DE494505C

DE494505C - Verfahren zur Alkylierung aromatischer Kohlenwasserstoffe

Info

Publication number: DE494505C
Application number: DEN26012D
Authority: DE
Original assignee: Naugatuck Chemical Co
Current assignee: Uniroyal Chemical Co Inc
Priority date: 1926-06-16
Filing date: 1926-06-16
Publication date: 1930-03-25

Description

Verfahren zur Alkylierung aromatischer Kohlenwasserstoffe Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Allylieren aromatischer Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines katalytisch wirkenden Körpers.
Die Verwendung eines solchen Körpers, z. B. c onAluminiumchlorid oder einem anderen Chlorid bei der Alkylierung aromatischer Kohlenwasserstoffe, ist durch die Reaktion von Friedel und Crafts bekannt geworden, Ursprünglich ließ man auf den aromatischen Kohlenwasserstoff ein Halogenalkyl in Gegenwart von Aluminiumchlorid' einwirken, wobei eine verhältnismäßig kleine Menge Aluminiumchlorid beliebige Mengen von Kohlenwasserstoffen mit Halogenalkylenzukondensierengestattet. Später kam man darauf, die Reaktion in der Weise durchzuführen, daß das Metallchlorid sich erst im Reaktionsgemisch bildete, z. B. durch Einbringen von Aluminiummetall und Salzsäure in den Kohlenw asserstoff undZusatz des Alkylhalids nach einiger Zeit. Bei diesem Verfahren mußte man das Reaktionsgemisch aber einen Tag oder länger stehen lassen, um die Einwirkung der Säure auf das Metall stattfinden zu lassen. Nun scheidet sich während der Friedel-Craftsschen Reaktion am Boden des Reaktionsgefäßes ein schweres dunkelbraunes Öl ab. Es ist bekannt, dieses Öl, welches selbst katalytische Wirkung besitzt, an Stelle von Aluminiumchlorid zur Durchführung der Reaktion zu benutzen. Das Öl ist aber nicht dauernd wirksam. sondern verliert vielmehr nach einiger Zeit seine Wirksamkeit und muß ersetzt werden, oder es muß demselben eine neue Menge von frischem Aluminiumchlorid zugesetzt werden. Es ist auch bekannt, anstatt diesem Öl frisches Aluminiumchlorid zuzusetzen, dieses letztere während der Reaktion selbst durch Zugabe von Aluminiummetall zu -bilden.
Gegenstand der Erfindung ist die Regeneration dieses katalytisch wirksamen Öls und im -Zusammenhang damit eine besonders sparsame Methode, die Reaktion nach Friede l und C r a f t s durchzuführen sowie Äthvlbenzol herzustellen.
Gemäß der Erfindung wird das Reaktionsgemisch, wenn die Wirkung desselben nachzulassen beginnt, von Zeit zu Zeit mit kleinen Mengen Aluminium versetzt; es gewinnt dann rasch seine katalytische Fähigkeit wieder und kann so unendlich oft wieder verwendet werden.

Diese Regeneration geht vermutlich derart vor sich, daß während der Reaktion nach Friedel und C r a f t s durch die Abspaltung von Wasserstoff von dem aromatischen Kohlenwasserstoff und von Chlor von dem Alkylchlorid Salzsäure entsteht. Da die jeweils zugesetzten Mengen von metallischem Aluminium nur klein sind, werden sie durch die im Reaktionsgemisch vorhandene Salzsäure leicht und rasch in Aluminiumchlorid ver@candelt. Derlletallzusatz zu dem katalvtisch wirkenden Öl kann während der Reaktion er folgen. Folgende Tabelle illustriert das neue Verfahren:

Äthyl- Aluminium- Aluminium- Gebildetes

Ansatz Benzol katalytisch

Chlorid Chlorid metall \virksames Öl

312 85 23 - 76,6

2 312 85 - 1 15 92,0

3 312 85 - - 82,4

4 312 85 74,1

5 312 85 - 1,0 84,0

6 312 85 - 7910

7 312 85 62,1

Die Tabelle gibt die Zahlen von sieben aufeinanderfolgenden Ansätzen wieder, bei denen aus Benzol und Äthylchlorid Äthylbenzol gewonnen wurde. Bei dem ersten Ansatz wurden 25g Aluminiumchlorid angewendet und 76,6 g des katalytisch wirkenden Öls gebildet. Bei dem folgenden Ansatz wurde kein Metallchlorid, vielmehr eine kleine Menge metallischen Aluminiums zu dem katalytisch wirkenden Öl aus dem ersten Ansatz hinzugegeben und 92 g katalytisch wirkenden Öls erhalten. Der dritte und vierte Ansatz wurde ausschließlich mit dem Öl durchgeführt, im fünften Ansatz wurde diesem x g Aluminium zugesetzt. Die Ansätze 6 und 7 erfolgten wieder nur mit dem katalytisch wirkenden Öl und am Ende des siebenten Ansatzes blieben 62,1 g dieses Öls übrig, gegenüber 76,6 g am Ende des ersten Ansatzes.

Das aus Ansatz 7 erhaltene katalytisch wirksame Öl war genau so stark wirksam wie das nach dem ersten Ansatz, und die Menge Äthylbenzol war weit größer, als nach der gewöhnlichen Reaktibn mit 25g Aluminiumchlorid hätte erhalten werden können. Die Erfindung arbeitet also wesentlich sparsamer.
Als Beispiel für die Durchführung der Erfindung wurde c'ie Äthylierung von Benzol gewählt, das neue Verfahren kann aber natürlich auch auf andere Alkylierungen Anwendung finden, die nach der Reaktion von Friedel und Crafts verlaufen. Man kann auf diese Weise dank der geringen Menge Aluminiumchlorid, die erforderlich ist, billig aromatische Kohlenwasserstoffe herstellen, die bisher in großer Menge nur sehr teuer hergestellt werden konnten.

Claims

PATRNTANSPRÜcHR: i. Verfahren zur Alkylierung aromatischer. Kohlenwasserstoffe nach der Reaktion von Friedel-Crafts durch Einwirkung eines Halogenalkyls in Gegenwart eines Metallhalids, insbesondere Aluminiumchlorid, auf aromatische Kohlenwasserstoffe unter Verwendungder dabei entstehenden katalytisch wirksamen 1Zasse, dadurch gekennzeichnet, daß diese allmählich in'ihrer Wirkung nachlassende Masse von Zeit zu Zeit durch den Zusatz von Metall, z. B. von Aluminium, regeneriert und die Alkylierungen in Gegenwart dieser katalytisch wirksamen und regenerierbaren Masse durchgeführt werden.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch x auf die Äthylierung von Benzol durch Behandlung von Benzol mit Äthylchlorid in Gegenwart von Aluminiumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem ersten Ansatz nach der Friedel-Craftsschen Reaktion entstehende katalytische Masse abgetrennt und weitere Mengen Benzol und Äthylchlorid in Gegenwart dieser Masse miteinander zur Reaktion - gebracht werden und daß diese Masse bei nachlassender Wirksamkeit durch den Zusatz von Metall, z. B. Aluminium, regeneriert wird.