mengen dieser Nebenprodukte setzt die Ausbeute herab und erschwert auch die Gewinnung von p-Aminophenol hoher Qualität. Eine solche Überhydrierung tritt bei Anwesenheit von Nitrobenzol überhaupt nicht in Erscheinung, vermutlich weil es vorzugsweise den in der Lösung enthaltenen Wasserstoff aufzehrt.



   Ein weiterer, nicht leicht ersichtlicher Nachteil der erwähnten Methoden besteht darin, dass die Kosten eines für vernünftige Reduktionsgeschwindigkeiten erforderlichen Katalysators erheblich sind. Obwohl mit scheinbar geringen Mengen von Platinkatalysatorsubstanz, in der Grössenordnung von 0,02 bis   0,03cm,    Metall bezüglich des Nitrobenzols vernünftige Reduktionsgeschwindigkeiten erhalten werden, sind die Kosten dieses Katalysators in   solchen    Mengen unerschwinglich, falls er nicht mehrmals benützt und dann in geeigneter Weise zurückgewonnen werden kann. Beim gegenwärtigen Preis für Platin haben diese Mengen an Katalysatorsubstanz ungefähr den doppelten Wert aller übrigen Rohmaterialien, d.h. des Nitrobenzols. der Schwefelsäure und der Benetzungsmittel, welche bei diesem Verfahren für die Herstellung von Aminophenol erforderlich sind.



   Die hohen Kosten der Edelmetall-Katalysatoren machen deren Regenerierung unerlässlich. Diese Katalysatoren werden üblicherweise durch Filtrierung von den Reduktionsmassen regeneriert. Der Nassfilterkuchen wird dann üblicherweise für die Regenerierung seines Metallgehaltes einem Edelmetallscheider zugeführt. Bedingt durch unvermeidliche Verluste durch die Regenerierungskosten und die Kosten für die Umwandlung des regenerierten Metalls in Katalysatorform, ist der Gebrauch von scheinbar geringen Mengen des Katalysators sehr aufwendig.



   Es wurde nun eine Methode entdeckt, wodurch die obenerwähnten Ziele erreicht werden können, sowie andere angestrebte Ziele, welche anhand der folgenden Beschreibung der Erfindung in Erscheinung treten.



   Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass es eine Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff in einem flüssigen heterogenen System bei einer Temperatur von  ungefähr 600 bis ungefähr 1200C in Anwesenheit von mindestens annähernd   5-20Gew.-%    Schwefelsäure und eines Metall enthaltenden Katalysators aus der Gruppe Platin, Palladium und deren Mischungen umfasst, so dass eine Reaktionsproduktmischung erhalten wird, welche eine wässrige Schicht mit p-Aminophenol und eine organische Schicht einschliesst, wobei die organische   Schicllt    eine solche Menge von Nitrobenzol enthält, welche ausreicht, um den Metallkatalysator in Suspension zu halten, und dass es eine Trennung der organischen   Schicht    von der wässrigen Schicht vorsieht.



   Das Verfahren zieht ganz grob die Reduktion und die Umlagerung von Nitrobenzol in einem einstufigen katalytischen Prozess unter kritischen Reaktionsbedingungen einschliesslich Temperatur, Reaktionssäuregrad und Steuerung des Standes der Reaktion, soweit sie auf ihren Endpunkt bezogen ist, sowie unter anderen kritischen Bedingungen in Betracht. Diese letztere Steuerung wird insbesondere als wichtig erachtet, um brauchbare Reduk   tionsgeschwindigkeiten    mit kommerziell praktischen Mengen von   Katalysatorsubstanz    zu erzielen, sowie um die Mittel für ein neues Verfahren für den Wiedergebrauch und die Regenerierung der Katalysatorsubstanz in entweder schubweiser oder kontinuierlicher Operation zu haben.



   Bei schubweiser Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff in Anwesenheit von genügend Katalysatorsubstanz schreitet die Absorption von Wasserstoff schnell und gleichmässig vorwärts bis ungefähr 85-95% des Nitrobenzols reagiert haben. Es wurde festgestellt, dass im wesentlichen der ganze Katalysator im Nitrobenzol schwebt. und dass jenseits dieser Stufe der Vollendung der   Redulrtion    das Nitrobenzol nicht in genügender Menge vorhanden ist, um die ganze Katalysatorsubstanz zu suspendieren. Dementsprechend schlägt sich der Katalysator auf der Oberfläche des Reaktionsgefässes nieder, und die Absorptionsgeschwindigkeit wird gering. Es wurde auch gefunden, dass bei Unterbrechung der Reduktion bei oder vor dieser Stufe der Vollendung das Nitrobenzol, welches im wesentlich sämtliche Katalysatorsubstanz enthält, sich von der wässrigen Reduktionsmasse trennt.

