FR2692889A1 - Oxidn. of aromatic cpds. substd. by oxidisable alkyl gps. and hydroxyl and/or alkoxy gps. - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE D'OXYDATION DE COMPOSES PHENOLIQUES PORTEURS D'UN
GROUPE ALKYLE OXYDABLE
La présente invention a pour objet un procédé d'oxydation de composés phénoliques porteurs d'un groupe alkyle oxydable.PROCESS FOR THE OXIDATION OF PHENOLIC COMPOUNDS CARRIING A
OXIDIZABLE ALKYLE GROUP
The present invention relates to a process for the oxidation of phenolic compounds carrying an oxidizable alkyl group.
L'invention vise la préparation d'aldéhydes ou des cétones hydroxyarornatiques. The invention relates to the preparation of aldehydes or hydroxyarornatic ketones.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'oxydation des crésols en hydroxybenzaldéhydes correspondants. The invention relates more particularly to a process for the oxidation of cresols to corresponding hydroxybenzaldehydes.
II est connu selon EP-A 0 012 939, US-A 4 453 016 et US-A 4 471 140, d'oxyder le p-crésol1 par l'oxygène moléculaire, en présence d'hydroxyde de sodium ou de potassium et d'un catalyseur tel qu'un composé du cobalt, nickel, chrome ou nickel ce qui conduit aux sels alcalins de p-hydroxybenzaldéhyde. It is known according to EP-A 0 012 939, US-A 4 453 016 and US-A 4 471 140, to oxidize p-cresol1 by molecular oxygen, in the presence of sodium or potassium hydroxide and d 'A catalyst such as a cobalt, nickel, chromium or nickel compound which leads to the alkaline salts of p-hydroxybenzaldehyde.
Une variante préférée consiste à utiliser le méthanol comme solvant réactionnel et de faire appel aux sels de cobalt, à titre de catalyseur. A preferred variant consists in using methanol as the reaction solvent and using cobalt salts as catalyst.
De tels procédés font appel à un large excès d'hydroxyde de sodium ou de potassium ce qui conduit à des milieux réactionnels très concentrés et visqueux. Such processes use a large excess of sodium or potassium hydroxide, which leads to very concentrated and viscous reaction media.
De plus, pour séparer le p-hydroxybenzaldéhyde formé, il est nécessaire de neutraliser l'excès de base ce qui induit la formation de quantités importantes de sels.In addition, to separate the p-hydroxybenzaldehyde formed, it is necessary to neutralize the excess base, which induces the formation of significant amounts of salts.
Pour pallier ces inconvénients, on a proposé (US-A 4 748 278) un procédé permettant d'isoler le p-hydroxybenzaldéhyde formé mais cela implique des étapes supplémentaires. To overcome these drawbacks, a process has been proposed (US Pat. No. 4,748,278) for isolating the p-hydroxybenzaldehyde formed, but this involves additional steps.
Par ailleurs, il est décrit dans JP-A 63 154 644, un procédé d'oxydation du p-crésol par l'oxygène, en présence d'un catalyseur composé d'acétate de cobalt, de bromure de cobalt et d'acétate de manganèse. La réaction est conduite dans un mélange d'acide acétique et d'anhydride acétique car il est nécessaire de protéger le groupe hydroxyle en le transformant en groupe acétoxy. Furthermore, it is described in JP-A 63 154 644, a process for the oxidation of p-cresol by oxygen, in the presence of a catalyst composed of cobalt acetate, cobalt bromide and acetate of manganese. The reaction is carried out in a mixture of acetic acid and acetic anhydride since it is necessary to protect the hydroxyl group by transforming it into an acetoxy group.
Ce procédé présente donc l'inconvénient de nécessiter la protection du groupe hydroxyle. En outre, la réaction n'est pas sélective en aldéhyde car il se forme plus d'acide : le rendement de l'acide acétoxybenzoïque obtenu étant de l'ordre de 80
L'objectif de la présente invention est de fournir un procédé d'oxydation, entre autres de crésols, procédé qui soit conduit en une seule étape, qui n'exige pas la protection du groupe hydroxyle et qui permette d'obtenir l'aldéhyde avec une bonne sélectivité et un bon rendement réactionnel.This process therefore has the disadvantage of requiring the protection of the hydroxyl group. In addition, the reaction is not selective for aldehyde because more acid is formed: the yield of acetoxybenzoic acid obtained being of the order of 80
The objective of the present invention is to provide an oxidation process, inter alia of cresols, a process which is carried out in a single step, which does not require the protection of the hydroxyl group and which makes it possible to obtain the aldehyde with good selectivity and good reaction yield.
II a maintenant été trouvé et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention, un procédé d'oxydation de composés phénoliques porteurs d'un groupe alkyle oxydable par oxydation desdits composés, par un agent oxydant en présence d'un catalyseur caractérisé par le fait que le catalyseur est un catalyseur solide constitué d'une phase active déposée sur support comprenant du palladium éventuellement associé à un autre élément métallique choisi parmi l'étain, le germanium, le tellure et le cuivre et que la réaction est conduite dans l'eau ou dans un mélange comprenant de l'eau et un solvant organique. It has now been found, and this is what constitutes the object of the present invention, a process for the oxidation of phenolic compounds carrying an oxidizable alkyl group by oxidation of said compounds, by an oxidizing agent in the presence of a catalyst. characterized in that the catalyst is a solid catalyst consisting of an active phase deposited on a support comprising palladium optionally associated with another metallic element chosen from tin, germanium, tellurium and copper and that the reaction is carried out in water or in a mixture comprising water and an organic solvent.
Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on désigne par "composé phénolique à groupe alkyle oxydable", un composé aromatique porteur d'au moins un groupe hydroxyle et d'au moins un groupe alkyle oxydable. In the following description of the present invention, the term “phenolic compound with an oxidizable alkyl group” denotes an aromatic compound carrying at least one hydroxyl group and at least one oxidizable alkyl group.
On entend par "groupe alkyle oxydable*, un groupe alkyle dont l'atome de carbone lié directement à l'atome de carbone du noyau aromatique porte au moins deux atomes d'hydrogène libres. The term "oxidizable alkyl group *" means an alkyl group in which the carbon atom directly attached to the carbon atom of the aromatic nucleus carries at least two free hydrogen atoms.
Le substrat phénolique qui est oxydé, conformément au procédé de l'invention, répond plus particulièrement à la formule générale (I):
dans ladite formule (I): - n est un nombre égal à 1,2 ou 3, - R1 et R2 représentent un atome d'hydrogène, - R3 représente l'un des groupes suivants:
un atome d'hydrogène, un radical alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un radical phényle éventuellement substitué de formule
The phenolic substrate which is oxidized, in accordance with the process of the invention, more particularly corresponds to the general formula (I):
in said formula (I): - n is a number equal to 1.2 or 3, - R1 and R2 represent a hydrogen atom, - R3 represents one of the following groups:
a hydrogen atom, an alkyl radical having from 1 to 12 carbon atoms, an optionally substituted phenyl radical of formula
dans lequel R4 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle ayant de
1 à 12 atomes de carbone, un radical alkoxy ayant de 1 à 10 atomes de
carbone, un groupe hydroxyle; m est un nombre égal à 0, 1, 2 ou 3,
un radical alkoxy ayant de 1 à 10 atomes de carbone,
un atome d'halogène,
un radical du type R5 - CO - X - dans lequel R5 représente un radical
alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 10 atomes de carbone, un radical
phényle, un radical CF3-, un radical alkoxy ayant de 1 à 10 atomes de
carbone ou phénoxy et X représente un lien valentiel ou un atome
d'oxygène.in which R4 represents a hydrogen atom, an alkyl radical having
1 to 12 carbon atoms, an alkoxy radical having 1 to 10 carbon atoms
carbon, a hydroxyl group; m is a number equal to 0, 1, 2 or 3,
an alkoxy radical having from 1 to 10 carbon atoms,
a halogen atom,
a radical of the R5 - CO - X - type in which R5 represents a radical
linear or branched alkyl having from 1 to 10 carbon atoms, a radical
phenyl, a CF3- radical, an alkoxy radical having from 1 to 10 atoms
carbon or phenoxy and X represents a valential bond or an atom
oxygen.
