[go: up one dir, main page]

ES2362891A1 - PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS. - Google Patents

PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS. Download PDF

Info

Publication number
ES2362891A1
ES2362891A1 ES200902376A ES200902376A ES2362891A1 ES 2362891 A1 ES2362891 A1 ES 2362891A1 ES 200902376 A ES200902376 A ES 200902376A ES 200902376 A ES200902376 A ES 200902376A ES 2362891 A1 ES2362891 A1 ES 2362891A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
reaction
catalyst
procedure
acetals
obtaining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES200902376A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2362891B1 (en
Inventor
Delia Omenat Moran
Almudena Blanca Botet Jimenez
Manuel Alejandr Martinez Cañas
Elena Perez Mayoral
Fernando Dominguez Fernandez
Carlos Duran Del Valle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INST DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON
INSTITUTO DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON
Universidad Nacional de Educacion a Distancia UNED
Universidad de Extremadura
Original Assignee
INST DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON
INSTITUTO DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON
Universidad Nacional de Educacion a Distancia UNED
Universidad de Extremadura
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INST DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON, INSTITUTO DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON, Universidad Nacional de Educacion a Distancia UNED, Universidad de Extremadura filed Critical INST DEL CORCHO LA MADERA Y EL CARBON
Priority to ES200902376A priority Critical patent/ES2362891B1/en
Publication of ES2362891A1 publication Critical patent/ES2362891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2362891B1 publication Critical patent/ES2362891B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18Carbon
    • C01B31/08
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B41/00Formation or introduction of functional groups containing oxygen
    • C07B41/04Formation or introduction of functional groups containing oxygen of ether, acetal or ketal groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Procedimiento para la obtención de acetales a partir de alcoholes y aldehídos por reacción con cetonas, usando como catalizador un carbón de carácter ácido, descrito en la patente española ES2275415. Los carbones usados corno catalizadores presentan la ventaja de poseer una elevada superficie específica, con la acidez adecuada para dar lugar a esta reacción evitando, en lo posible, la formación de subproductos.El uso de catalizadores en la reacción de obtención de acetales disminuye el tiempo de reacción, permite llevar a cabo el proceso en condiciones suaves de temperatura, disminuyendo la producción de compuestos indeseados y, por lo tanto, el coste global del proceso. La principal novedad de este procedimiento es el uso de un catalizador novedoso, según se describe en la solicitud.Procedure for obtaining acetals from alcohols and aldehydes by reaction with ketones, using an acid carbon as catalyst, described in Spanish patent ES2275415. The carbons used as catalysts have the advantage of having a high specific surface area, with adequate acidity to give rise to this reaction, avoiding, as far as possible, the formation of by-products. The use of catalysts in the reaction to obtain acetals reduces the time reaction, allows the process to be carried out under mild temperature conditions, reducing the production of undesired compounds and, therefore, the overall cost of the process. The main novelty of this procedure is the use of a novel catalyst, as described in the application.

Description

Procedimiento para la obtención de acetales mediante catálisis ácida usando materiales carbonosos.Procedure for obtaining acetals by acid catalysis using carbonaceous materials.

Sector de la técnicaTechnical sector

Esta invención pertenece al Sector de la Técnica "Química e Industria Química", entendido como tal en su sentido más amplio, ya que incluye también la Farmacia y su Industria (síntesis de fármacos), Alimentos y su Industria (síntesis de aditivos alimentarios), Polímeros y su industria (los acetales son precursores de diversos plásticos), la Cosmética y su Industria (síntesis principalmente de fragancias y aromas) y la Ingeniería Química o Ingeniería de Procesos, esta última como la aplicación industrial de la Química.This invention belongs to the Technical Sector "Chemistry and Chemical Industry", understood as such in its sense broader, as it also includes Pharmacy and its Industry (drug synthesis), Food and its Industry (synthesis of food additives), Polymers and their industry (acetals are precursors of various plastics), Cosmetics and its Industry (synthesis mainly of fragrances and aromas) and Engineering Chemistry or Process Engineering, the latter as the application Chemical industry.

