CH315580A - Verfahren zur Herstellung von Diestern aromatischer Dicarbonsäuren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Diestern aromatischer Dicarbonsäuren

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CH315580A
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Ewald Dipl Chem Katzschmann
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Imhausen & Co Gmbh
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Description


  Verfahren zur Herstellung von     Diestern    aromatischer     Dicarbonsäuren       Es ist bekannt, dass     Alkylaromaten    durch  Behandlung mit elementarem Sauerstoff oder       sauerstoffhaltigen    Gasen in flüssiger Phase bei  erhöhter Temperatur, zweckmässig in     Clegen-          wart        von        Katalysatoren,        wie     oxydiert werden können. So lassen     sich     z.

   B.     Toluol    relativ leicht zu     Benzoesäure,    die       Xylole        zti        Toluylsäuren    usw. oxydieren. Ent  halten die     Alkylaroinaten    mehrere     oxydierbare          Alkylgruppen,    z.

   B.     Methylgruppen,    wie die       Xylole,        Mesitylen        (1,3,5-Trimetliyl-benzol),          Pseudoettiiiol        (1,2,4-Trimethyl-betizol),        Durol          (1,2,4,5-Tetrameth.#-1-benzol)    usw., oder auch  längere     Alkylketten,    wie die     ilet.h-#-läthylben-          zole,    die     Cymole        (Metliylisopropylbenzole)     usw., und die entsprechenden Derivate mehr  kerniger     Aronra.ten,    wie Naphthalin,     Diphenyl,

            Anthracen    usw., so stellt man fest, dass die  Oxydation der ersten     oxydierbaren        Alkyl-          gruppe    zur     Carboxylgruppe    mehr oder weni  ger leicht vonstatten geht, dass aber die Wei  teroxydation der gebildeten     alkylierten    aro  matischen     Monoearbonsäure    zur     Diearbonsäure     usw.     unverhältnismässig    viel schwieriger vor       sieh    geht, so dass sieh auf diesem Wege     Di-          oder        Polyearbonsäuren    nur sehr schwer her  stellen lassen.

    



  Dagegen     erfolgt    die     Veresterung    der     Di-          carbonsäuren    zu den     Diestern    ohne Schwierig  keiten.    Es wurde nun gefunden, dass die Oxy  dation der zweiten     Alkylgruppe    mit elemen  tarem     Sauerstoff    oder Sauerstoff enthaltenden  Gasen bei erhöhter Temperatur, gegebenen  falls unter Druck, vorteilhaft in Gegenwart  von Katalysatoren, wie     Schwermetallverbin-          dungen,    mit wesentlich erhöhter Geschwindig  keit und verbesserten Ausbeuten vor sich geht,

    wenn man die bereits durch Oxydation ge  bildete     Carboxylgruppe    zuvor verestert und  dann die     monoa.lkvlierten    aromatischen     Mono-          ca.rbonsäureester    an Stelle der freien Säuren  der Oxydation unterwirft.  



  Die entstandenen     Diearbonsäuremonoester     lassen sich dann in üblicher Weise in die     Di-          ester    überführen.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren zur  Herstellung von     Diestern    aromatischer     Di-          earbonsäuren    durch Oxydation     dia.lkylierter     aromatischer     Verbindungen    mit Sauerstoff  oder sauerstoffhaltigen Gasen in flüssiger  Phase und     Veresterung    der gebildeten     Carb-          oxylgruppen    ist somit dadurch gekennzeichnet,

    dass die bei der Oxydation der     dialkylaroma-          tischen    Verbindungen auftretenden     monoalky-          lierten    aromatischen     Monoearbonsäuren    ver  estert werden, die Monoester zu den     Dicarbon-          säureestern    weiteroxydiert werden und diese  schliesslich durch     Veresterung    der zweiten       Carboxylruppe    in die     Dicarbonsäure-diester         übergeführt werden. Auf diese Weise gelingt  es, gegenüber bekannten Verfahren so-wohl       Reaktionsgesehwdndigkeit    als auch Ausbeute  erheblich zu steigern.