Par atome d'halogène, on entend plus particulièrement, un atome de chlore, de brome ou de fluor. By halogen atom is meant more particularly a chlorine, bromine or fluorine atom.
Le procédé de l'invention s'applique tout particulièrement aux substrats mentionnés ci-après: - l'o-crésol - le p-crésol - le m-crésol - I'éthyl-4 phénol - le (méthoxyméthyl-2) phénol - le dihydroxy-1 ,2 méthyl-4 benzène - le dihydroxy-4,4' diphénylméthane
L'invention est tout à fait adaptée pour effectuer l'oxydation des crésols et plus spécialement pour oxyder le p-crésol en p-hydroxybenzaldéhyde et le mcrésol en m-hydroxybenzaldéhyde.The process of the invention applies very particularly to the substrates mentioned below: - o-cresol - p-cresol - m-cresol - 4-ethyl phenol - (2-methoxymethyl) phenol - 1,2-dihydroxy-4-methylbenzene - 4,4-dihydroxy diphenylmethane
The invention is entirely suitable for carrying out the oxidation of cresols and more especially for oxidizing p-cresol to p-hydroxybenzaldehyde and mcresol to m-hydroxybenzaldehyde.
Le procédé de l'invention peut être conduit dans un solvant qui peut être de l'eau ou un mélange eaul solvant organique. The process of the invention can be carried out in a solvent which can be water or a mixture of an organic solvent.
Dans l'exposé qui suit de la présente invention, on désigne par "solvant réactionnel", I'eau ou un mélange eau/solvant organique. In the following description of the present invention, the expression "reaction solvent" means water or a water / organic solvent mixture.
L'eau peut être de l'eau ou une solution aqueuse acide, neutre ou légèrement basique. The water can be water or an acidic, neutral or slightly basic aqueous solution.
C'est ainsi que l'on peut envisager une solution aqueuse d'un acide minéral ou d'un sel acide tel que : L'acide borique, L'acide sulfurique, L'acétate de potassium, le carbonate de potassium, I'hydrogénosulfate de sodium,
I'hydrogénosulfate de potassium ; une solution aqueuse d'un sel neutre, par exemple, le nitrate de potassium, le sulfate de potassium, le sulfate de magnésium ; une solution aqueuse d'une base minérale ou d'un sel basique tel que: I'hydroxyde de sodium, I'hydroxyde de potassium, I'hydroxyde d'ammonium, le carbonate basique de potassium. Thus it is possible to envisage an aqueous solution of a mineral acid or an acid salt such as: Boric acid, Sulfuric acid, Potassium acetate, potassium carbonate, I ' sodium hydrogen sulfate,
Potassium hydrogen sulfate; an aqueous solution of a neutral salt, for example, potassium nitrate, potassium sulfate, magnesium sulfate; an aqueous solution of a mineral base or a basic salt such as: sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, basic potassium carbonate.
La concentration de la solution aqueuse en acide, base ou sel varie avantageusement entre 10-3 et 1 mole/litre. The concentration of the aqueous solution in acid, base or salt advantageously varies between 10-3 and 1 mole / liter.
Conformément au procédé de l'invention, I'eau peut être mise en oeuvre comme solvant réactionnel. Dans ce cas, en l'absence de solvant organique, on fait appel préférentiellement à une solution aqueuse acide, neutre ou légèrement basique telle que précitée. According to the process of the invention, water can be used as reaction solvent. In this case, in the absence of organic solvent, use is preferably made of an acidic, neutral or slightly basic aqueous solution as mentioned above.
Convient également à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, un mélange eau! solvant organique. Also suitable for implementing the method of the invention, a water mixture! organic solvent.
Par solvant organique, on entend un solvant organique polaire ou apolaire, protique ou aprotique. By organic solvent is meant a polar or apolar, protic or aprotic organic solvent.
Comme exemples de solvants organiques polaires protiques convenant à l'invention, on peut citer, entre autres, les acides carboxyliques ou leurs précurseurs et les alcools ou polyols. As examples of polar organic protic solvents suitable for the invention, mention may be made, inter alia, of carboxylic acids or their precursors and alcohols or polyols.
Les acides carboxyliques susceptibles d'être mis en oeuvre peuvent être mono- ou polycarboxyliques. Ce sont des composés ne présentant pas d'insatu rations. The carboxylic acids which can be used can be mono- or polycarboxylic. These are compounds which do not exhibit unsatu rations.
Ils répondent plus particulièrement à la formule générale suivante (Il):
R-COOH (II) dans ladite formule (Il), R représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 24 atomes de carbone qui peut être un radical aliphatique acyclique saturé linéaire ou ramifié, un radical cycloaliphatique saturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique.They respond more particularly to the following general formula (II):
R-COOH (II) in said formula (II), R represents a hydrocarbon radical having from 1 to 24 carbon atoms which can be a linear or branched saturated acyclic aliphatic radical, a saturated or aromatic cycloaliphatic radical, monocyclic or polycyclic.
Ledit radical R peut porter un autre groupe fonctionnel COOH. II peut également porter d'autres substituants, par exemple, alkoxy ou halogène dans la mesure où ils n'interfèrent pas dans la réaction. Said radical R can carry another COOH functional group. It can also carry other substituents, for example, alkoxy or halogen insofar as they do not interfere in the reaction.
R représente plus particulièrement un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical cycloalkyle ayant de 5 à 7 atomes de carbone ou un radical phényle. R more particularly represents a linear or branched alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl radical having from 5 to 7 carbon atoms or a phenyl radical.
Comme exemples d'acides carboxyliques susceptibles d'être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut citer : les acides monocarboxyliques aliphatiques tels que l'acide acétique, L'acide propionique, L'acide butyrique,
L'acide valérique, L'acide hexanoique; les acides dicarboxyliques aliphatiques tels que l'acide malonique, L'acide succinique, L'acide adipique ; les acides cycloaliphatiques tels que l'acide cyclopentane carboxylique, L'acide cyclohexane carboxylique; L'acide benzoïque, L'acide naphtoïque, L'acide phénylacétique.As examples of carboxylic acids capable of being used in the process of the invention, there may be mentioned: aliphatic monocarboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid,
Valeric acid, Hexanoic acid; aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, adipic acid; cycloaliphatic acids such as cyclopentane carboxylic acid, Cyclohexane carboxylic acid; Benzoic acid, Naphthoic acid, Phenylacetic acid.
