DE19635723A1 - Catalyst composition giving high conversion and selectivity - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung sowie deren Verwendung zur einstufigen Herstellung von Isocyanaten aus organischen Nitro- und/oder Nitrosoverbindungen sowie ein Verfahren zur einstufigen Herstellung von Isocyanaten, das sich der erfindungsgemäßen Zusammen setzung bedient.The present invention relates to a composition and its composition Use for the one-step production of isocyanates from organic Nitro and / or nitroso compounds as well as a single-stage process Production of isocyanates, which is the combination according to the invention served setting.
Organische Isocyanate sind wertvolle und vielseitige Materialien, beispiels weise zur Produktion von Polyurethanen oder Herbiziden. Besonders wichtige Isocyanate sind beispielsweise Toluylendiisocyanat (TDI) und Methylen-4,4′-di phenyldiisocyanat (MDI). In den letzten Jahren gab es eine Vielzahl von Versuchen, Alternativen zur gängigen Darstellung von Isocyanaten oder ihren Vorläufern, den Urethanen, zu finden. Die übliche Verfahrensweise beruht auf der "Phosgenroute" (s. z. B. "Recent Advances in Isocyanate Chemistry", S. Ozaki, Chem. Rev. 1972, 72, 457-496). Problematisch hierbei sind der hohe Umsatz von Chlor über Phosgen und Carbamidsäurechlorid in Chlor wasserstoff, die Toxizität des Phosgens sowie die damit verbundenen hohen Sicherheitsauflagen, die Korrosivität des Reaktionsgemisches und die Toxizität der in der Regel eingesetzten Lösungsmittel. Andere Herstellungsverfahren für Isocyanate gewinnen daher zunehmend an Bedeutung. Organic isocyanates are valuable and versatile materials, for example way for the production of polyurethanes or herbicides. Particularly important Examples of isocyanates are tolylene diisocyanate (TDI) and methylene-4,4'-di phenyl diisocyanate (MDI). There have been a variety of in recent years Try alternatives to the common representation of isocyanates or their To find precursors, the urethanes. The usual procedure is based on the "phosgene route" (see, for example, "Recent Advances in Isocyanate Chemistry", S. Ozaki, Chem. Rev. 1972, 72, 457-496). The problem here are high sales of chlorine via phosgene and carbamic acid chloride in chlorine hydrogen, the toxicity of the phosgene and the associated high Safety requirements, the corrosiveness of the reaction mixture and the toxicity of the solvents usually used. Other manufacturing processes for isocyanates are therefore becoming increasingly important.
Eine Variante ist die reduktive Carbonylierung von Nitro- und/oder Nitroso verbindungen mit Kohlenmonoxid und einem Übergangsmetallkatalysator. Diese Methode hat zwei Vorteile: zum einen wird der Einsatz von hoch giftigem Phosgen vermieden, zum anderen kann auf den Hydrierungsschritt der konventionellen Route (Umsetzung der Nitroverbindung zum entsprechen den Aminderivat) verzichtet werden. Das Isocyanat wird daher in einer einstufigen Reaktion direkt erhalten.One variant is the reductive carbonylation of nitro and / or nitroso compounds with carbon monoxide and a transition metal catalyst. This method has two advantages: first, the use of high toxic phosgene avoided, on the other hand, the hydrogenation step the conventional route (implementation of the nitro compound to correspond the amine derivative) can be dispensed with. The isocyanate is therefore in one get one-step reaction directly.
Das Prinzip dieser Isocyanatherstellung ist seit langem bekannt. Als Kataly satoren werden bei der reduktiven Carbonylierung Gruppe-VIII-Metalle eingesetzt.The principle of this isocyanate production has long been known. As Kataly In the reductive carbonylation, catalysts become Group VIII metals used.
Aus der DE-OS 12 37 103 ist unter anderem die Verwendung von Edelme tallen wie Palladium, entweder auf einem Träger oder als Salz, wie bei spielsweise PdCl₂, bekannt.DE-OS 12 37 103 includes the use of Edelme tallen like palladium, either on a support or as a salt, as in for example PdCl₂, known.
Auch die DE-OS 12 83 230 betrifft ein Verfahren, demzufolge ein Katalysa tor auf der Grundlage eines edlen Metalls eingesetzt wird. Besonders gün stige Ergebnisse werden in Kombination mit anderen Katalysatoren wie z. B. Lewis-Säuren erzielt. Beispiele hierfür sind Halogenide von Eisen, Alumini um, Zinn, Titan, Gallium oder Kupfer.DE-OS 12 83 230 also relates to a method, accordingly a catalytic converter gate is used on the basis of a noble metal. Particularly good Stige results are in combination with other catalysts such. B. Lewis acids achieved. Examples of these are halides of iron, aluminum um, tin, titanium, gallium or copper.
In der DE-PS 16 68 529 ist die Anwendung von Mischkatalysatoren be schrieben, die mindestens ein Palladium- oder Rhodium-Halogenid und mindestens ein Oxid der Übergangsmetalle Vanadium, Molybdän, Wolfram, Niob, Chrom oder Tantal enthalten.In DE-PS 16 68 529 the use of mixed catalysts is be wrote the at least one palladium or rhodium halide and at least one oxide of the transition metals vanadium, molybdenum, tungsten, Contain niobium, chrome or tantalum.
Ein Katalysatorsystem aus einem Edelmetallhalogenid, einer aromatischen, stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung und Übergangsmetalloxiden wird durch die DE-OS 18 15 517 beschrieben. A catalyst system made from a precious metal halide, an aromatic, nitrogen-containing heterocyclic compound and transition metal oxides is described by DE-OS 18 15 517.
Die DE-OS 19 44 747 betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von organischen Isocyanaten, wobei das eingesetzte Katalysatorsystem fein ver teiltes Eisenoxid enthält.DE-OS 19 44 747 also relates to a process for the production of organic isocyanates, the catalyst system used ver ver contains divided iron oxide.
Die DE-OS 21 65 355 beschreibt ein einstufiges Verfahren zur Herstellung aromatischer Isocyanate aus den entsprechenden Nitroverbindungen und Kohlenmonoxid in Gegenwart von Palladium- und/oder Rhodiumhalogeniden, heteroaromatischen Stickstoffverbindungen und eines Eisen- und/oder Mangan molybdats.DE-OS 21 65 355 describes a one-step process for the preparation aromatic isocyanates from the corresponding nitro compounds and Carbon monoxide in the presence of palladium and / or rhodium halides, heteroaromatic nitrogen compounds and an iron and / or manganese molybdate.
Schließlich wird in der DD-PS 1 23 807 ein Katalysatorsystem verwendet, das aus mindestens einem Halogenid der Übergangsmetalle der VIII. Neben gruppe, mindestens einer organischen Stickstoffverbindung sowie einem Cokatalysator, der mindestens ein Eisen-Vanadin-Mischoxid enthält, besteht.Finally, a catalyst system is used in DD-PS 1 23 807, that of at least one halide of the transition metals of VIII group, at least one organic nitrogen compound and one Cocatalyst, which contains at least one iron-vanadium mixed oxide.
