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METHODE DE PURIFICATION DE COMPOSES ORGANIQUES.
Les produits bruts obtenus par exemple par oxydation catalytique ou par oxydation avec de l'acide nitrique, contiennent toujours des quantités plus ou moins importantes de sous-produits, principalement sous forme de com- posés nitrés provenant de l'oxydation par l'acide nitrique. La séparation du produit brut de ces sous-produits présente souvent des difficultés considéra- bles. Un procédé de purification communément utilisé repose sur l'emploi d'a- gents réducteurs qui transforment les sous-produits en composés solubles dans l'eauo Il est connu de réduire les composés nitrés difficilement solubles dans l'eau par un mélange de bisulfite de sodium et d'acide formique en solution acide, et par une solution de bisulfite de sodium seule ou par du sulfure de calcium en solution acide.
La présente invention se rapporte à un procédé de purification de composés organiques, de préférence ceux qui sont difficilement solubles dans l'eau pure ou dans une solution acide mais qui sont solubles en solution al- caline, par réduction des composés nitrés et autres composés réductibles se présentant à l'état de sous-produits en substances facilement solubles dans 1-'eau, par traitement d'une solution alcaline du produit brut par l'anhydride sulfureux ou par un dérivé organique de l'anhydride sulfureux, par exemple l'acide benzène-ou-toluène sulfinique. Le S02 gazeux est introduit dans la solution alcaline sous la pression atmosphérique en élevant la température.
On peut encore ajouter le S02 sous forme liquide ou en solution dans un solvant approprié,, ou à l'état de composé libérant facilement du S02 dans les condi- tions prévalant durant la purification. Il se produit une réduction des sous- produits réductibles en même temps qu'une décoloration de la solution. Dans certains cas, il peut être avantageux de poursuivre le traitement avec le SO2 jusqu'à la formation d'une solution acide, de laquelle le produit de tête plus pur est obtenu directement à l'état cristallisé. Dans d'autres cas, il est plus avantageux d'interrompre le traitement par S02 lorsque le produit de tête mon-
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tre une tendance à précipiter.
La solution est acidifiée avec un acide minéral ou avec un acide organique plus fort après réduction, et le produit de tête précipité est traité ultérieurement de manière connue.,
En règle générale, un certain excès d'alcali est nécessaire, et cet excès est réglé en rapport avec la teneur en impuretés dans le produit brut de sorte que la réduction soit complète.
Le procédé suivant l'invention décrite ci-dessus présente de nom- breux avantagesLe S02 est un produit bon marché, dosable facilement, et qui peut être récupéré après le processus de purification pour être à nouveau utilisé. On obtient de plus une purification complète et une décoloration du produit de tête.
On donne ci-après quelques exemples du procédé. L'invention n'est pas limitée aux applications des composés mentionnés dans les exemples mais comprend un procédé pour purifier les produits bruts de différentes sortes, qui, difficilement solubles en solution aqueuse acide ou neutre mais facilement soluble en solution alcaline, contiennent des sous-produits réductibles par SO2.
EXEMPLE la
On lave complètement à l'eau de l'acide benzoïque brut contenant environ 16% de composés nitrés en vue d'éliminer les produits solubles dans l'eau. On dissout ensuite le produit humide dans de l'ammoniaque dilué en sor- te que la solution soit à 10% environ par rapport à l'acide benzoïque et con- tienne un excès d'ammoniaque d'environ 40%. On introduit de l'anhydride sulfu- reux lentement dans la solution sous pression atmosphérique en élevant la tem- pérature (environ 70 C) jusqu'à ce que la couleur rouge intense se soit changée en couleur plus claire,, et jusqu'à ce que l'acide benzoïque soit précipité par l'anhydride sulfureux.
On traite ensuite l'acide benzoïque de manière connue, il contient moins de 0,01% de composés nitrés, possède une couleur blanche et un poids équivalent correspondant à sa valeur théorique.
EXEMPLE 2.
On dissout de l'acide téréphtalique brut contenant environ 7% de composés nitrés dans de l'ammoniaque comme dans l'exemple précédent, toutefois, avec un excès d'ammoniaque de 10% seulement, après quoi on introduit du S02 dans la solution., lentement, sous la pression atmosphérique et en élevant la température (environ 70 C). On introduit une quantité de S02 juste suffisante pour la réduction des composés nitrés. On arrête l'addition de S02 lorsque 1' acide téréphtalique montre une tendance à précipiter. La solution est mainte- nue à cette même température élevée pendant environ une heure pour achever la réduction. L'acide téréphtalique est précipité ensuite par un acide minéral et traité ultérieurement de manière connue.
La teneur en composés nitrés dans l'acide téréphtalique est inférieure à 0,01%. Sa couleur est blanche ou légè- rement verdâtre.
