Mizellare Zweiphasen-Hydroformylierung von ungesättigten Fettstoffen mit wasserlöslichen Rhodiumcarbonyl/tert. Phosphan-Komplexkatalysatorsystemen

摘要

Low- and medium-molecular ω-unsaturated carboxylic acid methyl esters inclusive of the ω-decenoic acid ester can be hydroformylated successfully according to the two phase method in an aqueous-organic medium using the water soluble rhodium carbonyl/tris(sodium-m-sul-fonatophenyl)phosphine complex as catalyst system. Highermolecular unsaturated fatty acid esters, e.g. the triple unsaturated linolenic acid methyl ester or fatty oils like linseed oil can be hydroformylated only according to the micellar two phase technique in course of which surfactant micelles cause a solubilisation of the water insoluble unsaturated fatty substances in the aqueous catalyst phase. The different effi-ciences of the various types of surfactants for the micellar two phase hydroformylation was investigated and interpreted. Best suitable for the micellar two-phase hydroformylation are cationic surfactants. By means of these surfactants linolenic acid methyl ester could be hydroformylated to the triformyl derivative with a selectivity of 55%. The recovery of the catalyst solution free from losses of rhodium succeeded by simple phase separation in a technically satisfying manner.%Nieder- und mittelmolekulare ω-ungesättigte Carbonsäuremethylester einschließlich des ω-Decensäuremethylesters können mit gutem Erfolg nach dem Zweiphasenverfahren im wäßrig-organischen System unter Verwendung des wasserlöslichen Rhodiumcarbonyl/Tris(natri-um-m-sulfonatophenyl)phosphan-Komplexkatalysators hydroformy-liert werden. Höhermolekulare ungesättigte Fettsäureester z.B. der dreifach ungesättigte Linolensäuremethylester oder ein fettes Öl wie das Leinöl können dagegen nur durch eine mizellare Zweiphasen-Hydroformylierung, bei der durch Tensidmizellen für eine Solubilisation dieser völlig wasserunlöslichen ungesättigten Fettstoffe in der wäßrigen Katalysatorlösung gesorgt wird, zur Reaktion gebracht werden. Die unterschiedliche Wirksamkeit der verschiedenen Tensidtypen für die mizellare Zweiphasen-Hydroformylierung wurde untersucht und gedeutet. Am besten geeignet sind Kationtenside, mit deren Hilfe der Linolensäuremethylesteranteil eines Leinölfettsäureestergemisches mit 55 proz. Selektivität zum Triformylderivat hydroformyliert werden konnte. Die verlustfreie Abtrennung und Recyclierung der Katalysatorlösung vom Reaktionsprodukt gelingt durch einfache Phasentrennung in einer auch chemisch-technisch befriedigenden Weise.