Bei den beschriebenen Umsetzungen wird der Cokatalysator in Form von Übergangsmetalloxiden oder -halogeniden eingesetzt welche in organischen Lösungsmitteln schwer löslich sind und erst unter Reaktionsbedingungen löslich werden oder in eine lösliche Form übergehen. Dies führt in der Regel zu Schwierigkeiten bei einer gegebenenfalls notwendigen Nachdosie rung des Cokatalysators. Es bestand daher die Aufgabe, eine Zusammen setzung zu finden, die zum einen einen hohen Reaktionsumsatz gewährleistet und zum andern in organischen Lösungsmitteln sehr gut löslich ist, um die genannten Schwierigkeiten bei der Nachdosierung zu vermeiden.In the reactions described, the cocatalyst is in the form of Transition metal oxides or halides used in organic Solvents are sparingly soluble and only under reaction conditions become soluble or change to a soluble form. This results in the Rule for difficulties with a possibly necessary follow-up dose tion of the cocatalyst. It was therefore the task of a team to find setting, which on the one hand guarantees a high reaction turnover and on the other hand is very soluble in organic solvents in order to to avoid difficulties mentioned in the subsequent dosing.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine Zusammensetzung mindestens enthaltend ein Metall oder eine Verbindung eines Metalls der VIII. Gruppe des Periodensystems, eine organische, heterocyclische, stick stoffhaltige Verbindung sowie ein gegebenenfalls substituiertes oder gegebe nenfalls verbrücktes Metallocen die obigen Nachteile der Katalysatoren gemäß dem Stand der Technik nicht aufweist.Surprisingly, it has now been found that a composition at least containing a metal or a compound of a metal VIII. Group of the Periodic Table, an organic, heterocyclic, stick substance-containing compound and an optionally substituted or given bridged metallocene according to the above disadvantages of the catalysts does not have the prior art.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Zusammensetzung mindestens enthaltendThe invention therefore relates to at least one composition containing
- a) ein Metall oder eine Verbindung eines Metalls der VIII. Nebengruppe des Periodensystems,a) a metal or a compound of a metal of subgroup VIII of the periodic table,
- b) eine organische, heterocyclische, stickstoffhaltige Verbindung,b) an organic, heterocyclic, nitrogen-containing compound,
-
c) eine Verbindung der Formel I
wobei M für Fe, Co, Ni, Ru, Cr, Mn, V, Ti, Zr oder Hf steht und
die Reste R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ jeweils unabhängig voneinander
für
- c1) Wasserstoff,
- c2) einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest mit 1 bis 24 C-Atomen
- c3) ein ankondensiertes aliphatisches oder aromatisches oder hetero cyclisches Ringsystem mit bis zu 40 C-Atomen, das jeweils wie derum aliphatisch oder aromatisch substituiert sein kann,
- c4) einen Substituenten der Formel II
wobei jedes X für CR⁸R⁹ oder SiR⁸R⁹ steht, wobei R⁸ und R⁹
jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Alkyl
rest mit 1 bis 26 C-Atomen stehen, n für 0, 1, 2 oder 3, Y für
N, P, As oder Sb und R⁶ und R⁷ jeweils unabhängig voneinander
für Wasserstoff, Alkyl-, Aryl- oder Aralkylreste mit bis zu 40 C-Atomen
stehen oder gemeinsam einen Teil eines aliphatischen oder
aromatischen Ringsystems bilden,
stehen oder - c5) jeweils ein Rest aus der Gruppe R¹ bis R⁵ gemeinsam mit jeweils einem Rest aus der Gruppe R′¹ bis R′⁵ einen zweiwertigen Rest der Formel III darstellt, wobei A für C oder Si steht und R¹⁰ und R¹¹ jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 24 C-Atomen und a für einen Wert von 1 bis etwa 6 steht
- c1) hydrogen,
- c2) an alkyl, aryl or aralkyl radical having 1 to 24 carbon atoms
- c3) a fused-on aliphatic or aromatic or heterocyclic ring system with up to 40 C atoms, which in turn can each be aliphatic or aromatic substituted,
- c4) a substituent of the formula II where each X is CR⁸R⁹ or SiR⁸R⁹, where R⁸ and R⁹ are each independently hydrogen or an alkyl radical having 1 to 26 carbon atoms, n is 0, 1, 2 or 3, Y is N, P, As or Sb and R⁶ and R⁷ each independently represent hydrogen, alkyl, aryl or aralkyl radicals having up to 40 C atoms or together form part of an aliphatic or aromatic ring system,
stand or - c5) a radical from the group R¹ to R⁵ together with a radical from the group R'¹ to R'⁵ a divalent radical of the formula III represents, wherein A is C or Si and R¹⁰ and R¹¹ each independently represent hydrogen or an alkyl radical having 1 to 24 carbon atoms and a is a value from 1 to about 6
- d) eine Verbindung der Formel IV wobei M′ für M oder für Mo oder W steht und R¹ bis R⁵ die unter c1) bis c4) angegebene Bedeutung haben können und x für 2, 3 oder 4 und y für 1 oder 2 steht.d) a compound of formula IV where M 'is M or Mo or W and R¹ to R⁵ can have the meaning given under c1) to c4) and x is 2, 3 or 4 and y is 1 or 2.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungs gemäßen Zusammensetzung bei der einstufigen Herstellung von Isocyanaten.Furthermore, the present invention relates to the use of the Invention appropriate composition in the one-step production of isocyanates.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur einstufigen Her stellung von Isocyanaten aus organischen Nitro- oder Nitrosoverbindungen oder Gemischen aus zwei oder mehr davon und Kohlenmonoxid, indem die Nitro- oder Nitrosoverbindungen oder Gemische aus zwei oder mehr davon mit Kohlenmonoxid in Gegenwart einer Zusammensetzung der oben angege benen Art umgesetzt werden.The invention also relates to a method for single-stage production provision of isocyanates from organic nitro or nitroso compounds or mixtures of two or more thereof and carbon monoxide by the Nitro or nitroso compounds or mixtures of two or more of them with carbon monoxide in the presence of a composition of the above be implemented.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält als Komponente a) ein Metall oder eine Verbindung eines Metalls der VIII. Nebengruppe des Periodensystems. Wenn die Metalle selbst eingesetzt werden, so geschieht dies in der Regel in einer Form, in der die Metalle eine möglichst große Oberfläche aufweisen. Hierzu werden die Metalle entweder extrem fein zermahlen oder auf ein Trägermaterial aufgebracht, um eine bessere Ver teilung des Katalysators und eine Erhöhung seiner wirksamen Oberfläche zu erreichen. Als Trägermaterial kann für diesen Zweck Tonerde, Kieselerde, Kohle, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Asbest, Bentonit, Diatomeenerde und/oder Fullererde verwendet werden. Ebenfalls geeignet sind Aluminium oxide oder Zeolithe.The composition according to the invention contains as component a) Metal or a compound of a metal of subgroup VIII Periodic table. If the metals themselves are used, it happens usually in a form in which the metals are as large as possible Have surface. For this purpose, the metals are either extremely fine grind or applied to a carrier material to better Ver division of the catalyst and an increase in its effective surface area to reach. For this purpose, alumina, silica, Coal, barium sulfate, calcium carbonate, asbestos, bentonite, diatomaceous earth and / or fuller earth can be used. Aluminum is also suitable oxides or zeolites.
Insofern als Komponente a) eine Metallverbindung eingesetzt wird, haben sich als geeignete Verbindungen die Oxide, Sulfate, Nitrate, Halogenide, Carbonate, Sulfide oder Oxalate der genannten Elementgruppe bewahrt. Insbesondere Verbindungen von Metallen der Platinreihe, besonders bevorzugt Palladium-, Rhodium-, Platin- und Iridiumhalogenide sowie deren Gemische werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzt. Typi sche Beispiele geeigneter Halogenide sind Palladiumdibromid, Palladium dichlorid, Palladiumdifluorid, Palladiumdÿodid, Rhodiumtribromid, Rhodium trichlorid, Rhodiumtrifluorid, Rhodiumtrÿodid, Platintetrabromid, Platindibro mid, Platintetrachlorid, Platindichlorid, Platintetrafluorid Platindÿodid, Platin tetraiodid, Rutheniumtrichlorid, Rutheniumtetrafluorid, Iridiumtribromid, Iridiumtetrabromid, Iridiumtrichlorid, Iridiumdichlorid, Iridiumtetrachlorid, Iridiumtrÿodid, Iridiumtetrajodid und deren Gemische. Gleichermaßen, wenn auch nicht bevorzugt, können Oxide der oben genannten Metalle als Kataly sator eingesetzt werden. Hierunter fallen beispielsweise Palladiumoxid, Rhodiumoxid oder Platinoxid. Ebenfalls einsetzbar sind gemischte Edelmetall- Alkalimetallhalogenide, wie beispielweise Na₂PdCl₄.Insofar as component a) a metal compound is used suitable oxides, sulfates, nitrates, halides, Carbonates, sulfides or oxalates of the element group mentioned are preserved. In particular compounds of metals of the platinum series, particularly preferred Palladium, rhodium, platinum and iridium halides and their mixtures are preferably used in the context of the present invention. Typi Examples of suitable halides are palladium dibromide and palladium dichloride, palladium difluoride, palladiumdodide, rhodium tribromide, rhodium trichloride, rhodium trifluoride, rhodium trÿodid, platinum tetrabromide, platinum dibro mid, platinum tetrachloride, platinum dichloride, platinum tetrafluoride platinum odide, platinum tetraiodide, ruthenium trichloride, ruthenium tetrafluoride, iridium tribromide, Iridium tetrabromide, iridium trichloride, iridium dichloride, iridium tetrachloride, Iridiumtrÿodid, Iridiumtetrajodid and their mixtures. Likewise, if also not preferred, oxides of the above metals can be used as catalyzes sator can be used. This includes, for example, palladium oxide, Rhodium oxide or platinum oxide. Mixed precious metal Alkali metal halides, such as Na₂PdCl₄.
Bevorzugt ist der Einsatz von Palladiummetall und/oder Palladiumverbindun gen, wobei insbesondere der Einsatz von Palladiumchlorid (PdCl₂) bevorzugt ist.The use of palladium metal and / or palladium compound is preferred gene, in particular the use of palladium chloride (PdCl₂) preferred is.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind neben der obigen Kom ponente a) als Komponente b) auch noch organische, vorzugsweise aromati sche, heterocyclische, stickstoffhaltige Verbindungen, die als Liganden an die oben beschriebenen Metalle oder Metallverbindungen koordinativ gebunden sein können, vorhanden. In der Regel handelt es sich hierbei um eine einen fünf- oder sechsgliedrigen, heteroaromatischen Ring enthaltende Verbindung, die ausschließlich Stickstoff und Kohlenstoff, jedoch üblicherweise nicht mehr als zwei Stickstoffatome und mindestens zwei Doppelbindungen im heteroaro matischen Ring enthält. Auch Derivate dieser heteroaromatischen Stickstoff verbindungen können verwendet werden. Unter Derivaten wird im Sinne der Erfindung eine organische, vorzugsweise aromatische, heterocyclische, stick stoffhaltige Verbindung verstanden, die am Ring Substituenten wie beispiels weise Halogenatome, z. B. Fluor-, Chlor-, Brom- und/ oder Iodatome, Alkylreste mit 1 bis 40 C-Atomen, Arylreste, wie Phenyl-, Cresyl- und Xylylreste, olefinische Reste, wie Allyl- und Vinylreste, Hydroxylreste, Mercaptoreste, Aminoreste, Alkylaminoreste, Nitrilreste, Oximinoreste, Aldehydreste, Etherreste, wie Aryl-, Alkyl- und Alkenyletherreste, Thio etherreste, wie Aryl-, Alkyl- und Alkenylthioetherreste, Carboxylreste, Carbalkoxyreste, Carbamylreste, Carboaryloxyreste oder Thiocarbamylreste tragen, wobei die Substituenten in der Regel etwa bis zu 40 C-Atome, bevorzugt bis zu etwa 24 C-Atome, aufweisen. Ebenfalls als Liganden einsetzbar sind die polycyclischen Analoga der fünf- oder sechsgliedrigen heteroaromatischen Substanzen, die beispielsweise über einen ankondensierten Benzolring, einen ankondensierten cycloaliphatischen Ring oder einen ankon densierten, Stickstoff enthaltenden, heteroaromatischen Ring verfügen. Eben falls einsetzbar, wenn auch im Rahmen der Erfindung nicht bevorzugt, sind einfache Salze der oben genannten Verbindungen, beispielsweise die proto nierte Form, quarternäre Salze oder Oxide.In addition to the above com component a) as component b) also organic, preferably aromatic ces, heterocyclic, nitrogen-containing compounds which act as ligands on the Metals or metal compounds described above are coordinated can be present. As a rule, this is a one five- or six-membered compound containing heteroaromatic ring, which are exclusively nitrogen and carbon, but usually no longer than two nitrogen atoms and at least two double bonds in the heteroaro contains matical ring. Derivatives of this heteroaromatic nitrogen connections can be used. For the purposes of Invention an organic, preferably aromatic, heterocyclic, stick understood compound containing the substituents on the ring such as wise halogen atoms, e.g. B. fluorine, chlorine, bromine and / or iodine atoms, Alkyl radicals with 1 to 40 carbon atoms, aryl radicals, such as phenyl, cresyl and Xylyl residues, olefinic residues, such as allyl and vinyl residues, hydroxyl residues, Mercapto residues, amino residues, alkylamino residues, nitrile residues, oximino residues, Aldehyde residues, ether residues such as aryl, alkyl and alkenyl ether residues, thio ether residues, such as aryl, alkyl and alkenyl thioether residues, carboxyl residues, Carbalkoxy, carbamyl, carboaryloxy or thiocarbamyl bear, the substituents usually up to about 40 carbon atoms, preferably up to about 24 carbon atoms. Also as a ligand The polycyclic analogs of the five- or six-membered can be used heteroaromatic substances, for example, condensed on Benzene ring, a fused cycloaliphatic ring or an ankon densified, nitrogen-containing heteroaromatic ring. Exactly if applicable, although not preferred within the scope of the invention simple salts of the above compounds, for example the proto form, quaternary salts or oxides.
