DE2034921A1 - Verfahren zur Herstellung von 1,8-Naphthalaldehydsäure - Google Patents

Description

DA-6529

Beschreibung zu der

Patentanmeldung
des

Nautschno-issledowatelskij institut syntetitscheskich spirtow i organitscheskich produktow SSSR, Moskwa, uliza Radio, 12

betnffend

ZUR HEHSTiilLLUHG VON 1,8 - iTAHITHAL/iLÜMirDSAUIÜi;

i>ie vorliegende !iürfindun^ betrifft Verfahren zur Herstellung von 1,ö-Naphthaialdehydsaure. l,ü - Naphthalaluehydsaure kann leicht in Naphthalsäure und Naphthalsäureanhydrid umgewandelt werden, die in der Produktion synthetischer Harze und echter i?arbstoÜXe für verschiedene Fasern sowie bei der Herstellung von /Veichinachern eine breite Anwendung finden. Die auf Grund der fiaphthalsäure hergestellten i'/eiohbesitzen eine hohe Wärmebeständigkeit und ^

au ist ein /erfahren zux* llerstellun^ von l,ö-ilaphthalaldeiiydsaure durcii üzoniaierun^ von Azenaphthylen bekannt

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(Callighan ü«, Tarker M., Wilt u. J. On;.ehem. 2G_x 1370,1961; Callighan R., Tarker U., //ilt M., J.org.chein.22., 765 1962). Man führt den Prozeß iin iiedium νυη Tetrachlormethan oder Butylalkohol ks& den unter Null liegenden Temperaturen durch. Die Reaktion verläuft unter bildung explosiver Peroxidprodukie: AlkoxySfu'oper oxide, Ozonide, polyiaerer Peroxide. Diese Peroxidprodukte werden durch eine spezielle Behandlung mit Eisessig und Kaliumiodid während 10-12 Stunden ausgeschieden und zersetzt, und die sich gebildete l,ö-ITaphthalaldehydsäure wird isoliert »wobei die Ausbeute 49,9 Ciew.^i der i'hoorie ausmacxrt.

Das genannte Verfahren ist mehrstufig, verfaiirensteohniscb kompliziert und schließt den Prozeß der Ausscheidung explosiver Produkte ein, was die Anwendung Uieses Verfahrens in der Industrie beschränkt.

Das Ziel der ν οχΊ ie senden iirfindung bestand in der Beseitigung der genannten Nachteile*

In Übereinstimmung mit dem Ziel wurde die Aufgabe gestellt, das Verfahren zur Herstellung von 1,8 - Naphthalaldehydsäure durch Ozonisierung von Azenaphthylen derart zu vervollkommnen, daß man das Endprodukt ohne Ausscheidung explosiver Peroxidprodukte erhält und damit den Prozeß großtechnisch realisierbar macht.

uie gestellte Aufgabe wurde durch ein Verfahren zur Herstellung von l,ö - ;/aphthalaldehydsäure durch Ozonisierung von Azenaphthylen in einem organischen Lüsune;siaiUel _oelöst. Geiiiuß der Erfindung führt man Ozonisierung von Azenaphthylen in einem niederen aliphatischen Alkohol, oder ixi seinem

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Geiaisch mit wasser, oder im Gemisch eines niederen aliphatischen iietons mit Wasser in Gegenwart von .drdalkalihydroxid das in oinor für die Zersetzung der sich im Laufe der Reaktion bildenden Peroxidprodukte genügenden i.ien^e genommen wird, durch. Die nach der Ozonisierung erhaltene KeaktionsiJiasso wird zur Abtrenüng ^der gebildeten l,8-i\iaphthalaldehydsäure von dem Erdalkal!hydroxid mit Salzsäure behandelt.

Andere iväneralsäuren sind unbrauchbar. Schwefelsäure beispielsweise, bildet mit i^rdalkalihydroxid einen unlöslichen niederschlag, was die Abscheidung des Endproduktes ex·-

Salpeter

schwert. T&ixkxtxtt säure greift die Apparatur an und verschlechtert die Qualität der 1,9-Naphthalaldehydeäure.

i)iö ausgeschiedene 1,6-Naphthalaldehydsäure wird zur ji'ntfernun;., von üalzsäurespuren gewaschen und dann, wenn es notwendig ist, umkristallisiert. Man führt den Prozeß bei iiauiiibemperatur und Atmosphärendruck durch. Die Reaktion ist selektiv und verläuft nach folgendem Schema:

Me COII)₂

CHO COOH

vo wie ein ^rdalkalimetallatom bedeutet.

Zur besseren Zersetzung der bei Ozonisierung von Azesich bildenden Peroxidverbindungen wird es empfohlen

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pro 1 Gew. Teil Azenaphthylen υ,5-1,5 liew.l'eilc lirclalkalihydroxid zu nehmen. Als urd alkalihydroxid kann maxi Bariumhydroxid odor IiIa^iIesiumiiydroxid verwenden.

