Procedimiento para la hidrogenación de alquilarilcetonas.
Un procedimiento para hidrogenación de alquilarilcetonas a alcoholes alquilarílicos,
procedimiento quecomprende poner en contacto una alimentación que comprende alquilarilcetonas y de 1,0 a 30% en peso de fenoly/o etilfenol con hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo de hidrogenación.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/050362.
Solicitante: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V..
Nacionalidad solicitante: Países Bajos.
Dirección: CAREL VAN BYLANDTLAAN 30 2596 HR DEN HAAG PAISES BAJOS.
Inventor/es: VAN ZWIENEN, MARINUS, NISBET, TIMOTHY, MICHAEL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J23/70 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 23/00 Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos metálicos no previstos en el grupo B01J 21/00 (B01J 21/16 tiene prioridad). › de cobre o metales del grupo del hierro.
- C07C29/145 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 29/00 Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros. › con hidrógeno o gases que contienen hidrógeno.
PDF original: ES-2403854_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para la hidrogenación de alquilarilcetonas.
La presente invención corresponde a un procedimiento para la hidrogenación de alquilarilcetonas.
Antecedentes de la invención Procedimientos para hidrogenación de alquilarilcetonas a alcoholes alquilarílicos son muy conocidos en la técnica. Procedimientos de este tipo comprenden convencionalmente hidrogenación de alquilarilcetonas a los correspondientes alcoholes alquilarílicos poniendo en contacto las alquilarilcetonas con hidrógeno a presiones y temperaturas elevadas en presencia de un catalizador heterogéneo que contiene uno o más metales que se seleccionan entre los grupos IA, IIB, VI y VIII del sistema periódico, según se define en las páginas 1-11 de CRC Handbook of Chemistr y and Physics, 72nd Edition, 1991.
Por ejemplo, el documento EP-A-0714877 describe un procedimiento para producir alcohol !-feniletílico mediante hidrogenación de acetofenona, que usa un catalizador a base de cobre que contiene al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y/o al menos un compuesto de metal alcalinotérreo, siendo reducido dicho catalizador mediante hidrógeno antes de uso. Generalmente, en las condiciones que se aplican en la hidrogenación, parte de los alcoholes alquilarílicos deseados que se forman se deshidrata a arilalqueno, que posteriormente reacciona directamente con hidrógeno hacia el correspondiente compuesto de arilo alquilado. La deshidratación llega a ser más pronunciada con el aumento de temperatura. Por otra parte, los catalizadores que se emplean habitualmente llegan a ser más activos a mayor temperatura. La operación a temperatura más alta, si bien permite una conversión más alta de las alquilarilcetonas, reduce el rendimiento de los alcoholes arílicos deseados, y con ello la selectividad de la reacción. A temperaturas más bajas, la actividad de los catalizadores respecto a la conversión de las alquilarilcetonas está limitada, y con ello los posibles rendimientos. Por lo tanto, sería muy deseable tener la posibilidad de hacer que el procedimiento para la hidrogenación de alquilarilcetonas a alcoholes arílicos funcionara a temperaturas más bajas obteniendo al tiempo también rendimientos altos de los productos deseados.
El documento GB-587.181 describe un procedimiento para la hidrogenación de acetofenona a fenil metil carbinol (C6H5-COH-CH3) , es decir 1-fenil-1-etanol que no es un compuesto fenólico. Los documentos US-2.575.403 y ES461 521 también describen la presencia de fenil metil carbinol, pero ninguno de los dos desvela la presencia de compuesto fenólico alguno.
El documento US-4.208.539 desvela un catalizador para la hidrogenación en fase líquida de acetofenona a fenil metil carbinol. El documento JP-56.131541 desvela un procedimiento para la oxidación en fase líquida de secbutilbenceno en presencia de un catalizador a acetofenona, que se pone a continuación en contacto con gas de hidrógeno en presencia de un catalizador para formar alcohol alfa-metilbencílico. El documento GB-664.851 desvela la preparación de anilina mediante la hidrogenación de nitrobenceno en presencia de un catalizador sin álcali.
El documento GB-320.638 desvela el tratamiento de dioxidifenilmetano con hidrógeno, bien a una temperatura por encima del punto de descomposición en presencia de un catalizador normal de hidrogenación o bien a una temperatura por debajo del punto de descomposición con adición posterior de un catalizador de estructura porosa. El documento US-4.418.005 desvela un catalizador de metilación ortoselectiva para metilación de fenol mediante aplicación de presión.
Resumen de la invención Sorprendentemente, se ha encontrado ahora un procedimiento que da rendimientos mejorados de los alcoholes arílicos deseados a temperaturas más bajas. Por consiguiente, la presente invención corresponde a un procedimiento para la hidrogenación de alquilarilcetonas, procedimiento que comprende poner en contacto una alimentación que comprende las alquilarilcetonas y de 1, 0 a 30% en peso de fenol y/o etilfenol con hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo de hidrogenación.
Descripción detallada de la invención Dentro del contexto de la presente solicitud, se entiende la hidrogenación como la reacción química de las alquilarilcetonas con hidrógeno molecular en presencia de un catalizador adecuado, según se describe, por ejemplo, en Ullmanns' Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 5th Edition, Volume A13, páginas 407-410. En esta reacción se adiciona hidrógeno al enlace doble carbono-oxígeno de las alquilarilcetonas, que se convierten de este modo en los correspondientes alcoholes alquilarílicos. El término alcohol alquilarílico describe alcanol !- y/o ∀-arílico, y mezclas de los mismos.
