DE19717181A1 - Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von Olefinen zu Aldehyden/Ketonen unter C=C-Bindungsspaltung - Google Patents
Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von Olefinen zu Aldehyden/Ketonen unter C=C-BindungsspaltungInfo
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Classifications
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
- C07C45/30—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with halogen containing compounds, e.g. hypohalogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von bestimmten
rheniumorganischen Verbindungen zur selektiven katalytischen Oxidation von
Olefinen zu den entsprechenden Carbonylverbindungen unter
C=C-Bindungsspaltung sowie ein Verfahren dafür.
Für die Oxidation von Olefinen unter C=C-Bindungsspaltung zu Carbonsäuren und
Aldehyden sind nach wie vor Methoden dominierend, die durch den
stöchiometrischen Einsatz des Oxidationsmittels charakterisiert sind (CrO3/H2SO4,
Manganverbindungen, RuO4). Diese Verfahren leiden dabei nicht nur unter dem
ökologischen und ökonomischen Problem des anorganischen Salzanfalles, der eine
aufwendige und damit teure Reinigung der Abwässer erforderlich macht, sondern
auch an mangelnder gesundheitlicher und pharmakologischer Unbedenklichkeit
sowie der mangelhaften Selektivität, was die Synthese von Aldehyden anbetrifft.
Eine Oxidation mit diesen Reagenzien führt zudem ausschließlich zu Carbonsäuren,
da die als Zwischenstufe erzeugten Aldehyde sofort weiterreagieren und nicht
isoliert werden können.
Im Bereich der katalytischen Prozeßführung für die C=C-Bindungsspaltung sind
bisher lediglich Systeme als effizient zu bezeichnen, in denen
Rutheniumverbindungen als Katalysatoren eingesetzt werden (R. A. Sheldon, J.
Kochi, Metal-Catalyzed Oxidation of Organic Compounds, Academic Press, New
York, 1981). Der Vorteil eines katalytischen Verfahrens tritt allerdings in der
Oxidationschemie erst dann wirklich zu Tage, wenn das eingesetzte primäre
Oxidationsmittel von ökologischer Unbedenklichkeit ist. Rutheniumverbindungen
haben diesbezüglich den Nachteil, mit dem ökologisch unbedenklichen
Wasserstoffperoxid als primärem Oxidationsmittel (Reaktionsprodukt Wasser) nicht
vereinbar zu sein, da es hierbei zu rascher, manchmal sogar explosionsartiger
Zersetzung kommt. Die deshalb in Verbindung mit Rutheniumkomplexen
eingesetzten Oxidationsmittel (Peressigsäure, NaOCl, NalO4 etc.) erweisen sich
einerseits als prozeßtechnisch aufwendig und teuer (Peressigsäure), andererseits
können sie das Problem des anorganischen Salzanfalles der stöchiometrischen
Oxidation nicht lösen (NaOCl, NalO4 etc.). Darüberhinaus ist in diesen
rutheniumkatalysierten Oxidationen eine Steuerung zu Aldehyden wegen deren
rascher Weiteroxidation zu Carbonsäuren unmöglich.
So ist insbesondere der Zugang zu aliphatischen Aldehyden bisher im wesentlichen
der Hydroformylierungsreaktion vorbehalten, die ebenfalls von aus dem SHOP-
Prozeß erhältlichen Olefinen ausgeht, den gewünschten Aldehyd im Gegensatz zur
bindungsspaltenden Oxidation aber durch Verlängerung der Kohlenstoffkette mittels
Kohlenmonoxid generiert.
Übergangsmetalle, die mit Wasserstoffperoxid kompatibel sind (Mo, W, Re) eignen
sich bisher lediglich für die Epoxidation in guten Ausbeuten.
C=C-Bindungsspaltungen verlaufen, wenn überhaupt, nur in schlechten Ausbeuten
(C. Venturello, M. Ricci, J. Org. Chem. 1986, 51,1599; G. W. Parshall, U. S.
3646130). Für die selektive Generation von Aldehyden sind diese Systeme jedoch
nicht geeignet.
Auf dem Gebiet der Rheniumchemie haben Arbeiten von Buchler et al.
