DE2514743C3 - Verfahren zur Herstellung von zweiwertigen Phenolderivaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von zweiwertigen PhenolderivatenInfo
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- DE2514743C3 DE2514743C3 DE19752514743 DE2514743A DE2514743C3 DE 2514743 C3 DE2514743 C3 DE 2514743C3 DE 19752514743 DE19752514743 DE 19752514743 DE 2514743 A DE2514743 A DE 2514743A DE 2514743 C3 DE2514743 C3 DE 2514743C3
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/60—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by oxidation reactions introducing directly hydroxy groups on a =CH-group belonging to a six-membered aromatic ring with the aid of other oxidants than molecular oxygen or their mixtures with molecular oxygen
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Description
OH
in welcher R und η die vorstehende Bedeutung
haben, mit einer Peroxyverbindung in Gegenwart von Schwefelsäure oder Sulfonsäure oder einem
Salz dieser Säuren, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Hydroxylierung mit einem Ketonperoxid als Peroxyverbindung durchführt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten zweiwertiger Phenole der allgemeinen
Formel I:
HO
(D
worin die Substituenten R niedrige Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, die gleich oder
verschieden sein können, und π eine ganze Zahl von O bis 4 ist, wobei, wenn n = 3 oder 4 ist, nicht alle Ortho-
und Para-Stellungen durch Alkylgruppen besetzt sein können, gemäß dem vorstehenden Patentanspruch.
Die Herstellung von zweiwertigen Phenolderivaten durch Hydroxylierung von Phenol ist aus zahlreichen
Druckschriften bekannt Aus der DE-OS 21 38 735 (|), DE-OS 2150 657 (2), DE-OS 2162 552 (3), DE-OS
21 62 589 (4), DE-OS 23 41 743 (5) ist die Herstellung zweiwertiger Phenolderivate durch Umsetzung der
betreffenden einwertigen Phenole mit Peroxiden in Gegenwart von speziellen Katalysatoren bekannt. Die
Ausbeuten bei diesen Verfahren sind jedoch noch nicht befriedigend.
Aus der DE-AS 20 64 497 ist ein Verfahren bekannt,
ίο bei dem verschiedene Phenole oder Derivate davon mit
Wasserstoffperoxid in Gegenwart einer sta-ken Säure
und in manchen Fällen in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie 1,2-Dimethoxyäthan, Chloroform
oder Äthylendichlorid, umgesetzt werden. Aus dieser
DE-AS ist auch die Umsetzung von p-Kresol mit Perchlorsäure, Phosphorsäure und Wasserstoffperoxid
zu l,2-Dihydroxy~4-methylbenzol bekannt, jedoch sind
die Ausbeuten nicht zufriedenstellend.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren
für die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zu zeigen, das technisch einfach durchzuführen ist, und die
zweiwertigen Phenolderivate in hohen Ausbeuten, bezogen auf das eingesetzte Peroxid ergibt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung gelöst Die Erfindung ist im Patentanspruch
angegeben.
Die Abtrennung der gebildeten zweiwertigen Phenolderivate von den Ausgangsstoffen kann leicht
durchgeführt werden, da das Oxidationsmittel-Ketonjo
peroxid nach beendigter Umsetzung zu Wasser und Keton umgewandelt wird. Weiterhin kann das erfindungsgemäße
Verfahren als wirtschaftlich angesehen werden, da eine hohe Ausbeute hinsichtlich des
eingesetzten des verwendeten Ketonperoxids erhalten j5 werden kann.
Niedrige Alkylgruppen R in der vorstehenden allgemeinen Formel I sind beispielsweise:
Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, sec-Butyl,
tert-Butyl, Isobutyl, Pentyl, Hexyl.
tert-Butyl, Isobutyl, Pentyl, Hexyl.
Einwertige Alkylphenole mit solchen Alkylgruppen sind z. B. die folgenden Verbindungen:
o-, m- und p-Kresol,
o-, m- und p-Äthylphenol,
o-Propylphenol, p-lsopropylphenol,
■is m-Butylphenol, p-sek.-Butylphenol,
o-, m- und p-Kresol,
o-, m- und p-Äthylphenol,
o-Propylphenol, p-lsopropylphenol,
■is m-Butylphenol, p-sek.-Butylphenol,
p-tert-Butylphenol.m-lsobutylphenol,
p-Pentylphenol, p-Hexylphenoi,
2,3-Dimethylphenol,2,5-Dimethylphenol,
3,4-Dimethylphenol, 2,4-Dimethylphenol,
so 2,6-Dimethylphenol, 3,5-Dimethylphenol,
23,4-Triemethylphenol,
23,6-Trimethylphenol,
2,4,5-Trimethylphenol,
23i5-Trimethylphenol,
3,4,5-Trimethylphcnol,
p-Pentylphenol, p-Hexylphenoi,
2,3-Dimethylphenol,2,5-Dimethylphenol,
3,4-Dimethylphenol, 2,4-Dimethylphenol,
so 2,6-Dimethylphenol, 3,5-Dimethylphenol,
23,4-Triemethylphenol,
23,6-Trimethylphenol,
2,4,5-Trimethylphenol,
23i5-Trimethylphenol,
3,4,5-Trimethylphcnol,
2,3.4,5-Tetramethylphenol,
2,3,5,6-Tetramethylphenol,
2-Äthyl-3-methylphenol,
S-tert-ButyM-methylphenol,
2-lsopropyl-5-me^hylphenol,
2-Pentyl-6-melhylpnenöl und
3- Hexyl-5-methylphenol.
Ketonperoxide sind handelsübliche Produkte.
Diese Peroxide werden durch eine herkömmliche Reaktion eines Ketons mit einem Hydroperoxid oder durch Autoxidation von sekundären Alkoholen hergestellt, und sie haben mindestens eine oder mehrere der unten beschriebenen Strukturen in ihren Molekülen.
2,3,5,6-Tetramethylphenol,
2-Äthyl-3-methylphenol,
S-tert-ButyM-methylphenol,
2-lsopropyl-5-me^hylphenol,
2-Pentyl-6-melhylpnenöl und
3- Hexyl-5-methylphenol.
Ketonperoxide sind handelsübliche Produkte.
Diese Peroxide werden durch eine herkömmliche Reaktion eines Ketons mit einem Hydroperoxid oder durch Autoxidation von sekundären Alkoholen hergestellt, und sie haben mindestens eine oder mehrere der unten beschriebenen Strukturen in ihren Molekülen.
OH
(2) Diketone mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen der
allgemeinen Formel IV:
OOH
0 O
R1-C-(CH2Jn-C^R2
(IV)
HO-
O —C —O
-OH
worin π eine ganze Zahl von 0 bis 16 ist und R1 und
R2 die vorstehende Bedeutungen haben. iü (3) Cycloketone der allgemeinen Formel V:
OH
OH
C— OO— C
OH
c—00—c
OOH
oder
(CH1).,
(V)
OOH
C
C—OO—C
OOH
OO-
O O
O O
In den vorstehend genannten Strukturen können zwei Bindungen zusammen unter Bildung eines 5- bis
6-gliedrigcn Rings kombiniert sein.
Als Ketone, die zu der Herstellung der Ketonperoxide verwendet werden können, können alle beliebigen
Arten von Ketonen verwendet werden. Nachfolgend werden einige Beispiele für geeignete Ketone gegeben:
(I) Ketone mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel 111:
R1-CO-R2
worin Ri und R2, die gleich oder verschieden sein
können, eine geradkettige oder verzweigte Alkyl» gruppe mit I bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine
Phenylgruppe bedeuten, wobei der Wasserstoff der Alkylgruppen gegebenenfalls durch ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe
oder eine Phenylgruppe substituiert sein kann und worin Ri und/oder R2 eine aliphatische Gruppe mit
einer ungesättigten Bindung sein können.