  Es wurde ferner gefunden, dass der Katalysator, welcher im   Nitrobenzol    suspendiert ist, genügend Aktivität für den Wiedergebrauch in mindestens vier weiteren Stufen reduktionen aufweist. Das Nitrobenzol mit der suspendierten Katalysatorsubstanz kann leicht von der Reduktionsmasse getrennt und dann einem nachfolgenden Reduktionsschub von Nitrobenzol beigefügt werden.



   Früher wurden Katalysatoren regeneriert, indem sie durch Filtrierung von der Reduktionsmasse getrennt worden sind. Der nasse Katalysator-Filterkuchen wurde dann entweder für die Regenerierung einem Edelmetallscheider zugeführt oder gelegentlich in einer anderen Reduktion gebraucht. Neben dem Aufwand der Filtrierung und der Behandlung des Katalysators sind bei der Behandlung von   Nassfilterkucheu    Verluste unvermeidlich. Es ist auch schwierig zu verhüten, dass der Katalysator übermässig der Luft ausgesetzt wird, was seine Aktivität vermindert, insbesondere wenn organische Verbindungen wie z.B. p-Aminophenol vorhanden sind.



  Diese organischen Verbindungen oxydieren augenscheinlich zu Teer, welcher die Katalysatoroberfläche überzieht und seine Aktivität zerstört. Auch sind aktive Edelmetall-Katalysatoren pyrofor und können Dämpfe von gewissen flüchtigen organischen Verbindungen entzünden. Verschütten von Katalysatorkuchen hat schon bei verschiedenen Verfahren zu Bränden geführt.



   Die Regenerierung und der Wiedergebrauch von Katalysatoren als Suspension in Nitrobenzol sind insbesondere vorteilhaft für kontinuierlichen Betrieb. Sämtliche Bestandteile können kontinuierlich einem Reduktionsgefäss oder einem Kaskadensystem von Reduktionsgefässen beigefügt werden, wobei das Niveau durch einen Überlauf, welcher mit einer Absetzkammer in Verbindung steht, konstant gehalten wird.



   Die Suspension des Katalysators im Nitrobenzol, welche sich auf dem Boden der Kammer niederschlägt, kann dann kontinuierlich ins Reduktionsgefäss zurückgeführt, z.B. gepumpt werden. Das p-Aminophenol kann dann mit konventionellen Mitteln aus der klaren oberen Schicht der   p-Aminophenol-Lösung    gewonnen werden.



   Betriebsfähige Katalysatoren enthalten Platin und Palladium und deren Mischungen. Die metallischen Katalysatoren werden von   einem    neutralen Feststoff getragen, wobei sich Kohlenstoff als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Es ist von Vorteil, angelagerte Katalysatoren zu verwenden, welche 1-5% Platin und/oder Palladium auf aktiver Kohle enthalten, obschon auch Katalysatoren, welche 0,1-20% von diesen Metallen enthalten, gebraucht werden können. Katalysatoren mit einem Gehalt von   1 - 5%    Metall sind kommerziell erhältlich.



  Katalysatoren mit anderen Konzentrationen können gemäss den Anweisungen des U.S.-Patentes Nr.   2285    277 oder gemäss anderen Methoden, welche in der Literatur beschrieben werden, hergestellt werden.



   Es ist wichtig, Nitrobenzol zu verwenden, welches relativ frei von   Katalysator-Giften    ist Thiophenfreies Nitrobenzol, welches kommerziell erhältlich ist, ist empfehlenswert.



