Procedimiento para la preparación de un fenilciclohexano.

Procedimiento para la preparación de un fenilciclohexano sustituido o no sustituido de fórmula I**Fórmula**

mediante hidrogenación catalítica de un bifenilo sustituido o no sustituido de fórmula II**Fórmula**

en la que R1 es igual a hidrógeno y R2 es igual a hidrógeno o fenilo

, o R1 representa un resto alquilo C1-C4 y R2 es igual a hidrógeno, o R1 y R2 son idénticos y en cada caso representan fenilo o el mismo resto alquilo C1-C4,

encontrándose R1 y R2 los dos al mismo tiempo en las respectivas posiciones orto, meta o para de los dos anillos de fenilo del bifenilo de fórmula II,

en presencia de hidrógeno y un catalizador que comprende

- del 30 % al 70 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del níquel, calculado como NiO,

- del 15 % al 45 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del zirconio, calculado como ZrO2,

- del 5 % al 30 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del cobre, calculado como CuO,

- del 0,1 % al 10 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del molibdeno, calculado como MoO3 y,

- del 0 % al 10 % en peso de otros componentes,

refiriéndose los datos en % en peso al catalizador seco no reducido.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/068810.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: HEYDRICH, GUNNAR, GRALLA,GABRIELE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de hidrocarburos a partir de hidrocarburos... > C07C5/11 (Hidrogenación parcial)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos... > B01J23/885 (y cobre)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de un fenilciclohexano

La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para la preparación de un fenilciclohexano sustituido o no sustituido mediante hidrogenación catalítica de un bifenilo sustituido o no sustituido.

La preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación completa de un anillo de fenilo del bifenilo se conoce en

principio.

H2

[catalizador]

Como producto secundario se produce a este respecto entre otras cosas habitualmente siempre también biciclohexilo que forma con fenilciclohexano un azeótropo.

I. Goodman describe en Journal of the Chemical Society 1951, páginas 1371-1372 la preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación catalítica de bifenilo para dar fenilciclohexano en etanol en presencia de níquel Raney.

En Tetrahedron Letters 2, n.° 41, páginas 5865-5868 se describe la preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación de bifenilo en presencia de aleaciones de níquel Raney-aluminio a una temperatura de 9 °C.

El documento DE 937 95 da a conocer un procedimiento para la hidrogenación catalítica de bifenilo para dar fenilciclohexano con un catalizador de cobre-cromo libre de níquel y cobalto a una temperatura entre aproximadamente 24-26 °C.

El documento US 3 387 48 da a conocer un procedimiento para la preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación de bifenilo con adición del disolvente ciclohexano. Como catalizador adecuado se describe paladio al 5 % sobre carbón.

El documento DE 2 125 473 se refiere a catalizadores para la hidrogenación parcial de derivados de bifenilo que contienen óxido de cobalto o una mezcla de óxidos de cobalto tales como por ejemplo C3O4 y CoO.

El documento WO 93/16972 se refiere a catalizadores para la hidrogenación de compuestos aromáticos policíclicos y monocíclicos tales como derivados de benceno sustituidos con alquilo y bifenilos sustituidos, conteniendo los catalizadores rutenio.

El documento CN 18121 da a conocer un procedimiento para la preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación de bifenilo en presencia de catalizadores de níquel-aluminio.

El documento EP 394 842 se refiere a catalizadores para la hidrogenación de compuestos alifáticos insaturados, conteniendo los catalizadores níquel y cobre y estando caracterizados por un contenido del 2 % al 75 % en peso de óxido de níquel, del 1 % al 75 % en peso de dióxido de zirconio y del 5 % al 5 % en peso de óxido de cobre, respectivamente con respecto al catalizador oxídico, no reducido. Los catalizadores son adecuados en particular para la hidrogenación de los compuestos técnicamente importantes but¡no-2-d¡ol-1,4, buteno-2-diol-1,4 y 2-etilhexen- 2-al.

Los procedimientos descritos anteriormente para la preparación de fenilciclohexano sustituido o no sustituido usan parcialmente catalizadores que o bien a escala técnica no pueden manejarse de manera sencilla o no están disponibles fácilmente. Además, los procedimientos conocidos presentan en algunos casos una selectividad no satisfactoria con respecto al producto objetivo y/o un rendimiento espacio-tiempo demasiado bajo.

Partiendo de este estado de la técnica, el objetivo de la presente invención consistía en proporcionar un procedimiento que permitiera la preparación de fenilciclohexano mediante hidrogenación de bifenilo en condiciones optimizadas económicamente. El procedimiento debe poder realizarse a escala técnica de manera muy manejable desde el punto de vista técnico de procedimiento y debe conducir en alto rendimiento químico al producto deseado en alta selectividad usando catalizadores económicos. La formación de biciclohexilo debe evitarse en tanto que se posible, dado que tal como se ha mencionado ya anteriormente biciclohexilo y fenilciclohexano forman un azeótropo, lo que reduce el rendimiento de fenilciclohexano puro en un procesamiento destilativo.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para la preparación de un fenilciclohexano sustituido o no sustituido de fórmula I

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

R1'

R

I

mediante hidrogenación catalítica de un bifenilo sustituido o no sustituido de fórmula II

**(Ver fórmula)**

en la que R1 es igual a hidrógeno y R2 es igual a hidrógeno o fenilo, o R1 representa un resto alquilo C1-C4 y R2 es igual a hidrógeno, o R1 y R2 son idénticos y respectivamente representan fenilo o el mismo resto alquilo C1-C4, encontrándose R1 y R2 los dos al mismo tiempo en las respectivas posiciones orto, meta o para de los dos anillos de fenilo del bifenilo de fórmula II,

en presencia de hidrógeno y un catalizador que comprende

- del 3 % al 7 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del níquel, calculado como NiO,

- del 15 % al 45 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del zirconio, calculado como ZrÜ2,

- del 5 % al 3 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del cobre, calculado como CuO,

- del ,1 % al 1 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del molibdeno, calculado como MO3 y

- del % al 1 % en peso de otros componentes,

refiriéndose los datos en % en peso al catalizador seco no reducido.