(CH2), (CH2).,
JO
worin n\ eine ganze Zahl von 4 bis 11 ist, /+ m eine
ganze Zahl von 3 bis 10 ist und Rt die vorstehende Bedeutung hat.
Beispiele für geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen in Ri und R2 bei
den aliphatischen Ketonen der allgemeinen Formel III sind:
1-Methylpropyl, 1,1-DimethyIäthyl,
2-MethylpropyI, Pentyl, 1-Methylbutyl,
2-Methylbutyi,3-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl,
Hexyl, 1 -Methylpentyl, Octyl, Decyl, Undecyl,
2-Dodecyl,Tridecyl,Tetradecyl, Pentadecyl und
Octadecyl.
Repräsentative Beispiele für Ketone mit den obengenannten Alkylgruppen sind die folgenden Verbindungen:
3-Pentanon, 3-Methyl-2-butanon, 2-Hexanon,3-Hexanon,
3-Methyl-2-pentanon,4-Methyl-2-pentanon, 3,3-Dimethyl-2-butanon, 2-Heptanon,
3-Heptanon,4-Heptanon,
2,4-Dimethyl-3-pentanon, 2-Octanon, (III) 6-Methyl-2-hepianon, 2-Nonanon,
2,6-Dimethyl-4 heptanon,
2,2,4,4-Tetramethyl-3-heptanon, W 3- Decanon, 6 Undecanon, 2-Tridecanon,
7-Tridecanon. 2=Tetradecanon,
2- Pentadecanon, 2- Hexadecanon, 2-Heptadecanon, 3-Octadecanon, 4-Nonadecanon und 5-Eicosanon.
2- Pentadecanon, 2- Hexadecanon, 2-Heptadecanon, 3-Octadecanon, 4-Nonadecanon und 5-Eicosanon.
hi Die ungesättigte Bindung in den aliphatischen
Ketonen der allgemeinen Formel III kann eine zweifache oder dreifache Bindung sein, wobei jedoch
eine Doppelbindung bevorzugt wird.
Ketone mit einer ungesättigten Bindung sind ζ. B. die
folgendem:
3-Buten-2-on, 3-Penten-2-on,
5- Hexen-2-on, 4-Methyl-3-penten-2-on,
6-Methyl-5-hepten-2-on, 5-Octen-2-on und
7-Nonadecen-2-on.
Beispiele für Ketone der allgemeinen Formel III, bei
denen die Phenylgruppe oder die Alkylgruppen mit
einem Halogenatom, insbesondere Chloratom, oder Bromatom, oder einer Hydroxygruppe, Aminogruppe
oder Phenylgruppe substituiert sind, sind die folgenden Verbindungen:
ChIor-2-propanon, 1 -Chlor-3-heptanon,
3-Hydroxy-2-butinen, 1 -Brom-3-heptanon,
1 -Hydroxy-2-propanon,
4-Amino-4-methyl-2-pentanon,
Methylphenylketon, Benzophenon,
!-Phenyl-2-propanon, 1-Phenyl-1-butanon,
l-Phenyl-3-butanon, l-Phenyl-3-pentanon und
13-Diphenyl-2-propanon.
Beispiele für Diketone der allgemeinen Formel IV sind die folgenden Verbindungen:
2,3-Butandion, 2,4-Pentandion und
2,5-Hexandion.
Beispiele für Cycloketone der allgemeinen Formel V sind:
Cyclopentanon, Cyclohexanon,
2-Äthyl-1 -cyclopentanon,
2-MethyI-1 -cyclohexanon und
Cyclododecanon.
Das Ketonperoxid kann weiterhin durch Autoxidation eines sekundären Alkohols in bekannter Weise
leicht hergestellt werden.
Als sekundärer Alkohol können alle beliebigen Arten von sekundären Alkoholen verwendet werden. Beispiele
sind die folgenden Verbindungen:
(1) Sekundäre Alkohole mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel VI:
oder
OH
(CH,), (CH,),,,
CH
CH
R,
woiin Ri, /i|, /und m die vorstehende Bedeutung
haben.
j
Die sekundären Alkohole der Formeln VI, VII und VIII entsprechen den Ketonen der Formeln HI, IV und
V.
Beispiele für solche aliphatische sekundäre Alkohole der allgemeinen Formel VI, bei denen Ri und Ra
geradkettige oder verzweigte A ''-./!gruppen mit 1 bis 18
Kohlenstoffatomen sind, sind die füllenden Verbindun-
OH
R1-C-R2
H
H
(2) disekundäre Alkohole mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel VII:
OH OH
I I
R,— C—(CH2)„—C — R2
H H
H H
(3) Cycloalkohole der allgemeinen Formel VIII:
OH
CII
CII
((Hi
gen.
2-Propanol, 2-ButanoI,
2-PentanoI,3-PentanoI,
2-PentanoI,3-PentanoI,
3-Methyl-2-butanol, 2-Hexanol,
3-Hexanol, 3-Methyl-2-pentanol,
4-Methyl-2-pentanol,
33-Dimethyl-2-butanol,
jo 2-HeptanoI,3-Heptanol,4-Hepianol,
2,4-Dimethy!-3-pentanol,2-Octanol,
6-Methyl-2-heptanol, 2-Nonanol,
2,6-Dimethyl-4-heptanol,
2,2,4,4-TetramethyI-3-pentanol,3-Decanol,
j5 6-UndecanoI, 2-Tridecanol,
7-Tridecanol, 2-Tetradecanol,
2-Pentadecanol, 2-Hexadecanol,
2-Heptadecanol, 2-Octadecanol,
3-Octadecanol, 4-Nonadecanol und
5-Eicosanol.
3-Hexanol, 3-Methyl-2-pentanol,
4-Methyl-2-pentanol,
33-Dimethyl-2-butanol,
jo 2-HeptanoI,3-Heptanol,4-Hepianol,
2,4-Dimethy!-3-pentanol,2-Octanol,
6-Methyl-2-heptanol, 2-Nonanol,
2,6-Dimethyl-4-heptanol,
2,2,4,4-TetramethyI-3-pentanol,3-Decanol,
j5 6-UndecanoI, 2-Tridecanol,
7-Tridecanol, 2-Tetradecanol,
2-Pentadecanol, 2-Hexadecanol,
2-Heptadecanol, 2-Octadecanol,
3-Octadecanol, 4-Nonadecanol und
5-Eicosanol.
Die ungesättigte Bindung in den aliphatischen
sekundären Alkoholen der vorstehenden Formel VI
(VI) kann eine Doppel- oder Dreifachbindung sein, wobei
jedoch die Doppelbindung bevorzugt wird. Sekundäre Alkohole mit ungesättigter Bindung sind beispielsweise
folgende Verbindungen:
3-Buten-2-oI, 3-Penten-2-ol,
5-Hexen-2-ol,4-Methyl-3-penten-2-ol,
6-Methyl-5-hepten-2-ol und
5-Octen-2-ol und 7-Nonadecen-2-ol.
5-Hexen-2-ol,4-Methyl-3-penten-2-ol,
6-Methyl-5-hepten-2-ol und
5-Octen-2-ol und 7-Nonadecen-2-ol.
Beispiele für sekundäre Alkohole der allgemeinen Formel VI, bei denen Ri und R2 Phenylgruppen oder
Alkylgruppen, die mit einem Halogenatom, insbesonde-(VII) r* einem Chloratom oder einem Bromatom, oder einer
Hydroxygruppe, Aminogruppe oder Phenylgruppe substituiert sind darstellen, sind folgende Verbindungen:
I -Chor-2-butanol, 1 -Chlor-3-heptanol,
3-Hydrcxy-2-butanol, 1-Brom-3-heptanol,
)-Hydrox/-2-propanol,
4-Amino-4-methyl-2-pentanol.