EXEMPLE 3.
On lave tout d'abord à l'eau chaude de l'acide téréphtalique brut contenant environ 7% de composés nitrés et une certaine teneur en acide tolui- que comme impuretés, et on le fait bouillir sous agitation avec son double poids d'alcool éthylique à 40% pendant une heure. On sépare d'abord l'alcool éthylique par filtration à chaud,, et on traite ensuite l'acide téréphtalique brut comme dans l'exemple 2 après un second lavage à l'eau. On obtient un pro- duit blanc, avec un poids équivalent voisin de la valeur théorique, et avec une teneur en composés nitrés inférieure à 0,01%.
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METHOD OF PURIFICATION OF ORGANIC COMPOUNDS.
The crude products obtained, for example, by catalytic oxidation or by oxidation with nitric acid, always contain more or less large quantities of by-products, mainly in the form of nitro compounds resulting from oxidation with nitric acid. . The separation of the crude product from these by-products often presents considerable difficulties. A commonly used purification process is based on the use of reducing agents which convert the by-products into water-soluble compounds. It is known to reduce nitro compounds that are hardly soluble in water by a mixture of bisulphite of sodium and formic acid in acidic solution, and by sodium bisulfite solution alone or by calcium sulfide in acidic solution.
The present invention relates to a process for purifying organic compounds, preferably those which are hardly soluble in pure water or in an acid solution but which are soluble in alkaline solution, by reduction of nitro compounds and other reducible compounds. in the form of by-products in substances easily soluble in water, by treatment of an alkaline solution of the crude product with sulfur dioxide or with an organic derivative of sulfur dioxide, for example benzene-or-toluene sulfinic acid. The SO2 gas is introduced into the alkaline solution under atmospheric pressure while raising the temperature.
The SO2 can also be added in liquid form or in solution in a suitable solvent, or as a compound which readily releases SO2 under the conditions prevailing during purification. A reduction in reducible by-products occurs along with discoloration of the solution. In some cases it may be advantageous to continue the treatment with SO2 until an acidic solution is formed, from which the purer overhead product is obtained directly in the crystalline state. In other cases, it is more advantageous to discontinue SO2 treatment when the overhead product becomes
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be a tendency to rush.
The solution is acidified with a mineral acid or with a stronger organic acid after reduction, and the precipitated overhead product is further processed in known manner.
As a rule, some excess of alkali is required, and this excess is controlled in relation to the content of impurities in the crude product so that the reduction is complete.
The process according to the invention described above has many advantages. SO 2 is an inexpensive product, easily assayed, and which can be recovered after the purification process to be used again. In addition, complete purification and decoloration of the overhead product is obtained.
Some examples of the process are given below. The invention is not limited to the applications of the compounds mentioned in the examples but comprises a process for purifying the crude products of different kinds, which, hardly soluble in acidic or neutral aqueous solution but easily soluble in alkaline solution, contain sub- products reducible by SO2.
EXAMPLE the
Crude benzoic acid containing about 16% nitro compounds is washed completely with water in order to remove the water soluble products. The wet product is then dissolved in dilute ammonia so that the solution is about 10% based on the benzoic acid and contains about 40% excess ammonia. Sulfurous anhydride is slowly introduced into the solution under atmospheric pressure with the temperature raised (about 70 ° C.) until the intense red color has changed to a lighter color, and until that benzoic acid is precipitated by sulfur dioxide.
Benzoic acid is then treated in a known manner, it contains less than 0.01% of nitro compounds, has a white color and an equivalent weight corresponding to its theoretical value.
EXAMPLE 2.
Crude terephthalic acid containing about 7% nitro compounds was dissolved in ammonia as in the previous example, however, with only 10% excess ammonia, after which SO2 was introduced into the solution. slowly, under atmospheric pressure and raising the temperature (about 70 C). A quantity of SO2 is introduced which is just sufficient for the reduction of the nitro compounds. The addition of SO2 is stopped when the terephthalic acid shows a tendency to precipitate. The solution is held at this same high temperature for about an hour to complete the reduction. The terephthalic acid is then precipitated with a mineral acid and subsequently treated in known manner.
The content of nitro compounds in terephthalic acid is less than 0.01%. Its color is white or slightly greenish.
EXAMPLE 3.
Crude terephthalic acid containing about 7% nitro compounds and a certain content of tolic acid as impurities is first washed with hot water and boiled with stirring with its double weight of alcohol. 40% ethyl for one hour. The ethyl alcohol is first separated by hot filtration, and the crude terephthalic acid is then treated as in Example 2 after a second washing with water. A white product is obtained, with an equivalent weight close to the theoretical value, and with a nitro compound content of less than 0.01%.