En el procedimiento de acuerdo con la invención se usa como sustancia de partida un bifenilo de fórmula II,

**(Ver fórmula)**

en la que R1 es igual a hidrógeno y R2 es igual a hidrógeno o fenilo, o R1 representa un resto alquilo C1-C4 y R2 es igual a hidrógeno, o R1 y R2 son idénticos y respectivamente representan fenilo o el mismo resto alquilo C1-C4, encontrándose R1 y R2 los dos al mismo tiempo en las respectivas posiciones orto, meta o para de los dos anillos de fenilo del bifenilo de fórmula II.

En el caso del resto alquilo C1-C4 se trata de metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, tere-butilo y 2- metil-1 -propilo, preferentemente metilo y tere-butilo, en particular metilo.

Ciertos ejemplos de bifenilos de fórmula II son entre otros

**(Ver fórmula)**

Preferentemente, en el caso del bifenilo de fórmula II se trata de bifenilo no sustituido, es decir R1 y R2 son respectivamente iguales a hidrógeno.

Se prefiere por tanto un procedimiento de acuerdo con la invención tal como se ha descrito anteriormente, en el que R1 y R2 son iguales a hidrógeno, es decir un procedimiento para la preparación de fenilciclohexano de fórmula la

// \

la

mediante hidrogenación catalítica de bifenilo no sustituido de fórmula lia.

**(Ver fórmula)**

lia

Los bifenilos de fórmula II que pueden usarse en el procedimiento de acuerdo con la invención pueden obtenerse comercialmente de manera habitual, tal como por ejemplo bifenilo sencillo que se obtiene de los aceites destilados de la brea de carbón. Los bifenilos sustituidos son accesibles por ejemplo mediante reacciones de acoplamiento de arilo-arilo conocidas por el experto, tales como por ejemplo el acoplamiento de Suziki.

El procedimiento de acuerdo con la invención se realiza en presencia de hidrógeno y en presencia de un catalizador heterogéneo, en el que el catalizador heterogéneo que va a usarse contienen del 3 % al 7 % en peso, preferentemente del 4 % al 6 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del níquel, calculado como NiO, del 15 % al 45 % en peso, preferentemente del 2 % al 4 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del zirconio, calculado como ZrÓ2, del 5 % al 3 % en peso, preferentemente del 1 % al 25 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del cobre, calculado como CuO y del ,1 % al 1 % en peso, preferentemente del ,5 % al 5 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del mollbdeno, calculado como MO3 eventualmente además otros componentes en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de un fenilciclohexano sustituido o no sustituido de fórmula I

R

R

I

mediante hidrogenación catalítica de un bifenilo sustituido o no sustituido de fórmula II

**(Ver fórmula)**

en la que R1 es igual a hidrógeno y R2 es igual a hidrógeno o fenilo, o R1 representa un resto alquilo igual a hidrógeno, o R1 y FT son idénticos y en cada caso representan fenilo o el mismo resto

encontrándose R1 y R2 los dos al mismo tiempo en las respectivas posiciones orto, meta o para de los

fenilo del bifenilo de fórmula II,

en presencia de hidrógeno y un catalizador que comprende

- del 3 % al 7 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del níquel, calculado como NiO,

- del 15 % al 45 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del zirconio, calculado como ZrC>2,

- del 5 % al 3 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del cobre, calculado como CuO,

- del ,1 % al 1 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del molibdeno, calculado como MO3 y,

- del % al 1 % en peso de otros componentes,

refiriéndose los datos en % en peso al catalizador seco no reducido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que R1 y R2 son iguales a hidrógeno.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, en el que se usa un catalizador que comprende

- del 45 % al 55 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del níquel, calculado como NiO,

- del 25 % al 35 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del zirconio, calculado como ZrÜ2,

- del 13 % al 2 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del cobre, calculado como CuO,

- del 1 % al 3 % en peso de compuestos que contienen oxígeno del molibdeno, calculado como MO3 y

- del % al 5 % en peso de otros componentes,

completándose los datos en % en peso hasta el 1 % en peso y refiriéndose al catalizador seco no reducido.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se usa el catalizador en forma de un catalizador de lecho sólido.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la hidrogenación se realiza a una presión de hidrógeno en el intervalo de 4 kPa a 8 kPa absolutos.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la hidrogenación se realiza a una temperatura en el intervalo de 1 °C a 18 °C.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la hidrogenación catalítica se realiza de manera continua.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que en otra etapa de procedimiento se procesa de manera destilativa un producto de reacción obtenido en la hidrogenación catalítica para la purificación adicional del fenilciclohexano sustituido o no sustituido de fórmula I.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el procesamiento destilativo del producto de reacción de la hidrogenación catalítica se realiza a vacío a presiones absolutas entre ,1 kPa y 1 kPa.

1. Procedimiento según las reivindicaciones 8 o 9, en el que fracciones que se producen en el procesamiento destilativo del producto de reacción de la hidrogenación catalítica y que contienen aún bifenilo de fórmula II, se reconducen total o parcialmente a la hidrogenación.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 1, en el que la hidrogenación se realiza de modo que se hace reaccionar entre el 9 % y el 95 % del bifenilo sustituido o no sustituido de fórmula II.

C1-C4 y R2 es alquilo C1-C4, dos anillos de