-
Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen der Benzol-1,4-disulfonsäure
bzw. der 2,6-Naphthalindisulfonsäure Es wurde gefunden, daß man Alkalisalze der
Benzol-1,4-disulfonsäure bzw. der2,6-Naphthalindisulfonsäure als den Alkalisalzen
der Benzol- bzw. Naphthalinmonosulfonsäuren dadurch herstellen kann, daß die Natrium-
oder Kaliumsalze der Benzolmonosulfonsäure bzw. der Naphthalinmonosulfonsäuren auf
mindestens 4250 C oder in Gegenwart eines Schwermetallkatalysators auf mindestens
250"C erhitzt werden.
-
Die genannte Umsetzung kann bei atmosphärischen oder überatmosphärischen
Drücken stattfinden. Die Umsetzung wird vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre,
wie beispielsweise Kohlendioxyd oder Argon, durchgeführt, obwohl es nicht wesentlich
ist, daß Luft vollkommen ausgeschlossen wird, jedoch sollte, wenn Luft zugegen ist,
diese von einem Zutritt zu dem Reaktionsgefäß abgehalten oder weitgehend abgehalten
werden.
-
Die Umsetzung erfolgt in Abwesenheit eines Katalysators bei einer
Temperatur von 425C oder darüber. Es wird jedoch vorgezogen, daß Verfahren in Gegenwart
eines Schwermetallkatalysators durchzuführen, da in diesem Fall niedrigere Arbeitstemperaturen
angewandt werden können, nämlich solche ab 250"C. Als Schwermetallkatalysatoren
sind besonders solche, welche Chrom, Quecksilber, Vanadium und Silber enthalten,
geeignet.
-
In allen Fällen ist es wünschenswert, das Verfahren nicht bei Temperaturen
von etwa über 600"C durchzuführen, da andernfalls leicht eine Zersetzung der Reaktionsstoffe
eintritt.
-
Die Kalium- und Natriumsalze der genannten Monosulfonsäuren haben
sich als Ausgangsstoffe als zweckmäßig erwiesen, und von diesen werden die Natriumsalze
bevorzugt angewendet, da in diesem Fall die Ausbeute an den gewünschten Disulfonsäuren
etwas höher ist als im Falle der Kaliumsalze und da die Natriumsalze billiger sind.
-
Es ist häufig zweckmäßig, die Produkte dadurch zu isolieren, daß
die rohen Disulfonsäuren in roher Form abgeschieden werden.
-
In den folgenden Beispielen 1 bis 14, in denen sämtliche Teile und
Prozentangaben sich auf das Gewicht beziehen, ist die Erfindung erläutert.
-
Gemäß der folgenden Tabelle wird Natriumbenzolsulfonat unter einer
Kohlendioxydatmosphäre umgesetzt, und das in der rechten Spalte angegebene Produkt
wird durch Extrahieren des rohen Reaktionsprodukts mit
Reak- tis- Realr- |
Beispiel el s- tempe- Ausgangs- Teile des Katalysator Produkt
Teile |
Stunden ratur stoffes Art Teile |
0c |
A 24 300 320 ohne - nicht umgesetztes Monosulfonat 300 |
1 24 300 320 K Cr-Alaun 56 reines Dinatriumbenzol-p-disulfonat
240 |
2 24 300 320 V 0 5 O4 H2 0 46 reines Dinatriumbenzol-p-disulfonat
240 |
B 24 350 320 ohne - nicht umgesetztes Monosulfonat 320 |
3 24 350 320 K Cr-Alaun 56 reines Dinatriumbenzol-p-disulfonat
220 |
4 24 350 320 VOSO4 H2O 46 p-Disulfonat Q etwa 1001o Trisulfonat
200 |
5 24 350 320 HgO 43 p-Disulfonat + etwa 1001o m-Disulfonat
200 |
C 12 400 680 ohne - nicht umgesetztes Monosulfonat 670 |
6 12 400 680 K Cr-Alaun 57 reines Dinatriumbenzol-p-disulfonat
480 |
7 6 425 680 ohne - p-Disulfonat + etwa 250!o m-Disulfonat 500 |
D 24 375 680 ohne - nicht umgesetztes Monosulfonat 670 |
8 24 375 680 Ag2CO3 55 p-Disulfonat + etwa 2501o m-Disulfonat
480 |
Wasser, Filtrieren und Entfernung des Wassers aus dem Filtrat durch
Verdampfen erhalten. Die das Verfahren der Erfindung erläuternden Beispiele 1 bis
8 sind mit den Beispielen A, By C und D in Vergleich gesetzt, welche zeigen, daß
keine Ausbeuten an dem gewünschten Produkt erhalten werden, wenn bei Reaktionstemperaturen
unter 425PCund in Abwesenheit eines Katalysators gearbeitet wird.