Campo técnico de la invenciónTechnical Field of the Invention

En la presente invención se describe un procedimiento para la preparación de los compuestos de Fórmula General A que se indica a continuación:In the present invention a process for the preparation of the compounds of Formula General A indicated below:

1one

en donde,in where,

R^{1}, R^{3} y R^{4} pueden ser cadenas hidrocarbonadas lineales o ramificadas, conteniendo grupos aromáticos o alifáticos, insaturados o no, o ambos, conteniendo o no heteroátomos como por ejemplo N y/o O.R 1, R 3 and R 4 can be chains linear or branched hydrocarbons, containing groups aromatic or aliphatic, unsaturated or not, or both, containing or not heteroatoms such as N and / or O.

R^{1}-R^{3} o R^{3}-R^{4} pueden ser cadenas hidrocarbonadas, lineales o ramificadas, conteniendo grupos aromáticos o alifáticos, insaturados o no, conteniendo o no heteroátomos como por ejemplo N y/o O.R 1 -R 3 or R 3 -R 4 may be hydrocarbon chains, linear or branched, containing aromatic or aliphatic groups, unsaturated or not, containing or not heteroatoms such as N I or.

R^{2} pueden tener el mismo significado que R^{1} (en el caso de cetonas), o bien ser un átomo de hidrógeno (en el caso de aldehídos.R2 may have the same meaning as R1 (in the case of ketones), or be a hydrogen atom (in the case of aldehydes.

Estado de la técnicaState of the art

La obtención de acetales mediante catálisis ácida es suficientemente conocida como para aparecer en libros de texto de Química Orgánica (P. G. M. Wuts, T. W. Greene (2007) In: Greene's protective groups in organic synthesis, 4th ed. Wiley, New Jersey, Ch. 4, p 431 y otros). La reacción se realiza en ausencia de agua, ya que ésta podría reaccionar en lugar del alcohol, dando lugar a los correspondientes hidratos del compuesto carbonílico empleado, en algunos casos considerados como productos no deseados. El proceso consiste en la reacción entre una molécula de un compuesto carbonílico, aldehído o cetona, con una molécula de alcohol para obtener el hemiacetal (figura 1), que generalmente reacciona con otra molécula de alcohol para dar lugar al acetal (figura 1).Obtaining acetals by catalysis acid is known enough to appear in books of Text of Organic Chemistry (P. G. M. Wuts, T. W. Greene (2007) In: Greene's protective groups in organic synthesis, 4th ed. Wiley, New Jersey, Ch. 4, p 431 and others). The reaction is carried out in the absence of water, since it could react instead of alcohol, giving place to corresponding carbohydrate compound hydrates employee, in some cases considered as unwanted products. The process involves the reaction between a molecule of a carbonyl compound, aldehyde or ketone, with a molecule of alcohol to get the hemiacetal (figure 1), which usually reacts with another molecule of alcohol to give rise to acetal (Figure 1).