   Die Reihenfolge der  einzelnen     Reaktionsstufen    ist beim     erfindunf-s-          gemässen    Verfahren also die folgende:  Oxydation der ersten     Alkylgruppe    zur       Carboxylgruppe,        Veresterung    dieser     Carboxyl-          gruppe,    Oxydation der zweiten     Alkylgrttppe          zur        Carboxylgruppe,        Veresterung    dieser zwei  ten     Carboxylgruppe.     



  Die Überführung der schwer     oxydierbaren          monomethy        laromatischen        Monocarbonsäuren     in die leichter     oxy        dierbaren    Ester erfolgt  zweckmässig, bevor ihre Konzentration in dem  Reaktionsgemisch so angestiegen ist, dass die  Geschwindigkeit der Sauerstoffaufnahme  merklich abgesunken ist.

   Es ist grundsätzlich  ohne Bedeutung, ob die     Überführung    der  schwer     oxydierbaren    Säuren in die leichter       oxydierbaren    Ester nach ihrer völligen oder  teilweisen Abtrennung von den übrigen Kom  ponenten des     Reaktionsgemisehes    oder in ihrer  Gegenwart erfolgt; die im Einzelfall     zweek-          mä.ssigste    Arbeitsweise ist, durch einen ein  fachen Versuch leicht. zu     ermitteln.     



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren  lassen sieh die Ester sowohl ein- als auch mehr  wertiger Alkohole herstellen, und zwar sowohl  von     aliphatisehen    als auch von     eyeloalipha.ti-          schen    und aromatischen Alkoholen, wie z. B.       Toluvlalkohol.     



  In der weiteren Beschreibung und in den  Beispielen wird vor allem die     Durehführung     der Oxydation der     Monoaiky1monoearbon-          sä.ureester    zu den     Diearbonsäure-monoestern     näher erläutert; die übrigen Stufen lassen sich  in bekannter Weise durchführen.  



  Ein technisch besonders wichtiges Beispiel  für die Anwendung des erfindungsgemässen  Verfahrens ist die Herstellung der     Phthal-          sä.ureester    unter Oxydation von     Xylolen    zu       Toluylsäuren,    insbesondere die Herstellung der       Terephthalsäureester    über p -     Toluylsäure.     Während die Oxydation der     Toluylsäuren    mit       Sauerstoff    oder     sauerstoffhaltigen    Gasen     auch     bei erhöhter Temperatur und\ in Gegenwart  von Katalysatoren     nur    äusserst träge verläuft,

      lassen sieh die     Toluylsäureester    glatt     zti        Phthal-          säuremonoestern    oxydieren und diese in be  kannter Weise in die     Diester        überführen.    Da  bei kann man sowohl von reinen     ToluyIsäure-          estern    ausgehen als auch von ihren     CTemisehen     untereinander.  



  Die Temperatur, bei der die Oxydation  der     Toluylsäureester    mit Sauerstoff oder  sauerstoffhaltigen Gasen durchgeführt wird,  kann in weiten Grenzen     schwanken;    praktisch  liegt sie zwischen etwa 80 und 250  C, vor  teilhaft zwischen etwa 110 und 200  C. Durch  die Erhöhung des Druckes wird die Reaktions  geschwindigkeit erhöht; auch gestattet eine       Druekerhöhung,    die Reaktionstemperatur zu  steigern, ohne dass das Arbeiten in flüssiger  Phase aufgegeben zu     werden    braucht. Zweck  mässig werden die Abgase der Oxydation ge  kühlt und das sieh abscheidende Kondensat  nach Abtrennung des gebildeten Wassers in  das Oxydationsgefäss     zurückgeführt.     



  Als     Kataly        satoren    eignen sich die für Oxy  dationen mit     gasförmigem    Sauerstoff bekann  ten, insbesondere die Salze von Metallen, die  wie Kobalt oder Mangan in mehreren     Wertig-          keitsstuten    aufzutreten vermögen. Als beson  ders geeignet haben sieh die Salze des Kobalts  mit.     Toluylsäure    oder auch mit niederen Fett  säuren, insbesondere dem bei der Paraffinoxy  dation anfallenden     Gemiseh    der Vorlauffett  säuren mit 6-12     C-Atomen    erwiesen.  