   Mit diesem Typ Nitrobenzol wird vorzugsweise ein angelagerter Katalysator in Katalysatorsubstanzmengen äquivalent zu 0,01 bis 0,10% des Platin- oder Palladiumgewichtes bezüglich des in Reaktion zu bringenden   Nitrobenzols    verwendet. Vorzugsweise wird ein neuer   Katalysator    in solchen Mengen verwendet, dass er die Absorption des Wasserstoffs sowohl ursprünglich, als auch nachdem er mindestens einmal, vorzugsweise jedoch drei- bis zehnmal wiedergebraucht worden ist, auf eine vernünftige Geschwindigkeit bringen wird. Das hier beschriebene Verfahren ist jedoch nicht beschränkt auf die Quantität des verwendeten Katalysators. Die Regenerierung und der Wiedergebrauch des Katalysators über eine Suspension in Nitrobenzol können praktiziert werden mit nur 0,002 bis zu 2,0% Platin oder Palladium bezüglich des Nitrobenzols.

 

   Wie vorstehend betont, ist es sehr wichtig, das Ausmass der Vollendung der Reaktion zu steuern, um eine Suspension des Katalysators im Nitrobenzol aufrecht zu erhalten. Wenn die Reaktion ein gewisses Mass vor der Vollendung nicht überschreiten darf, so dass mindestens 5% und vorzugsweise 10-20% des Nitrobenzols ohne Reaktion bleibt, dann bleibt im wesentlichen sämtliche Katalysatorsubstanz in dem Teil des Nitrobenzols, welcher noch   nicht    reagiert hat. Auch wenn grössere Mengen von noch nicht zur Reaktion gelangtem Nitrobenzol ebenfalls gut funktionieren, ergibt sich kein Vorteil, bei diesem Grad der Vollendung der Reaktion zu arbeiten. Für das Folgende soll Idar gelegt werden, dass das noch nicht in Reaktion getretene Nitrobenzol nur in genügender Menge vorhanden zu sein braucht, um die Suspension des Katalysators zu bewirken.  



   Die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ausbeute an p-Aminophenol werden durch die Temperatur, den Säuregrad und den Partialdruck des Wasserstoffs beeinflusst.



  Bei konstanter Temperatur und Säurekonzentration ist die Reduktionsgeschwindigkeit dem Partialdruck des Wasserstoffes direkt proportional, während die Ausbeute des erhaltenen p-Aminophenols dem Druck umgekehrt proportional ist. Bei konstantem Druck und konstanter Säurekonzentration ist die Reduktionsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Temperatur, während die Ausbeute der Temperatur direkt proportional ist. Die Temperaturen und Drücke werden demgemäss derart ausgewählt, dass vernünftige Ausbeuten von p-Aminophenol in einer vernünftigen Reduktionszeit gewonnen werden.



   Die Reaktionstemperatur sollte innerhalb des Intervalls von 60-1200C, vorzugsweise zwischen 75 und 1000C aufrechterhalten werden. Die Temperatur sollte sehr sorgfältig gesteuert werden, da es wünschenswert ist, dass die Reaktion so rasch wie möglich abläuft und dabei eine gute Ausbeute an p-Aminophenol erzeilt wird. Es wurde gefunden, dass die Reaktionsgeschwindigkeit so eingestellt werden kann, dass sich eine Gesamtausbeute an p Aminophenol und Anilin-Nebenprodukten von über
95% ergibt. Es ist möglich, die Reaktion bei hohen Reduktionsgeschwindigkeiten durchzuführen und folgende Ausbeuten an getrennten Produkten zu erzielen: Ungefähr 75% p-Aminophenol und 15% Anilin. Niedrigere Reduktionsgeschwindigkeiten geben bis zu 85% p Aminophenol. Geringe Mengen von Anilin-Nebenprodukten werden immer in den Endmischungen der Reaktion erhalten.

  Bei   Temperaturen    unterhalb 600C sind die Ausbeuten unerwünscht klein. Bei Temperaturen oberhalb 1200C ist das Produkt von geringer Reinheit und sehr starker Färbung.



   Drücke von 1 bis 2,4 atm sind praktisch. Wenn auch die Reaktionsgeschwindigkeit mit dem Druck ansteigt, wurden höhere Drücke für gute Resultate als unnötig befunden.



   Um eine gute Reaktionsgeschwindigkeit aufrecht zu erahlten, ist ein gutes Rühren der Reaktionsmischung erforderlich. Dies ist speziell wichtig, da es sich hier um ein Zweiphasensystem handelt. Übermässiges Rühren jedoch ist nicht erforderlich. Im allgemeinen ist ein Rührwerk, welches 4-7 PS/m3 entwickelt, zufriedenstellend.