Para que la reacción se complete en un tiempo y a un coste energético razonable, es necesaria la presencia de un catalizador ácido. No pueden emplearse catalizadores que necesiten disolverse en agua ya que esta, como se ha comentado anteriormente, interfiere en la reacción conduciendo, de nuevo, a la formación de los productos de partida o a productos no deseados, máxime cuando esta se encuentra en cantidades significativas. Por ello, los catalizadores que se emplean en este proceso son, en general, solubles en disolventes orgánicos (por ejemplo, ácido clorhídrico seco en etanol absoluto). También se pueden emplear catalizadores heterogéneos, sólidos, (E. Pérez-Mayoral, R. M. Martín-Aranda, A. J. López-Peinado, P. Ballesteros, A. Zukal, J. \check{C}ejka, Green Synthesis of Acetals/Ketals: Efficient Solvent-Free Process for the Carbonyl/Hydroxyl Group Protection Catalyzed by SBA-15 Materials, Top. Catal. 52 (2009) 148-152; S. B. Umbarkar, T. V. Kotbagi, A. V. Biradar, R. Pasricha, J. Chanale, M. K. Dongare, A.-S. Mamede, C. Lancelot, E. Payen, Acetalization of glycerol using mesoporous MoO_{3}/SiO_{2} solid acid catalyst, J. Mol. Catal. A: Chem. 310 (2009) 150-158; M. W. C. Robinson, A. E. Graham, Mesoporous aluminosilicate promoted protection and deprotection of carbonyl compounds, Tetrahedron Lett. 48 (2007) 4727-4731; W. Otani, K. Kinbara, Q. Zhang, K. Ariga, T. Aida, Catalysis of a Peptidic Micellar Assembly Covalently Immobilized within Mesoporous Silica Channels: Importance of Amphiphilic Spatial Design, Chem. Eur. J. 13 (2007) 1731-1736; B. Thomas, S. Prathapan, S. Sugunan, Synthesis of dimethyl acetal of ketones: design of solid acid catalysts for one-pot acetalization reaction, Micropor. Mesopor. Mater. 80 (2005) 65-72; K.-i. Shimizu, E. Hayashi, T. Hatamachi, T. Kodama, Y. Kitayama, SO_{3}H-functionalized silica for acetalization of carbonyl compounds with methanol and tetrahydropyranylation of alcohols, Tetrahedron Lett. 45 (2004) 5135-5138; S.-J. Ji, L. Wu, Acetalization of carbonyl compounds catalyzed by polymer-bound metal complexes, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 202 (2003) 41-46; T. Kawabata, T. Mizugaki, K. Ebitani, K. Kaneda, Highly efficient heterogeneous acetalization of carbonyl compounds catalyzed by a titanium cation-exchanged montmorillonite, Tetrahedron Lett. 42 (2001) 8329-8332; S. Porwanski, P. Salanski, N. Panaud, G. Descotes, A. Bouchu, Y. Queneau, Regioselectivity in acid- or base-catalysed acetalation of sucrose: selection of [OH-2, OH-3] or [OH-4, OH-6] diols, Top. Catal. 13 (2000) 335-338, entre otros) ya que estos no necesitan disolverse para actuar.For the reaction to complete in a while and at a reasonable energy cost, the presence of a acid catalyst Catalysts that need to be used cannot be used dissolve in water since it is, as mentioned above, interferes with the reaction leading, again, to the formation of Starting products or unwanted products, especially when This is found in significant quantities. Therefore, the catalysts that are used in this process are, in general, soluble in organic solvents (for example, hydrochloric acid dry in absolute ethanol). Catalysts can also be used heterogeneous, solid, (E. Pérez-Mayoral, R. M. Martín-Aranda, A. J. López-Peinado, P. Ballesteros, A. Zukal, J. \ check {C} ejka, Green Synthesis of Acetals / Ketals: Efficient Solvent-Free Process for the Carbonyl / Hydroxyl Group Protection Catalyzed by SBA-15 Materials, Top. Catal. 52 (2009) 148-152; S. B. Umbarkar, T. V. Kotbagi, A. V. Biradar, R. Pasricha, J. Chanale, M. K. Dongare, A.-S. Mamede, C. Lancelot, E. Payen, Acetalization of glycerol using mesoporous MoO 3 / SiO 2 solid acid catalyst, J. Mol. Catal. A: Chem. 310 (2009) 150-158; M. W. C. Robinson, A. E. Graham, Mesoporous aluminosilicate promoted protection and deprotection of carbonyl compounds, Tetrahedron Lett. 48 (2007) 4727-4731; W. Otani, K. Kinbara, Q. Zhang, K. Ariga, T. Aida, Catalysis of a Peptidic Micellar Assembly Covalently Immobilized within Mesoporous Silica Channels: Importance of Amphiphilic Spatial Design, Chem. Eur. J. 13 (2007) 1731-1736; B. Thomas, S. Prathapan, S. Sugunan, Synthesis of dimethyl acetal of ketones: design of solid acid catalysts for one-pot acetalization reaction, Micropor. Mesopor. Mater. 80 (2005) 65-72; K.-i. Shimizu, E. Hayashi, T. Hatamachi, T. Kodama, Y. Kitayama, SO_ {3} H-functionalized silica for acetalization of carbonyl compounds with methanol and tetrahydropyranylation of Alcoholics, Tetrahedron Lett. 45 (2004) 5135-5138; S.-J. Ji, L. Wu, Acetalization of carbonyl compounds catalyzed by polymer-bound metal complexes, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 202 (2003) 41-46; T. Kawabata, T. Mizugaki, K. Ebitani, K. Kaneda, Highly efficient heterogeneous acetalization of carbonyl compounds catalyzed by a titanium cation-exchanged montmorillonite, Tetrahedron Lett. 42 (2001) 8329-8332; S. Porwanski, P. Salanski, N. Panaud, G. Descotes, A. Bouchu, Y. Queneau, Regioselectivity in acid- or base-catalysed acetalation of sucrose: selection of [OH-2, OH-3] or [OH-4, OH-6] diols, Top. Catal. 13 (2000) 335-338, among others) since these do not They need to dissolve to act.