Parmi les acides carboxyliques précités, on fait appel préférentiellement à l'acide acétique ou propionique. Among the abovementioned carboxylic acids, use is preferably made of acetic or propionic acid.
Comme solvants organiques polaires protiques qui conviennent à la présente invention, on peut également avoir recours aux alcools mono- ou polyhydroxylés. As polar organic protic solvents which are suitable for the present invention, use may also be made of mono- or polyhydric alcohols.
On choisit plus particulièrement les alcools répondant à la formule générale (111):
R'-OH (III) dans ladite formule (III), R' représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 24 atomes de carbone qui peut être un radical aliphatique acyclique saturé linéaire ou ramifié ou un radical cycloaliphatique saturé, monocyclique.The alcohols corresponding to the general formula (111) are chosen more particularly:
R'-OH (III) in said formula (III), R 'represents a hydrocarbon radical having from 1 to 24 carbon atoms which can be a linear or branched saturated acyclic aliphatic radical or a saturated, monocyclic cycloaliphatic radical.
Ledit radical R' peut porter un autre groupe fonctionnel OH. Il peut également porter d'autres substituants, par exemple, alkoxy ou halogène dans la mesure où ils n'interfèrent pas dans la réaction. Said radical R ′ can carry another functional group OH. It can also carry other substituents, for example, alkoxy or halogen as long as they do not interfere in the reaction.
R' représente plus particulièrement un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical cycloalkyle ayant de 5 à 7 atomes de carbone. R 'more particularly represents a linear or branched alkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl radical having from 5 to 7 carbon atoms.
Comme exemples d'alcools mono- ou polyhydroxylés susceptibles d'être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut citer : les monoalcools aliphatiques tels que le méthanol, I'éthanol, le propanol, le butanol, le sec- butanol, le tert-butanol, le pentanol, l'hexanol; les dialcools aliphatiques tels que l'éthylène glycol, le diéthylène glycol, le propylène glycol ; les alcools cycloaliphatiques tels que le cyclopentanol, le cyclohexanol. As examples of mono- or polyhydroxylated alcohols which may be used in the process of the invention, there may be mentioned: aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, sec-butanol , tert-butanol, pentanol, hexanol; aliphatic dialcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol; cycloaliphatic alcohols such as cyclopentanol, cyclohexanol.
Parmi les différents alcools précités, les alcools préférés sont le méthanol,
I'éthanol, le tert-butanol.Among the various aforementioned alcohols, the preferred alcohols are methanol,
Ethanol, tert-butanol.
Conviennent également à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, des solvants organiques polaires aprotiques et l'on peut citer plus particulièrement: - les composés nitrés tels que le nitrométhane, le nitroéthane, le nitro-1 propane, le nitro-2 propane ou leurs mélanges, le nitrobenzène, - les nitriles aliphatiques ou aromatiques comme l'acétonitrile, le propionitrile, le butanenitrile, I'isobutanenitrile, le benzonitrile, le cyanure de benzyle, - la tétraméthylène sulfone (sulfolane),
Parmi les solvants précités, on met en oeuvre, préférentiellement, I'acétonitrile. Also suitable for the implementation of the process of the invention, aprotic polar organic solvents and there may be mentioned more particularly: - nitro compounds such as nitromethane, nitroethane, 1-nitro propane, 2-nitro propane or their mixtures, nitrobenzene, - aliphatic or aromatic nitriles such as acetonitrile, propionitrile, butanenitrile, isobutanenitrile, benzonitrile, benzyl cyanide, - tetramethylene sulfone (sulfolane),
Among the abovementioned solvents, acetonitrile is preferably used.
On peut aussi mettre en oeuvre dans le procédé de l'invention, des solvants aprotiques peu polaires tels que notamment: - les éther-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques et, plus particulièrement, I'oxyde de diéthyle, I'oxyde de dipropyle, I'oxyde de diisopropyle,
I'oxyde de dibutyle, le méthyltertiobutyléther, l'oxyde de dipentyle, l'oxyde de diisopentyle, le diméthyléther de l'éthylèneglycol (ou diméthoxy-1,2 éthane), le diméthyléther du diéthylèneglycol (ou diméthoxy-1,5 oxa-3 pentane), le dioxane, le tétrahydrofuranne, - les esters neutres phosphoriques tels que, notamment, le phosphate de triméthyle, le phosphate de triéthyle, le phosphate de tributyle, le phosphate de triisobutyle, le phosphate de tripentyle, - le carbonate d'éthylène.It is also possible to use in the process of the invention, slightly polar aprotic solvents such as in particular: - aliphatic, cycloaliphatic or aromatic ether-oxides and, more particularly, diethyl ether, dipropyl ether, Diisopropyl ether,
Dibutyl oxide, methyl tertiobutyl ether, dipentyl oxide, diisopentyl oxide, ethylene glycol dimethyl ether (or 1,2-dimethoxy ethane), diethylene glycol dimethyl ether (or 1,5-dimethoxy oxa- 3 pentane), dioxane, tetrahydrofuran, - neutral phosphoric esters such as, in particular, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, triisobutyl phosphate, tripentyl phosphate, - carbonate ethylene.
On utilise préférentiellement, le dioxane. Dioxane is preferably used.
Selon le procédé de l'invention, l'oxydation du substrat phénolique peut être conduite dans un mélange eau/solvant organique. According to the process of the invention, the oxidation of the phenolic substrate can be carried out in a water / organic solvent mixture.
La quantité d'eau dans le mélange eau/solvant organique peut varier largement. Ainsi, le rapport pondéral entre l'eau et le solvant organique peut varier entre 0,05 et 0,95, et de préférence entre 0,20 et 0,80. The amount of water in the water / organic solvent mixture can vary widely. Thus, the weight ratio between water and the organic solvent can vary between 0.05 and 0.95, and preferably between 0.20 and 0.80.
L'une des caractéristiques du procédé de l'invention est qu'il y a toujours de l'eau dans le mélange réactionnel. One of the characteristics of the process of the invention is that there is always water in the reaction mixture.
Le rapport molaire eau/substrat phénolique à oxyder peut varier entre 20 et 1000 et se situe de préférence aux environs de 100. The water / phenolic substrate molar ratio to be oxidized can vary between 20 and 1000 and is preferably around 100.
La concentration du substrat phénolique à oxyder, dans le solvant réactionnel peut varier dans de larges limites. Ainsi, elle peut être comprise entre 0,01 mole et 5 moles de substrat phénolique par litre de solvant réactionnel et de préférence de 0,05 à 1,0 mole par litre. The concentration of the phenolic substrate to be oxidized in the reaction solvent can vary within wide limits. Thus, it can be between 0.01 mole and 5 moles of phenolic substrate per liter of reaction solvent and preferably from 0.05 to 1.0 mole per liter.
Selon la présente invention, on met en oeuvre un catalyseur solide qui comprend au moins l'élément métallique palladium, celui-ci pouvant être associé à d'autres éléments métalliques choisis parmi l'étain, le germanium, le tellure et le cuivre. On peut donc faire appel à des catalyseurs bi- ou tri-métalliques. According to the present invention, a solid catalyst is used which comprises at least the metallic element palladium, this being able to be associated with other metallic elements chosen from tin, germanium, tellurium and copper. It is therefore possible to use bi- or tri-metallic catalysts.