  Besonders einfach gestaltet sich die Her  stellung des     Tere-    und     Isophthalsäuremono-          methylesters    aus dem entsprechenden     Toluyl-          sä.uremethylester.    Die     Tere-        txnd        Isophthal-          säuremonomethvlester    sind auch in dem heissen       Oxy        dationsgemiseh    nur begrenzt löslich und  scheiden sich beim Abkühlen z.

   B. auf 30 bis  50  C fast vollständig in gut kristallisierter  Form ab, so dass sie leicht     abfiltriert    werden  können; nach einfachen     i    Waschen mit einem  Lösungsmittel, zum     Beispiel    mit     liethanol,     sind     d.ie        Honoester    sogar     sehmelzptmktrein.     



  Sie lassen sieh auf     bekannte    Weise     weiter-          verestern.    Die     flüssiggebliebenen    Anteile des  Oxydationsgemisches können mit dem in ihnen  gelösten Katalysator unmittelbar weiter oxy  diert werden. Der zum Waschen des auskri-      stallinierten     Tere-    bzw.     Isophthalsäuremono-          methylesters    benutzte Methylalkohol wird  zweckmässig ohne weitere Aufarbeitung zur       Veresterung    der als Ausgangsmaterial die  nenden     Toluylsäure    verwendet.  



  Eine andere Ausführungsform des be  schriebenen Verfahrens besteht darin, die       Phthalsäuremonomethylester    aus den Ab  gasen der Oxydation durch fraktionierte Kon  densation auszuscheiden. Es gelingt hierbei  ohne weiteres, den Monoester als     schmelz-          punktreines        Sublimat    an den Kühlflächen aus  zuscheiden.     Cewünschtenfallskann    der Mono  ester auch durch Neutralisation mit Alkalien  in Form der     Estersalze    aus dem     Reakt.ions-          gemiseli    ausgeschieden werden oder auch durch  Extraktion mit heissem Wasser bzw.

       wässrigen          Methanolmischungen.     



  Anstatt von reinen     Toluylsäureestern    aus  zugehen, lassen sich auch mit Vorteil die       toluylsäurehaltigen    Produkte verwenden, wie  sie z. B. durch Oxydation von     Xylolen    auf an  sich bekannte Weise erhältlich sind.  



  Hierbei werden zweckmässig die     Xylole     zunächst mit Sauerstoff oder Luft, zweck  mässig in Gegenwart von Oxydationskataly  satoren bis zur Bildung grösserer Mengen von       Toluylsäuren    oxydiert und die gebildeten Säu  ren durch Filtration aus dem zweckmässig ab  gekühlten Reaktionsgemisch, oder auch durch       Abdestillieren    des unveränderten     Xylols    iso  liert.

   Das isolierte     Säur        egemiseh    wird in an sich  bekannter Weise verestert, der     beigemiselite          Diearbonsäureester    gegebenenfalls abgetrennt,  was auf Grund seiner geringen Löslichkeit  leicht, zu erreichen ist, und die     ToluyIsäure-          ester    entweder für sieh oder im Gemisch mit  den     anoxydierten        Xylolen,    aus denen die     To-          luyIsäuren    abgetrennt, worden waren, und       Friselixvlolen    weiter     oxydiert.     



  Wird die Weiteroxydation der     ToluyIsäure-          ester    gemeinsam mit. den     Xylolen    vorgenom  men, so scheidet. sich mit fortschreitender  Oxydation ein Gemisch von     Toluylsäuren    und       Diearbonsäuremonoestern    neben wenig     Dicar-          bonsäuren    ab, das abgetrennt. und verestert  wird. Aus dem     Estergemiseli    werden zweck-    mässig die     Dicarbonsäurediester    abgetrennt  und die     Toluylsäureester    erneut oxydiert.  



  Es ist auch möglich, die     Toluylsäuren    in  Gegenwart der     Xy        lole,    ohne sie vorher abzu  trennen, zu verestern, indem man das Oxy  dationsgemisch mit einem Alkohol und ge  gebenenfalls     Veresterungskatalysator    versetzt,  bis zum     Inlösunggehen    der     Toluylsäuren    zum  Sieden erhitzt, überschüssigen Alkohol und     Di-          carbonsKurediester    abtrennt und weiter oxy  diert.