Los catalizadores heterogéneos presentan varias ventajas sobre los catalizadores homogéneos (disueltos), por lo que son los más empleados en los procesos industriales:Heterogeneous catalysts have several advantages over homogeneous (dissolved) catalysts, so They are the most used in industrial processes:

- facilidad de separación de los reactivos y productos; el catalizador se encuentra en fase sólida por lo que se puede separar fácilmente mediante una simple etapa de filtración (catalizador en fase sólida, diferente de la fase líquida o gaseosa más habitual en los productos finales).- ease of reagent separation and products; the catalyst is in solid phase so it can easily be separated by a simple filtration stage (solid phase catalyst, different from the liquid or gas phase more common in the final products).

- mayor robustez, soportando rangos superiores de temperatura y presión.- greater robustness, supporting higher ranges of temperature and pressure.

- menor capacidad corrosiva; esto permite una mayor duración de los equipos en la industria.- lower corrosive capacity; this allows a Longer duration of equipment in the industry.

- menor toxicidad, ya que la mayor parte de ellos son inocuos en contacto con la piel y no volátiles, lo cual permite cumplir fácilmente la normativa vigente de seguridad de uso.- lower toxicity, since most of they are harmless in contact with the skin and not volatile, which allows to easily comply with the current safety regulations of use.

- posibilidad de reutilización del mismo catalizador, lo que supone un ahorro de coste y en muchos casos de tiempo de operación.- possibility of reusing it catalyst, which means cost savings and in many cases operation time.

         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      

La actividad de un catalizador debe ser la adecuada para la reacción a catalizar. Una actividad baja da lugar a un rendimiento escaso, lo que se traduce en baja rentabilidad económica o tiempos de producción elevados. Por el contrario, una actividad muy elevada da lugar a la producción de reacciones no deseadas y con ello a la contaminación del compuesto deseado con subproductos de la reacción. Esto es especialmente importante en esta reacción, ya que los acetales y hemiacetales son sensibles a los medios ácidos. Por esta razón, el grado de acidez del catalizador debe de ser cuidadosamente controlado.The activity of a catalyst must be the suitable for the reaction to catalyze. A low activity results in poor performance, which translates into low profitability Economic or high production times. On the contrary, a very high activity results in the production of reactions not desired and thereby to contamination of the desired compound with reaction byproducts. This is especially important in this reaction, since acetals and hemiacetals are sensitive to acidic media For this reason, the degree of acidity of the Catalyst must be carefully controlled.

Otro aspecto a tener en cuenta es la producción de agua como subproducto de reacción (figura 1). Al tratarse de un proceso en equilibrio, la presencia de agua en el medio de reacción puede desplazar el equilibrio hacia la formación de reactivos, llegando a un estado estacionario que impide conseguir mejores rendimientos. Si la situación de equilibrio no es la deseada, es posible recurrir a diversas estrategias para eliminar dicho compuesto (agua). Una de estas estrategias es la destilación continua por formación de un azeótropo. Otra, la utilización de compuestos que pueden actuar como reactivos y a la vez como desecantes, como por ejemplo el ortoformiato de trialquilo, en el caso de acetales acíclicos, que eliminen el agua del medio de reacción. Estas modificaciones del proceso son distintas metodologías que no afectan a las reivindicaciones aquí planteadas.Another aspect to consider is the production of water as a reaction byproduct (figure 1). Being a equilibrium process, the presence of water in the reaction medium can shift the balance towards reagent formation, reaching a steady state that prevents getting better yields If the equilibrium situation is not the desired one, it is possible to resort to various strategies to eliminate such compound (water). One of these strategies is distillation continues by formation of an azeotrope. Another, the use of compounds that can act as reagents and at the same time as desiccants, such as trialkyl orthoformate, in the case of acyclic acetals, which remove water from the medium of reaction. These process modifications are different. methodologies that do not affect the claims here raised.