Comme exemples de catalyseurs convenant bien à la présente invention, on peut citer les catalyseurs comprenant les éléments suivants : palladium, palladium-étain, palladium-germanium, palladium-cuivre, palladium-tellure, palladium-tellure-cuivre, palladium-étain-cuivre. As examples of catalysts which are very suitable for the present invention, mention may be made of catalysts comprising the following elements: palladium, palladium-tin, palladium-germanium, palladium-copper, palladium-tellurium, palladium-tellurium-copper, palladium-tin-copper .
On a recours avantageusement aux catalyseurs à base de palladium-étain, palladium-germanium. Advantageously, catalysts based on palladium-tin, palladium-germanium are used.
Les éléments métalliques précités sont mis en oeuvre sur un support dont la nature peut être variable. C'est ainsi que peuvent convenir à la présente invention, notamment, les charbons actifs, les gels de silice, les mélanges silicealumine, I'alumine, les argiles, la bauxite, la magnésie et la terre de diatomées. The aforementioned metal elements are implemented on a support, the nature of which may be variable. This is how the present invention may be suitable, in particular, active charcoals, silica gels, silica alumina mixtures, alumina, clays, bauxite, magnesia and diatomaceous earth.
Pour une bonne mise en oeuvre du procédé de l'invention, on choisit à titre de supports préférentiels, les charbons généralement activés par un traitement bien connu effectué à l'acide nitrique. For a good implementation of the process of the invention, the preferred carbon supports are generally activated by a well-known treatment carried out with nitric acid.
La phase active constituée de palladium éventuellement additionnée d'un autre élément métallique tel que précité représente généralement au plus 20 % du poids du catalyseur solide bien que des teneurs plus élevées puissent être utilisées. The active phase consisting of palladium optionally added with another metallic element as mentioned above generally represents at most 20% of the weight of the solid catalyst although higher contents can be used.
En ce qui concerne la teneur minimale, la phase active représente au moins 0,1 % du poids du catalyseur solide. With regard to the minimum content, the active phase represents at least 0.1% of the weight of the solid catalyst.
La quantité de phase active dans le catalyseur peut varier largement, elle représente de préférence de 0r5 à 10 k du poids du catalyseur solide. The amount of active phase in the catalyst can vary widely, it preferably represents from 0.05 to 10 k of the weight of the solid catalyst.
Lorsque le catalyseur présente des éléments métalliques additionnels, la quantité de ceux-ci est telle que le rapport molaire entre le palladium et les autres éléments métalliques est compris, de préférence entre 0,01 et 10, et encore plus préférentiellement entre 0,1 et 5,0. When the catalyst has additional metallic elements, the amount of these is such that the molar ratio between the palladium and the other metallic elements is preferably between 0.01 and 10, and even more preferably between 0.1 and 5.0.
La quantité de catalyseur à mettre en oeuvre par rapport au substrat phénolique à oxyder peut varier dans de larges limites. Ainsi, la quantité de catalyseur exprimée par le rapport molaire entre le ou les éléments métalliques et le composé phénolique porteur d'un groupe alkyle oxydable peut varier entre 0,01 et 0,001, de préférence entre 0,05 et 0,01. The amount of catalyst to be used relative to the phenolic substrate to be oxidized can vary within wide limits. Thus, the amount of catalyst expressed by the molar ratio between the metal element (s) and the phenolic compound carrying an oxidizable alkyl group can vary between 0.01 and 0.001, preferably between 0.05 and 0.01.
Pour préparer le catalyseur supporté utile à la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, on peut recourir à des techniques classiques, connues en elles-mêmes, de préparation de catalyseurs métalliques supportés. On peut se référer, notamment, pour la préparation des différents catalyseurs à l'ouvrage: [J. F. LEPAGE "Catalyse de contact*, conception, préparation et mise en oeuvre des catalyseurs industriels, Edition Technip (1978)1. To prepare the supported catalyst useful for carrying out the process of the present invention, recourse may be had to conventional techniques, known in themselves, for the preparation of supported metal catalysts. Reference may be made, in particular, to the preparation of the various catalysts for the work: [J. F. LEPAGE "Contact catalysis *, design, preparation and implementation of industrial catalysts, Technip Edition (1978) 1.
Le catalyseur peut être préparé, par exemple, en introduisant un support dans une solution que l'on prépare en dissolvant au moins un composé approprié du (ou des) éléments(s) choisi(s) ; le dépôt du ou des éléments actifs sur le support est réalisé en distillant le solvant et la masse de contact ainsi obtenue est soumise à une réduction au moyen d'un courant d'hydrogène ou par un composé réducteur tel que l'hydrazine, le méthanol ou le formaldéhyde. The catalyst can be prepared, for example, by introducing a support into a solution which is prepared by dissolving at least one suitable compound of the chosen element (s); the active element (s) are deposited on the support by distilling off the solvent and the contact mass thus obtained is subjected to reduction by means of a stream of hydrogen or by a reducing compound such as hydrazine, methanol or formaldehyde.
Selon un autre mode de préparation classique, le dépôt du ou des composés apportant les éléments actifs sur le support est réalisé en précipitant les composés de manière en soi connue et en soumettant la masse de contact ainsi obtenue à une réduction au moyen, notamment, de l'hydrogène, de l'hydrazine, du méthanol ou du formaldéhyde. According to another conventional mode of preparation, the deposition of the compound or compounds providing the active elements on the support is carried out by precipitating the compounds in a manner known per se and by subjecting the contact mass thus obtained to a reduction by means, in particular, hydrogen, hydrazine, methanol or formaldehyde.
D'autres modes de préparation sont également possibles, en particulier l'imprégnation d'un support au moyen d'une solution du ou des composés appropriés, en présence d'un réducteur organique tel que précité. Other methods of preparation are also possible, in particular the impregnation of a support by means of a solution of the appropriate compound (s), in the presence of an organic reducing agent as mentioned above.
Le dépôt sur le support de plusieurs éléments métalliques peut bien entendu être réalisé simultanément ou successivement. The deposition on the support of several metal elements can of course be carried out simultaneously or successively.
La nature des composés apportant les éléments métalliques utilisés pour la préparation des catalyseurs de l'invention n'est pas critique. The nature of the compounds providing the metallic elements used for the preparation of the catalysts of the invention is not critical.
On peut faire appel aux métaux eux-mêmes tels que le palladium, I'étain, le germanium, le tellure et le cuivre. Metals themselves can be used such as palladium, tin, germanium, tellurium and copper.