-
Beispiel 9 392 Teile Kaliumbenzolsulfonat wurden mit 41 Teilen Bleifeilspänen
gemischt und 6 Stunden lang auf 3750 C in einem geschlossenen Gefäß unter 4 at Kohlendioxyddruck
envärmt. Das Produkt wurde mit heißem Wasser extrahiert, und die filtrierten Extrakte
wurden durch eine Säule aus Kationenaustauschharz in saurer Form geleitet, um die
Sulfonsäure von ihren Salzen frei zu machen.
-
Eine entsprechende Probe dieser Säure ergab nach dem Neutralisieren
und nachfolgender Behandlung mit S-Benzylthiuroniumchlorid Di-(S-benzylthiuronium)-benzol-p-disulfonat
(Schmelzpunkt 247" C) mit einer Ausbeute von 50 Teilen, was einer theoretischen
Ausbeute von 9010, bezogen auf Benzol-p-disulfonsäure, entsprach.
-
Beispiel 10 Kaliumnaphthalin-B-sulfonat wurde in einer Menge von
492 Teilen innig mit 22 Teilen Cadmiumstaub gemischt, und die Mischung wurde 6 Stunden
lang auf 425"C unter einem Druck von 4 at Kohlendioxyd erwärmt. Eine Behandlung
des Produktes mit einem Kationenaustauschharz gemäß Beispiel 9 und nachfolgende
Umsetzung mit S-Benzylthiuroniumchlorid ergab das Bis-(S-benzylthiuronium)-salz
der Naphthalin-2,6-disulfonsäure (Schmelzpunkt 274"C) in einer Menge von 300 Teilen,
was 4801o der theoretischen Ausbeute für die Disproportionierungsreaktion entsprach.
-
Beispiel 11 460 Teile Natriumnaphffialin--sulfonat und 22 Teile Cadmiumstaub
wurden gemischt und 6 Stunden lang auf 425C in einer Kohlendioxydatmosphäre erwärmt.
Das Produkt wurde mit Wasser behandelt, um die Natriumsalze von dem unlöslichen
Rückstand abzuscheiden, der hauptsächlich aus Naphthalin bestand. Die Lösung der
Natriumsalze wurde mit einer wäßrigen Lösung von Bis- (S-benzylthiuronium) -chlorid
behandelt, wodurch nach dem Reinigen 184 Teile Bis-(S-benzylthiuronium)-naphthalin-2,6-disulfonat
erhalten wurden, was einer Ausbeute von 43 0/o Dinatriumnaphthalin-2,6-disulfonat
nach folgender Gleichung entsprach:
Aus diesem Dinatriumsalz kann Naphthalin-2,6-disulfonsäure in bekannter Weise frei
gemacht werden, beispielsweise durch Behandlung einer Lösung dieses Salzes mit einem
Kationenaustauschharz in saurer Form.
-
Beispiel 12 460 Teile Natriumnaphthalin-a-sulfonat wurden 6 Stunden
lang auf 425"C in einer Kohlendioxydatmosphäre erwärmt. Das Produkt wurde in der
im Beispiel 11 beschriebenen Weise aufgearbeitet und ergab 95 Teile Bis-(S-benzylthiuronium)-naphthalin-2,6-disulfonat,
was einer Ausbeute von 22°/o an Naphthalin-2,6-disulfonat entsprechend der Gleichung
entsprach.
-
Beispiel 13 360 Teile Natriumbenzolsulfonat wurden 6 Stunden lang
auf 425C in einem geschlossenen Gefäß erwärmt, aus dem die Luft nicht entfernt worden
war. Die sich ergebenden Natriumsalze wurden in Wasser aufgelöst und durch Durchleiten
der Lösung durch eine Kationenaustauschharz enthaltende Säule in die freien Säuren
umgewandelt. Durch Verdampferi der sich ergebenden Lösung wurden 201 Teile rohe
Benzoldisulfonsäure erhalten.