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Dokumentenidentifikation DE69636943T2 06.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000753500
Titel Verfahren zur Herstellung von Etherverbindungen
Anmelder Kao Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Fujii, Yasuyuki, Wakayama-shi, Wakayama, JP;
Furugaki, Hisakazu, Wakayama-shi, Wakayama, JP;
Kita, Katsumi, Wakayama-shi, Wakayama, JP;
Uno, Mitsuru, Wakayama-shi, Wakayama, JP;
Tamura, Eiko, Wakayama-shi, Wakayama, JP;
Matsumoto, Hiromasa, Wakayama-shi, Wakayama, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69636943
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.07.1996
EP-Aktenzeichen 961113149
EP-Offenlegungsdatum 15.01.1997
EP date of grant 07.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse C07C 43/04(2006.01)A, F, I, 20070206, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C07C 41/01(2006.01)A, L, I, 20070206, B, H, EP   C07C 43/10(2006.01)A, L, I, 20070206, B, H, EP   C07C 43/11(2006.01)A, L, I, 20070206, B, H, EP   C07C 43/184(2006.01)A, L, I, 20070206, B, H, EP   C08G 65/30(2006.01)A, L, I, 20070206, B, H, EP   

Beschreibung[de]
[Hintergrund der Erfindung] [Gebiet der Erfindung]

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Ether-Verbindungen mit Leichtigkeit und niedrigen Kosten, die vorteilhaft bei einer Vielzahl von Anwendungen wie Lösungsmitteln, Kosmetika, Reinigungsmitteln, Schmiermitteln und Emulgatoren verwendet werden.

[Beschreibung des Standes der Technik]

Konventionell werden Ether-Verbindungen wie Diethylether, Dibutylether und Diethylenglykoldiethylether als Lösungsmittel verwendet. Ether-Verbindungen mit einem größeren Molekulargewicht oder solche mit unsubstituierten Strukturen werden wegen ihrer Schwierigkeiten bei der Herstellung kaum verwendet.

Insbesondere wird erwartet, daß Etherverbindungen als Kosmetiköle verwendet werden, weil sie nicht so klebrig sind und weniger hydrolysiert werden können als konventionell verwendete Esteröle.

Weiterhin haben die Ether-Verbindungen ein Potential als Öle für Reinigungszusammensetzungen und neue nichtionische Tenside und darüber hinaus als Schmiermittel, Emulgatoren und dgl.

Obwohl die Erwartung für die Ether-Verbindungen gestiegen ist, können sie nicht leicht mit niedrigen Kosten im industriellen Maßstab hergestellt werden.

Bekannte Verfahren zur Synthese von Ether-Verbindungen umfassen beispielsweise die Synthese von Alkoholaten und Alkylhalogeniden (Williamson-Synthese); Synthese von Alkoholen und Alkylsulfaten; Synthese von Alkoholen durch Dehydratisierung unter Verwendung einer Säure; und die Synthese durch Addition von Alkoholen an Olefine.

Bei der Synthese von Alkoholaten und Alkylhalogeniden sind ein Alkohol und eine äquivalente Menge eines Metalls wie Na oder K oder ein Alkali notwendig, um das entsprechende Alkoholat zu bilden. Möglicherweise wird eine große Menge an Salzen bei der Reaktion gebildet. Daher ist dieses Verfahren angesichts der industriellen Gesichtspunkte nicht bevorzugt.

Bei der Synthese von Alkoholen und Alkylsulfaten sind verfügbare Alkylsulfate auf Dimethylsulfat und Diethylsulfat beschränkt. Dieses Verfahren ist zur Synthese von Methylether und Ethylether anwendbar; es ist schwierig, um Ether-Verbindungen mit mehr Kohlenstoffatomen zu synthetisieren.

Die Synthese durch Dehydratisierung von Alkoholen mit Säuren ist geeignet für die Synthese von symmetrischen Ether-Verbindungen; es ist schwierig, nicht-symmetrische Ether-Verbindungen durch dieses Verfahren zu synthetisieren.

Bei der Synthese durch Addition von Alkoholen an Olefine sind die Olefin-Verbindungen beschränkt, und viele von diesen und die verwendeten Katalysatoren sind sehr teuer. weiterhin ist es in vielen Fällen schwierig, die Olefine und die Katalysatoren wiederzugewinnen und wiederzuverwenden. Demzufolge ist dieses Verfahren nicht industriell geeignet.

Neben den oben beschriebenen Verfahren werden Ether-Verbindungen aus Alkoholen und Carbonyl-Verbindungen synthetisiert. Beispielsweise offenbaren J. Chem. Soc., 5598 (1963) und Chem. Commun. 422 (1967) ein Verfahren, bei dem Ether-Verbindungen durch Verwendung von überschüssigem Alkohol unter Wasserstoffatmosphäre bei normalem Druck in der Gegenwart eines sauren Katalysators synthetisiert werden.

All diese Verfahren verwenden jedoch eine große Menge an Alkoholen und nur niedrige Alkohole wie Methanol, Ethanol und Propylalkohol sind anwendbar, d.h. höhere Alkohol mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen sind in den obigen Druckschriften nicht offenbart.

Weiterhin offenbart WO 93/02033 ein Verfahren zur Erzeugung von Polyolethern durch Reaktion von zumindest einem Polyol mit zumindest einer Carbonyl-Verbindung bei hoher Temperatur, d.h. 150 bis 250°C in der Gegenwart eines Hydrierungskatalysators. Zusätzlich ist ein Verfahren zur Erzeugung einer symmetrischen oder unsubstituierten Ether-Verbindung in Tetrahedron Letters, Bd. 36, Nr. 24, S. 4235-4236 (1995) offenbart, worin ein Aldehyd oder Keton mit einem primären oder sekundären Alkohol in der Gegenwart eines Pd/C-Katalysators reagiert und dann hydriert wird. Bei diesen Verfahren sind jedoch die Ausbeuten noch gering.

Wie oben beschrieben, können die Ether-Verbindungen nicht in großem Umfang verwendet werden wegen der Schwierigkeit, diese zu erzeugen, während erwartet wird, daß sie für verschiedene Verwendungen eingesetzt werden. Demzufolge ist ein Verfahren gewünscht, durch das eine Ether-Verbindung leicht mit niedrigen Kosten erzeugt werden kann.

EP-A-665 207 offenbart ein Einschrittverfahren zur Erzeugung von Ethern aus Aceton, wobei das Verfahren die Reaktion einer Aceton-reichen Zufuhr über einem bifunktionellen Hydrierungskatalysator umfaßt.

In EP-A-719 751 ist ein integriertes Verfahren zur Erzeugung von Ethern aus Aceton oder einem rohen Acetonstrom beschrieben, umfassend die Reaktion des Acetons mit Wasserstoff über einem Katalysatorsystem.

[Offenbarung der Erfindung]

Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Erzeugung einer Ether-Verbindung leicht und mit niedrigen Kosten und verbesserter Produktionsrate anzugeben, die für Lösungsmittel, Kosmetika, Reinigungsmittel, Schmiermittel, Emulgatoren und dgl. nützlich ist.