Zu den heteroaromatischen Stickstoffverbindungen und ihren Derivaten, die als Liganden geeignet sind, zählen beispielsweise 1-Methylpyrrol, 1-Phenyl pyrrol, Imidazol, 1-Methylimidazol, Pyrazol, Indol, Indolenin(3-pseudoindol), 2-Isobenzazol, Indolizin, Carbazol, Pyridin, 2-Methylpyridin, 3-Methylpyridin, 4-Methylpyridin, weitere Monoalkylpyridine wie Ethylpyridin, Propylpyridin, Isopropylpyridin, Butylpyridin, Isobutylpyridin oder tert.-Butylpyridin, 2,6-Di methylpyridin, 2,4,6-Trimethylpyridin, 4-Phenylpyridin, 2-Vinylpyridin, 2-Styryl pyridin, 2-Brompyridin, 2-Chlorpyridin, 3-Chlorpyridin, 2,6-Dichlorpyri din, 2-Brom-4-methylpyridin, 2-Fluorpyridin, 2-Allyloxypyridin, 4-Phenylthio pyridin oder 2-Methoxypyridin, Piccolinsäure, Nicotinsäure, 2,6-Dicyanpyri din, Pyridin-2-aldehyd (Piccolinaldehyd), 2-Aminopyridin, 4-Dimethylamino pyridin, Diphenyl-4-pyridylmethan, 4-Hydroxypyridin, 2-Mercaptopyridin, 2-Oximino methylpyridin (Piccolinaldoxim) oder 4-tert.-Butylpyridin. Weiterhin sind einsetzbar Chinolin, 2-Chlorchinolin, 8-Hydroxychinolin, Isochinolin, Acridin, Phenanthridin, 7,8-Benzochinolin, 4H-Chinolizin, Naphthyridin, Carbolin, Phenanthrolin, Benzo[h]-isochinolin, Benzo[g]chinolin, Benzo[g]iso chinolin, Benzo[h]chinolin, Benzo-[f]chinolin, Benzo[f]isochinolin, 1H-Benzo- [de]chinolin, 4H-Benzo[de]chinolin, 4H-Benzo[de]isochinolin, 1H-Benzo[de] isochinolin, Purin, Adenin, Pteridin, 7H-Pyrazino[2,3-q]-carbazol, Pyrazi no[2,3-d]pyridazin, 4H-Pyrido[2,3-c]carbazol, Pyrido[1′,2′ : 1,2]imidazo[4,5-b] chinoxalin, 6H-Perimidin oder Perimidin.To the heteroaromatic nitrogen compounds and their derivatives, the suitable ligands include, for example, 1-methylpyrrole, 1-phenyl pyrrole, imidazole, 1-methylimidazole, pyrazole, indole, indolenine (3-pseudoindole), 2-isobenzazole, indolizine, carbazole, pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, further monoalkylpyridines such as ethylpyridine, propylpyridine, Isopropyl pyridine, butyl pyridine, isobutyl pyridine or tert-butyl pyridine, 2,6-di methyl pyridine, 2,4,6-trimethyl pyridine, 4-phenyl pyridine, 2-vinyl pyridine, 2-styryl pyridine, 2-bromopyridine, 2-chloropyridine, 3-chloropyridine, 2,6-dichloropyri din, 2-bromo-4-methylpyridine, 2-fluoropyridine, 2-allyloxypyridine, 4-phenylthio pyridine or 2-methoxypyridine, piccolic acid, nicotinic acid, 2,6-dicyanopyri din, pyridine-2-aldehyde (piccolinaldehyde), 2-aminopyridine, 4-dimethylamino pyridine, diphenyl-4-pyridylmethane, 4-hydroxypyridine, 2-mercaptopyridine, 2-oximino methyl pyridine (piccolinal doxime) or 4-tert-butyl pyridine. Farther can be used quinoline, 2-chloroquinoline, 8-hydroxyquinoline, isoquinoline, Acridine, phenanthridine, 7,8-benzoquinoline, 4H-quinolizine, naphthyridine, Carboline, phenanthroline, benzo [h] isoquinoline, benzo [g] quinoline, benzo [g] iso quinoline, benzo [h] quinoline, benzo [f] quinoline, benzo [f] isoquinoline, 1H-benzo [de] quinoline, 4H-benzo [de] quinoline, 4H-benzo [de] isoquinoline, 1H-benzo [de] isoquinoline, purine, adenine, pteridine, 7H-pyrazino [2,3-q] carbazole, pyrazi no [2,3-d] pyridazine, 4H-pyrido [2,3-c] carbazole, pyrido [1 ′, 2 ′: 1,2] imidazo [4,5-b] quinoxaline, 6H-perimidine or perimidine.
Unter den sechsgliedrigen Heterocyclen mit zwei N-Atomen sind beispiels weise geeignet Pyrazin, 4,6-Dimethylpyrimidin, 2,6-Dimethylpyrazin oder Pyridazin. Ebenfalls einsetzbar sind Chinoxalin, 2,3-Dimethylchinoxalin, Phthalazin, Chinazolin, Phenazin oder Cinnolin.Among the six-membered heterocycles with two N atoms are examples as suitable pyrazine, 4,6-dimethylpyrimidine, 2,6-dimethylpyrazine or Pyridazine. Quinoxaline, 2,3-dimethylquinoxaline, Phthalazine, quinazoline, phenazine or cinnoline.
Als einfache Salze der oben genannten Stickstoffverbindungen sind beispiels weise die Hydrohalogenide, die Hydronitrate, Hydrosulfate oder Hydroaceta te, wie z. B. Pyridinhydrochlorid, 2-Chlorpyridin-1-oxidhydrochlorid, 4-Chlor pyridinhydrochlorid oder 4,4-Dipyridyldihydrochlorid einsetzbar. Als quarter näre Salze sind zum Einsatz geeignet beispielsweise das 1-Methylchinolinium chlorid, Laurylpyridiniumchlorid oder 1-(4-Pyridyl)-pyridiniumchlorid.Examples of simple salts of the nitrogen compounds mentioned above are as the hydrohalides, the hydronitrates, hydrosulfates or Hydroaceta te, such as B. pyridine hydrochloride, 2-chloropyridine-1-oxide hydrochloride, 4-chlorine pyridine hydrochloride or 4,4-dipyridyl dihydrochloride can be used. As a quarter nary salts are suitable for use, for example 1-methylquinolinium chloride, lauryl pyridinium chloride or 1- (4-pyridyl) pyridinium chloride.
Als Oxide heteroaromatischer Stickstoffverbindungen sind beispielsweise Chinolinoxid, Pyridinoxid, Isochinolinoxid oder Imidazoloxide, Pyridin-1-oxid, 4-Brompyridin-1-oxid, 2-Hydroxypyridin-1-oxid, Piccolinsäure-1-oxid, 4-Meth oxypyridin-1-oxid, 2-Brom-6-methylpyridin-1-oxid, 2- oder 4-Piccolin-1-oxid einsetzbar.Examples of oxides of heteroaromatic nitrogen compounds are Quinoline oxide, pyridine oxide, isoquinoline oxide or imidazole oxides, pyridine-1-oxide, 4-bromopyridine-1-oxide, 2-hydroxypyridine-1-oxide, piccolic acid-1-oxide, 4-meth oxypyridine-1-oxide, 2-bromo-6-methylpyridine-1-oxide, 2- or 4-piccoline-1-oxide applicable.
Bevorzugt sind in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Komponente b) Pyridin, Chinolin, Isochinolin und/oder Methylpyridin enthalten.Preferred as a component in the composition according to the invention b) contain pyridine, quinoline, isoquinoline and / or methylpyridine.
Als Komplexe heteroaromatischer Stickstoffverbindungen mit anorganischen Verbindungen sind beispielsweise einsetzbar Pyridin-, Chinolin- und Isochino lin-Komplexe, wie beispielsweise (Pyridin)₃ · FeCl₃, Pyridin · SO₃, Pyridin · CrO₃, Pyridin · VCl₃, Pyridin · V₂O₅ oder Pyridin · MoO₃.As complexes of heteroaromatic nitrogen compounds with inorganic Compounds can be used, for example, pyridine, quinoline and isoquinones lin complexes, such as (pyridine) ₃FeCl₃, pyridine · SO₃, pyridine · CrO₃, Pyridine · VCl₃, pyridine · V₂O₅ or pyridine · MoO₃.
