Schlaufenreaktor zur Untersuchung von homogenkatalysierten Gas-Flüssig-Flüssig-Reaktionen unter kontinuierlichen Betriebsbedingungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Ergebmsse dieser Aibeit zeigen, dass eine großtechmsche Verwendung des Schlaufenreaktors für homogenkaialysierte Butadien-Telomensationen pnnzipiell sehr vielversprechend, jedoch mcht fiir alle untersuchten Nucleophile gleich geeignet ist Die Reaktionen mit Methanol und Diethylamin weisen hohes Entwicklungspotential auf Mit Hilfe der dreiphasigen DurchflÜmmg kommt es dabei zu nahezu keiner Nebenproduktbildung Durch Zugabe von genügen Mengen an Basen wurden in Vorversuchen eine RZAB«ch von über 100 kg/m^ erzielt und der Anteil der linearen Telomere an der Gesamtproduktmenge auf 95 % eAoht Diese Werte sind bis jetzt die höchsten, die imt dem Standardkatalysatorsystem Pd-TPPTS erreicht wurden Bei Langzeitversuchen im Schlaufenreaktor koimte gezeigt werden, dass aufgmnd der hohen Stoffaustauschleistung bei der Telomensaüon durchschnittlich eme deutlich höhere RZA (von 160kg/m^) über emen Zeitraum von 56 h erzielt werden kann Der Katalysatoraustrag über die orgamsche Phase mmmt dabei stets Werte unter 40ppm an Bei der untersuchten Butadien-Telomensation mit Wasser körmte eine RZABBICII von 39 kg/m^ und eine Selektivität zu den Octadienolen von 84 % erreicht werden, im Schlaufenreaktor erzielt die Reaktion RZA von 15 kg/m^ über einen Zeitraum von 10 h Die Telomensation von Butadien mit Phenol ist dagegen für eine Umsetzung im Schlaufenreaktor ungeeignet da das Telomer Folgercaktionen wie z B die Claisen-Umlagemng eingeht Eine selektive Ablreimung des Telomers ist daher mcht möghch Ebenfalls ungeeignet ist Essigsaure, da sie bei Verwendung eines sehr polaren Losungsmittels keine Telomensation eingeht Bei den Versuchen mit Essigsaure wurde festgestellt, dass Essigsäureanhydnd mit Butadien eine noch nicht bekannte Telomensation eingeht, die naher untersucht und mechanistisch betrachtet wurde Darüber hinaus wurde eine einfache Methode entwickelt, mit Hilfe des kontinuierlich betriebenen Schlaufenreaktors Reaktionsordnung und Reaktionsgeschwindigkeitskonstante von homogen katalytischen Gas-Flussig-Flussig-Reaktionen zu ermitteln Des Weiteren wurden makrokinetische Betrachtungen der Telomensation von Butadien mit Diethylamin durchgeführt, die die Basis für weitere Anwendungen bilden können
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Behr, A , Beckmann, T, Schwach, P , Mehrphasige Telomensation von Butadien mit Essigsaure und Essigsäureanhydnd, 41 Jahrestreffen Deutscher Katalytiker, Posterprasentation, Weimar, 2008
- Behr, A, Beckmann, T, Gas-Flussig-Flussig-Telomerisation im kontinuierlichen Schlaufenreaktor, ProcessNet Jahrestagung, Posterprasentation, Aachen, 2007
- Dietmar Dehn (Promotionsarbeit an der TU Dortmund, erschienen 2008) Dreiphasige Butadien-Telomensationen im kontinuierlich betriebenen Schlaufenreaktor