Diese Erfinder haben intensive Untersuchungen durchgeführt, um ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Erzeugung einer in großem Umfang anwendbaren Ether-Verbindung mit einer hohen Produktionsrate als Verbesserung der oben gezeigten Hydrierungszersetzung zu finden. Als Ergebnis haben sie festgestellt, daß eine Ether-Verbindung in einem Schritt mit hoher Ausbeute oder Produktionsrate erhalten werden kann, indem die Reaktion durchgeführt wird, wobei als Ausgangsmaterial (a) eine Hydroxy-Verbindung mit einer Carbonyl-Verbindung oder (b) Carbonyl-Verbindungen selbst verwendet werden und diese unter einer Wasserstoffgasatmosphäre in der Gegenwart eines Katalysators unter Entfernung des durch die Reaktion erzeugten Wassers reagiert werden.

Diese Erfindung gibt ein Verfahren zur Erzeugung einer Ether-Verbindung an, umfassend die Reaktion (a) einer Hydroxy-Verbindung mit einer Carbonyl-Verbindung oder (b) einer Carbonyl-Verbindung unter Wasserstoffgasatmosphäre in der Gegenwart eines Katalysators, der Hydrierungen katalysieren kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion durchgeführt wird, während durch die Reaktion erzeugtes Wasser entfernt wird.

Beispiele der Hydroxy-Verbindung umfassen Verbindungen mit der Formel (1): R1-(OA)n-OH(1) worin R1 eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenyl-Gruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen oder Cycloalkyl-Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, A eine Alkylen-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxyl-Gruppe haben kann; zwei oder mehrere der Gruppen A gleich oder verschieden voneinander sind; n eine Zahl von 0 bis 500 ist.

R1 ist bevorzugt eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-Gruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen oder Cycloalkyl-Gruppe mit 5 oder 8 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt eine geradkettige Alkyl-Gruppe mit 3 bis 24, insbesondere 6 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkyl-Gruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen

A ist bevorzugt eine geradkettige oder verzweigte Alkylen-Gruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, die eine Hydroxyl-Gruppe haben kann, umfassend beispielsweise Gruppen von Ethylen, Propylen, Trimethylen, Tetramethylen, 1,2-Butylen, Pentylen, Hexylen und 2-Hydroxypropylen. Unter diesen sind Ethylen, Propylen, Trimethylen und Tetramethylen bevorzugt, mehr bevorzugt ist eine geradkettige oder verzweigte Alkylen-Gruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethylen oder Propylen.

n ist bevorzugt eine Zahl von 0 bis 200, mehr bevorzugt 0 bis 30. Zwei oder mehrere Gruppen A können gleich oder verschieden voneinander sein und die Oxyalkylen-Gruppen OA der Formel (1) können aneinander blockweise oder statistisch gebunden sein.

Als andere Hydroxy-Verbindung können erfindungsgemäß mehrwertige Verbindungen mit zwei oder mehreren Hydroxyl-Gruppen verwendet werden. Beispiele davon umfassen mehrwertige Alkohole und Derivate davon mit 2 bis 10 Hydroxyl-Gruppen. Mehr spezifisch umfassen Beispiele davon ein Diol mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Saccharid und Alkylenoxid-Addukte daran (durchschnittliche Molzahlen von 0 bis 500). Unter diesen ist ein Diol mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Glycerin und Ethylenoxid-Addukte daran (Additionsmolzahl 0 bis 200) besonders bevorzugt.

Diese Hydroxy-Verbindungen können alleine oder in einer Mischung von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.

Beispiele der erfindungsgemäß verwendeten Carbonyl-Gruppe umfassen Verbindungen mit der Formel (2):

[worin R2 und R3 ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkyl- oder Alkenyl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind. R2 und R3 können gleich oder verschieden voneinander sein. R2 und R3 können miteinander zur Bildung einer cyclischen Struktur kombiniert sein].

Unter diesen Carbonyl-Verbindungen ist ein lineares Keton mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Aldehyd mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein cyclisches Keton mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Unter diesen sind lineare Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, einschließlich Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon (4-Methyl-2-pentanon); aliphatische Aldehyde mit 1 bis 12, bevorzugt 3 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Formaldehyd, Paraformaldehyd, Acetoaldehyd, Butylaldehyd, Octylaldehyd und Dodecylaldehyd; und cyclische Ketone mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, einschließlich Cyclohexanon besonders bevorzugt. Am meisten bevorzugt sind Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon(4-methyl-2-pentanon).

Zusätzlich sind als andere Carbonyl-Verbindungen polyvalente Carbonyl-Verbindungen mit 2 oder mehr Carbonyl-Gruppen enthalten. Bevorzugt sind Verbindungen mit 2 bis 10 Carbonyl-Gruppen beispielsweise lineare oder cyclische Dicarbonyl-Verbindungen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Lineare Dicarbonyl-Verbindungen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und Cyclohexandion sind besonders bevorzugt.

Diese Carbonyl-Verbindungen können allein oder als Mischung von zwei oder mehreren Spezies verwendet werden.

Eine typische Reaktion zur Erzeugung einer Ether-Verbindung durch Reaktion einer Hydroxy-Verbindung mit der Formel (I) mit einer Carbonyl-Verbindung mit der Formel (II) gemäß dieser Erfindung unter Wasserstoffatmosphäre unter Verwendung eines Katalysators ist durch folgendes Reaktionsschema 1 gezeigt.

Reaktionsschema 1

Eine typische Reaktion zur Erzeugung einer Ether-Verbindung durch Reaktion einer Carbonyl-Verbindung mit der Formel (2) gemäß dieser Erfindung unter Wasserstoffatmosphäre und unter Verwendung eines Katalysators ist im folgenden Reaktionsschema 2 gezeigt.

Reaktionsschema 2

Obwohl das Zugabeverhältnis der Hydroxy-Verbindung mit der Formel (1) zur Carbonyl-Verbindung mit der Formel (2) gemäß dieser Erfindung nicht besonders beschränkt ist, ist ein bevorzugtes molares Verhältnis der Hydroxy-Verbindung/Carbonyl-Verbindung üblicherweise 50/1 bis 1/50, insbesondere 20/1 bis 1/20, mehr besonders 10/1 bis 1/10. Wenn die Hydroxy-Verbindung ein niedriges Molekulargewicht hat und leicht entfernt werden kann, wird sie bevorzugt in einer überschüssigen Menge zur Reaktion der gesamten Menge der Carbonyl-Verbindung verwendet. Wenn die Hydroxy-Verbindung ein großes Molekulargewicht und die Carbonyl-Verbindung ein niedriges Molekulargewicht hat und leicht entfernt werden kann, wird die Carbonyl-Verbindung bevorzugt in einer überschüssigen Menge zur Reaktion der gesamten Menge der Hydroxy-Verbindung, die schwierig zu entfernen ist, verwendet. Ein Molverhältnis der Hydroxy-Verbindung/Carbonyl-Verbindung außerhalb des oben beschriebenen Bereiches hat keinen so großen Einfluß auf die Ausbeute und ist nicht ökonomisch.