En algún procedimiento descrito se ha empleado carbón activado en la reacción de obtención de acetales, pero nunca usado como catalizador sino como adsorbente de agua y subproductos. Un carbón activado que no se haya preparado para que tenga propiedades ácidas no actuará adecuadamente como catalizador en esta reacción.In some procedure described it has been used activated carbon in the acetal obtaining reaction, but never used as a catalyst but as an adsorbent of water and by-products. An activated carbon that has not been prepared to have acidic properties will not act properly as a catalyst in this reaction.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención consiste en la descripción de un procedimiento sintético para la reacción entre un compuesto que contenga un grupo carbonílico (aldehídos y/o cetonas) y un alcohol. La proporción molar entre ambos compuestos puede ser 1:1 (recomendable para la obtención acetales mixtos, es decir, aquellos acetales formados por reacción intramolecular con un grupo hidroxilo presente en aldehídos y/o cetonas de partida y el correspondiente alcohol o que formen parte de un ciclo), 1:2 (idónea para la obtención de acetales simétricos) o superior a esta última si razones técnicas, en función de los reactivos empleados y las condiciones utilizadas, así lo indican. Además de estos compuestos se añade un catalizador ácido en cantidades que pueden variar desde el 0,1 al 20% de la masa de los reactivos. Este catalizador, en nuestro caso, es un carbón preparado a partir de un material carbonoso (carbón mineral, carbón vegetal, carbón activado u otros) por tratamiento con ácido sulfúrico, que posee más de un 40% en peso de carbono, entre un 0.5 y un 15% en peso de azufre, oxígeno en una cantidad que sea al menos un 150% en peso del contenido de azufre y cantidades variables de hidrógeno, nitrógeno u otros elementos minoritarios. Este carbón puede tener forma de monolitos, polvo, gránulos, fibras, telas u otras. El uso de este catalizador en esta reacción es la principal novedad de esta invención.The present invention consists in the description of a synthetic procedure for the reaction between a compound containing a carbonyl group (aldehydes and / or ketones) and a alcohol. The molar ratio between both compounds can be 1: 1 (recommended for obtaining mixed acetals, that is, those acetals formed by intramolecular reaction with a hydroxyl group present in aldehydes and / or starting ketones and the corresponding alcohol or that are part of a cycle), 1: 2 (suitable for obtaining symmetric acetals) or higher than the latter if technical reasons, depending on the reagents used and the conditions used, as indicated. In addition to these compounds an acid catalyst is added in amounts that can vary from 0.1 to 20% of the reagent mass. This catalyst, in our case is a coal prepared from a material carbonaceous (mineral coal, charcoal, activated carbon or others) by treatment with sulfuric acid, which has more than 40% by weight of carbon, between 0.5 and 15% by weight of sulfur, oxygen in a amount that is at least 150% by weight of the sulfur content and varying amounts of hydrogen, nitrogen or other elements minority This coal can be in the form of monoliths, dust, granules, fibers, fabrics or others. The use of this catalyst in this Reaction is the main novelty of this invention.

La reacción se lleva a cabo, generalmente, en un rango de temperaturas entre 0ºC y 300ºC, dependiendo de la reactividad de los compuestos empleados. La reacción puede llevarse a cabo en presencia de un disolvente diferente a los reactivos empleados o realizarse solamente con dichos reactivos pudiéndose emplear métodos para eliminar el agua y otros subproductos formados, o no. La reacción se mantiene en las condiciones que se describen hasta que se considera que ha llegado al equilibrio, se ha completado la reacción, o bien el rendimiento obtenido es satisfactorio.The reaction is generally carried out in a temperature range between 0ºC and 300ºC, depending on the reactivity of the compounds used. The reaction can take carried out in the presence of a solvent other than reagents used or performed only with said reagents being able to employ methods to remove water and other formed by-products, or not. The reaction is maintained under the conditions described. until it is considered that it has reached equilibrium, it has completed the reaction, or the yield obtained is satisfactory.