I -Phenyläthanol. Diphenylmcthanol,
I -Phenyl-2-propanol, I -Phenyl-1 -jutanol.
1 -Phenyl-3-butanol, I -Phenyl-3-pentanol und
κϊ 1.3-Diphenyl-2-prop,inol.
3-Hydrcxy-2-butanol, 1-Brom-3-heptanol,
)-Hydrox/-2-propanol,
4-Amino-4-methyl-2-pentanol.
I -Phenyläthanol. Diphenylmcthanol,
I -Phenyl-2-propanol, I -Phenyl-1 -jutanol.
1 -Phenyl-3-butanol, I -Phenyl-3-pentanol und
κϊ 1.3-Diphenyl-2-prop,inol.
Beispiele für sekundäre zweiwertige Alkohole der allgemeinen Formel VlI sind die folgenden Verbindun-(VIlIi
gen:
2.3-But.indiol. 2.4-Pentandiol. und
2.5-Hexandiol.
Beispiele für sekundäre Alkohole der allgemeinen Formel VIII sind die folgenden Verbindungen:
Cy dopen tanol. Cyclohexanol.
2-Äthyl-l-cyclopentanol und
2-Mcthyl-1 -cyclohexanol.
Besonders bevorzugte Ketone und Alkohole, die bei dem erfindungsgcmäßen Verfahren eingesetzt werden
können, sind die Cj- bis C^-gesättigten aliphatischen
Monoketone und Monoalkohole. die C%- bis Cu-gesätnglcn
alieyclischen Monokelone und Monoalkohole
und die aromatischen Monoketone und Monoalkohole. die alle keine Substituenten haben.
Die Menge des verwendeten Ketonperoxids ist nicht
besonders kritisch, doch beträgt die bevorzugte l'eroxidmenge /'pro mMol der einwertigen Phenolderi-
vate 0.005 bis 1.00. vorzugsweise 0.01 bis 0.50. Die
vorstehend angegebene Peroxidmenge »P« wird durch folgende Gleichung angegeben:
u. aktive SaucrslolVmenge ("■■).
h: (jewichtsniengc des Kelonperoxids (gi.
Die hierin verwendete Bezeichnung »aktiver Sauerstoff«
betrifft eines der Sauerstoffatome der Peroxicl-O · O-Bindung. Dieses Sauerstoffatom ist da/u imstande,
die folgenden Reaktionen einzugchen, wenn das entsprechende Peroxid /u Salzsäure-Kaliumjodid oder
Fssigsäure-Kaliumiodid gegeben wird.
2 KI - 2 11 ( I t O - - * I
2 Kl - 2 C II.C C)OH <- O
2 Kl - 2 C II.C C)OH <- O
2 KCI + H-O
-* I- ■>- 2 Cl! COOK + IK)
(al
(bl
(bl
Die hier verwendete Bezeichnung »Menge des
aktiven Sauerstoffs» soll die prozentuale Gewichtsmen-L'e
des in einer Peroxidprobe enthaltenen aktiven Sauerstoffs bedeuten. Die Bestimmung erfolgt, indem
man ein Peroxid an der vorstehenden Reaktion (a) oder
(b) teilnemen läßt und das freigesetzte |od bestimmt.
Die Umsetzung wird bei Temperaturen von 0 bis
250 C. vorzugsweise 45 bis 200" C". durchgeführt. Fis
braucht kein Lösungsmittel verwendet zu werden. Andererseits können solche Lösungsmittel eingesetzt
werden, die die Oxidationsreaktion nicht verhindern:
Beispiele hierfür sind Methylacetat. Äthylacetat. Äthvlendiacetat. Methylbenzoat. Dimethylphihalat. Diäthylphthalat
und Benzo!, sowie verschiedene Ketone wie Aceton. Methylethylketon. 2-Pentanon. 3-Pentanon.
3-Methy!-2-butanon. 2-Hexanon. 3-Hexanon. 4-Methyl-2-pentanon.
3.3-Dimethyl-2-butanon. Cyclopentanon und Methylphenylkeion. Die Reaktionszeit kann entsprechend
der Reaktionstemperatur und der Art und Menge des nachstehend angegebenen Katalysators
variieren. Die Reaktionszeit ist nicht besonders kritisch.
Die Reaktion kann bei Atmosphärendruck vorgenommen werden. Sie kann jedoch auch bei vermindertem
Druck oder Überdruck durchgeführt werden. Der Wassergehalt im Reak'.ionssystem wird zweckmäßigerweise
so medrig wie möglich gehalten.
Geeienete Katalysatoren sind Schwefelsäure, vorzussweise
konzentrierte Schwefelsäure, oder ein Salz
davon oder eine Sulfonsäure oder ein Salz davon. Als Salze der Schwefelsäure können Metallsalze und Saize
organischer Basen eingesetzt werden. Es bestehen keine Beschränkungen hinsichtlich der Art der Metalle und
der organischen Basen. Als Saize können alle Arten von normalen Salzen, sauren Salzen. Doppelsalzen oder
Kornplexsa'zen verwendet werden. Das heißt, es
können alle beliebigen Salze verwendet werden, die Sulfationen enthalten. Auch ein Sulfat mit Kristallwasser
kann ais solches verwendet werden. Beispielsweise für geeignete Sulfate sind die folgenden Verbindungen:
Ammoniumsulfat. Lithiumbisulf at.
Natriumsulfat. Natriumbisulf at.
i^i^™r«iij,.j^,r.L.if2* .'M'jrniniürns'jlfa*
Kaliumbisuifau Kupfersulfat.
Zinksulfat. Titansulfat.
Chromsulfat. Mangansulfat.
Lisensulfat. Ammoniumeisen(ll)sulfat.
Kobiltsulfat. Nickelsulfat.
Kaliunialuminiumsulfat.Silbersiilfat.
Cadmiumsulfat. Indiumsulfat.
!.ι Zirkoniumstilfat. Zinnsulfat.
Lisensulfat. Ammoniumeisen(ll)sulfat.
Kobiltsulfat. Nickelsulfat.
Kaliunialuminiumsulfat.Silbersiilfat.
Cadmiumsulfat. Indiumsulfat.
!.ι Zirkoniumstilfat. Zinnsulfat.
Antimonsulfat. Molvbdänsulfat.
Rutheniumsulfat. Bariumsulfat.
QuecksilberIl)sulfat Thalliumsulfat.
Bleisulfat. Cersulfat.
Rutheniumsulfat. Bariumsulfat.
QuecksilberIl)sulfat Thalliumsulfat.
Bleisulfat. Cersulfat.
ι Hvdroxylaminsulfat. Dibutylaminsulfat.
Anilinsulfat. Pyridinsulfat und
Pipcridinsulfat.
Pipcridinsulfat.
Als Sulfonsäuren können aliphatische Sulfonsäuren wie Methansulfonsnure. Äthansulfonsäure. aromatische
■■■■ Sulfonsäuren, wie Benzolsulfonsäure. p-Toluolsulfonsäure.
p-Phenolsulfonsäure. p-Aminosulfonsäure und
Naphthalin- vsulfonsäure sowie sulfonsäureartige Harze,
z. B. stark saure Ionenaustauscherharze, verwendet werden. Als Salze von Sulfonsäuren können Salze, wie
ι-. Metallsalze oder Salze organischer Basen verwendet
werden.
Bei einem heterogenen System kann der Katalysator in verschiedenen Formen, z. B. im susDendierten
Zustand oder in Tablenenform. angewendet werden.