Erfindungsgemäß umfassen die Katalysatoren, die bei der Reaktion (a) der Hydroxy-Verbindung und der Carbonyl-Verbindung oder (b) der Carbonyl-Verbindungen verwendet werden, Palladium oder Palladium-Verbindungen wie Palladiumhydroxid und Palladiumoxid, Ruthium, Rhodium oder Platin, Ruthenoxid, Rhodiumoxid und Platinoxid. Weiterhin können ebenso Iridium, Osmium und Rhenium verwendet werden. Diese Katalysatoren können auf einem Träger wie Kohlenstoff, Silica-Alumina, Zeolith, Alumina oder Silica getragen sein. Unter diesen Katalysatoren sind Palladium-Katalysatoren bevorzugt und mehr bevorzugt ist Palladium, Palladiumhydroxid oder Palladiumoxid, das auf Kohlenstoff, Silica-Alumin, Alumina oder Silica getragen ist. Auf Kohlenstoff getragenes Palladium ist besonders bevorzugt.

Die getragene Menge, wenn der Katalysator auf dem Träger getragen ist, liegt im Bereich von 2 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht eines Trägers. Die getragenen Katalysatoren können 20 bis 60 Gew.% Wasser enthalten.

Wenn der Katalysator in einer Menge von 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Trägers getragen wird, wird der getragene Katalysator bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der verwendeten Carbonyl-Verbindung verwendet. Selbst wenn es weniger als 0,1 Gew.% ist, kann die Reaktion durchgeführt werden, jedoch ist dies nicht bevorzugt, weil die Reaktion langsam abläuft. Wenn die Menge 20 Gew.% übersteigt, läuft die Reaktion schnell ab, aber dies ist nicht bevorzugt, weil Nebenreaktionen ebenfalls auftreten. Die Menge ist mehr bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.%.

Der Katalysator kann in jedem pH-Bereich verwendet werden, aber ein Katalysator mit einem pH von 8 oder weniger ist bevorzugt, mehr bevorzugt ist er im Bereich von 2 bis 8, am meisten bevorzugt 3 bis 7,5. In diesem Fall bedeutet der pH des Katalysators einen pH einer wäßrigen Lösung, erhalten durch Dispergieren von 2 g Katalysatorpulver in 30 g Ionenaustauschwasser.

In dieser Erfindung werden (a) die Hydroxy-Verbindung und die Carbonyl-Verbindung oder (b) die Carbonyl-Verbindungen in einer Wasserstoffgasatmosphäre reagiert. Der Wasserstoffgasdruck ist nicht besonders beschränkt und kann atmosphärischer oder erhöhter Druck sein. Bevorzugt ist er von atmosphärischem Druck bis 300 kg/cm2, weiterhin bevorzugt von atmosphärischem Druck bis 200 kg/cm2, besonders bevorzugt von atmosphärischem Druck bis 150 kg/cm2.

Erfindungsgemäß ist die Reaktionstemperatur bei der Reaktion (a) der Hydroxy-Verbindung mit der Carbonyl-Verbindung oder (b) den Carbonyl-Verbindungen nicht besonders beschränkt und ist bevorzugt 10 bis 200°C, besonders bevorzugt 50 bis 180°C.

Bei jeder Reaktion (a) und (b) wie oben beschrieben kann die Reaktionszeit geeignet in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur, dem Wasserstoffgasdruck und der Menge des Katalysators ausgewählt werden und ist üblicherweise 1 bis 24 Stunde, bevorzugt 1 bis 12 Stunden in jedem Fall.

In der oben beschriebenen Reaktion kann die Reaktion ohne Verwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden, kann aber in einer verdünnten Form mit einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt werden. Jedes Lösungsmittel kann verwendet werden, solange es für die Hydrierungsreaktion inert ist, beispielsweise Lösungsmittel wie n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, n-Decan und Petrolether und Ether-Lösungsmittel wie Dibutylether, Dihexylether und Tetrahydrofuran.

Die Reaktion in dieser Erfindung wird durchgeführt, während erzeugtes Wasser durch zumindest ein Verfahren entfernt wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

  • (1) Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels;
  • (2) Abdestillation von Wasser; und
  • (3) Einblasen von Wasserstoffgas zum Fließen durch das Reaktionssystem.

Das heißt, die Reaktion dieser Erfindung wird durchgeführt, während das erzeugte Wasser entfernt wird, was nicht nur die Entfernung von Wasser aus dem Reaktionssystem bedeutet, sondern ebenfalls die Entfernung von Wasser aus dem Reaktionssystem unter Verwendung von Dehydratisierungsmitteln mit Hilfe der Adsorption oder durch Reaktion. Konkrete Verfahren zur Entfernung von Wasser umfassen: das Durchführen der Reaktion in der Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels; das Abdestillieren des Wasser durch azeotrope Dehydratisierung und das Einblasen von Wasserstoffgas durch das Reaktionssystem.

Weitere Verfahren zur Entfernung von Wasser umfassen: Abdestillieren des Wassers durch azeotrope Dehydratisierung, während in das Reaktionssystem nicht-reagierte Ausgangsmaterialien oder Ether-Verbindungen als Reaktionsprodukte zurückgeführt werden, die aus dem Reaktionssystem zusammen mit dem Wasser herausgekommen sind; Entfernen des Wassers unter Einblasen von Wasserstoffgas und Durchführen einer azeotropen Dehydratisierung.

Beim Verfahren zur Entfernung von Wasser durch Durchführen der Reaktion in der Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels in dieser Erfindung umfaßt das verwendete Dehydratisierungsmittels sogenannte Trocknungsmittel, die zum Trocknen von Flüssigkeiten verwendet werden.

Im allgemeinen wird die Dehydratisierungsfähigkeit des Dehydratisierungsmittel auf der Basis der physikalischen oder chemischen Adsorption von Wasser oder einer chemischen Reaktion erzielt. Das erfindungsgemäß verwendete Dehydratisierungsmittel ist nicht besonders durch den Mechanismus der Dehydratisierungsfähigkeit beschränkt, und irgendwelche Dehydratisierungsmittel können verwendet werden, solange sie eine Dehydratisierungsfähigkeit oder Wasserabsorptionsfähigkeit haben und im wesentlichen das erzeugte Wasser entfernen, wodurch ermöglicht wird, daß die beabsichtigte Veretherung schnell abläuft. Es ist nicht bevorzugt, starke Säuren und starke Alkalien so wie sie sind zu verwenden, die Reaktionen verursachen, die im wesentlichen von der Dehydratisierung verschieden sind, beispielsweise das Auflösen der Katalysatoren oder die Verursachung einer Dimerisierung in Carbonyl-Verbindungen. Jedoch können starke Säuren und starke Alkalien ebenso verwendet werden, wenn einige Maßnahmen eingesetzt werden, so daß sie nicht direkt beim Reaktionssystem involviert sind.