Gegebenenfalls kann die Komponente a) auch in einer solchen Form einge setzt werden, in der sie bereits einen Komplex mit einem organischen, stickstoffhaltigen Liganden ausgebildet hat. Als organische, stickstoffhaltige Liganden können insbesondere die Verbindungen der Komponente b) ein gesetzt werden. Ein solcher Komplex, der nicht in situ aus der Komponente a) und der Komponente b) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gebildet wird, sondern schon in komplexierter Form eingesetzt wird, kann entweder anstatt der Komponenten a) und b) oder zusätzlich dazu eingesetzt werden. Wenn der stickstoffhaltige Ligand eine Verbindung der Komponente b) ist, so kann zusätzlich die identische oder eine andere Verbindung der Komponente b) vorliegen. Ebenfalls als stickstoffhaltige Liganden in den Komplexen einsetzbar sind solche Liganden, die von Verbindungen der Komponente b) aus den Komplexen verdrängt werden. Hierzu zählen ins besondere die Verbindungen PdCl₂ (Benzonitril)₂ und PdCl₂ (NCCH₃)₂.If necessary, component a) can also be used in such a form in which they already have a complex with an organic, has formed nitrogenous ligands. As organic, nitrogenous Ligands can in particular be the compounds of component b) be set. Such a complex that is not in situ from the component a) and component b) in the composition according to the invention is formed, but is already used in a complex form either used instead of components a) and b) or in addition will. If the nitrogenous ligand is a compound of the component b), the identical or another connection of the Component b) are present. Also as nitrogenous ligands in the Complexes that can be used are ligands derived from compounds of the Component b) are displaced from the complexes. These include ins especially the compounds PdCl₂ (benzonitrile) ₂ and PdCl₂ (NCCH₃) ₂.
Als Komponente c) können im Sinne der vorliegenden Erfindung Metallocene der allgemeinen Formel I eingesetzt werden.Metallocenes can be used as component c) for the purposes of the present invention of the general formula I can be used.
Hierbei steht M für Metalle, die dazu in der Lage sind, mit mindestens einem Cyclopentadienylrest oder einem substituierten Cyclopentadienylrest eine dem Fachmann bekannte koordinative Bindung einzugehen.M stands for metals that are capable of at least a cyclopentadienyl radical or a substituted cyclopentadienyl radical enter into a coordinative bond known to the person skilled in the art.
Grundsätzlich sind hierzu alle Metalle geeignet, die in der Lage sind, eine solche Bindung einzugehen, bevorzugt sind jedoch die Metalle Eisen, Cobalt, Nickel, Ruthenium, Chrom, Mangan, Vanadium, Titan, Zirkonium und/oder Hafnium, wobei insbesondere Eisen als metallisches Zentralatom M bevor zugt ist.Basically, all metals are suitable for this, which are able to enter into such a bond, but the metals iron, cobalt, Nickel, ruthenium, chromium, manganese, vanadium, titanium, zirconium and / or Hafnium, especially iron as the metallic central atom M before is moving.
Als Substituenten R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ können die Cyclopentadienyle unterschiedlichste Substituenten tragen. Hierbei können sowohl beide Cyclo pentadienylreste identische Substituenten tragen, es ist jedoch auch möglich, daß beide Cyclopentadienylreste unterschiedlich substituiert sind. Dies kann sich sowohl auf die Zahl als auch auf die Art der Substituenten oder beides beziehen.As substituents R¹ to R⁵ and R'¹ to R'⁵, the cyclopentadienyls carry a wide variety of substituents. Both Cyclo pentadienyl radicals carry identical substituents, but it is also possible that both cyclopentadienyl radicals are substituted differently. This can both the number and type of substituents, or both Respectively.
Im folgenden wird statt "Cyclopentadienyle" oder "Cyclopentadienylreste" auch die Abkürzung Cp benutzt. Insofern nicht ausdrücklich anders gekenn zeichnet, beziehen sich sowohl die Abkürzung Cp als auch die Vorsilbe "Cyclopentadienyl-" sowohl auf unsubstituierte als auch auf substituierte Cyclopentadienylreste.In the following, instead of "cyclopentadienyls" or "cyclopentadienyl radicals" also uses the abbreviation Cp. Unless expressly stated otherwise both the abbreviation Cp and the prefix relate "Cyclopentadienyl-" on both unsubstituted and substituted Cyclopentadienyl residues.
Für R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ können beispielsweise Alkyl-, Aryl- oder Aralkylreste mit 1 bis 24 C-Atomen eingesetzt werden. Hierzu zählen ins besondere Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, tert.-Butyl-, Isobutyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, Decyl-, 2-Ethylhexyl- oder höhere lineare oder verzweigte Alkylreste, wie beispielsweise Hexadecyl- oder Octadecylreste. So können im erfindungsgemäßen Sinne beispielsweise 1,1′-Dimethylferrocen, 1,1′-Diethylferrocen, 1,1′-Diisopropylferrocen, 1,1′-Dibutylferrocen, 1,1′-Di- tert.-butylferrocen, 1-Methyl-1′-ethylferrocen, 1-Methyl-1′-propylferrocen, 1-Ethyl- 1′-isopropylferrocen, 1-Methylferrocen, 1-Ethylferrocen. 1-Propylfer rocen, 1-Isopropylferrocen, 1-Butylferrocen, 1-Isobutylferrocen, 1-tert.-Butyl ferrocen, 1-Hexylferrocen, 1-Octylferrocen, 1-(2-Ethylhexyl)ferrocen, 1-Decyl ferrocen, 1-Dodecylferrocen oder 1-Stearylferrocen eingesetzt werden. Ebenso möglich ist es, daß einer oder beide Ferrocenylreste mehr als einen Sub stituenten tragen. Beispiele hierfür sind 1,2 : 1′,2′-Tetramethylferrocen, 1-Ethyl- 2-methyl-1′-ethyl-2′-methylferrocen oder noch höher substituierte Analo ga, wobei beispielsweise das Decamethylferrocen, in dem beide Cyclopenta dienylringe vollständig mit Methylgruppen substituiert sind, im erfindungs gemäßen Sinne ebenso einsetzbar ist. Weitere Verbindungen der genannten Art erhält der Fachmann leicht durch den Austausch von Wasserstoffatomen gegen geeignete Alkylreste in den Cyclopentadienylringen, wobei für den Einsatz des jeweiligen Cokatalysators Parameter wie Zugänglichkeit und Löslichkeit in unterschiedlichen Lösungsmitteln maßgeblich sind.For R¹ to R⁵ and R'¹ to R'⁵, for example, alkyl, aryl or Aralkyl radicals with 1 to 24 carbon atoms can be used. These include ins special methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, tert-butyl, isobutyl, Pentyl, hexyl, octyl, decyl, 2-ethylhexyl or higher linear or branched alkyl radicals, such as, for example, hexadecyl or octadecyl radicals. So can, for example, 1,1'-dimethylferrocene, 1,1′-diethylferrocene, 1,1′-diisopropylferrocene, 1,1′-dibutylferrocene, 1,1′-di- tert-butylferrocene, 1-methyl-1'-ethylferrocene, 1-methyl-1'-propylferrocene, 1-ethyl 1'-isopropylferrocene, 1-methylferrocene, 1-ethylferrocene. 1-propylfer rocene, 1-isopropylferrocene, 1-butylferrocene, 1-isobutylferrocene, 1-tert-butyl ferrocene, 1-hexylferrocene, 1-octylferrocene, 1- (2-ethylhexyl) ferrocene, 1-decyl ferrocene, 1-dodecylferrocene or 1-stearylferrocene can be used. As well it is possible that one or both ferrocenyl residues have more than one sub bear stituents. Examples include 1,2: 1 ', 2'-tetramethylferrocene, 1-ethyl 2-methyl-1'-ethyl-2'-methylferrocene or higher substituted analog ga, for example the decamethylferrocene, in which both cyclopenta dienyl rings are completely substituted with methyl groups, in the fiction according to the meaning can also be used. Other connections of the above The person skilled in the art easily obtains species by exchanging hydrogen atoms against suitable alkyl radicals in the cyclopentadienyl rings, for which Use of the respective cocatalyst parameters such as accessibility and Solubility in different solvents are decisive.
Neben den linearen oder verzweigten Alkylresten können die Cyclopenta dienyl-Einheiten ebenfalls durch geeignete Aryl- oder Aralkylreste substituiert sein. Hierzu zählen beispielsweise Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- oder Phen anthrylreste, wobei beide Cyclopentadienylringe mit einem oder mehreren der genannten Substituenten mit gleichem oder unterschiedlichem Muster sub stituiert sein können. Die aromatischen Substituenten können ihrerseits noch weitere Substituenten tragen, wobei lineare und/oder verzweigte Alkylreste bevorzugt sind. Ebenfalls möglich ist eine gemischte Substitution der Cyclo pentadienylringe mit Alkyl-, Aryl- und/oder Aralkylresten.In addition to the linear or branched alkyl radicals, the cyclopenta dienyl units are also substituted by suitable aryl or aralkyl radicals be. These include, for example, phenyl, naphthyl, anthryl or phen anthryl residues, both cyclopentadienyl rings with one or more of the mentioned substituents with the same or different pattern sub can be substituted. The aromatic substituents can in turn carry further substituents, linear and / or branched alkyl radicals are preferred. Mixed substitution of cyclo is also possible pentadienyl rings with alkyl, aryl and / or aralkyl radicals.
Eine weitere im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Komponente c) zu guten Ergebnissen führende Verbindungsklasse sind mit heterocyclischen Resten substituierte Metallocene.Another in the context of the present invention as component c) Leading compound class with heterocyclic are leading to good results Residues substituted metallocenes.