·.·. Die Menge des Katalysators kann innerhalb eines weiten Bereichs variieren, wobei es jedoch für <~:ne
zufriedenstellende Reaktionsgeschwindigkeit zweckmäßig
ist. den Katalysator in nicht geringeren Mengen als 0.0001 Gew.-o/o. bezogen auf das einwertige
r, Phenolderivat, zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch kontinuierlich durchgeführt werden. Insbesondere kann ein
Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem ein Ausgangsstrom kontinuierlich einer Katalysatorschicht
-'< zur Reaktion zugeführt wird, ein Verfahren, bei dem ein
Katalysator in einem Ausgangsstrom suspendiert oder aufgelöst wird und das resultierende Produkt durch eine
Reaktionszone geleitet wird. Im letzteren Falle kann die erforderliche Menge des Katalysators entsprechend
-5 dem absatzweise geführten System bestimmt werden.
Zur Abtrennung des Gewünschten Produkts nach
beendigter Umsetzung können bekannte Verfahrensmaßnahmen angewendet werden. So kann z. B. das
IO
angestrebte Produkt leicht abgetrennt werten, indem
man das Reaktionsgemisch abkühlt und einer fraktionierten Destillation unterwirft, in vielen !-'allen vor
Entfernung ces Katalysators. So werden das Wasser, das Keton, die einwertigen Phenoi.lerivate und die
zweiwertigen Phenolderivate, die nach dem Verfahren gebildet worden sind. /. B. durch eine fraktionierte
i.\ jtillation aufgetrennt. Das abgetrennte Keton und
die einwertigen Phenoklerivate werden zur Wiederverwendung in der nächsten Reaktionsstufe zurückgeführt.
Die erhaltenen zweiwertigen Phenolderivate können entweder als einzige Verbindung oder in form eines
Gemisches aus mehreren Verbindungen je nach Struktur der als Ausgangsprodukte verwendete!!
einwertigen Phenoklerivate Il erhalten werden. Wenn z. B. Phenol als Ausgangsmaterial verwendet wird, dann
wird ein Gemisch aus Brenzcatechin und Hydrochinon j'ebildet. Wenn ein o-Alkylphcnol verwendet wird, dann
wird ein Gemisch aus einem i-Alkylbrenzkatechin und
einem 2-Alkylhydrochinon erhalten. Wenn ein m-Alkylphenol
als Ausgangsmaterial verwendet wird, dann wird ein Gemisch aus einem J- und 4-AlkylbrenzkaIechin und
einem 2-Alk>!hydrochinon erhalten. Wenn ein p-Alkslphenol
als Ausgangsmaterial verwendet wird, dann wird in der Hauptsache ein 4-Alkylbrenzkatechin erhalten.
Wenn ein Gemisch aus zwei oder mehreren einwertigen Alkylphenolen als Ausgangsmaterial verwendet wird,
dann werden zweiwertige Alkylphenole in Form eines Gemisches nach dem vorstehend angegebenen Prinzip
erhalten.
Die Ketonperoxide. die in den Beispielen I bis !2 verwendet werden, sind die folgenden:
1. Methyläthylketonperoxid
Eine 55 gew.-°/oige Lösung von Methyläiliylketon-
peroxid. gelöst in Dimethylphthalat. Aktive .Sauerstoffmenge
16.4%.
2. 4- Methyl-2-penta non peroxid
Zu einem gerührten Gemisch aus 45 g (0.397 Mol) einer 30%igen Wasserstoffperoxidlösung und
28,8 g IOO%iger H1PO1 werden 27.7 g (0.277 Mol)
4-Methyl-2-pentanon bei 20 bis 25 C zugegeben.
Nach lOminütigem Rühren wird das Gemisch stehengelassen. Eine Peroxidschicht wird abgetrennt,
mit Calciumcarbonat neutralisiert und filtriert. Aktiver Sauerstoffgehalt 7.09%
3. Cyclopenta no η perox id
Dieses Peroxid wird in der gleichen Weise wie unter 2. synthetisiert, mit der Ausnahme, dall 23.3 g
(0.277 Mol) C vclopentanen anstelle von 4-Metlnl-2-pcntanon
verwendet werden. Der aktive Sauerstoffgehalt beträgt 14.3%.
4. M ethyl phenyl keton perox id
Dieses Peroxid wird in der gleichen Weise wie
unter 2. synthetisiert, mit der Ausnahme, daß i 5.2 g
(0.277 Mol) Methvlphenvlketon anstelle von 4-Methyl-2-pentanon verwendet werden. Aktiver Sauer
stoffgehalt 5.7 3%.
Beispiele I bis 4
Die in der Tabelle I angegebenen Ketonperoxide wurden mit 10g (106 mMol) Phenol vermischt. Die
Peroxidmenge P betrug 5.30. Zu dem Gemisch wurden 0.70 g Indiiimsulfat (In^SO1J3 · 9 H2O) gegeben und die
L msetzung wurde 30 Min. bei 100°C durchgeführt. In
Tabelle I sind die Ergebnisse zusammengestellt.
Hierbei bedeutet CT Brenzkatechin und HQ Hydrochinon.
Beispiel | Pen.xid | zugegebene | (.T-Au,- | IIQ-Aiis- | (CT HlQl- | C T/l IQ |
\rt | Menge | beule | heute | Ausbeute | ||
IgI | (Mißver | |||||
0.94 | ι > | I1O | ('■-) | hältnis) | ||
1 | Methyläthylketonperoxid | 1.20 | 555 | 40.6 | 96.1 | 1.37 |
2 | 4-\lethyl-2-pentanonperoxid | 0.59 | 54.7 | 36.1 | 90.8 | 1.52 |
3 | Cyclopentanonperoxid | 2.27 | 50.3 | 32.5 | 82.8 | 1.55 |
4 | Methyl phenylketonperoxid | 52.5 | 34.0 | 86.5 | 1.54 | |
Beispiele 5 bis 23
Ein Gemisch aus 10 g (106 mMol) Phenol, 0.857 g (Peroxidmenge P = 4.83) Methyläthylketonperoxid und dem
in Tabelle II angegebenen Katalysator wurde 30 Min. bei 100 C umgesetzt. In Tabelle II sind die Ausbeuten an
Brenzkatechin und Hydrochinon zusammengestellt.
Beispiel Katalysator
Art
Art
CT-Aus- | HQ-Aus- | (CT + HQ)- | CT/HQ | |
zugegebene | beute | beute | Ausbeute | |
Menge | fMolver | |||
(g) | (V> | (%) | (%) | hältnis) |
0.020 | 46.3 | 34.2 | 80.5 | 1.35 |
0.375 | 58.6 | 40.4 | 99.0 | 1.45 |
H2SO- (98%)
NaHSO, · H.O
NaHSO, · H.O
12
„, c | I K.ll.ll· vllnr | X lon.ι: ι.· | I I· Nu-- | IK.)- Xu-. | >(Ί· IK-)I- | ( I /IK.) |
X rl | ιμι | bcu lo | honk- | \u-,b,-,ik | ||
0.375 | IXInK1-, | |||||
0.375 | I I | I I | I I | ll.lllMINl | ||
7 | Al-(SO1); · 18 IU) | 0.375 | 48.9 | 38.5 | 87.4 | 1.27 |
X | AlK(SO1), | 0.3" | 47.0 | 33.8 | 80.8 | 1.39 |
9 | KIISO1 | 11.375 | 5X.1 | 38.5 | 97.2 | \M |
IO | CuSO1 | 0.375 | 5(U | 35.0 | 85.3 | 1.44 |
Il | NiSO1 Ml-O | 0.375 | 49.2 | 37.5 | 86.7 | 1.31 |
12 | /llSO, 7 IU) | 0.375 | 57.1 | 34.2 | 91.3 | 1.67 |
13 | Ti-(SO1I, | 0.375 | 49.5 | 33.8 | 83.3 | 1.46 |
14 | In(SO1). ■ 9IU) | 0.375 | 58.5 | 37.4 | 95.9 | 1.56 |
15 | ( C(SO1I, 411,0 | Ο.375 | 53.5 | 32.8 | 86.3 | 1.63 |
16 | 1'0,(SO1).. ■ 1Ml,() | 0.375 | 53.2 | 36.9 | 90.1 | 1.44 |
17 | AUSO1).. (NII1I-SO1 24 IU) | 0.050 | 47.3 | 33.9 | 81.2 | 1.40 |
18 | (NIU)II). 11,SO1 | 0.050 | 55.7 | 34.2 | 89.9 | ! .63 |
19 | Bcn/olsiilfonsaurc | 0.050 | 54.5 | 34.2 | 8X.7 | 1.59 |
20 | P-Phcnolsiilfonsäiiro | 0.375 | 52.5 | 34.8 | X 7.3 | 1.51 |
21 | p-Tokiolsulfonsäure | 51.6 | 25.1 | 76.7 | 2.06 | |
η | slark sulfonsaures Ionenaus- | 58.1 | 40.6 | 98.7 | 1.43 | |
tauscherhar/
23 stark saures lonenaustauscherhar/
Dowex 5Owx4 (von Dow Chemical
Co.)