Die bevorzugten Dehydratisierungsmittel, die in dieser Erfindung verwendet werden, umfassen anorganische Salze wie Magnesiumsulfat, Natriumsulfat, Calciumsulfat, Kupfersulfat und Calciumchlorid, bevorzugt wasserfreie, Hydroxide wie Calciumhydroxid, Oxide wie Magnesiumoxid, kristallinen Zeolith wie Molekularsieb und Silicagel. Die Dehydratisierungsmittel sind nicht notwendigerweise auf diese Verbindungen beschränkt. Unter diesen Dehydratisierungsmitteln sind die wasserfreien anorganischen Salze und der kristalline Zeolith bevorzugt. Weiterhin sind wasserfreies Magnesiumsulfat, wasserfreies Natriumsulfat, wasserfreies Calciumsulfat und Molekularsieb bevorzugt und wasserfreies Magnesiumsulfat ist besonders bevorzugt.

Erfindungsgemäß ist die Menge des Dehydratisierungsmittels nicht spezifisch beschränkt und ist bevorzugt 0,1 bis 100 mol%, mehr bevorzugt 0,1 bis 80 mol%, besonders bevorzugt 0,1 bis 50 mol%, bezogen auf die Hydroxy-Verbindung oder Carbonyl-Verbindung als Ausgangsmaterial. Das Verfahren zur Entfernung von Wasser durch Durchführen der Reaktion in der Gegenwart von solchen Dehydratisierungsmitteln ist sehr bevorzugt, weil ein spezifischer Reaktor nicht erforderlich ist und das Wasser leicht nur durch Zugabe von Dehydratisierungsmitteln entfernt werden kann.

Weiterhin kann erfindungsgemäß das durch die Reaktion erzeugte Wasser aus dem Reaktionssystem durch Abdestillieren entfernt werden. Ein Verfahren zum Abdestillieren von Wasser ist nicht besonders beschränkt und umfaßt beispielsweise ein Verfahren durch azeotrope Dehydratisierung. In diesem Fall ist es bevorzugt, das Wasser zusammen mit nicht-reagierten Ausgangsmaterialien oder Reaktionsprodukten abzudestillieren, die nicht-reagierten Ausgangsmaterialien in das Reaktionssystem durch Trennen des Wassers durch fraktionierte Destillation, durch Phasentrennung oder durch eine Behandlung mit Dehydratisierungsmitteln zu zirkulieren. Dieser Zirkulationsschritt kann kontinuierlich oder absatzweise entweder während der Reaktion oder nicht erfolgen. Wenn die Ausgangsmaterialien nicht ausreichend eingefangen werden können, ist es bevorzugt, weitere Ausgangsmaterialien zuzugeben.

Als Verfahren zum Durchführen der azeotropen Dehydratisierung gibt es ein Verfahren, bei dem die Reaktion und die Destillation von Wasser kontinuierlich durch Verwendung einer azeotropen Dehydratisierungsanlage durchgeführt werden, und ein Verfahren, bei dem die Reaktion und dann das Entfernen von Wasser schrittweise durchgeführt werden, zum Beispiel ein Verfahren, bei dem nach Durchführung der Reaktion die azeotrope Dehydratisierung und dann die Reaktion erneut durchgeführt wird. Die Reaktion wird bevorzugt kontinuierlich durchgeführt, um dafür zu sorgen, daß die Reaktion glatt abläuft. Zur Durchführung der effizienten Dehydratisierung kann die azeotrope Dehydratisierung durchgeführt werden, während Wasserstoffgas durchfließt.

Beim Verfahren zur Durchführung der Reaktion ist, während das Wasser durch die azeotrope Dehydratisierung gemäß dieser Erfindung entfernt wird, es bevorzugt, Lösungsmittel als azeotropes Lösungsmittel zu verwenden, die keine nachteiligen Wirkungen auf die Reaktion ausüben. Konkrete Beispiele davon umfassen Toluol, Xylol und Benzol. Jedoch sind sie nicht notwendigerweise auf diese beschränkt. Die Menge des Lösungsmittels ist nicht spezifisch beschränkt, wenn das Lösungsmittel bei der Reaktion verwendet wird, und die 1- bis 2-malige Menge ist bezogen auf das Volumen als Reaktionslösungsmittel ist bevorzugt.

Durch eine solche azeotrope Dehydratisierung gibt es den Vorteil, daß das Wasser effektiv entfernt werden kann.

Erfindungsgemäß kann das durch die Reaktion erzeugte Wasser aus dem Reaktionssystem entfernt werden, indem die Reaktion durchgeführt wird, während Gase wie Wasserstoffgas auf oder durch die Reaktionslösung geblasen werden. Das Blasen von Wasserstoffgas usw. in die Reaktionslösung ist besonders bevorzugt, um das Wasser effektiv zu entfernen. Die Fließmenge an Wasserstoffgas, das erfindungsgemäß verwendet wird, kann entsprechend dem Reaktionsausmaß ausgewählt werden und ist bevorzugt 0,01 bis 30 l/min, mehr bevorzugt 0,01 bis 10 l/min, beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 l. Die Fließmenge an Wasserstoffgas, die auf 0,01 l/min oder mehr eingestellt ist, macht es leicht, das Wasser aus dem Reaktionssystem zu entfernen und beschleunigt die Reaktion. Die Fließmenge an Wasserstoffgas, die auf 30 l/min oder weniger eingestellt ist, ist bevorzugt, weil eine verminderte Menge der Hydroxy-Verbindung oder Carbonyl-Verbindung als Ausgangsmaterial zusammen mit Wasser entfernt wird. In diesem Fall kann jedoch die Hydroxy-Verbindung oder Carbonyl-Verbindung, die zusammen mit dem Wasser entfernt werden, erneut zum Reaktor nach der Entfernung des Wassers, beispielsweise durch fraktionierte Destillation oder ein Dehydratisierungsmittel zurückgeführt werden, um hierdurch die Reaktion ohne Unterbrechung fortzusetzen. Das Blasen von Wasserstoffgas kann kontinuierlich oder absatzweise während der Reaktion durchgeführt werden. Das kontinuierliche Blasen ist bevorzugt, damit die Reaktion glatt abläuft.

Weiterhin kann das in das Reaktionssystem eingeblasene Wasserstoffgas an die Luft so wie es ist abgelassen werden, aber zur effektiven Verwendung des Wasserstoffgases ist es effizient und daher bevorzugt, das Wasserstoffgas, das aus dem System herauskommt, erneut zum System über eine Zirkulationsleitung zurückzuführen, die zur Reaktion verwendet wird, während zirkuliert wird.

Solche Verfahren wie die Entfernung von Wasser oder Einblasen von Wasserstoffgas haben solche Vorteile, daß keine Reagentien weiter zugegeben werden und das Wasserstoffgas leicht von Wasser getrennt werden kann und ein Pro-Behandlung einfach ist.

[Beispiele]

Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben.

Beispiel A-1

Herstellung von 1,3-Dimethylbutyltetradecylether

197 g (0,5 mol) Tetradecylalkohol, 100 g (1,0 mol) 4-Methyl-2-pentanon, 2,1 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator und 8,6 g (0,07 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat als Dehydratisierungsmittel wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und die Mischung wurde bei 100 kg/cm2 Wasserstoffdruck bei 150°C 5 Stunden lang gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C, 1 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 148 g (0,49 mol) des 1,3-Dimethylbutyltetradecylethers als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 99 %.