En la figura siguiente (figura 1) se representa, de forma general, un esquema de la reacción empleada en donde R^{3} = R^{4}. En la primera etapa de la reacción (primera línea de la figura) se representa la obtención del hemiacetal. En la segunda etapa de la reacción, dicho hemiacetal reacciona con otra molécula de alcohol para dar lugar al acetal. En ambas etapas se emplea el catalizador anteriormente citado.In the following figure (figure 1), in general, a scheme of the reaction used where R 3 = R 4. In the first stage of the reaction (first line of the figure) the obtaining of the hemiacetal is represented. In the second stage of the reaction, said hemiacetal reacts with another Alcohol molecule to give rise to acetal. In both stages it employs the catalyst mentioned above.

22

Modos de realización de la invenciónEmbodiments of the invention

A continuación se describen algunos ejemplos de realización de la invención.Some examples of embodiment of the invention.

Ejemplo 1Example 1

A una mezcla de 1 mol de ciclohexanona y 2 moles de metanol se le añade un 2% en masa del catalizador citado. La mezcla se calienta a 60ºC y se mantiene con agitación durante 30 minutos.To a mixture of 1 mol of cyclohexanone and 2 moles of methanol is added 2% by mass of the catalyst mentioned. The mixture is heated to 60 ° C and kept under stirring for 30 minutes

         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
Ejemplo 2Example 2

A una mezcla de 1 mol de ciclohexanona con y 4 moles de butanol se le añade un 1% en masa del catalizador citado. La mezcla se calienta hasta que comienza a destilar el azeótropo agua/butanol, y se mantiene así durante 4 horas. El rendimiento que se obtiene es mayor que en ausencia de destilación.To a mixture of 1 mol of cyclohexanone with and 4 1 mol% of butanol is added by mass of the catalyst mentioned. The mixture is heated until the azeotrope begins to distill water / butanol, and stays that way for 4 hours. The performance that is obtained is greater than in the absence of distillation.

         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
Ejemplo 3Example 3

A una mezcla de 1 mol de benzaldehído con 4 moles de etanol se le añade un 2% en masa del catalizador citado. La mezcla se calienta a 60ºC y se mantiene en agitación durante 30 minutos.To a mixture of 1 mol of benzaldehyde with 4 moles of ethanol are added 2% by mass of the catalyst mentioned. The mixture is heated to 60 ° C and kept under stirring for 30 minutes

         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
Ejemplo 4Example 4

A una mezcla de 1 mol de benzaldehído con 4 moles de etanol y 3 moles de ortoformiato de trietilo, empleado tanto como reactivo como desecante, se le añade un 2% en masa del catalizador citado. La mezcla se calienta a 60ºC y se mantiene en agitación durante 30 minutos. El rendimiento que se obtiene es mayor que en ausencia de ortoformiato de trietilo.To a mixture of 1 mol of benzaldehyde with 4 moles of ethanol and 3 moles of triethyl orthoformate, used both as reagent and desiccant, 2% by mass of the cited catalyst. The mixture is heated to 60 ° C and maintained in Stirring for 30 minutes. The yield you get is higher that in the absence of triethyl orthoformate.

Aplicación industrialIndustrial application

Al emplear un catalizador sólido, su modo de aplicación es el típico de la catálisis heterogénea. En caso de realizar las reacciones catalizadas en fase líquida, basta con mezclar el catalizador con los reactivos de partida. Esto puede realizarse bien de forma discontinua, filtrando el catalizador al terminar la reacción para separarlo y después volverlo a emplear, o bien de forma continua, haciendo pasar una corriente de los reactivos por un lecho inmovilizado del catalizador, renovando éste cuando se considere que ha perdido su actividad. En las reacciones en fase gaseosa es recomendable realizar la reacción haciendo pasar una corriente gaseosa de los reactivos por un lecho inmovilizado del catalizador.When using a solid catalyst, its mode of Application is typical of heterogeneous catalysis. In case of perform the reactions catalyzed in liquid phase, just Mix the catalyst with the starting reagents. This can perform well discontinuously, filtering the catalyst at terminate the reaction to separate it and then reuse it, or well continuously, by passing a stream of reagents for an immobilized bed of the catalyst, renewing it when it is considered that you have lost your activity. In the reactions In the gas phase it is advisable to carry out the reaction by passing a gaseous stream of the reagents through an immobilized bed of the catalyst.