(DE-A-373 189, DE-A-3 731 690) gezeigt, daß Rhenium-Komplexe in der Lager
sind, Alkene zu epoxidieren.
Aus EP-A-380 085 sind rheniumorganische Verbindungen bekannt, die als
Katalysatoren zur Oxidation von Olefinen zu den entsprechenden Epoxyalkanen
und Diolen in Gegenwart von Wasserstoffperoxid eingesetzt werden.
Soweit die EP 0 380 085 sich auf die Oxidation zu Carbonylverbindungen bezieht,
erfolgt diese entweder ohne Bindungsspaltung bzw. ist lediglich für die Oxidation
von Stilben nachgewiesen.
G. W. Parshall gelingt mit dem System Re2O7/H2O2 die Oxidation von
Cyclododecan zu 1,12-Dodecansäure (US 3,646,130) in wirtschaftlich allerdings
inakzeptablen Selektivitäten.
Es besteht daher die Aufgabe, ein effizientes Katalysatorsystem zu finden, das die
entsprechende Carbonylverbindung, insbesondere den Aldehyd, als das fehlende
Glied in der Oxidationsreihe Olefin - Epoxyalkan bzw. Alkandiol - Alkanal -
Alkansäure unter Bindungsspaltung der C=C-Doppelbindung des eingesetzten
Olefins in hoher Selektivität zugänglich macht.
Es wurde gefunden, daß bestimmte rheniumorganische Verbindungen als
hochaktive Katalysatoren für die Oxidation von Olefinen selektiv zu Aldehyden oder
Ketonen unter Spaltung der C=C-Doppelbindung geeignet sind, wenn sie mit
peroxidhaltigen Verbindungen in einem flüssigen Medium angewendet werden. Dies
ist umso überraschender, da sich die zum Einsatz gebrachten
Rheniumkatalysatoren neben ihrer hohen Aktivität bislang (W. A. Herrmann, R. W.
Fischer, D. W. Marz, Angew. Chem. 1991, 103, 1706) ganz besonders durch ihre
hohe Selektivität bei der Olefinoxidation zu den Epoxiden und gegebenenfalls zu
den konsekutiv durch Hydrolyse gebildeten Diolen auszeichneten.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von Verbindungen der
allgemeinen Formel
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, und bei δ-gebundenen Resten an das C-Atom in d-Stellung wenigstens noch ein Wasserstoffatom gebunden ist, als Katalysatoren zur selektiven Olefinoxidation unter C=C-Bindungsspaltung zu den entsprechenden Carbonylverbindungen in Gegenwart einer peroxidhaltigen Verbindung, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, und bei δ-gebundenen Resten an das C-Atom in d-Stellung wenigstens noch ein Wasserstoffatom gebunden ist, als Katalysatoren zur selektiven Olefinoxidation unter C=C-Bindungsspaltung zu den entsprechenden Carbonylverbindungen in Gegenwart einer peroxidhaltigen Verbindung, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur selektiven
Oxidation von Olefinen zu den entsprechenden Carbonylverbindungen unter
C=C-Bindungsspaltung, wobei die Olefine in Gegenwart von einem Katalysator der
Formel I
R1 aRebOc.Ld (I),
worin R1, a, b, c, d und L die vorstehend genannte Bedeutung haben, in einem
flüssigen Medium mit einer peroxidhaltigen Verbindung oxidiert werden, und das
Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in
einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
Abb. 1 zeigt beispielhaft an Verbindungen der Formel RReO3 deren
Einsetzbarkeit als einstellbare Katalysatoren für die Epoxidation, vicinale
Dihydroxylierung und C=C-Bindungsspaltung unter selektiver Generation von
Aldehyden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können auch in Form ihrer Lewis-
Basen-Addukte vorliegen. Typische Beispiele für Lewis-Basen sind Pyridin,
Bipyridin, t-Butylpyridin, Amine insbesondere sekundäre und tertiäre Amine wie
Triethylamin und Chinuclidin, H2O und Polyether wie z. B. Diglyme.