   Auf diese Weise gelingt es, die     Xylole     ohne Zuhilfenahme anderer Oxydationsmittel  als gasförmigen Sauerstoff in die     Dicarbon-          säureester    überzuführen.  



  Die     Veresterung    der     toluylsäurehaltigen     Produkte kann dabei in an sich bekannter  Weise erfolgen, zweckmässig unter Benutzung  von     Veresterungskatalysatoren,    wie konzen  trierter Schwefelsäure, Chlorwasserstoff oder  dergleichen. Die Verwendung von Chlorwas  serstoff hat den besonderen Vorteil, dass er  gleichzeitig mit dem überschüssigen Alkohol  abgetrieben wird und ein unmittelbar zur  Weiteroxydation geeigneter Ester anfällt.  



  Für technische Zwecke wird das erfin  dungsgemässe Verfahren vorteilhaft konti  nuierlich durchgeführt, indem das bei der  Oxydation der     Dialkylaromaten    gebildete  Säuregemisch kontinuierlich aus dein Kohlen  wasserstoff und bzw. oder der bei der Weiter  oxydation des abgetrennten und veresterten  Säuregemisches entstehende     Dicarbonsäure-          monoester    kontinuierlich aus dem zu oxydie  renden     Estergemisch    entfernt wird, wobei die  Zusammensetzung der zu oxydierenden Ge  mische durch Rückführung der von den Säu  ren bzw. Monoestern befreiten Oxydations  produkte sowie durch Zugabe von frischem  Kohlenwasserstoff bzw. Frischester annähernd  konstant gehalten wird.  



  Durch die kontinuierliche     Abscheidung        desi     Säuregemisches aus dem     Xylol    und bzw. oder  des     Dicarbonsäuremonoesters    aus dem Ester  gemisch wird erreicht, dass die Oxydation  völlig gleichmässig     verläuft    und Schwierig  keiten der Oxydationsdurchführung, wie sie  durch die     Änderung    der Oxydationsgeschwin  digkeit infolge der sich ständig verändernden      Zusammensetzung der zu oxydierenden Ge  mische auftreten, vermieden werden.  



  Die kontinuierliche Abtrennung des  Säuregemisches aus dem der Oxydation unter  worfenen     Xylol    erfolgt     zweckmässig    dadurch,  dass ständig ein Teil des Oxydationsgemisches  aus dem Oxydationsgefäss entfernt und ab  gekühlt wird, und die auskristallisierenden  Stoffe mechanisch, z. B. durch Filtrieren oder       Abschleudern,    abgetrennt werden.

   Es ist auch  möglich, den abgezogenen Teil des Oxydations  gemisches durch Destillation von unveränder  tem     Xy        lol    zu befreien oder die Säuren mit  Hilfe fester oder     gelöster    basischer Stoffe oder  durch Extraktion mit heissem Wasser oder  verdünntem Alkohol aus dem     Xy        lol    zu entfer  nen, doch hat sich die     Abscheidung    durch Ab  kühlung und mechanische Abtrennung des       Ausgeschiedenen    als am vorteilhaftesten er  wiesen.  



  Die Temperatur, auf die zur     Abseheidung     der entstandenen Säuren     abgekühlt    werden  muss, hängt von der Art der     Kohlenwasser-          stoffe    und der Säuren sowie den Konzentra  tionen, das heisst dem     Oxydationsgrad,    ab.  Zweckmässig ist, es, den     Oxydationsgrad    auf  einer solchen Höhe zu halten, dass beim Abküh  len auf etwa normale Temperatur     -ein    bequem  zu handhabendes, insbesondere     pumpbares     Gemisch von Kristallen mit Flüssigkeit anfällt.  Bei der Oxydation von z.

   B.     p-Xy        lol    ist dies  der Fall, wenn man die     Verseifungszahl    des  Oxydationsproduktes auf etwa 260 bis 340  hält. Natürlich ist es möglich, den     Oxy        dations-          grad    auch auf einem davon abweichenden       Wert.    zu halten.  