Vergleichsbeispiel A-1

Die Reaktion wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-1 durchgeführt mit der Ausnahme, daß das wasserfreie Magnesiumsulfat nicht zurückgegeben wurde, wodurch 109 g (0,37 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose, transparente Lösung erhalten wurden. Die Isolationsausbeute war 73 %.

Beispiele A-2 bis 7

Die Hydroxy-Verbindungen und die Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle A-1 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren und der Dehydratisierungsmittel gemäß Tabelle A-1 auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-1 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen gemäß Tabelle A-1 geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle A-1 gezeigt.

Vergleichsbeispiele A-2 bis 7

Die Hydroxy-Verbindungen und die Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle A-2 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß Tabelle A-2 auf gleiche Weise wie bei Vergleichsbeispiel A-1 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle A-2 gezeigt geändert wurden. Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten sind in Tabelle A-2 gezeigt.

Beispiel A-8

Produktion von Dicyclohexylether

147 g (1,5 mol) Cyclohexanon, 100 g (1,0 mol) Cyclohexanol, 5 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator und 13 g (0,1 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat als Dehydratisierungsmittel wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einen Wasserstoffgaseinführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und der Inhalt wurde bei 100 kg/cm2 Wasserstoffdruck bei 180°C 7 h lang gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt und der Autoklav von Wasserstoffgas befreit und geöffnet. Der Katalysator und das Magnesiumsulfat wurden aus der Reaktionslösung durch Filtration entfernt und dann wurde die Analyse durch Gaschromatographie durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß die Umwandlungsrate von Cyclohexanol 97 % und die Ausbeute von Dicyclohexylether 95 % war.

Vergleichsbeispiel A-8

Dicyclohexylether wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-8 erhalten, mit der Ausnahme, daß wasserfreies Magnesiumsulfat nicht zugegeben wurde. Die Ergebnisse zeigen, daß die Umwandlungsrate von Cyclohexanol 81 % und die Ausbeute von Dicyclohexylether 78 % waren.

Beispiel A-9

Produktion von 1,3-Dimethylbutyltetradecylether

80 g (0,37 mol) Tetradecylalkohol, 150 g (1,5 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,6 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und die Mischung wurde bei 100 kg/cm2 Wasserstoffdruck bei 150°C 8 Stunden lang gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion des ersten Schritts wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und ein 500 ml-Kolben, ausgerüstet mit einem Dehydratisierungs-Rückflußrohr und einem Rührer, wurde mit dem Filtrat beladen. Die Mischung aus 4-Methyl-2-pentanon und Wasser, die azeotrop destilliert wurde, wurde in Phasen im Dehydratisierungsrückflußrohr getrennt, zur Entfernung von Wasser. Dann wurde die Lösung, die nach der Beendigung der azeotropen Destillation erhalten wurde, und der Katalysator erneut in den Autoklaven geführt, zur Durchführung der Reaktion des zweiten Schritts bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C für 7 Stunden. Nach Vollendung der Reaktion des zweiten Schrittes wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C/1 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 107 g (0,36 ml) des 1,3-Dimethylbutyltetradecylethers als farblose, transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 97 %.

Vergleichsbeispiel A-9

80 g (0,37 mol) Tetradecylalkohol, 150 g (1,5 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,6 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgaseinführrohr und einem Rührer ausgerüstet war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 15 Stunden lang durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C/1 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 86 g (0,29 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose und transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 78 %.

Beispiel A-10

Herstellung von 1,3-Dimethylbutylhexydecylether

90 g (0,37 mol) Hexadecylalkohol, 150 g (1,5 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,8 g 5 5 Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einer Dehydratisierungs-Rückflußvorrichtung ausgerüstet war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 20 kg/cm2 bei 150°C 12 Stunden gerührt, während die azeotrope Dehydratisierung durchgeführt wurde. Die Mischung von 4-Methyl-2-pentanon und Wasser, die azeotrop während der Reaktion destilliert wurde, wurde in Phasen in einem Fraktionierrohr, das in der Dehydratisierungsrückflußvorrichtung installiert war getrennt, und nur 4-Methyl-2-pentanon wurde kontinuierlich in dem Autoklaven unter Rückfluß gehalten.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon wurde unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (145°C/0,32 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 115 g (0,35 mol) von 1,3-Dimethylbutylhexadecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 95 %.

Vergleichsbeispiel A-10

90 g (0,37 mol) Hexadecylalkohol, 150 g (1,5 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,8 g (5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und Rührer versehen war, gegeben und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 20 kg/cm2 bei 150°C für 12 h gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (145°C/0,3 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 75 g (0,23 mol) 1,3-Dimethylbutylhexydecylether als farblose transparente Flüssigkeit. Die Isolationsausbeute war 62 %.

Beispiele A-11 bis 13

Die Hydroxy-Verbindungen und Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle A-3 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß Tabelle A-3 auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-10 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle A-3 gezeigt, geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle A-3 zusammen mit den Ergebnissen der Beispiele A-9 und 10 gezeigt.

Vergleichsbeispiele A-11 bis 13

Die Hydroxy-Verbindungen und Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle A-4 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß Tabelle A-4 in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel A-10 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle A-4 gezeigt, geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in der Tabelle A-4 zusammen mit den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele A-9 und 10 gezeigt.

Beispiel A-14

Produktion von 1,3-Dimethylbutyltetradecylether

53,5 g (0,25 mol) Tetradecylalkohol, 100 g (1,0 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,1 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer ausgerüstet war und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 20 kg/cm2 gerührt, während 0,2 l/min Wasserstoffgas kontinuierlich bei 150°C für 8 Stunden eingeführt wurden.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C/1 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 71 g (0,24 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 95 %.

Vergleichsbeispiel A-14

Die Reaktion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-14 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß Wasserstoff nicht kontinuierlich durchfloß, wodurch 45 g (0,15 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose transparente Lösung erhalten wurden. Die Isolationsausbeute war 60 %.

Beispiele A'-15 bis 25

Die Hydroxy-Verbindungen und Carbonyl-Verbindungen gemäß den Tabellen A'-5 und A'-6 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß den Tabellen A'-5 und A'-6 auf gleiche Weise wie bei Beispiel A-14 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in den Tabellen A'-5 und A'-6 gezeigt geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten sind in den Tabellen A'-5 und A'-6 zusammen mit den Ergebnissen von Beispiel A-14 gezeigt.

Vergleichsbeispiele A'-15 bis 25

Die Hydroxy-Verbindungen und Carbonyl-Verbindungen gemäß den Tabellen A'-7 und A'-8 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß den Tabellen A'7 und A'-8 auf gleiche Weise wie bei Vergleichsbeispiel A-14 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in den Tabellen A'-7 und A'-8 gezeigt geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in den Tabellen A'-7 und A'-8 zusammen mit den Ergebnissen von Vergleichsbeispiel 14 gezeigt.