Otros documentosOther documents

1. Patente española ES2275415 (nº solicitud 200501605).1. Spanish patent ES2275415 (application no. 200501605).

Claims (2)

1. Procedimiento para la obtención de acetales a partir de aldehídos y/o cetonas por reacción con alcoholes, usando como catalizador un carbón de carácter ácido. Dicho catalizador, en cuya preparación se ha utilizado ácido sulfúrico, posee más de un 40% en peso de carbono, entre un 0.5 y un 15% en peso de azufre, oxígeno en una cantidad que sea al menos un 150% en peso del contenido de azufre y cantidades variables de hidrógeno, nitrógeno u otros elementos minoritarios.1. Procedure for obtaining acetals a starting from aldehydes and / or ketones by reaction with alcohols, using as a catalyst an acidic carbon. Said catalyst, in whose preparation has been used sulfuric acid, has more than one 40% by weight of carbon, between 0.5 and 15% by weight of sulfur, oxygen in an amount that is at least 150% by weight of the sulfur content and varying amounts of hydrogen, nitrogen or Other minority elements. El procedimiento para la obtención de acetales que se reivindica se caracteriza:The procedure for obtaining acetals claimed is characterized : a) Porque puede realizarse a temperaturas desde 0 hasta 300ºC, con agitación o en su ausencia de la misma, en continuo o discontinuo y a presiones desde 0,1 hasta 1000 atm.a) Because it can be done at temperatures from 0 to 300 ° C, with stirring or in its absence, in continuous or discontinuous and at pressures from 0.1 to 1000 atm. b) Porque la duración del procedimiento comprende hasta que se considera que ha llegado al equilibrio, se ha completado la reacción, o bien el rendimiento obtenido es satisfactorio.b) Because the duration of the procedure understand until it is considered that it has reached equilibrium, it has completed the reaction, or the yield obtained is satisfactory. c) Por el empleo de un catalizador ácido de naturaleza carbonosa, preparado a partir de un material carbonoso y ácido sulfúrico según se ha descrito en el preámbulo de la presente reivindicación.c) By the use of an acid catalyst of carbonaceous nature, prepared from a carbonaceous material and sulfuric acid as described in the preamble herein claim.
           \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
        
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, comprende:2. Method according to claim 1, understands: a) El uso de cetonas, aldehídos y alcoholes, según se describe en la invención, así como de sus precursores.a) The use of ketones, aldehydes and alcohols, as described in the invention, as well as its precursors. b) El uso como catalizador de cualquier material carbonoso independientemente de su forma, tamaño o composición, cuyas características se han descrito en la reivindicación 1.b) The use as catalyst of any material carbonaceous regardless of its shape, size or composition, whose characteristics have been described in claim 1.
ES200902376A 2009-12-22 2009-12-22 PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS. Expired - Fee Related ES2362891B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200902376A ES2362891B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200902376A ES2362891B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2362891A1 true ES2362891A1 (en) 2011-07-14
ES2362891B1 ES2362891B1 (en) 2012-05-21

Family

ID=44203207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200902376A Expired - Fee Related ES2362891B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS.