Insbesondere ist es hierbei bevorzugt, wenn als heterocyclische Substituenten solche Substituenten eingesetzt werden, die als Komponente b) in der erfin dungsgemäßen Zusammensetzung vorliegen können. Hierzu zählen alle oben erwähnten Liganden, wobei insbesondere Pyridin als Substituent bevorzugt ist. Zu dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzten heterocyclisch substituierten Metallocenen zählen beispielsweise 2-Ferrocenyl pyridin, 3-Ferrocenylpyridin und 4-Ferrocenylpyridin. Ebenfalls möglich ist der Einsatz von an beiden Cyclopentadienylringen mit Substituenten aus der zum Einsatz als Komponente b) geeigneten Gruppe substituierten Metalloce nen wie beispielsweise 1,1′-Bis(3-pyridyl)ferrocen. Ferner ist der Einsatz von mit gemischten Liganden substituierten Ferrocenen möglich.In particular, it is preferred if as heterocyclic substituents such substituents are used as component b) in the inventions composition according to the invention may be present. This includes all of the above mentioned ligands, pyridine in particular being preferred as a substituent is. To what is preferably used in the context of the present invention heterocyclically substituted metallocenes include, for example, 2-ferrocenyl pyridine, 3-ferrocenylpyridine and 4-ferrocenylpyridine. It is also possible the use of on both cyclopentadienyl rings with substituents from the suitable for use as component b) suitable group substituted metalloce NEN such as 1,1'-bis (3-pyridyl) ferrocene. The use of Ferrocenes substituted with mixed ligands possible.
Die Reste R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ können im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Teil eines ankondensierten, aromatischen, gegebenenfalls hydrierten oder teilhydrierten Ringsystems sein.The radicals R¹ to R⁵ and R'¹ to R'⁵ can be used in the sense of the present Invention also part of a condensed, aromatic, optionally be hydrogenated or partially hydrogenated ring system.
Hierzu zählen beispielsweise Indenylreste, die ihrerseits selbst noch alipha tisch und/oder aromatisch substituiert sein können. Ebenfalls möglich ist es, daß paarweise nebeneinander liegende Reste R¹ bis R⁵ und/oder R′¹ bis R′⁵ Teil eines heterocyclischen Ringsystems sind, so daß dieses heterocyclische Ringsystem gegebenenfalls als Ligand für den eingesetzten Katalysator fungieren kann. Als Heteroatome sind in diesem Fall Stickstoffatome bevor zugt.These include, for example, indenyl residues, which are themselves alipha may be substituted table and / or aromatically. It is also possible that pairs of residues R¹ to R⁵ and / or R'¹ to R'⁵ Are part of a heterocyclic ring system, so that this heterocyclic Ring system optionally as a ligand for the catalyst used can act. In this case, nitrogen atoms are present as heteroatoms moves.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Metallocene können entweder alleine oder zusammen mit den bereits diskutierten Substituenten auch Substituenten der allgemeinen Formel IIThe metallocenes which can be used according to the invention can either be used alone or together with the already discussed substituents also substituents of the general formula II
tragen. Hierbei steht Y für Stickstoff, Phosphor, Arsen und/oder Antimon, das vorzugsweise durch einen "Spacer" X vom jeweiligen Cyclopentadienyl ring getrennt ist. Besonders als Spacer geeignet sind Alkylen- und/oder Dialkylsilylenreste. Die Dialkylsilylenreste können in Abhängigkeit vom gewünschten Effekt, wie beispielsweise der Löslichkeit, mit Alkylresten mit 1 bis 26 C-Atomen substituiert sein, wobei in der Regel jedoch nieder molekulare Alkylreste mit beispielsweise 1 bis 4 C-Atomen und insbesondere mit einem C-Atom bevorzugt sind. Insbesondere werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch Alkylenreste mit 1 bis 4 C-Atomen einge setzt, wobei Methylen- und/oder Ethylenreste bevorzugt sind. Die Heteroato me Y tragen in der Regel ihrerseits weitere Substituenten (R⁶, R⁷), die für Wasserstoff und/oder Alkyl-, Aryl- oder Aralkylreste stehen. Ebenso können die Reste R⁶ und R⁷ gemeinsam für ein cyclisches System stehen.carry. Here Y stands for nitrogen, phosphorus, arsenic and / or antimony, preferably by a "spacer" X of the respective cyclopentadienyl ring is separated. Alkylene and / or are particularly suitable as spacers Dialkylsilylene residues. The dialkylsilylene residues can, depending on desired effect, such as solubility, with alkyl radicals 1 to 26 carbon atoms can be substituted, but usually lower molecular alkyl radicals with for example 1 to 4 carbon atoms and in particular with a carbon atom are preferred. In particular, within the present invention, however, alkylene radicals with 1 to 4 carbon atoms sets, with methylene and / or ethylene radicals being preferred. The heteroato me Y usually carry further substituents (R⁶, R⁷) for Are hydrogen and / or alkyl, aryl or aralkyl radicals. You can also the radicals R⁶ and R⁷ together represent a cyclic system.
Bevorzugt sind im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Substituenten der Formel II, bei denen X für CH₂ oder Si(CH₃)₂ und Y für Stickstoff steht.For the purposes of the present invention, such substituents are preferred Formula II in which X is CH₂ or Si (CH₃) ₂ and Y is nitrogen.
Weiterhin sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung sogenannte "ver brückte Metallocene" als Komponente c) einsetzbar. Bei den verbrückten Metallocenen entspricht jeweils ein Rest der Gruppe R¹ bis R⁵ gemeinsam mit einem Rest aus der Gruppe R′¹ bis R′⁵ einem zweiwertigen Rest der oben erwähnten Formel III, wobei A für Kohlenstoff oder Silicium steht und R¹⁰ und R¹¹ für Wasserstoff und/oder Alkylreste mit 1 bis 24 C-Atomen stehen. Als Brücke werden insbesondere solche Reste der Formel III einge setzt, in denen A für Kohlenstoff und die Reste R¹⁰ und R¹¹ für Wasser stoff und a für Werte von 2 oder 3 stehen.Furthermore, so-called "ver bridged metallocenes "can be used as component c) Metallocenes each correspond to a group R¹ to R⁵ together with a radical from the group R'¹ to R'⁵ a divalent radical of Formula III mentioned above, wherein A is carbon or silicon and R¹⁰ and R¹¹ for hydrogen and / or alkyl radicals with 1 to 24 carbon atoms stand. Such residues of the formula III are used in particular as a bridge sets, in which A for carbon and the radicals R¹⁰ and R¹¹ for water substance and a stand for values of 2 or 3.
Weiterhin können anstelle von oder zusammen mit Komponente c) als Komponente d) zur Durchführung der vorliegenden Erfindung Verbindungen der eingangs erwähnten Formel IV eingesetzt werden, wobei M die schon angegebene Bedeutung besitzt. Bei den Verbindungen der Formel IV handelt es sich um sogenannte "Halbsandwich-Komplexe", in denen im Vergleich zu den vorstehend erwähnten Verbindungen ein Cyclopentadienylrest durch Kohlenmonoxidreste ersetzt ist. Hierbei ist die Anzahl x der koordinativ gebundenen Kohlenmonoxidmoleküle vom eingesetzten Metall abhängig, wobei bei den bevorzugt eingesetzten Metallatomen zwei, drei oder vier Kohlen monoxidreste komplexiert werden können. Beispiele für als Komponente d) einsetzbare Verbindungen sind beispielsweise (C₅H₅)Co(CO)₂, (C₅H₅)V(CO)₄ oder (C₅H₅)Mn(CO)₃.Furthermore, instead of or together with component c) as Component d) for carrying out the present invention compounds of the formula IV mentioned at the outset, where M is already has the meaning given. The compounds of formula IV are are so-called "half-sandwich complexes" in which compared to the above-mentioned compounds by a cyclopentadienyl Carbon monoxide residue is replaced. The number x is the coordinative bound carbon monoxide molecules depending on the metal used, where in the case of the preferably used metal atoms two, three or four carbons monoxide residues can be complexed. Examples of as component d) Compounds that can be used are, for example, (C₅H₅) Co (CO) ₂, (C₅H₅) V (CO) ₄ or (C₅H₅) Mn (CO) ₃.
Gegebenenfalls können die Verbindungen der Formel IV auch in dimerer Form vorliegen, so daß ein zweikerniger Cp-Metall-Carbonyl-Komplex ent steht, in dem y für die Zahl 2 steht. Im Falle des bevorzugt eingesetzten Eisens werden in der Regel zwei Kohlenmonoxidmoleküle komplexiert, so daß x für die Zahl 2 und y für die Zahl 2 steht.If appropriate, the compounds of the formula IV can also be dimeric Form are present so that a dinuclear Cp metal-carbonyl complex ent where y stands for the number 2. In the case of the preferred one As a rule, two carbon monoxide molecules are complexed with iron, so that x stands for the number 2 and y for the number 2.
Hierzu zählen insbesondere Verbindungen der Formel [(C₅H₅)M(CO)n]₂, wie beispielsweise [(C₅H₅)M(CO)₂]₂ (M = Fe, Ru), [(C₅H₅)W(CO)₃]₂ oder [(C₅H₅)Ni(CO)]₂. These include in particular compounds of the formula [(C₅H₅) M (CO) n ] ₂, such as, for example, [(C₅H₅) M (CO) ₂] ₂ (M = Fe, Ru), [(C (H₅) W (CO) ₃] ₂ or [(C₅H₅) Ni (CO)] ₂.
Wird als Komponente d) eine Verbindung der allgemeinen Formel IV einge setzt, so können der oder die Cyclopentadienylreste durch einen oder mehre re der vorstehend genannten Substituenten substituiert sein.Is used as component d) a compound of general formula IV sets, the cyclopentadienyl radical (s) can be substituted by one or more re of the above-mentioned substituents.