Co.)
0.100
52.0
87.3
1.47
Beispiele 24 his
Es wurden verschiedene Verhältnismengen von Methyläthylketonperoxid und In-(SO4), ■ 9 11,0 zu 10 g( 106 mMo!)
Phenol eingesetzt und die Reaktionstemperaturen gemäß Tabelle II gewäbit. Die Umsetzung wurde 30 min durchgeführt.
Die Tabelle III zeigt die Ausbeuten an Brenzkatechin und Hydrochinon.
labclle | III | Meihylathylkelonper- | In-iSOjl-, 1M | I-O Re.iklions- | CT-XiK,- | HQ-AiK- | (CT-*- HQl- | CT/iiy |
Beispiel | oxiclmenge (Z7) pro | lemperalur | beute | beuie | Ausbeiite | |||
Phenoi (1 -nMol) | (Molvcr- | |||||||
(gl | I=Cl | (M | 1,1 | IM | hälinisl | |||
0.028 | 0.375 | 100 | 57.3 | 41.3 | 98.6 | 1.39 | ||
24 | 0.151 | 0.375 | 100 | 50.8 | 32.9 | 83.7 | 1.54 | |
25 | 0.042 | 0.050 | 100 | 55.5 | 40.6 | 96.1 | 1.37 | |
26 | 0.042 | O.375 | 150 | 57.6 | 37.0 | 94.6 | 1,56 | |
27 | 0.042 | 0.375 | 45 | 49.6 | 35.2 | 84.8 | 1.41 | |
28 |
In einen 3-1-Kolben, der mit einem Rückflußkühler.
einem Thermometer, einem Rührer und einem Flüssigkeitsauslaß versehen war, wurden 1950 g (20,74 Mol)
Phenol und 234,0 g (P= 1037) 4-MethyI-2-pentanonperoxid
gegeben, und der Kolben wurde bei 500C gehalten.
Hierzu wurden 13,1 g Natriumbisulfat (NaHSO4 · H2O)
gegeben, und der Kolben wurde in ein ölbad von 1 !3° C
getaucht. 3 Minuten und 1 Stunde nach Zugabe des Katalysators wurden 5-g-Portionen des Reaktionsgemisches
entnommen und gaschromatographisch analysiert. Nach 10 h wurde das ganze Reaktionsgemisch auf
500C abgekühlt, der Katalysator wurde durch Extraktion
mit Wasser entfernt und der Rückstand wurde einer Vakuumdestillation unterworfen, um Wasser. 4-Methyl-2-pentanon,
Phenol. 63,0 g (0,572 Mol) Brenzkatechin und 42^ g (0389 Mol) Hydrochinon aufzutrennen. In
Yabelle IV sind die Veränderungen der Ausbeuten an Brenzkatechin und Hydrochinon mit dem Verlauf der
Zeit zusammengestellt.
13 | C I - Wishcute | 25 | 1 | 4 743 | ((T ' HQl- \uibcule |
14 | |
Tabelle IV | I ' ) | ι ι | |||||
Renklions/eil | 57.') | IU)- | Wi | s heu te | 1>7.I | C [VIlQ (Mnlvcrhiillnisl |
|
58.5 | I I | ')8.2 | |||||
3 min | S 5.5 | ».2 | l).U | 1.48 | |||
1 h | Ml 7 | 1.47 | |||||
1(1 h | 37.7 | 1.47 | |||||
Beispiel 30
In chis gleiche Reaktionsgefäß wie im Beispiel 29
wurden 2010 g (21.38 Mol) Phenol und 245 g (P= 108b)
4 Methvl-2-pentanonperoxid gegeben, und das Gefäß wurde bei 9OX gehalten. Zu dem Gemisch wurden
10.1 L' Aii'miMiuiVmiiitii ^Ai2\.3\/4/3 ■ io ii2v)) gegeben.
uihI der Kolben wurde 30 min in ein Ölbad von 11 5'C
getaucht Sodann wurde das Rtaktionsgemisch auf 50" C abgekühlt, und der im Reaktionsgemisch suspendierte
Katalysator wurde durch Filtration entfernt. Das Filtrat wurde wie im Beispiel 33 destilliert, wordurch tiO.1 g
(0.546 Mol) Brenzkatechin und 48.0 g (0.437 Mol) Hydrochinon erhalten wurden. Die Gesamtausbeute an
Bren/katechin und Hydrochinon betrug 9O.2°/o.
Beisniel 31
50 g (531 niMol) Phenol. 5°9 g (P= 26.6) 4-Methyl-2-pentanonperoxid
und 0.4 mg 98%ige Schwefelsäure wurde vermischt und 15min bei 50 C umgesetzt. Es
wurden 1.54 g Brenzkatechin und 1.03g Hydrochinon
erhalten. Die Gesamtausbeute an Brenzkatechin und Hydrochinon betrug 87.5%.
Beispiel 32
In das im Beispiel 29 verwendete Gefäß wurden
1917 g (20.37 Mol) Phenol. 230 g (P= 1019) 4-Methy!-2-pentanonperoxid
und 0,10 g 98%ige Schwefelsäure gegeben, und das Gemisch wurde bei 50:C min im
Ölbad gerührt. Nach der Zugabe von 0.16 g 50%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung zu dem Reaktionsgemisch
und der Neutralisation der Schwefelsäure wurde das Reaktionsgemisch im Vakuum destilliert, wodurch
Wasser. 176 g 4-Methyl-2-pentanon. 1824 g (19.38 Mol) Phenol. 58.9 g (0.535 Mol) Brenzkatechin und 40.4 g
(0.367 Mol) Hydrochinon fraktioniert wurden. Die Ausbeute an Brenzkatechin und Hydrochinon, bezogen
auf das Peroxid, betrug 88.5% und diejenige, bezogen
auf Phenol. 91.1%.
