AT225180B - Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäure - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäure 
Die Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von Bernsteinsäure. Es ist bereits ein Verfahren bekannt, aus polysaccharidischen Rohstoffen, wie z. B. Cellulose und Hemicellulose, ein Gemisch von Bernsteinsäuren und Oxycarbonsäuren, insbesondere auch Oxydicarbonsäuren mit 5 und 6 C-Atomen, zu gewinnen. 



  Technisch von Bedeutung sind vor allem die im Gemisch enthaltenen Dicarbonsäuren, von denen die   K, x'-Dioxyadipinsäure   sich nach ihrer Abtrennung, z. B. als schwer lösliches Salz, in die in der Kunststoffindustrie geschätzte Adipinsäure überführen lässt. Verglichen mit der Dioxyadipinsäure sind etwa in doppelter Menge   x-Oxyglutarsäure   und in geringer Menge Bernsteinsäure vorhanden. Oxyglutarsäure lässt sich nach Abtrennung analog der Dioxyadipinsäure in Glutarsäure umwandeln. 



   Da aber auch Bernsteinsäure als Rohstoff von gewisser Bedeutung ist, erscheint es lohnend, die   oc-Oxy-   glutarsäure durch einen gelenkten oxydativen Abbau in Bernsteinsäure überzuführen, was z. B. mit wässeriger Kaliumpermanganatlösung, allerdings wenig wirtschaftlich, möglich ist. Hiebei ist es nicht notwendig, dass die als Ausgangsmaterial dienende Oxyglutarsäure in hoher Reinheit isoliert wird. Liegt z. B. ein Gemisch der drei angeführten Dicarbonsäuren vor, so lässt sich die Dioxyadipinsäure in Form eines schwer löslichen Salzes leicht fast vollständig abtrennen. Das Restgemisch, das überwiegend Oxyglutarsäure neben einer   geringen Restmenge Dioxyadipinsäure enthält,   kann man direkt für die Oxydation zur Bernsteinsäure einsetzen.

   Dass anwesende Adipinsäure grundsätzlich nicht stören kann, ist leicht ersichtlich, da der hier von beiden Enden her einsetzende oxydative Abbau auch zur Bernsteinsäure führt. 



   Von entscheidender Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit der Gewinnung von Bernsteinsäure in dieser Weise ist aber ein geeignetes Oxydationsmittel. Zweckmässig erscheint zunächst eine Lösung von Alkali- 
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 sich jedoch ein völliger Misserfolg. Als Reaktionsprodukt tritt nämlich neben Kohlendioxyd und Ameisensäure nur Oxalsäure in grosser Menge auf. Die erwartete Bernsteinsäure wird also entweder gar nicht oder nur in verschwindender Menge gefunden. Dieser Reaktionsablauf wird verständlich, wenn man sich an die bekannte und vielfach sogar technisch ausgenutzte Einwirkung von Alkalihypochlorit auf aliphatische Alkohole, Aldehyde und Ketone erinnert, bei der sich unter anderem auch chlorhaltige Stoffe bilden. 



   Man kann nun aber eine reine oxydative Wirkung des Hypochlorits im Sinne der Gleichung 
2NaOCl = 2NaCl+0, auch im Falle der Oxyglutarsäure erreichen, wenn man erfindungsgemäss die für diese unter Sauerstoffentwicklung verlaufende Zersetzungsreaktion bekannten und in den Lehr- und Handbüchern (z. B. Gmelin, Handbuch der Anorganischen Chemie, 8. Auflage, 1927, System Nr. 6, Seiten 277 bis 281) beschriebenen Katalysatoren in verhältnismässig geringer Menge zusetzt. So ist z. B. Kobalt (II)-nitrat, Nickel (II)-sulfat oder eine Mischung von Nickel (II)- und   Kupfer (II)-sulfät   geeignet. Auch kann Kupfer (II)-sulfat oder Eisen (II)-chlorid verwendet werden, jedoch zersetzen sie die Bleichlauge nur verhältnismässig langsam.

   Die zugesetzten Kobalt- oder Nickelsalze (vorzugsweise 2-8%, bezogen auf die Menge der zu oxydierenden Säure) werden in der alkalischen Bleichlauge vermutlich in die entsprechenden Peroxyde übergeführt, die die eigentlich wirksamen Katalysatoren darstellen. Die eingesetzten Katalysatoren liegen nach beendeter Reaktion als Oxyde am Boden des Reaktionsgefässes, können abfiltriert und für die Wiederbenutzung aufgearbeitet werden. Vorteilhaft verwendet man das Hypochlorit im Überschuss. 



   Die Ausbeute an Bernsteinsäure erreicht beim Einsatz von Oxyglutarsäure unter günstigen Reaktions- 
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 über 20   C zu steigen. Nach 20 Stunden ist die im   Überschuss   angewandte Bleichlauge verbraucht. Dann säuert man nach Abfiltrieren des Katalysators die Lösung mit Salzsäure an und dampft sie zur Trocknung ein. Aus dem Rückstand werden mit Aceton 2, 12 g   (70% der   Theorie) rein weisse Bernsteinsäure (Fp   1850 C)   isoliert. 
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 Bleichlauge unter Zusatz von 0, 2 g Kobalt (II)-nitrat während 30 Stunden bei   200 C   oxydiert. Erhalten werden neben 0, 4 g Oxalsäure 1, 85 g Bernsteinsäure   (56% der   Theorie).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäure durch Oxydation von oc-Oxyglutarsäure oder oc, oc'-Dio- xyadipinsäure oder einem Gemisch der beiden Säuren mit einer wässerigen Lösung von Alkalihypochlorit, dadurch gekennzeichnet, dass den alkalischen Reaktionslösungen Katalysatoren, die auf Hypochloritlösungen zersetzend wirken, z. B. Nickel (II)-sulfat, zugesetzt werden.