Es hat sich im Sinne der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die als Komponenten c) oder d) eingesetzten Verbindungen keine Substituenten tragen. In diesem Fall entsprechen die Reste R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ Wasserstoff, wobei als bevorzugte Substanz das Ferrocen (Bis(cyclopentadienyl)eisen(II)) eingesetzt wird.In the sense of the present invention, it has proven to be advantageous if the compounds used as components c) or d) are none Bear substituents. In this case, the radicals R¹ to R⁵ and R'¹ to R'⁵ hydrogen, the preferred substance being ferrocene (Bis (cyclopentadienyl) iron (II)) is used.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur einstufigen Her stellung von Isocyanaten aus organischen Nitro- und/oder Nitrosoverbindun gen, indem die Nitro- und/oder Nitrosoverbindungen mit Kohlenmonoxid in Gegenwart der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wie oben definiert umgesetzt werden.The invention also relates to a method for single-stage production provision of isocyanates from organic nitro and / or nitroso compound gene by the nitro and / or nitroso compounds with carbon monoxide in Presence of the composition according to the invention as defined above be implemented.
Als Ausgangsverbindung für das erfindungsgemäße Verfahren kann jede organische Nitroverbindung, die sich in ein organische Isocyanat überführen läßt, eingesetzt werden. Ganz allgemein können aromatische, cycloaliphatische und aliphatische Mono- oder Polynitroverbindungen, die gegebenenfalls auch substituiert sein können, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in die entsprechenden Mono- und/oder Polyisocyanate überführt werden. Die Be zeichnung "organische Nitroverbindung" umfaßt in der Beschreibung wie in den Ansprüchen unsubstituierte wie auch substituierte organische Nitrover bindungen der oben genannten Typen. Ebenfalls einsetzbar im Sinne der vorliegenden Erfindung sind organische Nitrosoverbindungen, wenngleich der Einsatz von Nitroverbindungen bevorzugt ist. Beispiele für geeignete Nitro verbindungen, die sich erfindungsgemäß in Isocyanate umsetzen lassen, sind beispielsweise aromatische Nitroverbindungen wie Nitrobenzol, Dinitrotoluol, Nitronaphthaline, Nitroanthracene, Nitrodiphenyle, Bis-(nitrophenyl)-methane, Bis-(nitrophenyl)-ether, Bis-(nitrophenyl)-thioether, Bis-(nitrophenyl)-sulfone, Nitrodiphenoxyalkane und/oder Nitrophenothiazine. Ebenfalls als Substrat im Sinne der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind Nitrocycloalkane, wie beispielsweise Nitrocyclobutane, Nitrocyclopentane, Nitrocyclohexane, Dinitro cyclohexane oder Bis-(nitrocyclohexyl)-methane.As a starting compound for the process according to the invention, any organic nitro compound that convert into an organic isocyanate lets be used. In general, aromatic, cycloaliphatic and aliphatic mono- or polynitro compounds, which may also be can be substituted, according to the inventive method in the corresponding mono- and / or polyisocyanates are transferred. The Be Drawing "organic nitro compound" includes in the description as in unsubstituted as well as substituted organic nitrover bindings of the above types. Can also be used in the sense of Organic nitroso compounds, although the Use of nitro compounds is preferred. Examples of suitable nitro Compounds that can be converted into isocyanates according to the invention for example aromatic nitro compounds such as nitrobenzene, dinitrotoluene, Nitronaphthalenes, nitroanthracenes, nitrodiphenyls, bis (nitrophenyl) methanes, Bis (nitrophenyl) ether, bis (nitrophenyl) thioether, bis (nitrophenyl) sulfone, Nitrodiphenoxyalkanes and / or nitrophenothiazines. Also as a substrate in For the purposes of the present invention, nitrocycloalkanes such as for example nitrocyclobutanes, nitrocyclopentanes, nitrocyclohexanes, dinitro cyclohexane or bis (nitrocyclohexyl) methane.
Ebenfalls zur Umsetzung geeignet sind Nitroalkane, wie beispielsweise Nitromethane, Nitroethane, Nitropropane, Nitrobutane, Nitrohexane, Nitrooc tane, Nitrooxadecane, Dinitroethane, Dinitropropane, Dinitrobutane, Dinitro hexane, Dinitrodecane, Phenylnitromethane, Bromphenylnitromethane, Nitro phenylnitromethane, Methoxyphenylnitromethane, Bis-(nitromethyl)-cyclohexane oder Bis-(nitromethyl)-benzole. Alle genannten Verbindungen können mit einem oder mehreren zusätzlichen Substituenten substituiert sein, wie Nitro-, Nitroalkyl-, Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkylthio-, Arylthio-, Carboxyalkyl-, Cyan- oder Isocyanatgruppen oder Halogenatomen, und können so als Ausgangsverbindungen in dem neuen Verfahren dienen.Nitroalkanes, for example, are also suitable for the reaction Nitromethane, Nitroethane, Nitropropane, Nitrobutane, Nitrohexane, Nitrooc tane, nitrooxadecane, dinitroethane, dinitropropane, dinitrobutane, dinitro hexanes, dinitrodecanes, phenyl nitromethanes, bromophenyl nitromethanes, nitro phenyl nitromethanes, methoxyphenyl nitromethanes, bis (nitromethyl) cyclohexanes or bis (nitromethyl) benzenes. All mentioned connections can be made with be substituted by one or more additional substituents, such as nitro, Nitroalkyl, alkyl, alkenyl, alkoxy, aryloxy, alkylthio, arylthio, Carboxyalkyl, cyan or isocyanate groups or halogen atoms, and can thus serve as starting compounds in the new process.
Spezielle Beispiele für entsprechend substituierte und verwendbare organische Nitroverbindungen sind o-Nitrotoluol, m-Nitrotoluol, p-Nitrotoluol, o-Nitro-p-Xylol, m-Dinitrobenzol, p-Dinitrobenzol, 2,4-Dinitrotoluol 2,6-Dinitrotoiuol Dinitromesitylen, 4,4,-Dinitrodiphenyl, 4,4-Dinitrodibenzyl, Bis-(p-nitrophe nyl)-methan, Bis-(2,4-dinitrophenyl)-methan, Bis-(p-nitrophenyl)-ether, Bis-(2,4-di nitrophenyl)-ether, Bis-(p-nitrophenyl)-sulfon, o-Nitrophenylisocyanat, m-Nitro phenylisocyanat, p-Nitrophenylisocyanat, 1,6-Dinitro-n-hexan oder 1,4-Bis- (nitromethyl)-cyclohexan.Specific examples of appropriately substituted and usable organic Nitro compounds are o-nitrotoluene, m-nitrotoluene, p-nitrotoluene, o-nitro-p-xylene, m-dinitrobenzene, p-dinitrobenzene, 2,4-dinitrotoluene, 2,6-dinitrotoiuol Dinitromesitylene, 4,4, -dinitrodiphenyl, 4,4-dinitrodibenzyl, bis- (p-nitrophe nyl) methane, bis (2,4-dinitrophenyl) methane, bis (p-nitrophenyl) ether, bis (2,4-di nitrophenyl) ether, bis (p-nitrophenyl) sulfone, o-nitrophenyl isocyanate, m-nitro phenyl isocyanate, p-nitrophenyl isocyanate, 1,6-dinitro-n-hexane or 1,4-bis (nitromethyl) cyclohexane.
Darüber hinaus können auch Isomere und Gemische dieser organischen Verbindungen eingesetzt werden, ebenso auch Homologe und andere ver wandte Verbindungen. In addition, isomers and mixtures of these organic Connections are used, as are homologs and other ver turned connections.
Besonders wirksam ist das erfindungsgemäße Verfahren bei der Überführung aromatischer Nitroverbindungen in die entsprechenden Isocyanate. Die Be zeichnung "aromatische Nitroverbindungen" bezieht sich auf solche aromati schen Nitroverbindungen, die mindestens eine direkt an einen aromatischen Kohlenstoffring gebundene Nitrogruppe enthalten, wobei der aromatische Kohlenstoffring noch weiterhin wie oben angegeben substituiert sein kann. Bevorzugte organische Nitroverbindungen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Nitrobenzole, und zwar sowohl die Mono- als auch die Polynitrobenzole und deren Isomerengemische, Nitroalkylbenzole, einschließ lich der verschiedenen nitrierten Toluole und nitrierten Xylole, nitriertes Diphenyl und nitriertes Diphenylmethan. Im allgemeinen enthalten die organi schen Nitroverbindungen wie auch die substituierten organischen Nitrover bindungen zwischen 1 und etwa 20 C-Atomen, vorzugsweise zwischen etwa 6 und etwa 14 C-Atomen.The method according to the invention is particularly effective in the transfer aromatic nitro compounds in the corresponding isocyanates. The Be Drawing "aromatic nitro compounds" refers to such aromati Nitro compounds that have at least one directly attached to an aromatic Carbon-bound nitro group contain, the aromatic Carbon ring can still be substituted as indicated above. Preferred organic nitro compounds used in the invention are nitrobenzenes, both the mono- and the Including polynitrobenzenes and their mixtures of isomers, nitroalkylbenzenes Lich of the various nitrated toluenes and nitrided xylenes, nitrated Diphenyl and nitrided diphenylmethane. Generally the organi contain Nitro compounds as well as the substituted organic nitrover bonds between 1 and about 20 carbon atoms, preferably between about 6 and about 14 carbon atoms.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden, jedoch werden bessere Ausbeuten an organischen Isocyanaten erhalten, wenn man die Umsetzung in einem Lösungsmittel, das den Komponenten des Reaktionssystem gegenüber inert ist, durchführt. Als inerte Lösungsmittel werden vorzugsweise lineare und/oder verzweigte Alkane mit 6 bis 12 C-Atomen, Aromaten, halogenierte Aromaten, aromatische Ether und/oder handelsübliche Kohlenwasserstoffgemische eingesetzt. Beispiele hierfür sind n-Heptan, Cyclohexan, Benzol. Toluol und Xylol, Halogenide, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Monochlornaphthalin, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol und/oder Trichlorbenzol. Zu den bevorzugten Lösungsmitteln, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, zählen Toluol und o-Dichlorbenzol.The inventive method can in the absence of a solvent be carried out, however, better yields of organic Isocyanates obtained when the reaction in a solvent that is inert to the components of the reaction system. As Inert solvents are preferably linear and / or branched alkanes with 6 to 12 carbon atoms, aromatics, halogenated aromatics, aromatic Ether and / or commercially available hydrocarbon mixtures used. Examples for this are n-heptane, cyclohexane, benzene. Toluene and xylene, halides, aromatic hydrocarbons, such as monochloronaphthalene, monochlorobenzene, Dichlorobenzene and / or trichlorobenzene. The preferred solvents that can be used in the context of the present invention count Toluene and o-dichlorobenzene.