A titre d'exemples de composés susceptibles d'être mis en oeuvre pour la préparation des catalyseurs de l'invention, on peut citer notamment: I'oxyde de palladium hydraté ou non, le dioxyde de palladium, le nitrate de palladium,
L'acétate de palladium. Pour ce qui est des éléments métalliques additionnels, on peut utiliser, entre autres, les oxydes, nitrates, carboxylates, alcoolates d'étain, de germanium, de tellure ou de cuivre ou des composés organométalliques dans lesquels les métaux précités sont liés à un atome d'hydrogène et/ou des radicaux alkyle ayant de préférence de 1 à 4 atomes de carbone.Les sels préférés sont les suivants : les composés de l'étain il tels que l'acétate d'étain Il, I'octoate d'étain Il, I'éthylhexanoate d'étain ; le monoxyde ou le trioxyde de tellure; I'oxyde de germanium, I'éthylate de germanium, le tétrabutylgermanium ; I'oxyde cuivreux, l'oxyde cuivrique, le sulfate cuivrique, L'acétate cuivrique, le méthylate cu ivrique. By way of examples of compounds which can be used for the preparation of the catalysts of the invention, there may be mentioned in particular: palladium oxide hydrated or not, palladium dioxide, palladium nitrate,
Palladium acetate. As regards additional metallic elements, it is possible to use, inter alia, oxides, nitrates, carboxylates, alcoholates of tin, germanium, tellurium or copper or organometallic compounds in which the abovementioned metals are linked to an atom of hydrogen and / or alkyl radicals preferably having from 1 to 4 carbon atoms. The preferred salts are the following: tin II compounds such as tin acetate II, tin octoate II, tin ethylhexanoate; tellurium monoxide or trioxide; Germanium oxide, germanium ethylate, tetrabutylgermanium; Cuprous oxide, cupric oxide, cupric sulfate, cupric acetate, cu ivic methylate.
La taille des particules de catalyseur se situe généralement entre 0,1 et 1,0 mm, étant bien entendu que des dimensions plus grandes ou plus petites peuvent être également retenues. La taille des particules telle que précitée dépend du mode opératoire choisi. The size of the catalyst particles is generally between 0.1 and 1.0 mm, it being understood that larger or smaller dimensions can also be used. The size of the particles as mentioned above depends on the procedure chosen.
Comme mentionné précédemment, les composés phénoliques porteurs d'un groupe alkyle oxydable sont oxydés dans un solvant réactionnel tel que défini en présence d'un catalyseur solide défini ci-avant et d'un agent oxydant. As mentioned above, the phenolic compounds carrying an oxidizable alkyl group are oxidized in a reaction solvent as defined in the presence of a solid catalyst defined above and an oxidizing agent.
La réaction est avantageusement conduite en phase liquide, en mettant en suspension, le catalyseur solide dans le milieu réactionnel comprenant le composé phénolique porteur d'un groupe alkyle oxydable, le solvant réactionnel et un agent oxydant. The reaction is advantageously carried out in the liquid phase, by suspending the solid catalyst in the reaction medium comprising the phenolic compound carrying an oxidizable alkyl group, the reaction solvent and an oxidizing agent.
Comme agents oxydants susceptibles d'être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention, on peut citer notamment, le peroxyde d'hydrogène, L'acide peracétique, I'hydroperoxyde de tertiobutyle, I'hydroperoxyde de cyclohexyle. As oxidizing agents capable of being used in the process of the invention, there may be mentioned in particular, hydrogen peroxide, peracetic acid, tert-butyl hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide.
Le peroxyde d'hydrogène est mis en oeuvre avantageusement sous sa forme commerciale à savoir une solution aqueuse dont la concentration se situe aux environs de 70 %. The hydrogen peroxide is advantageously used in its commercial form, namely an aqueous solution whose concentration is around 70%.
La quantité d'agent oxydant introduite peut varier largement. Généralement, elle est égale à la quantité stoechiométrique voire-même en léger excès de 20 % par rapport à la quantité stoechiométrique. The amount of oxidizing agent introduced can vary widely. Generally, it is equal to the stoichiometric amount or even in slight excess of 20% compared to the stoichiometric amount.
A titre d'agents oxydants, on fait appel préférentiellement à l'oxygène moléculaire ou un gaz en contenant. As oxidizing agents, use is preferably made of molecular oxygen or a gas containing it.
Ce gaz peut être de l'oxygène pur ou de l'oxygène dilué avec un gaz inerte, par exemple l'azote ou un gaz rare, de préférence, l'argon. On peut donc faire appel à l'air. This gas can be pure oxygen or oxygen diluted with an inert gas, for example nitrogen or a rare gas, preferably argon. We can therefore use air.
La quantité d'oxygène à mettre en oeuvre n'est pas critique dans la mesure où elle est telle que ni les gaz d'alimentation, ni une éventuelle phase gazeuse susceptible d'apparaître dans la zone réactionnelle se trouve dans la plage des compositions explosives, compte-tenu des autres paramètres ou conditions réactionnelles choisies. La quantité d'oxygène peut être en excès ou en défaut par rapport à la stoechiométrie de la réaction, vis-à-vis du substrat à oxyder. The quantity of oxygen to be used is not critical insofar as it is such that neither the feed gases, nor any gas phase capable of appearing in the reaction zone is in the range of the explosive compositions , taking into account the other parameters or reaction conditions chosen. The quantity of oxygen can be in excess or in defect with respect to the stoichiometry of the reaction, with respect to the substrate to be oxidized.
La pression de réaction varie entre la pression atmosphérique et environ 200 bar. On préfère une pression entre 1 et 100 bar. The reaction pressure varies between atmospheric pressure and around 200 bar. A pressure between 1 and 100 bar is preferred.
Le procédé de l'invention peut être conduit sous pression atmosphérique, en faisant buller de l'oxygène pur, à un débit, par exemple, de 1 à 50 litres/heure. The process of the invention can be carried out at atmospheric pressure, by bubbling pure oxygen, at a flow rate, for example, from 1 to 50 liters / hour.
Une autre variante de l'invention consiste à travailler sous pression, en autoclave. Dans ce cas, on met en oeuvre de l'oxygène dilué, de préférence de l'air, sous une pression avantageusement de l'ordre de 80 à 100 bar. Another variant of the invention consists in working under pressure, in an autoclave. In this case, dilute oxygen is used, preferably air, under a pressure advantageously of the order of 80 to 100 bar.
La température de la réaction est généralement comprise entre 40 C et 200 C, et de préférence entre 50"C et 120C. The reaction temperature is generally between 40 ° C. and 200 ° C., and preferably between 50 ° C. and 120 ° C.
D'un point de vue pratique, on charge dans le réacteur dans un ordre quelconque: le solvant réactionnel, le catalyseur solide et le substrat phénolique à oxyder. From a practical point of view, the reactor is loaded in any order: the reaction solvent, the solid catalyst and the phenolic substrate to be oxidized.
Dans le cas où l'agent oxydant est sous forme liquide, il est introduit en même temps que les autres réactifs. In the case where the oxidizing agent is in liquid form, it is introduced at the same time as the other reagents.
On agite le milieu réactionnel et on le chauffe à la température réactionnelle choisie. Lorsque l'agent oxydant est sous forme gazeuse, on envoie alors l'oxygène moléculaire ou un gaz en contenant. The reaction medium is stirred and heated to the chosen reaction temperature. When the oxidizing agent is in gaseous form, molecular oxygen or a gas containing it is then sent.
En fin de réaction, on sépare le catalyseur solide par les techniques classiques de séparation solide/liquide, de préférence par filtration ou par décantation. On récupère le composé oxydé obtenu, aldéhyde ou cétone par tout moyen approprié, par exemple, par distillation du solvant réactionnel. At the end of the reaction, the solid catalyst is separated by conventional solid / liquid separation techniques, preferably by filtration or by decantation. The oxidized compound obtained, aldehyde or ketone, is recovered by any suitable means, for example, by distillation of the reaction solvent.