  Die von den ausgeschiedenen Säuren abge  trennten flüssigen Anteile werden erneut der  Oxydation zugeführt, und zwar zweckmässig  zurückgeführt. Wenn der     Ausgangskohlen-          wasserstoff,    z. B. das     p-Xylol,    nicht aus der  reinen     p-Verbindung    besteht, sondern noch       isomere        und/oder    nichtaromatische Kohlen  wasserstoffe enthält, kann vor die Rückfüh  rung eine Reinigung entweder durch ein physi  kalisches Verfahren, wie eine fraktionierte De  stillation oder Kristallisation, oder auch ein  chemisches Verfahren eingeschaltet werden,    um ebenso wie den Gehalt an Säuren auch den  Gehalt an Verunreinigungen im Oxydations  gefäss niedrig zu halten.

   Im Falle des     p-Xylols     eignet sieh hierzu z. B. ein Umsatz mit Form  aldehyd in saurer Lösung, wobei vorwiegend       ni-Xylol    in Form eines Harzes ausgeschieden  wird, welches Verfahren sich auch dazu eignet,  um aus technischem     Xylol    ein möglichst stark       angereichertes,    für die Oxydation brauchbares       p-Xylol    zu gewinnen.  



  Der zum Ersatz des in Form der Säuren  aus dem     Oxydationsbehälter    entfernten Koh  lenwasserstoffes erforderliche frische Kohlen  wasserstoff wird zweckmässig zum Waschen  der ausgeschiedenen Säuren benutzt.  



  Die bei der Oxydation der     alkylaromati-          schen    Ester sieh bildenden     Diearbonsäure-          monoester,    z. B. im Falle der     p-ToluyIsäure-          ester    der     Terephthalsäuremonoester,    werden  zweckmässig ebenfalls kontinuierlich während  der Oxydation aus dem     Estergemiseh    ausge  schieden, was analog durch kontinuierliches  Abziehen eines Teils des Oxydationsgemisches,  Abkühlen und     mechanische    Abtrennung des  auskristallisierenden     Terephthalsäuremono-          esters        erfolgen    kann.

   Die Abtrennung des       Terephthalsäuremonoesters    durch Destillation  oder mittels Salzbildung ist zwar möglich, aber  weniger empfehlenswert. Zweckmässig wird  die Säurezahl des     oxydierenden        Estergemisches     auf Werte     zwisehezi    etwa 100 und 200 ge  halten, im Falle der     Veresterung    mit Methyl  alkohol reicht dann eine Abkühlung des     Oxy-          dats    auf 30-50  C     aus,    um den grössten Teil  des     Mononiethylterephthalats    kristallin aus  dem Ester auszuscheiden.

           Beispiel   <I>1</I>  1000 g     p-Toluylsäureinetliylester    werden  mit Luftsauerstoff (1,5     Liter/Min.)    unter Zu  gabe von 2 g eines Gemisches der     Kobaltsalze     der Fettsäuren mit 6-10     C-Atomen    8 Stunden  bei 120  C oxydiert. Der kristallin ausgefal  lene     Terephthalsätiremononietliylester    wird bei  30  abgesaugt., durch Waschen mit     IVIethyl-          alkohol    von anhaftendem     p-Toluylsäuremethyl-          ester    befreit und anschliessend getrocknet.

   Die  Ausbeute beträgt 240 g Terephthalsäuremono-           methylester    mit einer Säurezahl von 313     (theo-          ret,iseh    311,5), einer     Verseif'ungszahl    von 621  (theoretisch 623) und einem Schmelzpunkt von  217 .  



  Der     Schmelzpunkt    ändert sieh beim     Um-          kristallisieren    nicht. An flüssigen Anteilen, die  den     Katalysator    gelöst enthalten, werden 800 g  erhalten, die der weiteren Oxydation zugeführt  werden.  



  <I>Beispiel</I>     N     800 g aus einer Oxydation zurückgewon  nener     katalysatorhaltiger        p-Toluy        lsäuremethyl-          ester    werden mit 200-     Frisch-p-Toluylsäure-          methylester    aufgefüllt und mit Luftsauerstoff  (1,5     Literlllin.)    5,5 Stunden bei 110  C ohne  erneute     Katalysatorzugabe    oxydiert. Die     Ge-          sanitansbettte    beträgt 1050g.