Beispiel A'-26

Herstellung von 1,3-Dimethylbutyltetradecylether

53,5 g (0,25 mol) Tetradecylalkohol, 100 g (1,0 mol) 4-Methyl-2-pentanon und 1,6 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Dehydratisierungsrückflußrohr ausgerüstet war, und der Inhalt wurde bei 8 kg/cm2 Wasserstoffdruck unter Einführen von 7.00 ml/min Wasserstoffgas zum kontinuierlichen Fließen für 7 Stunden bei 150°C gerührt. Durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser wurde aus dem System entfernt, und 4-Methyl-2-pentanon, das aus dem System zusammen mit Wasser herauskam, wurde im System unter Rückfluß gehalten.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges 4-Methyl-2-pentanon unter reduziertem Druck entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C/1 Torr durchgeführt, unter Erhalt von 73,8 g (0,248 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 99 %.

Vergleichsbeispiel A'-26

Die Reaktion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel A'-26 durchgeführt, mit der Ausnahme daß das Dehydratisierungsrückflußrohr nicht vorgesehen war, und Wasserstoffgas wurde nicht kontinuierlich eingeführt, wodurch 21,6 g (0,073 mol) 1,3-Dimethylbutyltetradecylether als farblose transparente Lösung erhalten wurde. Die Isolationsausbeute war 29 %.

Beispiele A'-27 bis 37

Die Hydroxy-Verbindungen und die Carbonyl-Verbindungen gemäß den Tabellen A'-9 und A'-10 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß den Tabellen A'-9 und 10 auf gleiche Weise wie bei Beispiel A'-26 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in den Tabellen A'-9 und 10 gezeigt geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten sind in den Tabelle A'-9 und 10 zusammen mit den Ergebnissen von Vergleichsbeispiel A'-26 gezeigt.

Vergleichsbeispiele A'-27 bis 37

Die Hydroxy-Verbindungen und die Carbonyl-Verbindungen gemäß den Tabellen A'-11 und A'-12 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren gemäß den Tabellen A'-11 und 10 auf gleiche Weise wie bei Beispiel A'-26 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in den Tabellen A'-11 und A'-12 gezeigt geändert wurden.

Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten sind in den Tabelle A'-11 und A'-12 zusammen mit den Ergebnissen von Vergleichsbeispiel A'-26 gezeigt.

Beispiel B-8 Synthese von Didecylether

  • CH3(CH2)8CH2-O-CH2(CH2)8CH3

265 g (1,7 mol) n-Decylaldehyd, 5,3 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator und 2,7 g (0,02 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat wurden in einen 500 ml Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden lang gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (143°C/0,3 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 228 g (0,77 mol) Didecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 90 %.

Beispiel B-9

Synthese von Bis(1,3-dimethylbutyl)ether

250 g (2,5 mol) Methylisobutylketon, 5,0 g 5 % Pd-C (pH 3,8) als Katalysator und 2,5 g (0,02 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 150 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (97°C/50 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 174 g (0,94 mol) Bis(1,3-dimethylbutyl)ether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 75 %.

Beispiel B'-10 Synthese von Dibutylether

  • CH3(CH2)2CH2-O-CH2(CH2)2CH3

284 g (4,0 mol) n-Butylaldehyd und 8,5 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 60 kg/cm2 gerührt, während 700 ml/min Wasserstoffgas kontinuierlich bei 150°C 8 Stunden eingeführt wurden, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und n-Butylaldehyd, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation (140°C/atmosphärischer Druck) durchgeführt, unter Erhalt von 247 g (1,9 mol) Dibutylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 95 %.

Beispiel B'-11 Synthese von Dihexylether

  • CH3(CH2)4CH2-O-CH2(CH2)4CH3

250 g (2,5 mol) n-Hexylaldehyd und 7,5 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 80 kg/cm2 gerührt, während 700 ml/min Wasserstoffgas kontinuierlich bei 150°C 8 Stunden eingeführt wurden, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und n-Hexylaldehyd, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (102°C/50 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 216 g (1,16 mol) Dihexylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 93 %.

Beispiel B'-12 Synthese von Dioctylether

  • CH3(CH2)6CH2-O-CH2(CH2)6CH3

256 g (2,5 mol) n-Octylaldehyd und 7,7 g 5 % Pd-C (pH 3,8) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 und 800 ml/min Wasserstoff-Fließmenge bei 150°C 8 Stunden gerührt, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und n-Octylaldehyd, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem (127°C/3,5 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 225 g (0,93 mol) Dioetylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 93 %.

Beispiel B'-13 Synthese von Didecylether

  • CH3(CH2)8CH2-O-CH2(CH2)8CH3

265 g (1,7 mol) n-Decylaldehyd und 8,0 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 und 1 l/min Wasserstoff-Fließmenge bei 150°C 8 Stunden gerührt, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und n-Decylaldehyd, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (142°C/3 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 233 g (0,78 mol) Didecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 92 %.

Beispiel B'-14 Synthese von Didodecylether

  • CH3(CH2)10CH2-O-CH2(CH2)10CH3

276 g (1,5 mol) n-Dodecylaldehyd und 8,3 g 5 % Pd-C (pH 3,8) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 120 kg/cm2 und 1 l/min Wasserstoff-Fließmenge bei 150°C 8 Stunden gerührt, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und n-Dodecylaldehyd, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem (165°C/0,2 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 247 g (0,70 mol) Didodecylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 93 %.

Beispiel B'-15

Synthese von Bis(1,3-dimethylbutyl)ether

250 g (2,5 mol) Methylisobutylketon und 10 g 5 % Pd-C (pH 3,8) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 150 kg/cm2 und 700 ml/min Wasserstoff-Fließmenge bei 150°C 8 Stunden gerührt, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und Methylisobutylketon, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde die Destillation unter vermindertem Druck (97°C/50 Torr) durchgeführt, unter Erhalt von 184 g (0,99 mol) Bis(1,3-dimethylbutylether) als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 79 %.

Beispiel B'-16

Synthese von Dicyclohexylether

245 g (2,5 mol) Cyclohexanon und 9,8 g 5 % Pd-C (pH 6,6) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 150 kg/cm2 und 700 ml/min Wasserstoff-Fließmenge bei 150°C 8 Stunden gerührt, zur Durchführung der Reaktion, während durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser aus dem System entfernt wurde und Cyclohexanon, das aus dem System zusammen mit dem Wasser kam, erneut in das System zurückgeführt wurde.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt. Weiterhin wurde das Raffinieren mit Silicagel-Säulenchromatographie durchgeführt, unter Erhalt von 187 g (1,03 mol) Dicyclohexylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 82 %.

Beispiel C-1

150 g (0,027 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol), 44 g (0,76 mol) Aceton, 0,94 g (7,84 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 3 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 148 g Polyoxyethylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol)-ispropyl-laurylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 98 %).

Beispiel C-2

200 g (0,03 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 150 mol), 50 g (0,86 mol) Aceton, 1,03 g (8,57 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 4 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 199 g Polyoxyethylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 150 mol)-ispropyl-laurylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 99 %).

Beispiel C-3

150 g (0,027 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol), 54 g (0,75 mol) Methylethylketon, 0,94 g (7,87 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 3 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 147 g Polyoxyethylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol)-1-methylpropyl-laurylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 96 %).