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2362891B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917059A (en) * 1996-11-15 1999-06-29 Basf Aktiengesellschaft Preparation of cyclic acetals or ketals
US20040024260A1 (en) * 2002-04-27 2004-02-05 Degussa Ag Process for preparing acetals and ketals with the aid of multistage pervaporation or vapor permeation
ES2275415A1 (en) * 2005-07-01 2007-06-01 Universidad Nacional De Educacion A Distancia (Uned) Acid carbon for catalytic conversion of organic compounds consists of an e.g. alcohols acylation and epoxides opening agent of relatively high sulfur content

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917059A (en) * 1996-11-15 1999-06-29 Basf Aktiengesellschaft Preparation of cyclic acetals or ketals
US20040024260A1 (en) * 2002-04-27 2004-02-05 Degussa Ag Process for preparing acetals and ketals with the aid of multistage pervaporation or vapor permeation
ES2275415A1 (en) * 2005-07-01 2007-06-01 Universidad Nacional De Educacion A Distancia (Uned) Acid carbon for catalytic conversion of organic compounds consists of an e.g. alcohols acylation and epoxides opening agent of relatively high sulfur content

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARTÍN-ARANDA, R. M. et al. "Acid activated carbon for the acetalization of carbonylic compounds". Poster, 23nd Biennal Conference of Carbon, Julio 1997. American Carbon Society. Pennsylvania (USA). Ver Experimental. *
RABINDRAN J. & PANDURANGAN, A. "Al-MCM-41 as an efficient heterogeneous catalyst in the acetalization of cyclohexanone with methanol, ethylene glycol and pentaerythiol". Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2006, Vol. 256, páginas 184-192. Ver resumen. *
YANG, S. et al. "Synthesis of acetals and ketals catalyzed by tungstosilicic acid supported on carbon active carbon". Journal of Zhejiang University Science B, 2005, Vol. 5, N. 6, páginas 373-377. Ver Resumen y Experimental. *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2362891B1 (en) 2012-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gu et al. Heterogeneously catalyzed etherification of glycerol: new pathways for transformation of glycerol to more valuable chemicals
Toyao et al. Application of an amino-functionalised metal–organic framework: an approach to a one-pot acid–base reaction
Bita 1, 4-Diazabicyclo [2.2. 2] octane (DABCO) as a useful catalyst in organic synthesis
Stoian et al. Boosted CO 2 reaction with methanol to yield dimethyl carbonate over Mg–Al hydrotalcite-silica lyogels
KR102293168B1 (en) Gas phase production of alkyl alkanoate
Aresta et al. Reaction mechanisms in the direct carboxylation of alcohols for the synthesis of acyclic carbonates
Díaz-Álvarez et al. A general route for the stereoselective synthesis of (E)-(1-propenyl) phenyl esters by catalytic CC bond isomerization
Campanati et al. Reaction pathway in the vapour-phase synthesis of indole and alkylindoles
ES2362891A1 (en) PROCEDURE FOR OBTAINING ACETALS THROUGH ACID CATALYSIS USING CARBON MATERIALS.
FI109993B (en) A process for preparing polyols
EP2852568A1 (en) Process for making dimethyl carbonate
EP3408251B1 (en) Efficient synthesis of methacrolein from methanol and propionaldehyde
US9828322B2 (en) Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta-unsaturated aldehydes over a regenerable anatase titania catalyst
Roggenbuck et al. One-pot synthesis of hexahydro-4H-chromens via rhodium-catalysed tandem hydroformylation starting from 1, 5-dienes
CN113015715B (en) Iron catalyzed selectivity for the preparation of methyl esters from aldehydes
Chumbhale et al. Vapour phase oxidation of acetophenone to benzoic acid over binary oxides of V and Mo
US4014941A (en) Method of producing α,β-unsaturated ether
JP2675156B2 (en) Process for producing 1,1,2-trialkoxyethane
EP3880643B1 (en) Synthesis of triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate)
ES2395061B2 (en) EMPLOYMENT OF AN ACID HETEROGENIC CATALYST IN THE SYNTHESIS OF ALPHA KETONS, BETA-INSATURED FROM ALDEHYDES AND KETONES.
Apok et al. Chemical properties of 1, 3-dioxans
JP4104092B2 (en) Method for producing acetal
Jayapal et al. Synthesis of 2, 6-dihydroxy substituted chalcones by Aldol condensation using SOCl2/EtOH
ES2498817B1 (en) SUPPORTED HETEROPOLIÁCIDE CATALYST, PROCEDURE FOR OBTAINING AND USING
Billion et al. Continuous Anhydrous Synthesis of Oxymethylene Dimethyl Ethers by Reaction of Dimethyl Ether with Molecular Formaldehyde

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2362891

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20120521

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20210915