(a) Synthese von Ketonperoxid durch Autoxidation eines sekundären Alkohols:
In einen Glasautoklaven, der mit einem Rückflußkühler
sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß für Gas. einem Thermometer und einem Rührer versehen war.
wurden 167 g sek.-Butanol gegeben und im Ölbad erhitzt. Nachdem die Temperatur des Autoklaveninhalts
110° C erreicht hatte, wurde der Autoklavendruck bei
5 kg/cm2 gehalten. Sauerstoff wurde mit einer Geschwindigkeit von 18 I/h (berechnet bei 0=C unter
Atmosphärendruck) eingeblasen, und das Gemisch wurde 5 h umgesetzt Nach beendigter Umsetzung
wurde das erzeugte Methyläthylketonperoxid durch Jodometrie analysiert. Die Menge an aktivem Sauerstoff
in dem Reaktionsgemisch betrug 2.47"» Die nächsten
Beispiele wurden unter Verwendung dieser Autoxidationsflüssigkeit
von sek.-Butanol. welche Metlnläthylkctnnperoxid enthielt, durchgeführt.
(b) In einen 50ml-Kolbcn wurden 10.0 g (lObmMol)
Phenol. 2,17 g der Autoxidationsflüssigkcit von sck.-Bii-
und 0.004 g 98%igc Schwefelsäure gebracht. Das Reaktionsgemisch wurde 30 min bei 100 C gerührt, und
die Produkte wurden durch Ciaschromatographie analysiert. 0.153 g (1.3ImMnI) Brenzkatechin und
0.07 3 g (0.66 ITiMoI) Hydrochinon wurden erhalten. Die
Gesamtausbeute an diesen Verbindungen betrug 50.8"/».
Beispiel 34
Gemäß Beispiel 33 (b) mit der Ausnahme, daß 0.10 g lndiumsulfat (InXSOO1 · 9 H:O) anstelle von Schwefelsäure
verwendet wurden, wurden 0.150 g (1.3b mMol)
Brenzkatechin und 0.071g (0.64 mMol) Hydrochinon
erhalten. Die Gesamtausbeute dieser Verbindungen betrug 50.1'Vo.
In den folgenden Beispielen 35 bis 48 wurden folgende Ketonperoxidc verwendet:
5. Methyläthylketonperoxid
Eine 55gew.-°'oige Lösung von Methyläthylketonperoxid.
gelöst in Dimethylphthalat. Aktiver Sauerstoffgehalt 17.50O.
6. 4-Methyl-2-pentanonperoxid
Dieses Peroxid wird in der gleiche : Weise wie unter 2. synthetisiert, und das nicht-umgesetzte
Keton wird bei vermindertem Druck abdestilliert. Aktive Sauerstoffmenge bzw. Sauerstoffgehalt
16.9%.
7. Cyclopentanonperoxid
Dieses Peroxid wird in der gleichen Weise w unter 3. synthetisiert, mit der Ausnahme, daß 46.6 g
(0,554 Mol) Cyclopentanon verwendet w erden. Aktiver Sauerstoffgehalt 6.510O.
8. Methylphenylketonperoxid
Dieses Peroxid wird in der gleichen Weise wie unter 4. synthetisiert. Aktive Sauerstoffmenge
3.73%.
In einem 300-mI-VierhalskoIben wurden 150 g
(139OmMoI) o-Kresol. 7.70 g (P= 46.3) Methyläthylketonperoxid
und 0,40 g Schwefelsäure vorgelegt, und der Kolben wurde in ein Ölbad von 100° C getaucht. Die
Umsetzung wurde 30 min durchgeführt, wodurch 2,70 g (21.8 mMol) 3-MethyIbrenzkatechin und 1.54 g
' (12,4 mMol) 2-Methylhydrochinon erhalten wurden. Die
Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenolen betrug 74.1 %.
Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenolen =
_ mMol-Zahl von allen gebildeten zweiwertigen Alkylphenolen
eingegebene Peroxidmenge (Pi
Die Umsetzung wurde wie im Beispiel 35 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 11,54 g (P= 69,4)
Methyläthylketonperoxid anstelle von 7,70 g verwendet wurden, wodurch 4,16 g (33,5 mMol) 3-Methylbrenzkatechin
und 1,95 g (15,7 mMol) 2-Methylhydrochinon erhalten wurden. Die Ausbeute an zweiwertigen
Alkylphenolen betrug 70,9%.
Die Umsetzung wurde wie im Beispiel 36 durchgeführt mit der Ausnahme, daß 1,00 g Natriumbisulfat
(NaHSO4 · H2O) anstelle der Schwefelsäure zugesetzt
wurden, wodurch 336 g (31,9 mMol) 3-Methylbrenzkatechin
und 1,67 g (13,5 mMol) 2-Methylhydrochinon erhalten wurden. Die Ausbeute an zweiwertigen
Alkylphenolen betrug 65,4%.
In ein Reaktionsgefäß wurden 150 g (1390,OmMoI)
m-Kresol 438 g (P=463) 4-Methyl-2-pentanonperoxid
und 0,40 g 98%ige Schwefelsäure gegeben, und die Umsetzung wurde wie im beispiel 35 durchgeführt,
wodurch 136 g (11,OmMoI) 3-Methylbrenzkatechin, 232 g (18,7 mMol) 4-Methylbrenzkatechin und 2,04 g
(6,5 mMol) 2-Methylhydrochinon erhalten wurden. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenolen betrug 99,8%.
Beispiele 39bis45
Die Umsetzung wurde wie im Beispiel 35 durchgeführt,
mit der Ausnahme, daß p-KresoI anstelle von o-Kxesol verwendet wurde. Die Reaktionsbedingungen
und die Arten des Ketonperoxids und des Katalysators wurden variiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in
Tabelle V zusammengestellt
Tabelle | V |
Ansatz
Ketonperoxid Art |
(g) |
Katalysator
Peroxid menge (P) |
Art | (g) |
Reiktions-
tempe- ratur |
Reak
tions zeit |
Produkt
4-Methylbrenzkate chin erhaltene Aus- Menge beute |
(%) |
Bei
spiel Nr. |
p-K resol | 7.70 | 0,40 | (0C) | (min) | (g) | 63.7 | |||
igt |
Methyläthyl
ketonper oxid |
11,5 | 46.3 | H2SO4 (98%) | 0,40 | 60 | 30 | 3,66 | 56,2 | |
39 | 150 | desgl. | 11,5 | 69.2 | H2SO4 (98%) | 1,00 | 100 | 5 | 4,82 | 53,3 |
40 | 150 | desgl. | 11,5 | 69,2 | NaHSO4 · H2O | 1,50 | 100 | 30 | 4,58 | 57,3 |
41 | 150 | desgl. | 23.1 | 69,2 |
In2(SO4J3 ·
9H2O |
1,00 | 100 | 30 | 4,94 | 54,1 |
42 | 150 | desgl. | 10.7 | 139,0 |
stark sulfoniertes
Ionenaus tauscherharz |
0,40 | 100 | 30 | 9,32 | 50,1 |
43 | 150 |
Cyclopenta-
nonperoxid |
19,9 | 43,4 | H2SO4 (98%) | 1,00 | 100 | 30 | 2,70 | 52.1 |
44 | 150 |
Methyl-
phenylketon- peroxid |
46,3 | KHSO4 | 100 | 30 | 2,99 | |||
45 | 150 | |||||||||
In ein Reaktionsgefäß wurden 150 g (1000,OmMoI)
p-tert-Butylphenol, 338 g (P=35,7) 4-Methyl-2-pentanonperoxid
und 0,40 g 98%ige Schwefelsäure gegeben, und die Reaktion wurde 30 min bei 120" C wie im
Beispiel 35 durchgeführt, wodurch 3,67 g (2,21 mMol)
4-tert.-Butylbrenzkatechin erhalten wurden. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenol betrug6l,9%.
Die Umsetzung wurde wie im Beispiel 35 durchgeführt mit der Ausnahme, daß 170 g (1390.OmMoI)
p-Äthylphenol als Ausgangsmaterial anstelle von o-Kresol verwendet wurden. Es wurden 433 g
(31,5 mMol) 4-ÄthyIbrenzkatechin erhalten. Die Ausbeute
an zweiwertigem Alkylphenol betrug 67,8%.
