198437. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mono- vagy biszkarbonil vegyületek előállítására
1 2 oxidtartalom a hidrogénező oldatban legfeljebb 0,1 mól/liter, előnyösen legfeljebb 0,05 mól/liter és különösen előnyösen legfeljebb 0,02 mól/liter legyen és a fnondott értékeket kell beállítani, illetve fenntartani. A hidrogénezés gyakorlati megvalósításánál például egy hidrogénező reaktorban előkészítjük a katalizátor szuszpenzióját az ozonizálásnál /(l) lépés/ alkalmazott alkoholban, ami előnyösen metanol vagy etanol, különlegesen előnyös módon metanol, majd az ozonizálással kapott oldatot egy szabályozható adagolóberendezés segítségével folyamatosan betápláljuk a reaktorba. Magától értetődően az ozonizálással kapott oldat beadagolásánál ügyelni kell arra, hogy mind az adagolás kezdetén, mind az egész hidrogénezés alatt a peroxidokat tartalmazó ozonizálási termékből csak annyit adagoljunk be, hogy a hidrogénezési oldatban a peroxidtartalom az előbbiekben megadott határértékeket ne lépje túl. A peroxidtartalmű ozonizálási termékek alacsony koncentrációja folytán a mennyiségi viszony a katalizátor és a redukálni kívánt szubsztrátum között a tulajdonképpeni hidrogénezési folyamatban, annak egész tartama alatt, egyenletesen kedvező és még takarékosan alkalmazott katalizátor esetén is a redukció gyorsan végbemegy. Ilyen módon meg lehet akadályozni a katalizátor mérgeződését és az ezzel együttjáró aktivitási veszteségeket, ami egyébként magasabb peroxid-koncentráció esetén elő szokott fordulni. Egészben tekintve azonban a folyamatos betáplálás útján nagy mennyiségű ozonizálási terméket lehet viszonylag kis térfogatban reduktív módon felhasítani és így az eljárás végső szakaszában koncentrált oldatokhoz jutunk. A feldolgozásnál ennélfogva az oldószer mellett még időt és költségeket is megtakaríthatunk az oldószer desztillációs úton történő eltávolítása során. Katalizátorként a hidrogénezési folyamatokhoz szokásosan használt nemesfém-katalizátorok alkalmasak, ezeket hordozón levő vagy hordozó nélküli porkatalizátor formájában egyaránt alkalmazhatjuk. Előnyösen palládium- vagy platinakatalizátort használunk, különösen előnyös a hordozó nélküli platinakatalizátor. A porkatalizátorok hordozóanyagaként például a szén, az alumíniumoxid, a szilikagél és a kovaföld alkalmas. Jóllehet a találmány szerinti eljárással elérhető kitermelés önmagában véve független az alkalmazott katalizátor mennyiségétől, mégis a kielégítő hidrogénezési sebesség elérése érdekében ajánlatos a nevezett katalizátorokból az óránként bevezetett ozonizálási termékek összes mennyiségére számítva 0,1-5 tömegszázalék, előnyösen 0,5-2 tömegszázalék nemesfémet vagy ennyi nemesfémnek megfelelő mennyiségű katalizátort használni. A hidrogénezést mindaddig folytatjuk, amíg további hidrogénfelvétel már nem figyelhető meg. A találmány szerinti eljárásban az ozonizálással kapott termékek redukálására ekvivalens mennyiségű hidrogént használunk. A hidrogénezésnél a felhasználható hidrogén mennyisége egy mólekvivalenstől a többszörös moláris feleslegig terjed, de a hidrogén feleslegben történő használata önmagában véve semmiféle előnnyel nem jár és csak akkor célszerű, ha a hidrogénezési elegy teljes mértékű hidrogéneződését akarjuk biztosítani. A találmány szerinti eljárásban a hidrogénezést előnyös módon gyakorlatilag túlnyomás nélküli körülmények között valósítjuk meg. A „gyakorlatilag túlnyomás nélküli körülmények” kifejezés alatt 1 — kb. 3 bar közötti nyomást kell érteni, amit a technikában szokásosan arra használnak, hogy megakadályozzák a levegő behatolását a hidrogénező reaktorba. Ilyen módon az ozonizálási termékek redukálását mind technikai, mind apparativ szempontból nézve nagyon egyszerűen meg lehet valósítani. Az is lehetséges azonban, hogy a hidrogénezést 20 bárig terjedő nyomás alatt végezzük és ezzel a hidrogénezés sebességét növelni tudjuk. A reduktív hasítás exoterm folyamat és azt a jelen találmány előnyös megvalósítási módja értelmében 20 40 rfC közötti hőmérsékleten, előnyösen 35—40 °C-on végezzük. A hidrogénezési folyamat alatt előnyösen 3 és 5 közötti pH-értéket tartunk fenn a rendszerben. Minthogy a hidrogénezés folyamán csekély mennyiségű savas melléktermékek is képződnek, a kívánt pH-érték tartására valamilyen bázis, előnyösen híg nátrium-hidroxid-oldat részletekben történő beadagolása szükséges. A találmány szerinti eljárás körülményei között a hidrogénezés befejezése után az eljárás termékének alkoholos oldatát kapjuk, ami teljesen peroxidmentes és így veszélytelenül feldolgozható. A reakdóelegy feldolgozása előtt a katalizátort valamilyen ismert módszerrel, mint például szűréssel, dekantálással vagy centrifugálással elválasztjuk, majd az oldószert - előnyösen annak ledesztillálása útján — visszanyerjük. A reakcióelegyből elkülönített katalizátort regenerálás vagy feldolgozás nélkül további reakcióciklusokban végzett reduktív hasításhoz használjuk, mimellett a katalizátor aktivitásában semmiféle csökkenést nem lehet észlelni. Célszerűen úgy járunk el, hogy a hidrogénezés befejezése után a hidrogénező reaktor tartalmát olyan mértékben kiszívatjuk, hogy a hidrogénezési oldat egy része — így például az eredeti reaktortartalom ötödének-tizedének megfelelő mennyiség — a katalizátorral együtt visszamaradjon a reaktorban. Ebbe a maradékba mármost a megadott körülmények betartása mellett az ozonizálással kapott termékekből egy újabb sarzsot adagolhatunk be és ezt hidrogén bevezetése közben reduktív hasításnak vetjük alá. A találmány szerinti eljárás körülményei között a reduktív hasítást — meglepő módon - egymást követő több reakdóciklusban, ugyanazzal a katalizátorral meg lehet valósítani és kb. ugyanazt a kitermelést lehet elérni leb. azonos hidrogénfelhasználás mellett, mint az első reakcióciklusban. Az egymást követő ciklusok száma például 10-100 is lehet. Bizonyos esetekben előnyös lehet, ha az oldószer eltávolítását megelőzően a bázis hozzáadagolása következtében jelen levő kationokat eltávolítjuk a reakcióelegyből. Ezt példának okáért úgy valósítjuk meg, hogy az oldatot egy savas ioncserélővel kezeljük. Az eljárással kapott termék feldolgozását és tisztítását a szokásos módszerekkel, mint például rektifikálással, extrahálással vagy kristályosítással végezzük. A szükséges (II’), (II”) és (111”’) általános képletű kiindulási anyagok, melyek telítetlen szénvegyületek, vagy a kereskedelemben beszerezhetők, vagy azokat 198.437 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