Die Ozonisierung von Azenaphthylen ist im Medium eiues niederen aliphatischen Alkohols, zum Beispiel Äthyl-, methyl-, Propyl-, Butylalkohol oder im V/ascer-Alkohol-aedium, ü.ii. in Gemisch des genannten Alkohols mit Wasser, durchzuführen. In diesem Fülle ist es erwünscht, das üewichtsvernältnis von .Vaßser zu Alkohol 1:10 einzuhalten. Wenn die Ozonisierung im .;asser-Keton-medium durchgeführt wird, kann das .lewichbsvoriiälL-nis bzw. 1:2-5 betrafen. Als aliphatisches Keton kann laan Azeton, lvie t hyl ät hy I keton sowie andere wasserlösliche Ketone verwenden.

iiornial erweise wird die ausgeschiedene l,ci-Napht hai aldehydsäure mit Wasser gewaschen, man kann aber diese Operation mit einem anderen dazu geeigneten Lösungsmittel, 7,u«i Beiapiel Butylalkohol, ausführen.

Um ein reineres Brodukt au erhalten, wird Ι,υ-i.aphI;UaIaldehydsäure der Umkristallisation aus Benzol oder Toluol unteren

zogen. Der Saelzpunkt des umkristalliöierten Produktes beträft 169-170⁰C. Aus der vorliegenden Beschrcibunt; ist ersicntlich, daß das erfindunüSüemäße Verfahi'en zur Herstellung von 1,0-iiaphthalaldehydsäure in der Industrie einfach and ohne jede Gefahr deswegen zu realisieren ist, \.eil die sich bei Ozonisierung bildenden explosiven Peroxidverbindun^en sicn direkt im Keaktionsuemisch in Gegenwart von irdalkalihydroxid zersetzen. ^:

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Infol₀edessen entfall ti die Operation der Ausscheidung derselben, und der (jaxiae Prozeß wird dadurch vereinfacht. Außerdem ermöglicht die lirfindun^, die Ausbeute an ..produkt im Vergleich zu dem bekannten Verfahren beinahe zu verdoppeln.

Zur Illuatx'ation des erfindun^'s gemäße η Verfahrens werden konkrete Beispiele seiner Ausführung angeführt.

Beispiel 1.

In einen mit rührwerk, Kühler und Gasleitungsrohr versehenen Reaktor bringt man 20 & Azenaphthylen, 60 g Wasser 2üO ml Azeton uni 3>3 & Kalziumhydroxid ein. Durch die erhaltene suspension wird danach der 2-¹Xo Ozon enthaltende Sauerstoff bei ixaumtemperatur unter kräftigem Rühren durchgelassen. I'üroxidprodukte sind im i^eaktionsgemisch nicht voiiianden (Gehalt aiii aktivem Sauerstoff in Gew./c«Q) Der Niederschlag wird abfiltriert, zur iiintfernun^ der üpuren von Azenaphthylen mit Aceton gewaschen und lait lO/eiLier wäßriger 3alzsäurelÖsung beuandelt. uie nieder^eachlaj.ene Ι,ο-iuiphthalaldehydsäure wird abfiltriert, zur nintfernun^ von Spuren der Salzsäure mit itfas-Ger cöwaschon und aus Benzol umkristallisiert. Sclimelzpunkt des uiakristallisierten Produktes ist 169-17O⁰C. Die Ausbeute an 1,0-Naphtnalaldehydsäure beträft 24,5 £ (ya# der Theorie),

Beispiel 2.

l.iun ozonisiert Azenaphtiiylen analog Beispiel 1, jedoch in ie.onwart von ^j -_lt üariuriiiydroxid. JJiG iieaktionsmasse wird wie im lioispiül 1 benandel.t. Die Ausbeute axi N apht hai aid ehyd säure betrügt W/i> der Theorie.

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Beispiel 3·

Man ozonisiert Azenaphthylen analog Beispiel i, ö^öd°c*i in Gegenwart von 35 £ Magnesiumhydroxid. Die rteaktionsmasse wird wie im Beispiel 1 behandelt. Die Ausbeute an 1,8-Uaphthafelaldehydsäure beträgt 2p g (β7*ί der Theorie).

Beispiel 4.

In den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor bringt man 20 g Azenaphthylen, 60 g Wasser, 200 ml Azeton ein und setzt 20 e Bariumhydroxid zu. Ozonisierung und Behandlung der ■Reaktionsprodukte führt man wie im Beispiel 1 durch. Die Ausbeute an l,ö - itfaphthalaldehydsäare beträgt 2^,2 g (92/> der Theorie).

Beispiel ζ

In den im Beispiel 1 beschriebenen jxeaktor bringt man 20 s Azenaphthylen, 60 g V/asser, 200 m.1 Azeton, 10 g Bariumhydroxid ein. Ozonisierung und Jehandlun^ der Reaktionisprodukte führt man wie im Beispiel 1 durch. iJie Ausbeute an 1,ö-Uaphthalaldehydsäure beträgt 22,4 fo (65;'» der Theorie).

Beispiel 6.

Man ozonisiert 20 g Azenaphthylen in 200 g Methylalkohol in Gegenwart von 20 g Bariumhydroxid. Die Reaktionsprodukte behandelt man wie im Beispiel 1. Die Ausbeute an 1,6-Haphtnalaldehydsäure beträgt 20,5 g (78# der Theorie).

Beispiel '},

Man ozonisiert Azenaphthylen analog Beiypiel ö, jedoch '. im Lledium von 200 g Äthylalkohol. Dio Ausbeute an 1,6-Naphtnalal-

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dehydsüure beträgt 21 £ (öü>ö der Theorie).

Beispiel ti.

2ü ti Azenaphthylen werden analog Beispiel 6, jedoch im !«odioia von 200 {j Propylalkohol ozonisiert. Die Auebeute an 1,6 - Naphthaialdehydsäure beträft 21,5 3 (&5# der Theorie).

Beispiel 9.

Aaenaphthylen wird analog Beispiel 6, jedoch im Medium von 200 {j Butylalkohol ozonisiert. Die Ausbeute an 1,8-Japhthylaldehydsäure beträgt 22,4 {j (ο5/«> der Theorie).

ücispiel 10.

In den i:a .Beispiel 1 beschriebenen Reaktor bringt man 2vJ ^ Azenaphthylon, 20 ^ *Vasser, 200 ^ Butylalkohol und 20 g Kaiziumoyuroxid ein. Das Gemisch wird durchgerührt.

Durch die ei'haltene Suspension wird der 5 % Ozon enthaltende üauerstoif durchgelassen, bis die Absorption des Ozons

ist
beendigt iszxd.

ver. Niederschlag wird abfiltriert und mit heißem Butylallcohol zur Entfernung von Azenaphthylenspuren gewaschen. Die nachfolgende Behandlung der xieaktionsprodukte wird analog dem Beispiel 1 vorgenommen. Die Ausbeute an 1,0-Naphthalaldehydsäure beträft ^^,6 _o (yO/0 der Theorie).

in. allen angeführten Beispielen sind keine üeaktionsperoxiüprodulcte nachgewiesen worden.

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Claims (1)

1. ^; 2Ö34921·

   X. Vorfanron but Herstellung von l»e^iaphthalaldehyä~ säure dusch Ozonlserung von Azenaphthylen iu einem orga·· nlsohen Lösungsmittel, dadurch ßokennsetCh net, daß man die Ozonisierung von Azenaphthylen in Gogoxisart von Erdallialikydrosld im Median eines niederen aliphat schen Alkohols» oder im Gemisch desselben mit Wasser* oder Uodium etnoo niederen aliphatischen Ketons mit Wasser durchführt}, die erhaltene ßcalitionsmasse zur Abtrenung der ce« bildeten l_#£^»Naphthalaldehydsänre von Erdalkalihydroxld mit Salzsäure behandelt und das Stsdprodulst zur Entfernung von Salzsaurespuren . wäscht·

   2· Vorfahren nach Anspruch 1« dadaroh ge» Is. e XL n ζ 9 lohn et, daß nan pro 1 Gen· feil Aaenaphthylec O♦ 5-1,5 Gev«TeUe Erdalkalihydrosid nimmt.

   5· Verfahren naoh Anspruch I₉ 2 dadurch Gekennzeichnet, daß die Ozonisier uns von Azenaphthylon in GeüeruJart von Bariumhydroxid durchgeführt wird·

   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch g e· kennze lehnet, daß die Oaonsierung von Aaenaphthylon in Gegenwart von Uagnesiumhydroxld durchgeführt wird.

   5· Verfahren naoh Anspruch 1,2, dadurch. G kennzeichnet, daß die Ozonisierung von Azenaphthylen in Gegenwart von Kalziumhydroacid durchgeführt wird·

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   6* Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man den OzonialÄinGsprozeß im Medium von Wasser und einem niederem aliphatischen AlUohol im Gewichtavorhaltnis 1:10 durchführt·

   7» Verfahren nach Anspruch 1-5» dadurch gekennze lehnet« daß man die Ozonisierung von Azenaphthylen im Medium von Wassor und einem niederen aliphatischen Keton Im Gevichtsverhöltnie bzw· 1:2-3 durchführt·

   3· Verfaliron nach Anspruch 1-5 und 7» dadurch bekennsoichnet} daß man als Keton Azeton oder Methylethylketon verwendet·

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