Les exemples qui suivent, illustrent l'invention sans toutefois la limiter. The examples which follow illustrate the invention without however limiting it.
Dans les exemples 1 à 11, I'appareillage utilisé est toujours le même. II s'agit d'un ballon en verre de 100 ml, muni d'une agitation centrale efficace, d'un réfrigérant, d'une alimentation d'oxygène par un tube plongeant. Le chauffage est assuré par un bain d'huile. In Examples 1 to 11, the apparatus used is always the same. It is a 100 ml glass flask, fitted with effective central stirring, a condenser, an oxygen supply by a dip tube. Heating is provided by an oil bath.
Dans les exemples, les abréviations ont la signification suivante:
nombre de moles de substrat phénolique transformées
Taux de conversion = ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
nombre de moles de substrat phénolique introduites
nombre de moles d'aldéhyde formées
Sélectivité =
nombre de moles de substrat phénolique transformées
Les pourcentages donnés dans les exemples sont exprimés en poids.In the examples, the abbreviations have the following meaning:
number of moles of phenolic substrate transformed
Conversion rate = ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~
number of moles of phenolic substrate introduced
number of moles of aldehyde formed
Selectivity =
number of moles of phenolic substrate transformed
The percentages given in the examples are expressed by weight.
EXEMPLE N 1
a) Traitement du noir de carbone servant de support
Du noir de carbone activé fourni par la Société CECA S.A. de type 3S et de surface BET de 1150 m2/g (100 g) est mis en suspension dans une solution aqueuse d'acide nitrique à 30 % (600 ml). Le mélange est porté à reflux pendant 2 heures. La solution aqueuse est éliminée par filtration et le noir de carbone est lavé à l'eau déminéralisée jusqu'à obtention d'un pH des eaux de lavage égal à 4.EXAMPLE 1
a) Treatment of the carbon black used as a support
Activated carbon black supplied by CECA SA, type 3S and with a BET surface area of 1150 m 2 / g (100 g) is suspended in an aqueous solution of nitric acid at 30% (600 ml). The mixture is brought to reflux for 2 hours. The aqueous solution is removed by filtration and the carbon black is washed with demineralized water until a pH of the washing waters is equal to 4.
Le noir de carbone est séché à 90'C , sous pression réduite de 20 mm de mercure.The carbon black is dried at 90 ° C., under reduced pressure of 20 mm of mercury.
b) Préparation du catalyseur contenant du palladium et du germanium
Dans un autoclave de. 300 ml, on charge du noir de carbone (10 g), ainsi traité, en suspension dans du toluène (150 ml), puis on charge du tétrabutylgermanium (6,02 g, 20 mmoles) et de l'acétate de palladium (1,08 g, 4,42 mmoles)
On chauffe à 80ex, pendant 2 heures, avec agitation efficace sous 20 kg/cm2 d'hydrogène.b) Preparation of the catalyst containing palladium and germanium
In an autoclave of. 300 ml, carbon black (10 g), thus treated, is loaded, suspended in toluene (150 ml), then tetrabutylgermanium (6.02 g, 20 mmol) and palladium acetate (1 , 08 g, 4.42 mmol)
The mixture is heated to 80ex for 2 hours, with effective stirring under 20 kg / cm 2 of hydrogen.
L'autoclave est refroidi, le catalyseur récupéré par filtration sous argon et séché sous pression réduite de 20 mm de mercure. The autoclave is cooled, the catalyst recovered by filtration under argon and dried under reduced pressure of 20 mm of mercury.
c) Oxydation du p-crésol
Le catalyseur (1 g) ainsi préparé a été mis en réaction suivant le mode opératoire donné ci-après. c) Oxidation of p-cresol
The catalyst (1 g) thus prepared was reacted according to the procedure given below.
On charge dans le réacteur:
- 10 ml d'acide acétique,
- 40 ml d'eau,
- 0,98 g (10 mmoles) d'acétate de potassium,
- 1,1 g (10 mmoles) de p-crésol,
- 1 g de catalyseur tel que préparé palladium/germanuim sur carbone.The following are loaded into the reactor:
- 10 ml of acetic acid,
- 40 ml of water,
- 0.98 g (10 mmol) of potassium acetate,
- 1.1 g (10 mmol) of p-cresol,
- 1 g of catalyst as prepared palladium / germanuim on carbon.
II est précisé et ceci est valable pour tous les exemples que l'acide acétique mis en oeuvre est de l'acide acétique à 99 %. It is specified and this is valid for all the examples that the acetic acid used is 99% acetic acid.
On agite, chauffe à 1 00C pendant deux heures, en admettant de l'oxygène à raison de 5 litres/heure.Stirred, heated at 1 00C for two hours, admitting oxygen at the rate of 5 liters / hour.
Le réacteur est refroidi et le contenu dosé par chromatographie liquide haute pression (CLHP). The reactor is cooled and the content determined by high pressure liquid chromatography (HPLC).
La conversion du p-crésol est de 50 %. The conversion of p-cresol is 50%.
On obtient 0,8 mmole de p-(hydroxyméthyl) phénol, 2,2 mmoles de phydroxybenzaldéhyde et 0,3 mmole d'acide p-hydroxybenzoïque. 0.8 mmol of p- (hydroxymethyl) phenol is obtained, 2.2 mmol of phydroxybenzaldehyde and 0.3 mmol of p-hydroxybenzoic acid.
EXEMPLE Ne 2
Dans cet exemple, on met en oeuvre comme catalyseur, du palladium déposé sur noir de carbone.EXAMPLE Ne 2
In this example, palladium deposited on carbon black is used as catalyst.
Le catalyseur a été obtenu par précipitation du palladium, à partir du chlorure de palladium selon une technique bien connue décrite dans l'ouvrage: [J. F. LEPAGE "Catalyse de contact", conception, préparation et mise en oeuvre des catalyseurs industriels, Edition Technip (1978)1. The catalyst was obtained by precipitation of palladium from palladium chloride according to a well-known technique described in the work: [J. F. LEPAGE "Contact catalysis", design, preparation and implementation of industrial catalysts, Technip Edition (1978) 1.
On charge dans le réacteur:
- 10 ml d'acide acétique,
- 40 ml d'eau,
- 0,98 g (10 mmoles) d'acétate de potassium,
- 1,1 g (10 mmoles) de p-crésol,
- lg de catalyseur à savoir du palladium sur noir de carbone (3S)
comprenant 5 % en poids de palladium.The following are loaded into the reactor:
- 10 ml of acetic acid,
- 40 ml of water,
- 0.98 g (10 mmol) of potassium acetate,
- 1.1 g (10 mmol) of p-cresol,
- lg of catalyst, namely palladium on carbon black (3S)
comprising 5% by weight of palladium.
On agite, chauffe à 100ex pendant deux heures, en admettant de l'oxygène à raison de 5 litres/heure. Stirred, heated at 100ex for two hours, admitting oxygen at the rate of 5 liters / hour.
Le réacteur est refroidi et le contenu dosé par chromatographie liquide haute pression (CLHP). The reactor is cooled and the content determined by high pressure liquid chromatography (HPLC).
La conversion du p-crésol est de 60 %. The conversion of p-cresol is 60%.