   Der Säuregrad der Reaktionsmischung sollte innerhalb enger Grenzen gesteuert werden. Es wurde gefunden, dass Säurekonzentrationen von 10-15 Gew.-% vorzuziehen sind, obgleich Konzentrationen von 5-20% gebraucht werden können. Es ist schwierig, das Produkt aus verdünnteren Lösungen zu gewinnen. Höhere Konzentrationen ergeben ein Produkt von geringerer Qualität. Der Säuregehalt sollte wenigstens 1,0 bis 5,0, vorzugsweise 1,75 bis 2,25 Säureäquivalente pro Mol Nitrobenzol, welches in Reaktion zu bringen ist, betragen. Geringerer Säuregrad ergibt geringe Produktausbeuten. Hoher Säuregehalt macht die Gewinnung des Produktes wegen der hohen Salzkonzentration, welche bei der Neutralisierung der Reduktionsmasse für die Trennung des Produktes gebildet wird, schwierig.



   In der üblichen Praxis des hier beschriebenen Verfahrens kann ein Benetzungsmittel wie z.B. eine quartäre Ammoniumverbindung verwendet werden. Die quartäre Ammoniumverbindung, falls sie verwendet wird, sollte wasserlöslich und bei Anwesenheit von Schwefelsäure stabil sein. Solche Verbindungen enthalten im allgemeinen mindestens eine Alkylgruppe, welche mindestens 10 und höchstens 18 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele solcher Verbindungen schliessen Dodecyl-trimethyl-ammoniumchlorid, Octadecyl-trimethyl-ammoniumchlorid, Octadecyl-trimethyl-ammoniumbromid, Octadecyl-dimethyläthyl-ammoniumchlorid, Dioctadecyl-dime   thyl-ammoniumchlorid,    Tetramethyl-ammoniumchlorid, und ähnliches ein. Im allgemeinen werden in der Reaktionsmischung mindestens 0,01% und bis zu ungefähr 0,2% bezüglich des Gewichtes der verdünnten Schwefelsäuresuspension verwendet.



   Die Erfindung wird anschliessend anhand folgender Beispiele mehr im Detail erläutert.



   Beispiel I  (A) Für die Reaktion wurde ein mit Glas ausgekleidetes 5-Liter-Reaktionsgefäss gebraucht, welches vertikale Wände aufweist und mit einem Rührwerk, an welchem eine Rührschaufel von ungefähr 25 cm2 Fläche angebracht ist, versehen ist. Das Rührwerk wurde mit 450 bis 550 Umdrehungen pro Minute betrieben. Der Kolben enthielt
271 Gramm thiophenfreies Nitrobenzol (2,2 Mole)
205 Gramm   98%ige    Schwefelsäure (2,05 Mole) 1700 Gramm destilliertes Wasser
1,4 Gramm   5 Oige    Platin-auf-Kohlenstoff Katalysa torsubstanz
1,0 Gramm Dodecyl-trimethyl-ammoniumchlorid.



   Die Reduktion wurde bei 82 bis   86"C    unter leichtem Druck, welcher durch Hinzufügen von Wasserstoff bei 20 bis 30 mm aufrechterhalten wurde, ausgeführt. Die Reaktion wurde fortgeführt, bis ungefähr 95000   cm3    Wasserstoff absorbiert und   88 ,Zo    des Nitrobenzols reduziert waren. Zu Beginn der Reduktion war die Absorptionsgeschwindigkeit 275 bis 325   cm3    Wasserstoff pro Minute.



  Diese Geschwindigkeit senkte sich nur geringfügig auf   250-300cm3    pro Minute, wenn die Reaktion unterbrochen wurde   51/2    Stunden nach dem Start. Nachdem die Reaktionsmischung einige Minuten sedimentieren konnte, wurde die klare obere wässrige Schicht von der unteren Schicht des Nitrobenzols, welches nicht in Reaktion getreten war und den Katalysator in Suspension enthielt, getrennt. Die untere Schicht wog 33 Gramm äquivalent zu 12% des geladenen Nitrobenzols.



   Die obere Schicht wurde in einen Destillierkolben übergeführt und 300   cm3    Wasser wurden wegdestilliert.



  Das Destillat enthielt eine geringe Menge von Nitrobenzol, welches in der wässrigen Schicht gelöst worden war.