Beispiel C-4

83 g (0,036 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von Stearylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol), 53 g (0,93 mol) Aceton, 1,85 g (0,015 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 1,7 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 8 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 74 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol)-ispropyl-laurylether als farblose und transparente Lösung erhalten wurde (Isolationsausbeute: 87 %).

Beispiel C-5

150 g (0,047 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von 2-Octylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol), 150 g (1,5 mol) Methylisobutylketon, 2,42 g (0,02 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 3 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 10 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Methylisobutylketon unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 143 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol)-1,3-dimethylbutyl-1-methylheptylether als farblose und transparente Lösung erhalten wurde (Isolationsausbeute: 93 %).

Beispiel C-6

150 g (0,047 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von 2-Octylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol), 147 g (1,5 mol) Cyclohexanon, 2,42 g (0,02 mmol) wasserfreies Magnesiumsulfat und 3 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 10 Stunden durchgeführt. Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration und überschüssiges Cyclohexanon unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 102 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol)-cyclohexyl-1-methylheptylether als farblose und transparente Lösung erhalten wurde (Isolationsausbeute: 91 %).

Beispiel C'-7

164 g (0,05 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol), 150 g (1,5 mol) Methylisobutylketon und 3 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgasfließrate von 300 ml/min bei 105°C 10 Stunden durchgeführt. Wasser, das durch die Reaktion gebildet war, wurde aus dem System entfernt und nicht-reagiertes Methylisobutylketon, das aus dem System zusammen mit Wasser kam, wurde in das System zurückgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration und überschüssiges Methylisobutylketon unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 158 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol)-1,3-dimethylbutyl-dodecylether als farblose und transparente Flüssigkeit erhalten wurde (Isolationsausbeute: 95 %).

Beispiel C'-8

150 g (0,27 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol), 75 g (0,75 mol) Methylisobutylketon und 10 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgasfließrate von 300 ml/min bei 150°C 10 Stunden durchgeführt. Durch die Reaktion gebildetes Wasser wurde aus dem System entfernt und nicht-reagiertes Methylisobutylketon, das zusammen mit dem Wasser aus dem System kam, wurde erneut in das System geführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration und überschüssiges Methylisobutylketon unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 144 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol)-1,3-dimethylbutyl-dodecylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 96 %).

Beispiel C'-9

150 g (0,027 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol), 54 g (0,75 mol) Isobutylaldehyd und 10 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgas-Fließrate von 300 ml/min 10 Stunden bei 80°C durchgeführt. Durch die Reaktion gebildetes Wasser wurde aus dem System entfernt und nicht-reagiertes Isobutylaldehyd, das zusammen mit dem Wasser aus dem System kam, wurde erneut in das System geführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Isobutylaldehyd unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 158 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 30 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 30 mol)-1,3-dimethylbutyl-dodecylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 95 %).

Beispiel C'-10

83 g (0,036 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von Octadecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol), 67 g (0,93 mol) Methylethylketon und 5 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgas-Fließrate von 300 ml/min 10 Stunden bei 80°C durchgeführt. Durch die Reaktion gebildetes Wasser wurde aus dem System entfernt und nicht-reagiertes Methylethylketon, das zusammen mit dem Wasser aus dem System kam, wurde erneut in das System geführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Methylethylketon unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 81 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol)-1,3-dimethylbutyl-dodecylether als farblose und transparente Flüssigkeit erhalten wurde (Isolationsausbeute: 95 %).

Beispiel C'-11

109 g (0,020 mol) Ethylenoxid-Addukt von Dodecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol), 44 g (0,76 mol) Aceton und 8 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgasfließrate von 300 ml/min bei 120°C 10 Stunden durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 107 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 120 mol)-isopropyl-dodecylether als weißer Feststoff erhalten wurde (Isolationsausbeute: 97 %).

Beispiel C'-12

83 g (0,036 mol) Ethylenoxid- und Propylenoxid-Addukt von Octadecylalkohol (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol), 67 g (0,93 mol) Isobutylaldehyd und 5 g 5 % Pd-C (pH 4,0) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoffgasfließrate von 300 ml/min 10 Stunden bei 120°C durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Isobutylaldehyd unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 82 g Polyoxyalkylen (durchschnittliche molare Additionszahl von Ethylenoxid: 20 mol, durchschnittliche molare Additionszahl von Propylenoxid: 20 mol)-2-methylpropyl-octadecylether als farblose und transparente Flüssigkeit erhalten wurde (Isolationsausbeute: 96 %).

Beispiel D-1

Synthese von 1,6-Hexandioldiisopropylether

47 g (0,4 mol) 1,6-Hexandiol, 232 g (4 mol) Aceton, 0,84 g 5 % Pd-C (pH 6,4) als Katalysator und 28 g (0,23 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat als Dehydratisierungsmittel wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 70 kg/cm2 bei 150°C 7 Stunden gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde das Raffinieren mit einer Silicagel-Säulenchromatographie durchgeführt unter Erhalt von 79 G (0,39 mol) 1,6-Hexandioldiisopropylether als farblose und transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 98 % (bezogen auf 1,6-Hexandiol).

Beispiele D-2 bis 4

Die mehrwertigen Hydroxy-Verbindungen und die monovalenten Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle D-1 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren und der Dehydratisierungsmittel gemäß Tabelle D-1 auf gleiche Weise wie bei Beispiel D-1 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle D-1 gezeigt geändert wurden. Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle D-1 gezeigt. Die Isolationsausbeuten basieren auf den Hydroxy-Verbindungen.

Beispiele D-5 bis 9

Die einwertigen Hydroxy-Verbindungen und die monovalenten Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle D-2 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren und der Dehydratisierungsmittel gemäß Tabelle D-2 auf gleiche Weise wie bei Beispiel D-1 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle D-2 gezeigt geändert wurden. Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle D-2 gezeigt. Die Isolationsausbeuten basieren auf den Carbonyl-Verbindungen.

Beispiel D-10

Synthesee von Isopropylpolyoxyethylen(P=4,3)glycerin

99 g (0,15 mol) Polyoxyethylen(P=4,3)glycerin, 133 g (2,3 mol) Aceton, 2,0 g 5 % Pd-C (pH 3,8) als Katalysator und 16 g (0,13 mol) wasserfreies Magnesiumsulfat als Dehydratisierungsmittel wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgas-Einführrohr und einem Rührer versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm2 bei 150°C 10 Stunden gerührt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator und Magnesiumsulfat durch Filtration und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt. weiterhin wurde der Anteil mit dem niedrigen Siedepunkt vollständig durch Dampf entfernt, unter Erhalt von 100 g Isopropylpolyoxyethylen(P=4,3)glycerin als farblose transparente Lösung.

Die Veretherungsrate, berechnet vom Hydroxyl-Wert [255 (KOH mg/g)] vor der Reaktion und der Hydroxyl-Wert [26 (KOH mg/g)] nach der Reaktion war 76 %.

Beispiel D-11

Die mehrwertige Hydroxy-Verbindung und die monovalente Carbonyl-Verbindung gemäß Tabelle D-3 wurden in der Gegenwart des Katalysators und des Dehydratisierungsmittels gemäß Tabelle D-3 auf gleiche Weise wie bei Beispiel D-10 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle D-3 gezeigt, geändert wurden.