On obtient 0,18 mmole de p-(acétoxyméthyl)phénol, 1,11 mmoles de phydroxybenzaldéhyde et 0,2 mmole d'acide p-hydroxybenzoïque. 0.18 mmol of p- (acetoxymethyl) phenol is obtained, 1.11 mmol of phydroxybenzaldehyde and 0.2 mmol of p-hydroxybenzoic acid.
EXEMPLE Ne 3
a) Préparation du catalyseur contenant du palladium et de l'étain.EXAMPLE Ne 3
a) Preparation of the catalyst containing palladium and tin.
Dans un ballon te! que précédemment décrit, on charge:
- 400 ml d'acide acétique,
- 2,44 9 (10 mmoles) d'acétate de palladium Pd (OAc)2,
- 9,8 g (100 mmoles) d'acétate de potassium,
- 20 g de noir de carbone traité selon le mode opératoire de l'exemple N' 1.In a balloon te! as previously described, we load:
- 400 ml of acetic acid,
- 2.44 9 (10 mmol) of palladium acetate Pd (OAc) 2,
- 9.8 g (100 mmol) of potassium acetate,
- 20 g of carbon black treated according to the procedure of example N ′ 1.
On agite 15 minutes à température ambiante puis on additionne 16,1 g (40 mmoles) d'éthylhexanoate d'étain Il
On chauffe 4 heures à 110'C sous agitation.The mixture is stirred for 15 minutes at room temperature and then 16.1 g (40 mmol) of tin ethylhexanoate II are added
It is heated for 4 hours at 110 ° C. with stirring.
Le ballon est refroidi, le catalyseur recueilli par filtration sous argon, lavé avec 2 fois 50 ml d'acide acétique et séché à 50C sous 20 mm de mercure. Le catalyseur renferme 4,3 % en poids de palladium, et 2 % en poids d'étain. The flask is cooled, the catalyst collected by filtration under argon, washed with 2 times 50 ml of acetic acid and dried at 50C under 20 mm of mercury. The catalyst contains 4.3% by weight of palladium, and 2% by weight of tin.
b) Oxydation du p-crésol
Le catalyseur (1,0 g) ainsi préparé est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N" 2.b) Oxidation of p-cresol
The catalyst (1.0 g) thus prepared is reacted according to the procedure used for example N "2.
La conversion du p-crésol et de 96 %. The conversion of p-cresol and 96%.
On obtient 0,3 mmole de p-(hydroxyméthyl)-phénol, 5,2 mmoles de phydroxybenzaldéhyde, 1 mmole d'acide p-hydroxybenzoïque. 0.3 mmol of p- (hydroxymethyl) -phenol is obtained, 5.2 mmol of phydroxybenzaldehyde, 1 mmol of p-hydroxybenzoic acid.
EXEMPLE N 4
Le catalyseur (0,5 g) préparé dans l'exemple Ne 3 est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N" 2 sauf que la réaction est effectuée dans un mélange de 30 ml d'acide acétique et de 20 ml d'eau.EXAMPLE # 4
The catalyst (0.5 g) prepared in Example Ne 3 is reacted according to the procedure used for Example N "2 except that the reaction is carried out in a mixture of 30 ml of acetic acid and 20 ml of water.
La température de réaction est de 100'C. The reaction temperature is 100 ° C.
La conversion du p-crésol est de 87 %. The conversion of p-cresol is 87%.
On obtient 0,9 mmole de p-(acétoxyméthyl)phénol, 5,6 mmoles de phydroxybenzaldéhyde et 0,75 mmole d'acide p-hydroxybenzoïque. 0.9 mmol of p- (acetoxymethyl) phenol are obtained, 5.6 mmol of phydroxybenzaldehyde and 0.75 mmol of p-hydroxybenzoic acid.
EXEMPLE Ne 5
Le catalyseur (0,5 g) préparé dans l'exemple N 3 est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N 2 sauf que la réaction est effectuée dans un mélange de 20 ml de méthanol et de 30 ml d'une solution aqueuse d'acide sulfurique à pH = 1.EXAMPLE Ne 5
The catalyst (0.5 g) prepared in Example N 3 is reacted according to the procedure used for Example N 2 except that the reaction is carried out in a mixture of 20 ml of methanol and 30 ml of an aqueous solution of sulfuric acid at pH = 1.
La température de réaction est de 80 C. The reaction temperature is 80 C.
La conversion du p-crésol est de 80 %. The conversion of p-cresol is 80%.
On obtient 5,4 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 0,7 mmole de phydroxybenzoate de méthyle. 5.4 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 0.7 mmol of methyl phydroxybenzoate are obtained.
EXEMPLE N' 6
Le catalyseur (1 g) préparé dans l'exemple N' 3 est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N' 2, sauf que l'on remplace l'acide acétique par du tertiobutanol et que la température de réaction est de 80 C. EXAMPLE # 6
The catalyst (1 g) prepared in Example N '3 is reacted according to the procedure used for Example N' 2, except that the acetic acid is replaced by tertiobutanol and that the reaction temperature is 80 C.
La conversion du p-crésol est de 50 %. The conversion of p-cresol is 50%.
On obtient 2,2 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 0,2 mmole d'acide phydroxybenzoïque. 2.2 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 0.2 mmol of phydroxybenzoic acid are obtained.
EXEMPLE N' 7
Dans cet exemple, on met en oeuvre un catalyseur palladium/cuivrelétain préparé à partir d'un catalyseur palladium/cuivre sur carbone fabriqué par
Engelhard contenant 53 % en poids de palladium, 1,5 % en poids de cuivre et 53 % en poids d'eau.EXAMPLE # 7
In this example, a palladium / copper-tin catalyst prepared from a palladium / copper on carbon catalyst manufactured by
Engelhard containing 53% by weight of palladium, 1.5% by weight of copper and 53% by weight of water.
On charge:
- 2 g d'un catalyseur palladium/cuivre sur carbone,
- 20 ml d'acide acétique,
- 30 ml d'eau,
- 1,02 g (9,4 mmoles) de p-crésol,
- 0,9 g (2,25 mmoles) d'éthylhexanoate d'étain il,
On chauffe 2 heures à 100'C en agitant et en admettant de l'oxygène à raison de 5 litres/heure.We charge:
- 2 g of a palladium / copper on carbon catalyst,
- 20 ml of acetic acid,
- 30 ml of water,
- 1.02 g (9.4 mmol) of p-cresol,
- 0.9 g (2.25 mmol) of ethyl ethylhexanoate il,
It is heated for 2 hours at 100 ° C. with stirring and admitting oxygen at the rate of 5 liters / hour.
La conversion du p-crésol est de 70 %. The conversion of p-cresol is 70%.
On obtient 2,9 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 0,8 mmole d'acide phydroxybenzoïque. 2.9 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 0.8 mmol of phydroxybenzoic acid are obtained.