Die Menge an inertem Lösungsmittel übt auf die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens keinen großen Einfluß aus, bevorzugt beträgt der Anteil an umzusetzender Nitro- und/oder Nitrosoverbindung in Relation zum Lösungsmittel etwa 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere bevorzugt etwa 5 bis 20 Gew.-%.The amount of inert solvent affects the feasibility of method according to the invention does not exert a great influence, is preferably the proportion of nitro and / or nitroso compound to be converted in relation about 5 to 40% by weight of the solvent, particularly preferably about 5 up to 20% by weight.
Die Umsetzung wird in der Regel in einem geeigneten Druckgefäß, z. B. einem Autoklaven, der mit einem Rührwerk oder einer Schüttelapparatur versehen ist, durchgeführt. Für die Durchführung der Reaktion sollte in der Regel auf inerte Reaktionsbedingungen geachtet werden, was insbesondere die Anwesenheit von Wasser oder Wasserstoff weitgehend ausschließt. Einen geringen oder gar keinen Einfluß auf den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens übt die anfängliche Anwesenheit von Kohlendioxid aus. Zur Einstellung möglichst inerter Reaktionsbedingungen sollte das Reaktionsgefäß, beispielsweise der Autoklav, vor, während oder nach der Beschickung mit den festen und flüssigen Reaktionsbestandteilen mit einem inerten Gas, wie beispielsweise Stickstoff oder Argon, gespült werden.The implementation is usually in a suitable pressure vessel, e.g. B. an autoclave with a stirrer or shaker is provided. For the implementation of the reaction should be in the As a rule, attention should be paid to inert reaction conditions, especially the Largely excludes the presence of water or hydrogen. One little or no influence on the course of the invention The process exerts the initial presence of carbon dioxide. For The reaction vessel should for example the autoclave, before, during or after loading the solid and liquid reaction components with an inert gas, such as for example nitrogen or argon.
Der Autoklav wird zweckmäßigerweise nach dem Einfüllen der festen und/oder flüssigen Reaktionsbestandteile mit Kohlenmonoxid befüllt. Hierbei wird in der Regel auf einen Druck zwischen etwa 20 und etwa 500 bar, bevorzugt zwischen etwa 100 und etwa 400 bar und insbesondere bevorzugt zwischen 140 und 250 bar bei einer Temperatur zwischen 150 und 250°C eingestellt. Im allgemeinen ist die Menge an Kohlenmonoxid im freien Raum des Reaktors nicht ausreichend, um den gewünschten Druck aufrecht zu erhalten und auch Kohlenmonoxid in dem Maße nachzuliefern, wie die Reaktion fortschreitet. Daher muß man in der Regel Kohlenmonoxid zusätz lich intermittierend oder kontinuierlich in dem Maße, wie die Reaktion fortschreitet, in den Reaktor nachliefern.The autoclave is expediently filled after the filling and / or liquid reaction components filled with carbon monoxide. Here is usually at a pressure between about 20 and about 500 bar, preferably between about 100 and about 400 bar and particularly preferred between 140 and 250 bar at a temperature between 150 and 250 ° C set. Generally the amount of carbon monoxide is in the free space of the reactor is insufficient to maintain the desired pressure received and also supply carbon monoxide to the extent that Reaction progresses. Therefore you usually have to add carbon monoxide Lich intermittent or continuous as the reaction progresses, deliver to the reactor.
Die Reaktionstemperatur liegt in der Regel oberhalb von 23°C, üblicherweise zwischen etwa 130°C und 300°C. Bevorzugt sind Reaktionstemperaturen von etwa 150°C bis 250°C, wobei Temperaturen von etwa 180°C bis etwa 230°C besonders bevorzugt sind. In der Regel sollte der Druck bei der Durchführung der Reaktion etwa 20 bis etwa 500 bar betragen.The reaction temperature is usually above 23 ° C, usually between about 130 ° C and 300 ° C. Reaction temperatures of about 150 ° C to 250 ° C, with temperatures from about 180 ° C to about 230 ° C are particularly preferred. As a rule, the pressure should be at Carrying out the reaction be about 20 to about 500 bar.
Die Reaktionsdauer hängt von der umzusetzenden organischen Nitro- bzw. Nitrosoverbindung, der Temperatur, dem Druck und der eingesetzten Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ebenso ab wie von der angewand ten Apparatur. Gewöhnlich benötigt man bei ansatzweiser Durchführung zwischen etwa 0,25 und etwa 10 Stunden, um den gewünschten Umsetzungs grad zu erreichen, es können aber auch kürzere oder längere Reaktionszeiten eingehalten werden. Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Reaktionszeiten von etwa 0,5 bis etwa 6 Stunden und insbesondere bevorzugt von etwa 0,5 bis etwa 3 Stunden.The reaction time depends on the organic nitro or Nitroso compound, temperature, pressure and the amount used the composition of the invention as well as the applied equipment. Usually you need to do it in batches between about 0.25 and about 10 hours to achieve the desired reaction degree, but it can also have shorter or longer reaction times be respected. Are preferred in the context of the present invention Response times from about 0.5 to about 6 hours, and particularly preferred from about 0.5 to about 3 hours.
Das Verhältnis von Nitro- und/oder Nitrosogruppen zur Komponente a) sollte in der Regel bei etwa 10 000 : 1 und etwa 5 : 1 liegen. Bevorzugt liegt das Verhältnis bei etwa 1000 : 1 und etwa 10 : 1 und besonders bevor zugt zwischen etwa 100 : 1 und etwa 20 : 1.The ratio of nitro and / or nitroso groups to component a) should usually around 10,000: 1 and about 5: 1. Preferably lies the ratio at about 1000: 1 and about 10: 1 and especially before between about 100: 1 and about 20: 1.
Das molare Verhältnis von Komponente a) zu Komponente c) oder Kom ponente d) beträgt in der Regel zwischen etwa 20 : 1 und etwa 1 : 20, wobei Verhältnisse von etwa 10 : 1 bis etwa 1 : 5 und insbesondere etwa 5 : 1 bis etwa 1 : 1 bevorzugt sind.The molar ratio of component a) to component c) or com component d) is generally between approximately 20: 1 and approximately 1:20, ratios from about 10: 1 to about 1: 5, and especially about 5: 1 to about 1: 1 are preferred.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ebenfalls möglich, daß die im Reaktionsgemisch entstehenden Isocyanate sofort zu Mono- und/oder Polyurethanen umgesetzt werden. Unter Polyurethanen sind in diesem Zu sammenhang keine makromolekularen Verbindungen zu verstehen, sondern niedermolekulare Verbindungen, die mehr als eine Urethangruppe tragen. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß die Umsetzung in Gegenwart eines Alkohols durchgeführt wird, der mit den entstehenden Isocyanaten sofort zum entsprechenden Urethan weiterreagiert.In the context of the method according to the invention, it is also possible that the isocyanates formed in the reaction mixture immediately to mono- and / or Polyurethanes are implemented. Amongst these are polyurethanes not to understand macromolecular compounds, but low molecular weight compounds that carry more than one urethane group. This usually happens in that the implementation in the presence of a Alcohol is carried out with the resulting isocyanates immediately reacted further to the corresponding urethane.
Als Alkohole, die im erfindungsgemäßen Sinn eingesetzt werden können, sind beispielsweise die monofunktionellen Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol oder Octanol, sowie ver zweigte aliphatische monofunktionelle Alkohole, wie beispielsweise Isopro panol, Isobutanol, tert.-Butanol oder 2-Ethylhexanol geeignet. Ebenso ein setzbar sind höhere aliphatische Alkohole, beispielsweise Decanol, Dodecanol, Tetradecanol, Hexadecanol oder Octadecanol. Ebenfalls geeignet sind in diesem Zusammenhang aromatische Alkohole, wie beispielsweise Phenol, oder substituierte Phenole, wie Methylphenol, Ethylphenol, Propylphenol, Isopropylphenol, Butylphenol, Isobutylphenol oder tert.-Butylphenol, sowie mit höheren Alkylgruppen substituierte Phenole. Ungeeignet im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Nitro- und/oder Nitrosophenole, da sie bei einer Umsetzung im Sinne der beschriebenen Erfindung zu polymeren Produkten führen würden.As alcohols which can be used in the sense according to the invention, are, for example, the monofunctional alcohols, such as methanol, ethanol, Propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol or octanol, and ver branched aliphatic monofunctional alcohols, such as Isopro panol, isobutanol, tert-butanol or 2-ethylhexanol are suitable. Likewise a higher aliphatic alcohols, for example decanol, dodecanol, Tetradecanol, hexadecanol or octadecanol. Are also suitable in aromatic alcohols, such as phenol, or substituted phenols, such as methylphenol, ethylphenol, propylphenol, Isopropylphenol, butylphenol, isobutylphenol or tert-butylphenol, and phenols substituted with higher alkyl groups. Unsuitable in the sense of present invention are, for example, nitro- and / or nitrosophenols, since they are implemented in the sense of the invention described polymeric products.