   Nach Abkühlen  lassen sich 285 g     Terephtlialsättremonomethyl-          ester    mit einer Säurezahl von 310, einer     Ver-          seifungszahl.    von 620 und einem Schmelzpunkt  von     27.7     C in kristalliner Form abtrennen.  



       Beispiel.   <I>3</I>  720 g aus einer Oxydation zurückgewon  nener     katalysatorhaltigerp-Toluylsäuremethyl-          ester    werden mit 530 g     Friscii-p-Toluylsäure-          methylester    aufgefüllt und mit 1,5 Liter/Min.  Luftsauerstoff 12 Stunden bei 150  C ohne er  neuten     Katalysatorzusatz    oxydiert. Aus den  Abgasen werden 165 g     Terephthalsäuremono-          methylest.er    in reiner Form als     Sublimat    ge  wonnen. Aus dem Behälterinhalt werden  durch Absaugen noch zusätzlich 175 g     Tere-          phthalsäuremonomethylester    erhalten.

    



  <I>Beispiel</I>  1000 g     m-Toluylsäuremethylester    werden  mit 2 g der     Kobaltsalze    eines     Fettsäuregemi-          sches    mit 6-10     C=Atomen    versetzt und mit  2 Liter     Luft/Min.    bei 130-1.10  C oxydiert,  wobei die Abgase gekühlt werden und das  Kondensat nach     Abseheidung    des in ihm ent  haltenen Wassers zurückgeführt wird. Das       Oxydationsgemiseh    weist     naeh    22 Stunden eine  Säurezahl von 30 auf; nach     44    Stunden ist  sie auf 49,4 gestiegen und erreicht nach  62 Stunden 114,5.

   Nach 68 Stunden sind reich  liche Mengen von     Isophthalsäuremonomethyl-          ester    an den Gefässwandungen auskristallisiert;    der flüssige Anteil zeigt eine Säurezahl von  119,4,     Verseifungszahl    458,8. Insgesamt wer  den 1045 g Oxydationsprodukt erhalten, das  beim Abkühlen zu einer mit Flüssigkeit durch  setzten Kristallmasse erstarrt.  



  Durch Aufnehmen des Produktes in Me  thylalkohol oder andern Lösungsmitteln, wie  Aceton oder auch heissem Wasser, werden  460 g     Isophthalsäuremonomethylester    mit dem  F. = 188  C, Säurezahl = 310,     Verseifungs-          zahl    = 621 gewonnen.  



  Nicht umgesetzter     Toluylsäuremethylester     wird erneut oxydiert; man erreicht so prak  tisch eine quantitative Überführung in     Iso-          phthalsäuremonomethylester.     



       Beispiel   <I>s</I>  1000 g     o=Toluylsäure-methylester    werden mit  2 g der     Kobaltsalze    der Fettsäuren mit 6-10       C-Atomen    versetzt und mit 1 Liter     LuftiMin.     bei     130-140     C oxydiert. Es wird unter       Rückfluss    gearbeitet und das Kondensat nach       Abscheidung    des Reaktionswassers in das Oxy  dationsgefäss zurückgeführt. Nach 68 Stunden  ist die Säurezahl von 0,5 auf 112 gestiegen, die       Verseifungszahl    von 373 auf 481.

   Das Oxy  dationsprodukt wird abgekühlt und die aus  geschiedenen Kristalle abgesaugt, wobei 655 g  flüssige Anteile und 330 g feste Anteile erhal  ten werden; die flüssigen Anteile werden nach  Auffüllung mit frischem     o-Toluylsäure-methyl-          ester    auf 1000 g wieder der Oxydation unter  worfen.

   Die festen Anteile erweisen sich als  ein Gemisch von     Phthalsäure-monoester,        o-          Phthalsäure    und     o-Phthalsäure-anhydrid.    Das  Gemisch wird mit Methylalkohol gewaschen  und danach mit Methylalkohol verestert; bei  der     anschliessenden    Destillation des     Vereste-          rungsproduktes    werden 280 g reiner     o-Phthal-          säure-Dimethylester    erhalten.