  Der pH-Wert der im Kolben verbliebenen Lösung wurde auf 6,0 adjustiert und die Destillation wurde fortgesetzt um das Anilin, welches als Nebenprodukt der Reduktion erzeugt worden war, zu entfernen. Darauf wurden 8 Gramm Aktivkohle dem Kolben beigegeben, welcher während 5 Minuten bei 98 bis 1000C geschüttelt und dessen Inhalt hernach filtriert wurde. Der pH-Wert des Filtrates wurde auf 7,2 mit mehr Ammoniak adjustiert und dann auf   10 C    unter einer Atmosphäre Stickstoff abgekühlt. Die p-Aminophenol-Kristalle wurden filtriert und getrocknet. Das trockene p-Aminophenol war fast weiss und wurde zu 99,1% analysiert. Es wog 154 Gramm, was eine   73 ,tOige    Ausbeute in bezug auf Nitrobenzol, welches in Reaktion getreten war, bedeutet. 

  Die Analyse ergab, dass das Filtrat 12,5 Gramm mehr p Aminophenol enthielt, was einer Ausbeute von 6% bezüglich des in Reaktion getretenen Nitrobenzols entspricht, wodurch die totale Ausbeute auf 79% anstieg.



  Das während der Entfernung des Anilins angesammelte   Destillat enthielt 28 Gramm Anilin, was einer Ausbeute von 15% bezüglich des in Reaktion getretenen Nitrobenzols entspricht.



   (B) Ein anderer Prozess wurde unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 (A) ausgeführt, ausgenommen dass 100% des Nitrobenzols während einer Reaktionsdauer von   7%    Stunden in Reaktion gebracht wurde. Der Katalysator war vollständig suspendiert in der resultierenden wässrigen Reaktionsproduktmischung.



  Um den Katalysator zu trennen, musste die gesamte Reaktionsproduktmischung filtriert werden. Ausserdem wurde festgestellt, dass der Katalysator während seiner erforderlichen Regenerierung in unerwünschter Weise der Atmosphäre ausgesetzt war.



   Beispiel 2
In denselben Kolben, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden eingefüllt:
246 Gramm Nitrobenzol (2,0 Mole)
33 Gramm Nitrobenzol, welches den vom Beispiel 1 regenerierten Katalysator enthielt
205 Gramm 98%ige Schwefelsäure 1400 Gramm destilliertes Wasser
300 Gramm Destillat, welches das vom Beispiel 1 re generierte Nitrobenzol enthielt
1,0 Gramm Dodecyl-trimethyl-ammoniumchlorid.



   Die Reduktion wurde wie im Beispiel 1 beschrieben ausgeführt. Die Reaktion wurde wiederum unterbrochen, nachdem 95000   cm2    Wasserstoff absorbiert und 85% des Nitrobenzols reduziert worden waren. Die Reaktionsmischung wurde aufbereitet, wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Reaktionsdauer betrug wiederum   5%    Stunden.



  Die Ausbeute an p-Aminophenol war 163 Gramm äquivalent zu   75%    des neuen geladenen Nitrobenzols.



   Beispiel 3
Drei weitere Reduktionen wurden, wie im Beispiel 2 beschrieben, ohne Zusatz von weiterer Katalysatorsubstanz, ausgeführt. Dabei waren die Ausbeuten an isoliertem p-Aminophenol   73%,      7607o    bzw. 78% bezüglich des neuen geladenen Nitrobenzols. Die Reduktionszeiten waren   53    Stunden,   61%    Stunden bzw.   63    Stunden und der Betrag an reduziertem Nitrobenzol bewegte sich zwischen ungefähr 84 und 86%.



   Beispiel 4
Eine weitere Reduktion wurde, wie im Beispiel 2 beschrieben, mit dem regenerierten Katalysator von der 5. Reduktion plus 0,4 Gramm neuer Katalysatorsubstanz ausgeführt. Die Reduktionszeit betrug 5 Stunden und der
Betrag von Nitrobenzol, welches reduziert worden war, belief sich auf 84%. Eine 74%ige Ausbeute von p Aminophenol ausserordentlicher Qualität (in bezug auf das neue geladene Nitrobenzol) wurde erhalten.



   Beispiel 5
Es wurde eine Reduktion von Nitrobenzol gemäss
Beispiel 1 mit dem einen Unterschied, dass 3,0 Gramm von 5%igem Palladium-auf-Kohle-Katalysator anstelle des Platinkatalysators verwendet wurde, ausgeführt.