Unter einem aliphatischen Kohlenwasserstoffrest R1 sind Alkylreste mit 1 bis 10
C-Atomen, Alkenyl- oder Alkinylreste mit 2 bis 10 C-Atomen, Cycloalkyl- oder
Cycloalkenylreste mit 3 bis 10 C-Atomen zu verstehen.
Geeignet sind z. B. Alkylreste R1 wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl und die
verschiedenen Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octylreste wie Ethylhexyl- und Decylreste
sowie Alkenylreste wie Allyl; geeignet sind auch Cycloalkylreste wie Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, alkyliertes Cyclohexyl wie hydriertes Toluyl, Xylyl,
Ethylphenyl, Cumyl oder Cymyl, 1-Menthyl und 1-Norbornyl sowie Alkenylreste wie
Vinyl und Allyl und Cycloalkenylreste wie Cyclopentadienyl und
Pentamethylcyclopentadienyl, wobei Methyl besonders bevorzugt ist.
Geeignete Beispiele für einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest R1 sind
Phenyl oder Naphthyl. Als Beispiel für einen Arylalkylrest sei Benzyl genannt.
Der Rest R1 kann auch substituiert sein. Beispiele für geeignete Substituenten sind
Fluor, Chlor, Brom, NH2, NR2 2, PH3, PHR2 2, PH2R2, PR2 3, OH oder OR2, wobei R2
gleich oder verschieden ist und einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen
Arylrest mit 6 bis 10 C-Atomen darstellt, der z. B. die vorstehend für R1 genannte
Bedeutung haben kann.
Während die Alkyl-, Cycloalkyl- und Arylalkylreste stets δ-gebunden an das Re-
Zentralatom sind, können die Alkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkenyl- und Arylreste R1
δ- oder Π-gebunden an das Re-Zentrum sein.
Ganz besonders bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind C1-C3-
Alkyltrioxorheniumkomplexe wie z. B. die Rheniumoxide Methylrheniumtrioxid
(CH3ReO3), Cyclopentadienylrheniumtrioxid (CpReO3), Cyclopropylrheniumtrioxid
(C3H5ReO3), und Dirheniumheptoxid (Re2O7).
Aus sterischen Gründen ist es günstig, wenn die Verbindung der Formel (I) nicht
mehr als drei Gruppen mit mehr als 6 C-Atomen je Rheniumatom trägt zweckmäßig
enthalten die Verbindungen nur eine solche Gruppe.
Die für die erfindungsgemäße Anwendung einzusetzenden Olefine unterliegen
keinen besonderen Beschränkungen.
Geeignete Verbindungen mit C=C-Doppelbindungen für das erfindungsgemäße
Verfahren sind z. B. Olefine mit 2 bis 60 C-Atomen. Die Olefine können geradkettig
oder verzweigt, einfach oder mehrfach ungesättigt sowie gegebenenfalls substituiert
sein.
Im Fall, daß ein C-Atom einer Doppelbindung keinen H-Substituenten trägt, wie
2-Alkyl-Alken-1-Verbindungen, ist die Oxidation zum Aldehyd nicht möglich und an
diesem C-Atom erfolgt die C=C-Bindungsspaltung unter Ausbildung der
entsprechenden Ketonen. Ein typisches Beispiel für 2-Alkyl-Alken-1 -Verbindungen
ist 2-Ethyl-buten-1.
Auch können Olefine der Formel R5R2C = CR3R4 verwendet werden, in denen die
olefinische Bindung Bestandteil einer ringförmig geschlossenen Kohlenstoffkette
sein kann und in denen R2 bis R5 gleich oder verschieden sind, wobei die Reste
aromatisch mit 6 bis 20 C-Atomen, nichtaromatisch aber olefinisch ungesättigt,
konjugiert oder kummuliert zur zu oxidierenden olefinischen Bindung mit 1 bis 50 C-
Atomen oder gesättigte Alkyl- und Cycloalkylketten mit 1 bis 50 C-Atomen oder
Halogen sein können.
Weitere geeignete Beispiele sind die Olefine, die in der EP 0 380 085 beschrieben
sind.
Beispiele für cycloaliphatische Olefine sind Cyclopenten, Cyclohexen, 1-Methyl-1-
Cyclohexen, Cyclohepten, Cycloocten, Cyclooctadien, Cyclooctatetraen,
Cyclododecen, Cyclohexadecadien oder Limonen.
Beispiele für einfach oder mehrfach ungesättigte Alkene sind Propen, Isobuten,
n-Hexen, n-Octen, Decen, Dodecen, 1,9-Decadien, 2-Methyl-1-buten, 2,3-Dimethyl-
2-buten, 2-Methyl-1-hexen, 2-Brom-2-buten, 3-Methyl-1,2-butadien, Octadecen,
2-Ethyl-1-buten.
Ein geeignetes aromatisches Olefin ist Styrol.
Entscheidend für die vorliegende Erfindung ist die Stöchiometrie der eingesetzten
peroxidhaltigen Verbindung.
Erfindungsgemäß beträgt das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu
peroxidhaltiger Verbindung 1 : 2 bis 1 : 14, vorzugsweise 1 : 4 bis 1 : 7. Ist das
Stoffmengenverhältnis geringer erfolgt keine selektive Oxidation zu den
entsprechenden Carbonylverbindungen, insbesondere zu den Aldehyden.
Beispiele für geeignete peroxidhaltige Verbindungen sind Wasserstoffperoxid,
anorganische Peroxide wie Alkaliperoxide, insbesondere Natriumperoxid, sowie
Percarbonsäuren und ihre Salze wie m-Chlorperbenzoesäure, Peressigsäure und
Magnesiummonoperoxophthalat, wobei Wasserstoffperoxid bevorzugt ist.
Vorzugsweise wird die peroxidhaltige Verbindung in Form einer wasserfreien
Oxidationslösung eingesetzt, die ein homogenes System aus Lösungsmittel und
peroxidhaltiger Verbindung darstellt. Die Konzentration der peroxidhaltigen
Verbindung in dem entsprechenden Lösungsmittel beträgt dabei 1 bis 90%
bevorzugt 10% bis 50%.
Als flüssiges Medium für die Oxidationsreaktion eignen sich z. B. organische
Lösungsmittel.
Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Diethylether, Di-n-butylether,
Tetrahydrofuran, Acetonitril, einwertige Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, wie
Methanol, Ethanol, die verschiedenen Propanole und Butanole, aromatische
Kohlenwasserstoffe wie Toluol oder die Xylole, insbesondere tert.-Butanol und tert.-
Butylmethylether.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Umsetzung für
protische und die meisten aprotische Lösungsmittel unter wasserfreien
Bedingungen, indem insbesondere das bei Einsatz der peroxidhaltigen Verbindung
entstehende Reaktionswasser entzogen wird.
Besonders bevorzugt bedeutet der Ausdruck "wasserfreie Bedingungen" c(H2O) < 5
Mol % bezogen auf das Lösungsmittel.
Der Entzug des bei der Reaktion aus peroxidhaltiger Verbindung entstehenden
Wassers kann durch Zugabe anorganischer oder organischer Substanzen erfolgen,
die in der Lage sind, Wasser aufzunehmen. Beispiele hierfür sind MgSO4, Na2SO4,
CaCl2, Schwefelsäure oder ortho-Ester von Carbonsäuren. Je nach
Wasseraufnahmevermögen der entsprechenden Verbindung werden 0,05 bis 10
Moläquivalente bezogen auf die eingesetzte Menge peroxidhaltiger Verbindung
zugesetzt.
Die Oxidationslösung wird so eingesetzt, daß mindestens 2, vorzugsweise 4,
Äquivalente peroxidhaltiger Verbindung pro Äquivalent zu oxidierender
Doppelbindung im Reaktionsansatz vorliegen, wobei selbst ein großer Überschuß
an peroxidhaltiger Verbindung nicht zu einer Weiteroxidation des Aldehyds zur
Carbonsäure führt.
Der Katalysator kann in einer Menge von 0,01 bis 5,0 Mol-%, vorzugsweise 0,01 bis
2,0 Mol-%, eingesetzt werden, berechnet als Katalysatormetall Re bezogen auf
Olefin. Nach Bedarf kann die Menge an Katalysator auch höher oder geringer sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden als Lösungsmittel
spezielle aprotische Lösungsmittel, insbesondere tert.-Butylmethylether, eingesetzt.
Die Reaktionsmischung wird bis zum vollständigen Umsatz üblicherweise bei einer
Temperatur von 10 bis über 120°C, vorzugsweise bei 60 bis 80°C, gerührt.
Danach wird die Reaktionsmischung in für den Fachmann üblicher Weise
aufgearbeitet, d. h. beispielsweise filtriert und unter vermindertem Druck
fraktionierend destilliert.
Die rheniumorganischen Verbindungen der Formel (I) und deren Fähigkeit zur
hochselektiven Epoxidation von Olefinen sind bekannt (EP-A-380 085,
DE 39 02 357 A1). Ihre Fähigkeit C=C-Doppelbindungen zu spalten und im Falle
unverzweigter Alkene selektiv Aldehyde herzustellen, ist jedoch neu und war
keinesfalls zu erwarten. So ist bislang nur Ruthenium in seinen Komplexen als
effizienter Katalysator zur C=C-Bindungsspaltung bekannt. Der Einsatz von
Alkylrheniumverbindungen in diesen Reaktionen ist erst durch die spezielle
Einstellung des Mengenverhältnisses Olefin (d. h. Doppelbindung) zu
peroxidhaltiger Verbindung ermöglicht worden. Insbesondere wird die
erfindungsgemäße Umsetzung durch den Zusatz eines organischen oder
anorganischen Hilfsreagens unterstützt, das die Wasserfreiheit des Systems und
damit eine deutlich erhöhte Katalysatorstandzeit gewährleistet, wodurch eine
Oxidation über die Oxidationsstufe des Epoxids hinaus bei erhöhter Temperatur
außerordentlich gefördert wird.
Als vorteilhaft für die Katalysatorstandzeit hat sich auch das Arbeiten in bzw. der
Zusatz von speziellen aprotischen Lösungsmitteln erwiesen.
Die eingesetzten Katalysatoren eignen sich auf Grund ihrer Lösungseigenschaften
vorzüglich als Homogenkatalysatoren. Ihr besonderer Vorteil liegt auch darin, daß
sie auf einfach Weise aus handelsüblichem Re2O7 mit Hilfe gängiger, als
Überträger von organischen Gruppen wirkender Substanzen synthetisiert werden
können, z. B. im Falle von R1 = CH3 durch Umsetzung mit handelsüblichem
Tetramethylzinn oder handelsüblichem Dimethylzink. Sie sind gegenüber Luft und
Feuchtigkeit unempfindlich, bei Raumtemperatur lagerfähig und in Kombination mit
peroxidhaltigen Verbindungen hochaktive Katalysatoren für die erfindungsgemäßen
Oxidationen.
Somit erhält man für die Kombination bestimmter rheniumorganischer Verbindungen
mit einem geeigneten Oxidationsmittel ein einstellbares Katalysatorsystem, das auf
vergleichbarer Grundlage je nach Bedarf selektiv zu den entsprechenden Epoxiden,
vicinalen Diolen (DE 39 02 357 A1) oder Adehyden/Ketonen führt (vgl. Abb. 1).
Letzteres ist zentraler Gegenstand dieser Erfindung, wobei das jeweilige
Endprodukt durch die Wahl der Reaktionsbedingungen festgelegt werden kann.
Zu dem vorgelegten Lösungsmittel wird die entsprechende Menge
Wasserstoffperoxid (85% in Wasser) gegeben, so daß die gewünschte
Konzentration an Wasserstoffperoxid erreicht wird. Um unerwünschte
Nebenreaktionen zu vermeiden, kühlt man die Mischung auf 0 bis 5°C. Zur
Entfernung des Wassers wird die Lösung mit einer der Wasserstoffperoxidmenge
äquivalenten Menge Magnesiumsulfat versetzt und mehrere Stunden gerührt.
Anschließend wird das entstandene Hydrat des Magnesiumsulfats abfiltriert. Der
Gehalt an Peroxiden wird iodometrisch bestimmt.
Die zu oxidierenden Alkene werden mit Oxidationslösung versetzt, so daß eine
entsprechende Menge Wasserstoffperoxid pro Alken vorliegen. Anschließend wird
eine entsprechende Menge Trocknungsmittel zugegeben, so daß das während der
Reaktion entstehende Wasser möglichst quantitativ abgefangen wird. Als letztes
wird bei den in der Tabelle angegebenen Temperaturen der Katalysator zugegeben.
Die Reaktionsmischung wird bis zum vollständigen Alkenumsatz gerührt.
Das Trocknungsmittel wird, soweit möglich, durch Filtration entfernt und
anschließend mehrmals mit organischen Solventien gewaschen. Unter
vermindertem Druck wird nun fraktionierend destilliert.
Die nachfolgende Tabelle gibt die gemäß der obigen allgemeinen Arbeitsvorschrift
durchgeführten Experimente an.
Als Nebenprodukte zu den generierten Aldehyden entstehen die entsprechenden
Epoxyalkene bzw. deren Folgeprodukte mit dem verfügbaren Restwasser. Eine
Weiterreaktion über die Oxidationsstufe des Aldehyds hinaus zur Carbonsäure ist
nicht zu beobachten.
Die Angaben zur Ausbeute an Aldehyd verstehen sich als isolierte Ausbeuten mit
Ausnahme der Angaben bei der Oxidation von Octadecen, die durch Integration der
1H-NMR-Signale ermittelt wurden.
Beispiel 13 zeigt die Oxidation eines verzweigten Alkens, die Beispiele 14 bis 17
sind Vergleichsbeispiele.
Claims (7)
1. Verwendung von Verbindungen der Formel (I)
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, als Katalysatoren zur selektiven Oxidation von Olefinen unter C=C-Bindungsspaltung zu den entsprechenden Carbonylverbindungen in Gegenwart einer peroxidhaltigen Verbindung, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a = Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b = eine ganze Zahl von 1 bis 4
c = eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L = Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, wobei die Reste R1 gegebenenfalls unabhängig voneinander gleich oder verschieden substituiert sein können, als Katalysatoren zur selektiven Oxidation von Olefinen unter C=C-Bindungsspaltung zu den entsprechenden Carbonylverbindungen in Gegenwart einer peroxidhaltigen Verbindung, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
2. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß R1 = C1-C3-Alkyl, a = 1, b = 1 und c = 3 ist.
3. Verfahren zur katalytischen Oxidation von Olefinen, wobei die Olefine an
einer Doppelbindung gespalten werden und selektiv die entsprechende
Carbonylverbindung generiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reaktion in Gegenwart eines Katalysators der Formel I
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b eine ganze Zahl von 1 bis 4
c eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, und einer peroxidhaltigen Verbindung in einem flüssigen Medium oxidiert werden, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
R1 aRebOc.Ld (I),
worin
a Null oder eine ganze Zahl von 0 bis 6
b eine ganze Zahl von 1 bis 4
c eine ganze Zahl von 1 bis 14
d = eine ganze Zahl von 0 bis 4
L Lewis-Base
und die Summe von a, b und c so ist, daß sie der Fünf- bzw. Siebenwertigkeit des Rheniums gerecht wird mit der Maßgabe, daß c nicht größer als 3.b ist und worin R1 nicht vorhanden, gleich oder verschieden ist und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 10 C-Atomen oder einen Arylalkylrest mit 7 bis 9 C-Atomen darstellt, und einer peroxidhaltigen Verbindung in einem flüssigen Medium oxidiert werden, wobei das Stoffmengenverhältnis olefinische Doppelbindung zu peroxidhaltiger Verbindung in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 14 liegt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
peroxidhaltige Verbindung Wasserstoffperoxid in Form einer wasserfreien
Oxidationslösung eingesetzt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
wasserfreie Bedingungen durch den Zusatz eines anorganischen oder
organischen wasserentziehenden Mittels hergestellt werden oder spezielle
aprotische Lösungsmittel verwendet werden.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aprotische
Lösungsmittel tert.-Butylmethylether ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Olefine unter Spaltung einer C=C-Doppelbindung zu Aldehyden oxidiert
werden.
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