In einen 3-l-Kolben, der mit einem Rückflußkühler,
einem Thermometer, einem Rührer und einem Flüssig-
keitsauslaß versehen war, wurden 2052 g (| 9,00 Mol) p-Kresol und 71,95 g (73=760)4-Methyl-2-pentanonperoxid
gegeben, und der Kolben wurde bei 5O0C gehalten.
Dann wurden 7.4 g Natriumbisulfat (NaHSO4 · H2O)
zugesetzt und der Kolben wurde in ein Ölbad von 106° C
M eingetaucht. Die Reaktion wurde 30 min durchgeführt.
Der Katalysator wurde durch Extraktion mit Wasser entfernt. Die Vakuumdestillation lieferte 59,37 g
(0.479 Mol) 4-Methylbrenzkatechin. Die Ausbeute an
230 211/217
dem zweiwertigen Alkylphenol betrug 63,0%.
In den folgenden Beispielen 49 bis 59 wurden folgende Ketonperoxide verwendet:
9. Methyläthylketonperoxid
Eine 55gew.-°/oige Lösung von Methyläthylketonperoxid,
gelöst in DimethylphthalaL Aktive Sauerstoffmenge 17,5%.
10. 4-Methyl-2-pentanonperoxid
Dieses Peroxid wurde in der gleichen Weise unter 2. synthetisiert Das nicht-umgesetzte Keton wurde
bei Unterdruck abdestilliert.
11. Methylphenylketonperoxid
Dieses Peroxid wurde in der gleichen Weise wie vorstehend unter 4. synthetisiert, und das nicht-umgesetzte
Keton wurde durch Destillation entfernt. Aktive Sauerstoffmenge 8,80%.
100 g (819mMol) 3,5-Dimethylphenol, 5,68 g
('/'=42,11) 4-Mcthy!-2-pcntanonperoxid und 0,01g
98%ige Schwefelsäure wurden 20 Min. bei 1000C gerührt Während dieser Umsetzung wurde Wasser
kontinuierlich in einem Wasserabscheidungsgefäß aufgefangen. Es wurden 3,67 g (26,6 mMol) 3,5-Dimeihylbrenzkatechin
und 1,52 g (11,OmMoI) 2,6-Dimethylhydrochinon
erhalten. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 893%.
In der gleichen Weise wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 0,013 g Natriumhydrogensulfatmonohydrat
(NaHSO4 · H2O) verwendet wurden, wurden 3,42 g
(24,8 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin und 1,66 g (12,OmMoI) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die
Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 87,4%. den, wurden 5,80 g (42,0 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin
und 2,55 g (18,5 mMol) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien
betrug 74,1%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 11,2g
(P=e>7,7) Methyläthylketonperoxid anstelle von 4-Methyl-2-pentanonperoxid
verwendet wurden, wurden 4,68 g (333 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin und 2,17 g (15,7 mMol) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten.
Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 733%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 8,77 g (P= 48,3) Methylphenylketonperoxid anstelle von
4-Methyl-2-pentanonperoxid verwendet wuroen, wurden 239 g (21,7 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin und
1,48 g (10,7 mMol) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug
67,0%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 100 g (819 mMol) 2,4-Dimethylphenol anstelle von 3,5-Dimethylphenol
verwendet wurden, wurden 2,25 g (163 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin erhalten. Die
Ausbeute an zweiwertigem Alkylphenol betrug 38,6%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 100 g (819 mMol) 2,6-Dimethylphenol anstelle von 3,5-Dimethylphenol
verwendet wurden, wurden 1,04 g (7,5 mMol) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die Ausbeute an
zweiwertigem Alkylphenol betrug 17,7%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß anstelle der Schwefelsäure 0,11 g stark saurer Ionenaustauscher
vom Sulfonsäuretyp verwendet wurden, wurden 2,55 g (18,5 mMol) 3,5-Dimethylbrenzkatechin und 1,26 g
(9,1 mMol) 2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 65,6%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 0,001 g 98%ige Schwefelsäure verwendet wurden und daß die
Reaktionszeit 30 min betrug, wurden 3,49 g (25,9 mMol) 3.5-Dimethylbrenzkatechin und 1,41g (10,2 mMol)
2,6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die Ausbeute an
zweiwertigen Alkylphenoien betrug 843%.
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß die Umsetzung bei 60° C durchgeführt wurde, wurden 3,24 g
(23,5 mMol) 3.5-Dimethylbrenzkatechin und 1,55g
(11.2 mMol) 2.6-Dimethylhydrochinon erhalten. Die
Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 82.4%.
Beispiel 54
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 11,0g
fP=81,6) 4-Methyl-2-pentanonperoxid verwendet wur-
Wie im Beispiel 49, mit der Ausnahme, daß 100 g (735 mMol) 23,5-Trimethylphenol anstelle von 3,5-Dimethylphenol
verwendet wurden, wurden 2,16 g '(14,2 mMol) 3,4,6-Trimethylbrenzkatechin und 0,71g
(4,7 mMol) 23,5-Trimethylhydrochinon erhalten. Die
Ausbeute an zweiwertigen Alkylphenoien betrug 44,9%. Die nachfolgenden Vergleichsversuche wurden
durchgeführt, wobei die gleichen Bedingungen wie in den Druckschriften (1) bis (5) angewandt wurden.
(1) DE-OS 21 38 735
(2) DE-OS 21 50 657
(3) DE-OS 21 62 552
(4) DE-OS 21 62 589
(5) DE-OS 23 41 743
Versuche 1 bis 5
In einen 200ml-Kolben, der mit einem Rückflußkühler,
einem Thermometer, einem Rührer und einem Auslaß ausgestattet war, wurden 94 g Phenol, 2,83 g
60% ies Wasserstoffperoxid und ein Katalysator in
einer Menge, wie in Tabelle 1 unten aufgeführt, gegeben und das Gemisch 30 Min. bei 1000C umgesetzt. Das
Reaklionsgemisch wurde gaschromatographiseh unterem
sucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle Vl zusammengefaßt. Die Ausbeuten an Brenzkatechin (CT)
und Hydrochinon (HQ) wurden berechnet auf der Basis der Menge an zugegebenem Wasserstoffperoxid.
Versuch Nr. Katalysator
Art
Art
Menge (%)
Ausbeute % | HQ |
CT | 13,5 |
41,0 | 17,1 |
20,1 | 9,8 |
16,3 | 8,6 |
12,8 | |
CT+
1 98%ige H2SO4
2 Ameisensäure
3 CuSO4 - 5 H2O
4 FeSO4-7H2O
5 CoSO4- 7 Η,Ο
98%ige H2SO4
98%ige H2SO4
*) Isolierte Produkte in g.
1,96 2,76 0,75 2,78
0,22 0,009
Versuche 6 bis 10
In einen 200-mI-K.olben, der mit einem Rückflußkühler,
einem Therm&Tieter, einem Rührer und einem
Auslaß ausgestattet war. wurden 108 g p-KxesoI, 2.83 g
6O°/oiges Wasserstoffperoxid (bezogen auf das Gewicht) und ein Katalysator in der in Tabelle VIl aufgeführten
1,86
0,67
.54,5 37,2 26,1 21,4
2,53*)
Menge gegeben, und das Gemisch wurde 30 Min. bei 1000C umgesetzt Das Reaktionsgemisch wurde mit
Hilfe der Gaschromatographie analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VH zusammengestellt.
Die Ausbeuten an 4-Methylbrenzkatechin wurden auf der Basis von zugegebenem Wasserstoffperoxid berechnet.
Tabelle VII | Katalysator | Mengen | Ausbeute % |
Versuchs- | Art | (g) | |
Nr. | 1,96 | ||
98%ige H2SO4 | 2,76 | 22,1 | |
6 | Ameisensäure | 0,75 | 17,5 |
7 | CuSO4 -5H2O | 2,78 | 10,8 |
8 | FeSO4 · 7 H2O | 0,22 | 13,5 |
9 | CoSO4 · 7H2O | 0,009 | |
10 | H2SO4 (98%) | 1,14*) | |
·) Isoliertes Produkt in g. | |||
In Tabelle VII beziehen sich die Versuche Nr. 6 bis 10 auf die vorstehend genannten Druckschriften (1) bis (5).
In Tabelle VIII wird ein Vergleich des erfindungsge
mäßen Verfahrens mit denen des Standes der Technik
gezeigt. Ausgangsprodukt ist in allen Fällen Phenol.
Tabelle VIII | (A) Umgesetztes Phenol |
(B) Zweiwertiges Phenol |
Ausbeute Bezogen ; (Oew.-%) Ausbeute |
an zweiwertigem Phenol luf Phenol Bezogen auf Phenol B/A X 100 |
Bezogen auf Ketonperoxid |
Beispiel u. Vergleichs versuche Nr. |
(g) | (g) | (%) | (ΜοΓ'η) | (MoIV.) |
0.488 | 0.560 | 114,8 | 98.1 | 96,1 | |
Beispiele
I |
0,480 | 0.529 | 110.2 | 94.2 | 90.8 |
2 | 0.447 | 0.482 | 107.8 | 92.1 | 82.8 |
3 | 0,463 | 0.504 | 108.9 | 93.1 | 86.5 |
4 | 0.400 | 0.428 | 107.1 | 91.5 | 80.5 |
S | 0.452 | 0.526 | 116.4 | 99.5 | 99.0 |
6 | 0.-IUi | 0.464 | 111.5 | 95 3 | 87.4 |
7 | |||||
Fortsetzung | (Λ) | (B) | Ausheule an | zweiwertigem Phenol | (ΜοΓ/η) | Be/ogen aul |
Beispiel ii. | Umgesetztes | Phenol Zweiwertiges Phenul | Ue/ogen auf | Phenol Bezogen auf Phenul | Ketunperoxid | |
Vergleichs | (Gew.-"i) | 91,6 | ||||
versuche Nr. | Ausbeute H/ | Λ Χ RIO | 99,0 | (MoIM | ||
<g> | Ig) | 94,5 | ||||
95,0 | 80,8 | |||||
Beispiele | 0.400 | 0,429 | 107,3 | 96,3 | 97,2 | |
8 | 0,445 | 0,516 | 116,0 | 93,3 | 85,3 | |
9 | 0,410 | 0,453 | 110,5 | 98,0 | 86,7 | |
10 | 0,414 | 0,460 | 111,1 | 94,0 | 91,3 | |
11 | 0,430 | 0,485 | 112,8 | 96,1 | 83,3 | |
12 | 0,405 | 0,442 | 101,1 | 91,4 | 95,9 | |
13 | 0,444 | 0,509 | 114,6 | 95,2 | 86,3 | |
14 | 0,416 | 0,458 | 110,1 | 96,1 | 90,1 | |
15 | 0,425 | 0,478 | 112,5 | 96,4 | 81,2 | |
16 | 0,403 | 0,431 | 107,0 | 88,7 | 89,9 | |
17 | 0,428 | 0,477 | 111,5 | 99,2 | 88,7 | |
18 | 0,419 | 0,471 | 112,4 | 93,8 | 87,3 | |
19 | 0,409 | 0,464 | 113,5 | 99,4 | 76,7 | |
20 | 0,392 | 0,407 | 103,8 | 89,1 | 98,7 | |
21 | 0,451 | 0,524 | 116,2 | 98,5 | 87,3 | |
22 | 0,423 | 0,464 | 109,7 | 98,5 | 98,6 | |
23 | 0,277 | 0,322 | 116,4 | 91,0 | 83,7 | |
24 | 1,413 | 1,474 | 104,3 | 97,1 | 96,1 | |
25 | 0,409 | 0,470 | 115,0 | 96,3 | 94,6 | |
26 | 0,401 | 0,463 | 115,3 | 94,1 | 84,8 | |
27 | 0,390 | 0,415 | 106,4 | 91,1 | 93,2 | |
28 | 93,11 | 105,80 | 113,6 | 90,2 | ||
29 | 95,92 | 108,10 | 112,7 | 87,5 | ||
30 | 2,33 | 2,57 | 110,3 | 75,2 | 88,5 | |
31 | 93,14 | 99,30 | 106,6 | 62,6 | ||
32 | 55,0 | |||||
Vergleichs | 51,2 | 54,5 | ||||
versuche | 3,41 | 3,00 | 88,0 | 71,2 | 37,2 | |
1 | 2,79 | 2,05 | 73,5 | 26,1 | ||
2 | 2,24 | 1,44 | 64,3 | 21,4 | ||
3 | 1,95 | 1,17 | 60,0 | 46,0 | ||
4 | 3,03 | 2,53 | 83,3 | |||
5 | ||||||
In Tabelle IX erfolgt ein Vergleich wie in Tabelle VIII, jedoch mit Alk/lphenolen als Ausgangsprodukt.
Beispiel | Umgesetztes | Zweiwertiges | Ausbeute an | 4-Methylbrenzkalechin | bezogen auf |
Alkylphenol | Alkylphenol | bezogen auf | bezogen auf | Oxidationsmittel | |
p-Kresol | p-Kresol | ||||
B/A x IM | (Mol.-%) | ||||
(üew.-%) | (Mol.-i'n) | ||||
Beispiele | 63,7 | ||||
39 | 3.91 (36.2 mmol) | 3,66 (29.5 mmol) | 93,6 | 81.5 | 56.2 |
40 | 5.3.? (49.8 mmol) | 4.82 (38.9 mmol) | 89.6 | 78.1 | |
23
24
\ik\ Ιρ
\ik> ί|»ΙΚΊ1ιιί
HoisiM,-!,·
4|
42
43
44
4|
42
43
44
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\ ersuche
XlX (4X.0 mmiili
5..V) (41).') mni'.il ι
10.5 (l)7.<) mnioli
3.1 I (2X.X niinoli
}JH (3 1.3 mmol ι
ίι3.Χ3 (0.5')l muli
2.1'· I.'X) 1.34 1.5') 1.%
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ih'.-!vk.iti'ihin
h^/d^.n tut K'/ni:cn .iut hc/nücii .ml
h^/d^.n tut K'/ni:cn .iut hc/nücii .ml
I'-Kl '-.M p-K II.--...I OMil.lll.lllMll
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4,')4 (V).χ nininli l)l.~
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2.""(I (2 I.X lllMlnl I Sd.S
2.1)1) (24.1 nmiiill SS.5
5·) " in.4"') mn! ι ').- (I
1.(1'» ς".4
ιΐ.ίι" 5(1.(1
II.S4 52.S
1.14 5S '
(Μι
S 1.0
54.2
4ι).'ί
43.5
4ι).'ί
43.5
ι\|,.ί - ι
53.3 51 >
54.1 50.1 52.1 (ι 3.0
10.8 13.5 IX.1
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von zweiwertigen Phenolderivaten der allgemeinen Forme!OHHOin welcher die Substituenten R niedrige Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, die gleich oder verschieden sein können, und π eine ganze Zahl von O bis 4 ist, wobei, wenn π=3 oder 4 ist, nicht alle Ortho- und Para-Stellungen durch Alkylgruppen besetzt sein können, durch Hydroxylierung von einwertigen Phenolderivaten der allgemeinen Formel:
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