   Das angefallene  Gemisch von     o-PhthalsäLire-monoester,        o-          Phthalsäure    und dessen     Anhydrid    kann natür  lich auch unmittelbar durch Destillation bzw.  Sublimation zerlegt werden, wobei die     Phthal-          säure    in ihr     Anhydrid    übergeht.  



  <I>Beispiel 6</I>  1000 g     Xylol,    das etwa<B>87%</B>     p-Xylol    ent  hält, wird mit 2 g der     Kobaltsalze    der Fett-      Säuren mit 6-10     C-Atomen    versetzt und bei  125  C 15 Stunden mit 1,5 Liter Luft pro  Stunde oxydiert. Dabei werden die Abgase  durch einen     Rückflusskühler    geleitet, und das  gebildete Kondensat nach Abtrennung des in  ihm enthaltenen     Wassers    in das Oxydations  gefäss zurückgeleitet.

   Nach dieser Zeit haben  sieh erhebliche Mengen von Kristallen ausge  schieden; durch Filtration nach Abkühlung  auf 25  C lassen sich 450 g eines Gemisches von  etwa     83 ö        Toluylsäure    und 17%     Terephtlial-          säure    abtrennen. Das Filtrat wird zusammen  mit     Frischxylol,    das vorher zum     Waschen    der  festen Anteile benutzt wurde, unter denselben  Bedingungen weiter oxydiert.

   Das abgetrennte  Säuregemisch (350     g)    wird mit 1200 g Me  thylalkohol übergossen und     entweder    nach Zu  satz von 15 g konzentrierter     Schwefelsäure.     oder nach Sättigen mit     Chlorwasserstoffgas     24     Stunden    zum Sieden erhitzt. Das     Vereste-          rungsgemisch    wird     filtriert    und dabei 55 g       Terepht.halsäuredimethylester    (Schmelzpunkt  140   C) gewonnen, der nach dem     \fiaselien    mit  Methylalkohol praktisch rein ist.

   Aus dem  Filtrat wird der Methylalkohol     abdestilliert,     etwa zugesetzte     Schwefelsäure    durch Neu  tralisation mit     NH3-Gas    oder eine     Lauge-          wäsclie    entfernt und die     gewonnenen    300 g       Toluylsäuremethylester    der Oxydation     finit     Luft bei     140-150     C in     Gegenwart    von fett  saurem Kobalt     unterworfen.    Sobald sich grö  ssere Mengen von     Terephtlialsäui-emonoinetliyl-          ester    abgeschieden haben,

   wird nach dem Ab  kühlen auf etwa 30-50  C filtriert und das  Filtrat zusammen     finit    frischem     ToluyIsäure-          ester    weiter oxydiert.  



  Auf diese Weise erhält man aus 1 kg ver  brauchtem     Xy        lol    etwa. 160 g     Tereplitlial-          sä.uredimethylester    und 1300 g     Tereplitlial-          säurenionomethylester.            Beispiel   <I>7</I>  2000 g     Xylol,    das etwa     95"!o        p-Xylol    ent  hält,     werden,    wie im Beispiel 1     beschrieben,     24     Stunden    lang mit Luft oxydiert.

   Das       Oxydationsgemisch,    aus dem sieh     Toluylsäure     neben wenig     Terephtlialsäure    abgeschieden  hat, wird mit 6000 g Methylalkohol     versetzt,       mit     Chlorwasserstoff    gesättigt und 20 Stunden  unter     Rüekfluss    erhitzt, danach der über  schüssige Methylalkohol     abdestilliert,    wobei       der    Chlorwasserstoff mit.

   übergeht., und von  den 65 g entstandenem     Terephthalsäure-          dimethylester        abfiltriert.    Das Filtrat wird  mit     Frisclixylol    versetzt und wie zu Beginn  weiter oxydiert. Nach etwa 10 Stunden be  ginnt erneut eine Ausscheidung von Kristallen,  die jetzt aus     Toluylsäure,        Terephtlialsäure-          niononiet.hylester    sowie etwa> freier     Tere-          plitlialsäure    bestehen.