Neben oder anstatt der monofunktionellen Alkohole sind gegebenenfalls polyfunktionelle Alkohole, wie beispielsweise Glycole, oder noch höher funktionelle Alkohole, wie beispielsweise Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Kohlenhydrate, einsetzbar. In diesem Fall muß jedoch auf das stöchio metrische Verhältnis zwischen Alkohol und Nitro- oder Nitrosogruppen geachtet werden. Wird der polyfunktionelle Alkohol im Überschuß eingesetzt beispielsweise 1 mol Alkohol pro mol Nitro- oder Nitrosogruppe, so ent stehen Moleküle, die neben Methangruppen noch OH-Gruppen tragen. Setzt man die Nitro- oder Nitrosokomponente im Überschuß ein, beispielsweise 1 mol Nitro- oder Nitrosoverbindung pro mol Hydroxygruppe, so entstehen im Falle monofunktioneller Nitro- oder Nitrosoverbindungen vollständig zu Urethangruppen umgesetzte Alkohole; bei polyfunktionellen Nitro- oder Nitrosoverbindungen verbleiben neben den Urethangruppen noch Isocyanat gruppen im Molekül.In addition to or instead of the monofunctional alcohols are optionally polyfunctional alcohols such as glycols or higher functional alcohols, such as trimethylolpropane, pentaerythritol or carbohydrates. In this case, however, the stoichio metric ratio between alcohol and nitro or nitroso groups be respected. If the polyfunctional alcohol is used in excess for example 1 mol of alcohol per mol of nitro or nitroso group, so ent are molecules that also contain OH groups in addition to methane groups. Puts the nitro or nitroso component in excess, for example 1 mol of nitro or nitroso compound per mol of hydroxyl group, so arise in In the case of monofunctional nitro or nitroso compounds completely Alcohols reacted with urethane groups; with polyfunctional nitro or In addition to the urethane groups, nitroso compounds also contain isocyanate groups in the molecule.
Die nachfolgenden Beispiele dienen dazu, das erfindungsgemäße Verfahren näher zu erläutern und stellen keine Beschränkung dar.The following examples serve the process according to the invention to explain in more detail and are not a limitation.
Ein Autoklav wurde mit den in Tabelle 1 angegebenen Mengen der in der Tabelle aufgeführten Substanzen gefüllt. Hierbei wurde bei den Beispielen 1 bis 8 sowie bei den Vergleichsbeispielen A und B ein Autoklav mit 235 ml Rauminhalt benutzt. Bei Beispiel 9 betrug der Rauminhalt des Autoklaven 300 ml und bei Beispiel 10 100 ml. Der Autoklav wurde auf die in Tabelle 1 angegebene Temperatur erhitzt, und anschließend wurde Kohlenmonoxid bis zum in Tabelle 1 angegebenen Druck aufgepreßt. Die Reaktionsmischung wurde für die in Tabelle 1 angegebene Zeitdauer bei dieser Temperatur gehalten, verbrauchtes Kohlenmonoxid wurde nachgepreßt. Anschließend wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und entspannt. Die Analyse des Austrags erfolgte mittels Gaschromatographie. Der Gesamtumsatz sowie die Selektivität der Reaktion zu den entsprechenden Endprodukten sind ebenfalls Tabelle 1 zu entnehmen.An autoclave was with the amounts given in Table 1 in the Substances listed in the table. In Examples 1 to 8 and in Comparative Examples A and B an autoclave with 235 ml Volume used. In Example 9, the volume of the autoclave was 300 ml and in Example 10 100 ml. The autoclave was based on the in Table 1 specified temperature heated, and then became carbon monoxide pressed up to the pressure specified in Table 1. The reaction mixture was for the time period specified in Table 1 at this temperature held, spent carbon monoxide was injected. Subsequently the reaction mixture was cooled and let down. The analysis of the Discharge was carried out by means of gas chromatography. The total turnover as well as the Selectivity of the reaction to the corresponding end products are also Table 1.
Legende zu Tabelle 1:Legend for table 1:
1 = o-Dichlorbenzol
2 = Toluol
3 = nicht bestimmt
4 = nach 30 min.: 97%
5 = Gesamtselektivität zu Mono
nitro- und Diisocyanaten
6 = 1 : 1-Mischung aus 2- und 4-Nitro
toluol
7 = Anschließend wurden weitere 5 g 2,4-Dinitrotoluol zugegeben und
die Reaktion unter gleichen Bedingungen wiederholt.
Gesamtumsatz des 2. Laufs: 91%,
Selektivität zu 2,4-Toluylendiisocyanat und zu 2,4-Toluylennitroiso
cyanat: 64%.1 = o-dichlorobenzene
2 = toluene
3 = not determined
4 = after 30 min .: 97%
5 = total selectivity to mono nitro and diisocyanates
6 = 1: 1 mixture of 2- and 4-nitro toluene
7 = A further 5 g of 2,4-dinitrotoluene were then added and the reaction was repeated under the same conditions.
Total sales of the second run: 91%,
Selectivity to 2,4-tolylene diisocyanate and to 2,4-tolylene nitroiso cyanate: 64%.
Claims (11)
- a) ein Metall oder eine Verbindung eines Metalls der VIII. Neben gruppe des Periodensystems,
- b) eine organische, heterocyclische, stickstoffhaltige Verbindung,
- c) eine Verbindung der Formel I
wobei M für Fe, Co, Ni, Ru, Cr, Mn, V, Ti, Zr oder Hf steht
und die Reste R¹ bis R⁵ und R′¹ bis R′⁵ jeweils unabhängig von
einander für
- c1) Wasserstoff,
- c2) einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest mit 1 bis 24 C-Atomen
- c3) ein ankondensiertes aliphatisches oder aromatisches oder hetero cyclisches Ringsystem mit bis zu 40 C-Atomen, das jeweils wiederum aliphatisch oder aromatisch substituiert sein kann,
- c4) einen Substituenten der Formel II
wobei jedes X für CR⁸R⁹ oder SiR⁸R⁹ steht, wobei R⁸ und
R⁹ jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen
Alkylrest mit 1 bis 26 C-Atomen stehen, n für 0, 1, 2 oder
3, Y für N, P, As oder Sb und R⁶ und R⁷ jeweils unabhän
gig voneinander für Wasserstoff, Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl
reste mit bis zu 40 C-Atomen stehen oder gemeinsam einen
Teil eines aliphatischen oder aromatischen Ringsystems bilden,
stehen oder - c5) jeweils ein Rest aus der Gruppe R¹ bis R⁵ gemeinsam mit
jeweils einem Rest aus der Gruppe R′¹ bis R′⁵ einen zwei
wertigen Rest der Formel III
darstellt, wobei A für C oder Si steht und R¹⁰ und R¹¹
jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Al
kylrest mit 1 bis 24 C-Atomen und a für einen Wert von 1
bis etwa 6 steht
und/oder
- d) eine Verbindung der Formel IV wobei M′ für M oder für Mo oder W steht und R¹ bis R⁵ die unter c1) bis c4) angegebene Bedeutung haben können und x für 2, 3 oder 4 und y für 1 oder 2 steht.
- a) a metal or a compound of a metal of VIII. Subgroup of the periodic table,
- b) an organic, heterocyclic, nitrogen-containing compound,
- c) a compound of formula I. where M is Fe, Co, Ni, Ru, Cr, Mn, V, Ti, Zr or Hf and the radicals R¹ to R⁵ and R′¹ to R′⁵ are each independently of the other
- c1) hydrogen,
- c2) an alkyl, aryl or aralkyl radical having 1 to 24 carbon atoms
- c3) a fused-on aliphatic or aromatic or heterocyclic ring system with up to 40 C atoms, which in turn can each be aliphatic or aromatic substituted,
- c4) a substituent of the formula II where each X is CR⁸R⁹ or SiR⁸R⁹, where R⁸ and R⁹ are each independently hydrogen or an alkyl radical having 1 to 26 carbon atoms, n is 0, 1, 2 or 3, Y is N, P, As or Sb and R⁶ and R⁷ each independently of one another represent hydrogen, alkyl, aryl or aralkyl radicals having up to 40 C atoms or together form part of an aliphatic or aromatic ring system,
stand or - c5) in each case one radical from the group R¹ to R jeweils together with one radical from the group R′¹ to R′⁵ a divalent radical of the formula III represents, where A is C or Si and R¹⁰ and R¹¹ each independently represent hydrogen or an alkyl radical having 1 to 24 carbon atoms and a is from 1 to about 6
and or
- d) a compound of formula IV where M 'is M or Mo or W and R¹ to R⁵ can have the meaning given under c1) to c4) and x is 2, 3 or 4 and y is 1 or 2.
- a) Umsetzung zwischen einer Temperatur von 130 und 300°C;
- b) Umsetzung bei einem Kohlenmonoxid-Überdruck von 20 bis 50 bar;
- c) Dauer der Umsetzung 0,25 bis 10 Stunden;
- d) Das molare Verhältnis von Nitro- und/oder Nitrosogruppen zur Komponente a) liegt zwischen 10 000 : 1 und 5 : 1;
- e) Die Umsetzung wird in Gegenwart eines Alkohols durchgeführt.
- a) reaction between a temperature of 130 and 300 ° C;
- b) reaction at a carbon monoxide overpressure of 20 to 50 bar;
- c) duration of the reaction 0.25 to 10 hours;
- d) The molar ratio of nitro and / or nitroso groups to component a) is between 10,000: 1 and 5: 1;
- e) The reaction is carried out in the presence of an alcohol.
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Cited By (2)
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| WO2018185168A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Basf Se | Heterogeneous catalysts for the direct carbonylation of nitro aromatic compounds to isocyanates |
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1996
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |