AT275504B - Verfahren zur Reinigung von 2,5-Dihydroxyterephthalsäure - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Reinigung von   2, 5-Dihydroxyterephthalsäure   
Gegenstand des Patentes Nr. 266815 ist ein Verfahren zur Reindarstellung   von 2, 5-Dihydroxyte-   rephthalsäure, bei dem die Säure in Form ihrer Alkalisalze aus Wasser umkristallisiert und anschliessend in an sich bekannter Weise aus den Salzen in Freiheit gesetzt wird. 



   Üblicherweise   stellt man 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure   durch Einwirkung von Kohlendioxyd auf Al- kaliverbindungen des Hydrochinons oder durch Einwirkung auf Gemische aus Hydrochinon und Alkaliverbindungen unter Druck und bei erhöhter Temperatur her. Aus den dabei entstehenden Salzen wird nach deren Auflösung in Wasser und nach Filtration der erhaltenen Lösungen die 2, 5-Dihydroxyterepthalsäure   durch Ansäuern freigemacht. Die   so anfallenden Produkte sind sehr unrein, man erhält bestenfalls graugrüne Pulver. Reine 2,5-Dihydroxyterephthalsäure ist hellgelb. Die Gewinnung der gegenständlichen Verbindung ist auch auf anderem Weg denkbar, z. B. über Pyromellithsäureanhydrid, doch entsteht dann die Säure ebenfalls mit vielen Verunreinigungen, die beseitigt werden müssen. 



   Eine Reinigung der erwähnten 2,5-Dihydroxyterephthalsäure-Produkte auf bekanntem Weg, nämlich durch Umkristallisation, stösst auf grösste Schwierigkeiten, da diese Verbindung ähnlich wie die Terephthalsäure in allen gängigen Lösungsmitteln ausserordentlich schwer löslich ist. Die Umkristallisation auch nur weniger Gramme bedarf des Einsatzes unverhältnismässig grosser Flüssigkeitsmengen. Es kommt hinzu, dass auch die Auflösungsgeschwindigkeit der 2,5-Dihydroxyterephthalsäure in den gängigen Lösungsmitteln sehr gering und diese in Lösung gegenüber Sauerstoff empfindlich ist.

   Es muss daher die Säure beim Umkristallisieren mit grossen Mengen sauerstoffhältiger   Lösungsmittel - diese   stehen ja gewöhnlich immer unter Luftzutritt - lange Zeit in Wechselwirkung bleiben, was dazu führt, dass der Reinigungseffekt hinter den Erwartungen zurückbleibt : man erhält nur hellbraune Produkte. Eine Befreiung grosser Lösungsmittelmengen von Sauerstoff ist wirtschaftlich nicht vertretbar. 



   Man hat wegen der eben beschriebenen Schwierigkeiten auf eine Reinigung der 2,5-Dihydroxyterepthalsäure bislang überhaupt verzichtet und die unreinen Produkte, wie sie nach der Synthese unmittelbar aus den Salzen freigemacht werden, weiterverwendet. Abgesehen davon, dass ein derartiges Vorgehen vielfache Nachteile nach sich zieht, gibt es Fälle, in denen nur sehr reine Produkte eingesetzt werden können. 



   Erst durch das Verfahren nach dem Patent Nr. 266815, demzufolge die 2,5-Dihydroxyterephthalsäure in ein Alkalisalz übergeführt und in dieser Form aus Wasser umkristallisiert wird, bevor die Säure wieder in Freiheit gesetzt wird, wurde es möglich, die 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure in wirklich reiner Form zu erhalten. 



   Es wurde nun gefunden, dass man gemäss der Erfindung zur Reinigung von 2,5-Dihydroxyterephthalsäure auch ihre Ammoniumsalze aus Wasser umkristallisieren kann. Die unreine Säure wird in heissem verdünntem Ammoniak gelöst. Durch Abkühlen dieser Lösung bringt man das Ammoniumsalz zur Kristallisation. Das Kristallisat wird abgetrennt und wieder in Wasser gelöst, worauf man durch Ansäuern reine 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure fällt. Dieses Vorgehen eröffnet aber auch noch die Möglichkeit, an 

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Ammoniak dadurch zu sparen, dass man die Lösung vor dem Ansäuern erhitzt und dabei einen grossen
Anteil an Ammoniak als wässerige Lösung austreibt, der dann zum Auflösen weiterer unreiner 2, 5-Di- hydroxyterephthalsäure verwendet werden kann.

   Der austreibbare Anteil ist gross, da die Ammonsalze der gegenständlichen Säure in wässeriger Lösung stark hydrolytisch gespalten sind. 



   Der Umstand, dass die Einwirkung von Luftsauerstoff aus der 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure in mi- neralsaurer Lösung langsam, in alkalischem Medium aber mit merklicher Geschwindigkeit dunkle Oxy- dationsprodukte entstehen lässt, stört dabei nur wenig, da auch die Ammonsalze der gegenständlichen Säure sich einerseits sehr rasch auflösen lassen und anderseits leicht kristallisieren, so dass die basischen Lösungen demnach nur kurz der Einwirkung des Luftsauerstoffes ausgesetzt zu werden brauchen. Achtet man darauf, so ergeben sich nur geringfügige Nachteile hinsichtlich Ausbeute und Reinheit, auf jeden Fall erhält man dann ein gelbes Produkt. Die angedeuteten Nachteile können aber noch grösstenteils dadurch vermieden werden, dass man, wie dies bereits im Patent Nr. 266815 vorgeschlagen ist, mit einem Zusatz vonReduktionsmitteln, wie z. B.

   Natriumbisulfit oder Hydrochinon, arbeitet   und/oder-legt   man auf höchste Reinheit Wert - die anfallenden Lösungen unter sauerstoffreier Atmosphäre handhabt. Das Volumen dieser Lösungen ist im Verhältnis zur Einsatzmenge an   2, 5-Dihydroxyterephthalsäureso   klein, dass diese Massnahmen wirtschaftlich verteten werden können. 



     Beispiel l :   10 Teile stark verunreinigter 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure, die   94% reiner Säure   enthielten, wurden in einer Mischung von 10 Teilen konzentrierter wässeriger Ammoniaklösung (P 20 = 0, 910 g/ml) und 90 Teilen Wasser bei   950C   gelöst. Die erhaltene Lösung wurde heiss filtriert und anschliessend auf   80C   abgekühlt. Es fiel ein Kristallisat an, das von der Mutterlauge abgenutscht und in heissem, ganz schwach ammoniakalischen Wasser gelöst wurde. Beim Ansäuern schied sich ein hellgelber Niederschlag aus, der abfiltriert, mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet wurde. Es fielen 6 Teile Produkt an, die   99, 7% Gew.-% reiner 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure   enthielten.

   Durch Ansäuern der Mutterlauge entstand ein schwarzbrauner Niederschlag, der etwa 90   Gew. -0/0 2, 5-Dihydroxyte-   rephthalsäure aufwies und der wie oben in Ammoniak gelöst und neuerlich dem Reinigungsverfahren unterzogen wurde. Es konnten aus der Mutterlauge noch 3 Teile Produkt mit   99, 5 Gew.-% 2, 5-Di-   hydroxyterephthalsäure gewonnen werden. 



   Beispiel 2 : 10   Teile stark verunreinigter 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure,   wie bei Beispiel 1, wurden   in einer Mischung von lOTeilen konzentrierter wässeriger Ammoniaklösung (p = 0, 910 g/ml),     0, 5   Teilen Natriumbisulfit und 90 Teilen Wasser bei   950C   gelöst. Die erhaltene Lösung wurde heiss filtriert und anschliessend auf   80C   abgekühlt. Das weitere Vorgehen entsprach Beispiel 1. Es fielen insgesamt 9, 2 Teile Produkt mit   99, 8 Gew.-lo 2,   5-Dihydroxyterephthalsäure an.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Reinigung von 2, 5-Dihydroxyterephthalsäure durch Umkristallisieren von Alkalisalzen der Säure aus Wasser und Freimachen der Säure aus den gereinigten Salzen, wobei gegebenenfalls unter Ausschluss von Luftsauerstoff bzw. in Gegenwart eines Reduktionsmittels, wie z. B. Natriumbisulfit, gearbeitet wird, nach Patent Nr. 266815, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ammoniumsalze der Säure einsetzt.