EXEMPLE N 8
a) Préparation du catalyseur contenant du palladium. du tellure et du cuivre
On dissout dans une solution aqueuse à 30 % d'acide nitrique:
- 1,63 g (7,3 mmoles) d'acétate de palladium, Pd(OAc)2,
- 0,105 g (0,66 mmoles) de dioxyde de tellure TeO2,
- 4 g (20 mmoles) d'acétate de cuivre Cu(OAc)2,H2O,
On met en suspension dans cette solution du noir de carbone (15 g) traité selon l'exemple N" 1. On évapore le solvant sous pression réduite et le solide ainsi obtenu est séché à 80"C sous pression réduite de 20 mm de mercure.EXAMPLE # 8
a) Preparation of the catalyst containing palladium. tellurium and copper
Dissolve in a 30% aqueous solution of nitric acid:
- 1.63 g (7.3 mmol) of palladium acetate, Pd (OAc) 2,
- 0.105 g (0.66 mmol) of tellurium dioxide TeO2,
- 4 g (20 mmol) of copper acetate Cu (OAc) 2, H2O,
Carbon black (15 g) treated according to Example N "1 is suspended in this solution. The solvent is evaporated off under reduced pressure and the solid thus obtained is dried at 80" C under reduced pressure of 20 mm of mercury. .
Le catalyseur est réduit pendant 2 heures à 200"C et 2 heures à 400"C par un courant d'azote (60 litres/heure) saturé en méthanol. The catalyst is reduced for 2 hours at 200 "C and 2 hours at 400" C by a stream of nitrogen (60 liters / hour) saturated with methanol.
Puis il est traité pendant 15 heures à 3000C avec de l'azote (60 litres/heure) contenant 2 % d'oxygène et à nouveau réduit pendant 2 heures à 200"C et 2 heures à 400"C avec un courant d'azote saturé en méthanol. Then it is treated for 15 hours at 3000C with nitrogen (60 liters / hour) containing 2% oxygen and again reduced for 2 hours at 200 "C and 2 hours at 400" C with a stream of nitrogen saturated with methanol.
b) Oxydation du p-crésol
Un essai a été réalisé avec le catalyseur (1 g) ainsi préparé.b) Oxidation of p-cresol
A test was carried out with the catalyst (1 g) thus prepared.
On charge dans le réacteur:
- 1 g de catalyseur,
- 20 ml d'acide acétique,
- 30 ml d'eau,
- 1,22 9 (11,3 mmoles) de p-crésol.The following are loaded into the reactor:
- 1 g of catalyst,
- 20 ml of acetic acid,
- 30 ml of water,
- 1.22 9 (11.3 mmol) of p-cresol.
On chauffe 2 heures à 1000C en agitant et en admettant de l'oxygène à raison de 5 litres/heure. It is heated for 2 hours at 1000C by stirring and admitting oxygen at the rate of 5 liters / hour.
La conversion du p-crésol est de 50 %. The conversion of p-cresol is 50%.
On obtient 2,9 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 0,3 mmole d'acide phydroxybenzoïque. 2.9 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 0.3 mmol of phydroxybenzoic acid are obtained.
EXEMPLE N 9
Le catalyseur (0,5 g) préparé dans l'exemple N 3 est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N 2 sauf que la réaction est effectuée dans un mélange de 25 ml d'eau et de 25 ml de dioxane.EXAMPLE # 9
The catalyst (0.5 g) prepared in Example N 3 is reacted according to the procedure used for Example N 2 except that the reaction is carried out in a mixture of 25 ml of water and 25 ml of dioxane.
La température de réaction est de 90'C. The reaction temperature is 90 ° C.
La conversion du p-crésol est de 60 %. The conversion of p-cresol is 60%.
On obtient 1,2 mmoles de p-(hydroxyméthyl)phénol et 3,3 mmoles de phydroxybenzaldéhyde. 1.2 mmol of p- (hydroxymethyl) phenol and 3.3 mmol of phydroxybenzaldehyde are obtained.
EXEMPLE N 10
Dans cet exemple, on conduit la réaction en milieu biphasique.EXAMPLE 10
In this example, the reaction is carried out in a two-phase medium.
Le catalyseur (0,5 g) préparé dans l'exemple N 3 est mis en réaction suivant le mode opératoire utilisé pour l'exemple N 2 sauf que la réaction est effectuée dans un mélange de 25 ml de chlorobenzène, 12,5 ml d'acide acétique et 12,5 ml d'eau. The catalyst (0.5 g) prepared in Example N 3 is reacted according to the procedure used for Example N 2 except that the reaction is carried out in a mixture of 25 ml of chlorobenzene, 12.5 ml of acetic acid and 12.5 ml of water.
La conversion du p-crésol est de 35 %. The conversion of p-cresol is 35%.
On obtient 1,6 mmoles de p-(hydroxyméthyl)phénol et 1,0 mmole de phydroxybenzaldéhyde. 1.6 mmol of p- (hydroxymethyl) phenol and 1.0 mmol of phydroxybenzaldehyde are obtained.
EXEMPLE N 11
Dans cet exemple, on conduit la réaction en utilisant le peroxyde d'hydrogène comme oxydant.EXAMPLE 11
In this example, the reaction is carried out using hydrogen peroxide as the oxidant.
Le catalyseur (1,0 g) préparé dans l'exemple N 3 est chargé dans le réacteur ainsi que:
- 25 ml d'eau,
- 25 ml d'acide acétique,
- 25 mmoles de peroxyde d'hydrogène
- 10 mmoles de p-crésol,
- 10 mmoles d'acétate de potassium.The catalyst (1.0 g) prepared in Example N 3 is loaded into the reactor as well as:
- 25 ml of water,
- 25 ml of acetic acid,
- 25 mmol of hydrogen peroxide
- 10 mmoles of p-cresol,
- 10 mmol of potassium acetate.
On agite et l'on chauffe 2 heures à 100ex. Stir and heat 2 hours at 100ex.
La conversion du peroxyde d'hydrogène est de 100% et celle du p-crésol de 84%. The conversion of hydrogen peroxide is 100% and that of p-cresol 84%.
On obtient 3,0 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 2,7 mmoles d'acide phydroxybenzoïque. 3.0 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 2.7 mmol of phydroxybenzoic acid are obtained.
EXEMPLE N 12
Dans cet exemple, on conduit la réaction sous pression.EXAMPLE NO 12
In this example, the reaction is carried out under pressure.
Le catalyseur (0,5 g) préparé dans l'exemple N 3 est chargé dans un autoclave de 150 ml ainsi que:
- 25 ml d'eau,
- 25 ml d'acide acétique,
- 10 mmoles de p-crésol,
- 10 mmoles d'acétate de potassium.The catalyst (0.5 g) prepared in Example N 3 is loaded into a 150 ml autoclave as well as:
- 25 ml of water,
- 25 ml of acetic acid,
- 10 mmoles of p-cresol,
- 10 mmol of potassium acetate.
L'autoclave es mis sous pression de 40 bar d'air contenant en volume, 20 % d'oxygène et 80 % d'azote et chauffé à 130il pendant 2 heures. The autoclave is pressurized with 40 bar of air containing by volume, 20% oxygen and 80% nitrogen and heated at 130 ° for 2 hours.
L'autoclave est refroidi et ramené à la pression atmosphérique. The autoclave is cooled and brought back to atmospheric pressure.
La conversion du p-crésol est de 100 %. The conversion of p-cresol is 100%.
On obtient 6,8 mmoles de p-hydroxybenzaldéhyde et 1 mmole d'acide p hydroxybenzorque. 6.8 mmol of p-hydroxybenzaldehyde and 1 mmol of p hydroxybenzoric acid are obtained.
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