   Nach der Reaktion war der Katalysator fast vollständig im Nitrobenzol, welches nicht zur Reaktion gebracht worden war, suspendiert. Die Reaktion erforderte 5
Stunden und eine 70% Ausbeute von p-Aminophenol  (basierend auf dem Nitrobenzol, welches in Reaktion getreten war) wurde mit ungefähr 85% reduziertem
Nitrobenzol erhalten.



   Beispiel 6
Eine weitere Reduktion gemäss Beispiel 1 wurde durchgeführt, wobei jedoch eine Temperatur von 90 bis 950C verwendet wurde. Die Reduktionszeit betrug 12 Stunden. Die Ausbeute von isoliertem p-Aminophenol war 83% bezüglich des Nitrobenzols. Das nicht in Reaktion getretene Nitrobenzol, ungefähr 15%, enthielt im wesentlichen den Katalysator in Suspension.



   Die oben erwähnten Beispiele zeigen die Vorteile der Regenerierung und des   Wiedergebrauchs    des Katalysators, indem die Reaktion bis kurz vor ihrer Vollendung durchgeführt wird. Dabei wird nicht nur der Katalysator regeneriert und wiedergebraucht, sondern die langsame   Reduktionsperiode,    wenn fast sämtliches Nitrobenzol reduziert worden ist, wird ausgeschaltet. Beispielsweise war die Reduktion im Beispiel 1 (A) in   5%    Stunden zu 88% vollendet. Um die restlichen   1207o    Nitrobenzol zu reduzieren, wären weitere   l1/2    bis 2 Stunden mit der Quantität an Katalysatorsubstanz, welche im Beispiel 1 (B) verwendet wurde, erforderlich.

 

   Falls das Nitrobenzol zufälligerweise vollständig reduziert wird, kann die Suspension des Katalysators durch Hinzufügung einer genügenden Menge Nitrobenzol erreicht werden. Im allgemeinen erfordert eine solche Prozedur Aufrühren oder Schütteln der Reaktionsmischung.



   Das vorstehend beschriebene Verfahren zeichnet sich somit durch   kommerziell    praktische Herstellung von p Aminophenol in grosser Ausbeute und von verbesserter Qualität durch katalytische Reduktion, insbesondere Hy   drierung    von Nitrobenzol unter kontrollierten und kritischen Bedingungen aus, wobei gewisse Edelmetalle als Katalysatoren benützt werden. Zudem können diese Edelmetall-Katalysatoren regeneriert und somit für den Wiedergebrauch zurückgewonnen werden. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Reduktion von Nitrobenzol mit Wasserstoff in einem flüssigen heterogenen System bei einer Temperatur von ungefähr 600 bis ungefähr 1200C in Anwesenheit von mindestens annähernd 5-20 Gew.-'7O Schwefelsäure und eines Metall enthaltenden Katalysators aus der Gruppe Platin, Palladium und deren Mischungen umfasst, so dass eine Reaktionsproduktmischung erhalten wird, welche eine wässrige Schicht mit p-Aminophenol und eine organische Schicht einschliesst, wobei die organische Schicht eine solche Menge von Nitrobenzol enthält, welche ausreicht, um den Metallkatalysator in Suspension zu halten, und dass es eine Trennung der organischen Schicht von der wässrigen Schicht vorsieht.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur sich im Intervall von ungefähr 75 bis ungefähr 1000C befindet.
    2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator aus Platin und/oder Palladium besteht.
    3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens 5% der Menge zugeführten Nitrobenzols in der organischen Schicht nicht in Reaktion getreten ist.
    4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung bei ungefähr 1 bis ungefähr 2,4 atm durchgeführt wird.
    5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine zurückgewonnene organische Schicht im Kreislauf zu einer Hydrierungsstufe zurückgeführt wird.
    6. Verfahren nach den Unteransprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Schicht genügend nicht in Reaktion getretenes Nitrobenzol enthält, um annähernd sämtliche metallhaltige Katalysatorsubstanz zu suspendieren.
    7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht in Reaktion getretene Nitrobenzol in der organischen Schicht mindestens 5% der totalen Menge des der Reaktionsmischung beigefügten Nitrobenzols ausmacht.
CH1537567A 1965-07-08 1967-11-02 Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol CH494733A (de)

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