155560. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenilésztereknek, adott esetben fenolnak benzolból történő elállítására

3 155560 4 A nemesfémnek a hordozóanyagon lévő koncentrációja tág határok között váltakozhat. Sok esetben a nemesfémnek már igen kis koncentrációja, pl. a hordozóból és katalizátorból álló rendszer összsúlyára számítva 0,1—10 súly%-a is hatásos. Fenilésztert, illetve fenolt azonban 0,1 súly% alatti; pl. 0,05 súly% vagy ez alatti nemesfém-koncentrációval is előállíthatunk. Természetesen 10% feletti koncentrációval is eredményesen dolgozhatunk. A nemesfémet a hordozóra az ismert módszerekkel vihetjük fel. A katalizátor a nemesfémek mellett még más, kismennyiségű, pl. legfeljebb 50 atom%, önmagában nem hatásos fémet, pl. aranyat, rezet, ezüstöt, vasat, mangánt is tartalmazhat. Különösen jó eredményeket érhetünk el, ha a reakció kivitelezésénél aktivátorokat alkalmazunk. Ezek egy erős bázisból és egy gyenge savból képezett sók, mint pl. az alkáli vagy földalkálifémek karbonátjai vagy karbonsav-származékai lehetnek. Aktivátorokként azonban olyan sókat is használhatunk, amelyek a bevitt karbonsavval puffer-rendszert képeznek, így pl. a nátriumfoszfátot vagy a böraxot. Különösen előnyösnek mutatkozott ha aktivátorként a használt karbonsav alkálisóját alkalmazzuk. így pl. ecetsav reagáltatása során gyakran alkáliacetátot használunk. A reakció kivitelezési módja szerint, az aktivátor a hordozón szilárd alakban, vagy a reakcióban résztvevő folyékony komponensekben oldva vagy szuszpendálva lehet jelen. Az aktivátor mennyisége tág határok között váltakozhat. A reakció kivitelezéséhez megfelelő hőmérséklet is széles tartományban változhat, a választott karbonsav és más reakciókörülmények, mint pl. a karbonsavnak a forráspontja az alkalmazott nyomáson, a képződött észter bomlási hőmérséklete stb. szerint. A reakciót célszerűen 50—300, előnyösen 100—250 C°-on hajtjuk végre. A nyomás éppenúgy nem játszik döntő szerepet. A reakció normál, csökkentett- és túlnyomáson is végrehajtható. Előnyösen 1—50. kiváltképpen 1—10 atm. nyomáson dolgozunk. A találmány szerinti eljárásnak egy különösen előnyös kiviteli alakja a reakciónak gázr- vagy gőzfázisban való végrehajtása, ahol a gázalakú kiindulási anyagokat hordozóra felvitt katalizátor felett elvezetjük. Folyékony fázisban is dolgozhatunk, amikoris a folyékony halmazállapotú karbonsavat benzol és oxigén jelenlétében a katalizátorral érintkezésbe hozzuk. Végül ún. permetező fázisban is dolgozhatunk, a folyékony állapotú karbonsavat benzol és oxigén jelenlétében a reakciótérben lévő állóágyas katalizátorra permetezzük. A reakcióban résztvevő anyagok keverési aránya tág határok között váltakozhat. Sok esetben benzol és oxigén feleslegével dolgozunk. Az eljárás üzemi kivitelezésénél ügyelni kell azonban arra, hogy a komponensek keverési aránya a robbanási határon kívül legyen. A nem reagált komponenseket, benzolt, karbonsavat és oxigént célszerűen cirkuláltatjuk. A reakció végrehajtása során az alkalmazott karbonsav fenilészterének és adott esetben fenolnak a keveréke képződik. A két termék aránya a kísérleti körülményektől, mint a hőmér-5 séklettől, nyomástól, reakcióidőtől, a kontaktanyag víztartalmától függően tág határok között változhat. Az észtert és adott esetben a fenolt tartalmazó reakciókeverék feldolgozását ismert módon 10 végezhetjük. Az észtert felhasználhatjuk, vagy adott esetben hidrolízis vagy hőbontás útján fenollá alakíthatjuk. A találmány szerinti eljárás két értékes aromás terméknek, a fenolnak és fenilészternek 15 technikai kiindulási anyagokból, benzolból és pl. ecetsavból, katalitikus oxidációval, viszonylag alacsony hőmérsékleten történő előállítását lehetővé teszi. A találmány szerinti eljárás kiviteli módját az 20 alábbi példák közelebbről szemléltetik. A példákban a hőmérsékleti adatok C°-ot, a kitermelési adatok pedig az elreagált benzolra számított súly%-ot jelentenek. 25 1. példa: 250 ml kontaktanyaggal megtöltött, 20 mm belső átmérőjű, fűthető csőreaktoron 130° katalizátorhőmérsékleten és légköri nyomáson óránként 1 mól benzolt, 1 mól ecetsavat és 0,4 mól oxigént 30 gőz- illetve gázállapotban átvezetünk. A kontaktanyag 4 mm 0-jű litiumspinell-golyó hordozón 2 súly% finom eloszlású fém-palládiumot és 2 súly% nátriumacetátot tartalmaz. A reaktort elhagyó reakciótermék-keveréket lehűtjük, és a 35 képződő kondenzátumot desztilláljuk. Óránként 2,3 g ecetsavas-fenilésztert és 0,5 g fenolt kapunk. A kitermelés csaknem 100%. A nem reagált kiindulási anyagokat a reakciótermékek elkülönítése után a kontaktanyagra visszacirkulál-40 tatjuk. 2. példa: 300 ml kontaktanyaggal megtöltött 20 mm átmérőjű, fűthető csőreaktoron 185 C° belső reak-45 torhőmérséklet és 2 atm. nyomás mellett óránként 0,8 mól benzolt, 2 mól propionsavat és 0,4 mól, levegő alakjában lévő oxigént gőz-, illetve gázállapotban átvezetünk. A kontaktanyag golyóalakú (3 mm 0) tömörített kovasavhordözó 50 és 2,3 súly% fém-palládiumot, 0,2 súly% aranyat és 5 súly% litiumpropionátot tartalmaz. A reaktort elhagyó reakciókeverékből óránként 1 g fenolt és 3,2 g propionsavas-fenilésztert kapunk. A hozam 96%. 55 3. példa: 300 ml kontaktanyaggal megtöltött, 20 mm belső átmérőjű acél reaktoron 190° katalizátorhőmérséklet és 6 atm. nyomás mellett, óránként 60 0,5 mól techn. benzolt, 2,5 mól 98%-os ecetsavat és 0,4 mól oxigént gőz-, illetve gázállapotban átvezetünk. A kontaktanyag 3 mm átmérőjű alumíniumszilikát-golyókból áll és finom eloszlásban 2,8 súly% fém-palládiumot és 0,4 súly% fém-65 platinát, továbbá aktivátorként 2,5 súly% dinát-