Los compuestos fenólicos dentro del contexto de la presente invención son compuestos aromáticos que contienen un núcleo aromático al que se une directamente al menos un grupo hidroxilo.
Fenol y etilfenol son compuestos fenólicos. Los compuestos fenólicos también se pueden formar durante cualquiera de las etapas del presente procedimiento, o pueden ser parte de las corrientes de alimentación que se originan, por
ejemplo, a partir de las etapas (i) a (iv) según se describe a continuación.
El procedimiento emplea al menos 1, 0% en peso, preferiblemente al menos 1, 3% en peso, más preferiblemente al menos 1, 4% en peso, más preferiblemente al menos 1, 5% en peso, y lo más preferiblemente al menos 2, 0% en peso de fenol y/o etilfenol. El presente procedimiento emplea preferiblemente como máximo 30% en peso de fenol y/o etilfenol, más preferiblemente como máximo 28% en peso, más preferiblemente como máximo 27% en peso, más preferiblemente como máximo 25% en peso, más preferiblemente como máximo 24% en peso, más preferiblemente como máximo 23% en peso, más preferiblemente como máximo 22% en peso, más preferiblemente como máximo 21% en peso, más preferiblemente como máximo 20% en peso, más preferiblemente como máximo 15% en peso, más preferiblemente como máximo 10% en peso, y lo más preferiblemente como máximo 5% en peso de fenol y/o etilfenol.
Los catalizadores de hidrogenación adecuados según la presente invención pueden contener como metal o compuesto de metal al menos un metal que se selecciona entre el grupo que consiste en grupos IA, IIB, VI y VIII del sistema periódico. Los catalizadores adecuados comprenden al menos uno de los metales o compuestos de metales que se selecciona entre los grupos VI, VIII y IB, tales como cromo, cobre, cinc, níquel, paladio y platino. Preferiblemente, el catalizador de hidrogenación comprende cobre y/o paladio como metal o compuesto de metal, porque estos catalizadores habitualmente no son aptos para hidrogenar el sistema del anillo aromático en las condiciones que se usan típicamente para este procedimiento. Por consiguiente, la presente invención se refiere preferiblemente a un procedimiento, en donde el catalizador de hidrogenación comprende cobre como metal o compuesto de metal. Los catalizadores de hidrogenación más preferidos comprenden cobre como metal o compuesto de metal, porque los catalizadores de este tipo han mostrado una alta actividad catalítica y selectividad durante un largo período de funcionamiento, y porque el cobre está disponible fácilmente y a costes bajos.
Un procedimiento comúnmente conocido en el que se producen alimentaciones que comprenden alquilarilcetonas es la preparación de compuestos de oxirano, por ejemplo, en un procedimiento integrado de monómero de estireno/óxido de propileno. Preferiblemente, dicho procedimiento implica las etapas de:
(i) poner en contacto una alimentación que comprende compuestos de alquilarilo con oxígeno para obtener una alimentación que comprende hidroperóxidos de alquilarilo y alquilarilcetonas,
(ii) poner en contacto la alimentación obtenida en la etapa (i) con un alqueno en presencia de un catalizador para obtener una mezcla de reacción que comprende óxido de alquileno, alcohol alquilarílico y alquilarilcetonas, y
(iii) retirar al menos parte del óxido de alquileno y los alcoholes alquilarílicos de la mezcla de reacción obtenida en la etapa (ii) para obtener la alimentación que comprende alquilarilcetonas.
Los alquenos que se emplean en la etapa (ii) del procedimiento tienen una cadena de hidrocarburo lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono. Los alquenos preferidos comprenden de 1 a 8 átomos de carbono. Alquenos más preferidos incluyen etileno, propileno, n-butileno, isopreno y 1-octeno, alquenos aun más preferidos son etileno y propileno, siendo propileno el más preferido.
En las condiciones de las etapas (i) a (iii) del procedimiento anteriormente descrito,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para hidrogenación de alquilarilcetonas a alcoholes alquilarílicos, procedimiento que comprende poner en contacto una alimentación que comprende alquilarilcetonas y de 1, 0 a 30% en peso de fenol y/o etilfenol con hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo de hidrogenación.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la alimentación que comprende las alquilarilcetonas es obtenible mediante un procedimiento que implica las etapas de:
(i) poner en contacto una alimentación que comprende compuestos de alquilarilo con oxígeno para obtener una 10 alimentación que comprende hidroperóxidos de alquilarilo y alquilarilcetonas,
(ii) poner en contacto la alimentación obtenida en la etapa (i) con un alqueno en presencia de un catalizador para obtener una mezcla de reacción que comprende óxido de alquileno, alcohol alquilarílico y alquilarilcetonas, y
(iii) retirar al menos parte del óxido de alquileno y los alcoholes alquilarílicos de la mezcla de reacción que se obtiene en la etapa (ii) para obtener la alimentación que comprende alquilarilcetonas.
5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, procedimiento que implica las etapas de:
(a) poner en contacto una alimentación que comprende las alquilarilcetonas y de 1, 0 a 30% en peso de fenol y/o etilfenol con hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo de hidrogenación, y
(b) retirar al menos parte del alcohol alquilarílico que se forma en la etapa (a) de una corriente que comprende el fenol y/o etilfenol.
6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la alquilarilcetona es acetofenona.
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