Das resultierende Produkt und die Veretherungsrate davon sind in Tabelle D-3 gezeigt.

Beispiel D-12

Synthese von 1,4-Butandiolbis(1,3-dimethylbutyl)ether

18 g (0,2 mol) 1,4 Butandiol, 200 g (2 mol) Methylisobutylketon und 2 g 5 % Pd-C (pH 7,1) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgaseinführrohr, einem Rührer und einem Kühldehydratisierungsrohr versehen war, und der Inhalt wurde bei einem Wasserstoffdruck von 3 kg/cm2 und einer Wasserstoff-Fließmenge von 300 ml/min bei 105°C 10 Stunden gerührt. Durch die Reaktion als Nebenprodukt erzeugtes Wasser wurde aus dem System entfernt und nicht-reagiertes Methylisobutylketon, das aus dem System zusammen mit dem Wasser herauskam, wurde in das System zurückgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurden der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Methylisobutylketon unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde das Raffinieren mit Silicagel-Säulenchromatographie durchgeführt, unter Erhalt von 50,6 g (0,196 mol) 1,4-Butandiolbis(1,3-dimethylbutyl)ether als farblose transparente Lösung.

Die Isolationsausbeute war 98 % (auf der Basis von 1,4-Butandiol).

Beispiele D-13 bis 15

Die mehrwertigen Hydroxy-Verbindungen und die monovalenten Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle D-4 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren und der Dehydratisierungsmittel gemäß Tabelle D-4 auf gleiche Weise wie bei Beispiel D-12 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle D-4 gezeigt geändert wurden. Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle D-4 gezeigt. Die Isolationsausbeuten basieren auf den Carbonyl-Verbindungen.

Beispiele D-16 bis 17

Die einwertigen Hydroxy-Verbindungen und die monovalenten Carbonyl-Verbindungen gemäß Tabelle D-5 wurden in der Gegenwart der Katalysatoren und der Dehydratisierungsmittel gemäß Tabelle D-5 auf gleiche Weise wie bei Beispiel D-12 reagiert, mit der Ausnahme, daß die Reaktionsbedingungen wie in Tabelle D-5 gezeigt geändert wurden. Die resultierenden Produkte und Isolationsausbeuten davon sind in Tabelle D-5 gezeigt. Die Isolationsausbeuten basieren auf den Carbonyl-Verbindungen.

Beispiel D-18

Synthese von 1,9-Nonandioldiisopropylether

48 g (0,3 mol) 1,9-Nonandiol, 174 g (3 mol) Aceton und 4 g 5 % Pd-C (pH 7,1) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgaseinführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoff-Fließmenge von 250 ml/min bei 100°C für 10 Stunden durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Aceton unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde das Raffinieren mit einer Silicagel-Säulenchromatographie durchgeführt, unter Erhalt von 72,5 g (0,297 mol) 1,9-Nonandiisopropylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 99 % (auf der Basis von 1,9-Nonandiol).

Beispiel D-19

Synthese von Triethylenglykolbis(2-methyl)propylether

30 g (0,2 mol) Triethylenglykol, 144 g (2 mol) Isobutylaldehyd und 2,2 g 5 % Pd-C (pH 6,4) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgaseinführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 10 kg/cm2 und einer Wasserstoff-Fließmenge von 250 ml/min bei 110°C für 10 Stunden durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt und überschüssiges Isobutylaldehyd unter vermindertem Druck entfernt. Weiterhin wurde das Raffinieren mit einer Silicagel-Säulenchromatographie durchgeführt, unter Erhalt von 51,4 g (0,196 mol) 1,9-Nonandiisopropylether als farblose transparente Lösung. Die Isolationsausbeute war 98 % (auf der Basis von 1,9-Nonandiol).

Beispiel D-20

106 g (0,9 mol) 3-Methyl-1,5-pentandiol, 101 g (0,9 mol) 1,4-Cyclohexandion und 7 g 5 % Pd-C (pH 7,1) als Katalysator wurden in einen 500 ml-Autoklaven gegeben, der mit einem Wasserstoffgaseinführrohr und einem Rührer ausgerüstet war, und die Reaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 3 kg/cm2 und einer Wasserstoff-Fließmenge von 300 ml/min bei 100°C für 10 Stunden durchgeführt.

Nach Vollendung der Reaktion wurde der Katalysator durch Filtration entfernt, unter Erhalt von 180 g Produkt. Dieses Produkt wurde durch GPC (Gel-Permeationschromatographie) bestimmt und die Peaks der Verbindungen mit einem Molekulargewicht von etwa 230 bis 1500 wurden beobachtet. Der Hauptpeak liegt bei etwa 345, und es wurde aufgrund der Ergebnisse von IR und 1H-NMR festgestellt, daß das resultierende Produkt eine Mischung aus Verbindungen mit den folgenden Formeln ist.


Anspruch[de]
Verfahren zur Erzeugung einer Etherverbindung durch Reaktion (a) einer Hydroxyverbindung mit einer Carbonylverbindung oder (b) einer Carbonylverbindung unter Wasserstoffgasatmosphäre in der Gegenwart eines Katalysators, der Hydrierungen katalysieren kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion durchgeführt wird, während durch die Reaktion erzeugtes Wasser entfernt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch zumindest ein Verfahren entfernt wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

(1) Durchführen der Reaktion in der Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels;

(2) Abdestillieren des Wassers; und

(3) Blasen von Wasserstoffgas, damit es durch das Reaktionssystem fließt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dehydratisierungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem anorganischen Salz, Oxid, Hydroxid, kristallinem Zeolith und Silicagel. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dehydratisierungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus wasserfreiem Magnesiumsulfat, wasserfreiem Natriumsulfat, wasserfreiem Calciumsulfat und einem Molekularsieb. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Dehydratisierungsmittels im Bereich von 0,1 bis 100 mol% ist, bezogen auf die Ausgangscarbonylverbindung. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch azeotrope Dehydratisierung abdestilliert wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch azeotrope Dehydratisierung entfernt wird, während Wasserstoffgas durch das Reaktionssystem geblasen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht reagierten Reaktionsmittel, die aus dem Reaktionssystem zusammen mit dem entfernten Wasser herauskommen, zum Reaktionssystem zurückgeführt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Etherverbindung durch Reaktion einer Hydroxyverbindung und einer Carbonylverbindung erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyverbindung durch die folgende Formel (1) dargestellt wird: R1-(OA)n-OH(1) (worin R1 eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, A eine Alkylengruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxygruppe haben kann; zwei oder mehrere A gleich oder verschieden voneinander sein können und n eine Zahl von 0 bis 500 ist). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonylverbindung eine Keton- oder Aldehydverbindung mit der allgemeinen Formel (2) ist:
(worin R2 und R3 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind oder R2 und R3 eine zyklische Struktur bilden können, indem sie aneinander binden).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Palladiumkatalysator ist, der auf Kohlenstoff, Alumina, Silica oder Silica-Alumina getragen ist.






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