   Das Reaktionsgemisch  wird erneut     finit    Methylalkohol     verestert,    das       Dinietliyltereplitlialat    abgetrennt und der vom       lletliylalkoliol    befreite     Rückstand    weiter oxy  diert.  



  Auf diese Weise werden aus einem Kilo  gramm verbrauchtem     Xylol    etwa<B>1,75k-</B>     Di-          methylterephthalat    gewonnen.         Beispiel   <I>8</I>  In ein     temperierbares,    mit Luftverteiler  sowie     Rüekflusskühler    mit     Wasserabscheider     versebenes Oxydationsgefäss von 100 Liter  Inhalt werden 60 kg technisches     Xylol,    das  mit 120 g     Co-Salzen    der     Vorlauffettsäuren    mit  6-10     C-Atonien    versetzt ist, eingefüllt und  bei     130-140     C mit<B>1,

  5-2</B>     nisli    Luft behan  delt.     Nachdem    die     Säurezahl    des Oxydations  produktes auf etwa<B>250</B>     gestiegen    ist, werden       kontinuierlieli    stündlich 60 kg     Oxydat.ions-          geiniseh    abgezogen, auf 20  C abgekühlt und  von den ausgeschiedenen Kristallen durch Ab  schleudern befreit; man erhält dabei stünd  lich 8 kg     Säuregemisch,    das mit 8 kg frischem  Kohlenwasserstoff gewaschen wird.

   Die an  gefallenen 52     kg,'h    Filtrat von den Kristallen  sowie der     Waseh-Kohlenwasserstoff    werden  kontinuierlich in das Oxydationsgefäss zurück  geführt, so dass in diesem ständig eine Säure  zahl zwischen etwa 200 und 280 aufrechterhal  ten wird.  



  Die angefallenen     Toluylsäuren    werden in  <B>i</B> ,in sich bekannter Weise mit Methylalkohol  verestert. Die nach Abtrennung des über  schüssigen Methylalkohols angefallenen     Toluyl-          säuremethy        lester    werden nach Zusatz von 2 g  fettsaurem Kobalt pro Kilogramm bei     140     C      mit etwa 1,5 Liter Luft pro Minute pro Kilo  gramm oxydiert.

   Zur Verarbeitung der an  fallenden     Toluylsä.uremethylester    wird ein  Oxydationsgefäss von 100 Liter Inhalt be  nötigt, das ständig mit 60 kg Ester gefüllt ist  und aus dem kontinuierlich nach Erreichung  einer Säurezahl von 100-150 nach     Abkühlen     auf etwa 30  C stündlich 6 kg     Diearbonsäure-          monomethylester    abgetrennt werden. Das Fil  trat, wird zusammen mit 6     kglh        Toluy        lsäure-          ester    in das     Oxydationsgefäss    zurückgeführt.  



  Auf diese Weise gelingt es, die Oxydation  der     lylole    unter konstanten Bedingungen mit  einem Mindestmass an Überwachungsarbeit       durchzuführen.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Diestern aromatischer Diearbonsäuren durch Oxydation dialkylierter aromatischer Verbindungen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen in flüssiger Phase und Veresterung der gebil deten Carboxvlgruppen, dadurch gekennzeich net,
    dass die bei der Oxydation der dialkyl- aromatisehen Verbindungen auftretenden monoalkylierten aromatischen Monocarbon- säuren verestert. werden, die Monoester zu den Dicarbonsäuremonoestern weiteroxydiert wer den und diese schliesslich durch Veresterung der zweiten Carboxy lgruppe in die Dicarbon- säure-diester übergeführt werden.
    UN TER AN SPRt CHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch -ekennzeiehnet, dass die Veresterung zu den Monoestern nach Abtrennung der un veränderten dialkvlaromatiscben Verbindun gen erfolgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Veresterung zu den lIonoestern in Gegenwart der unveränder ten dialk-#laromatisehen Verbindun;Yen er folgt. 3.
    Verfahren nach Paterrtanspruelr, da durch gekennzeichnet, da.ss die Monocarbon- säuren vor ihrer Veresterung von Dicarbon- säuren befreit werden. .1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Monocarbon- säureester vor ihrer Weiteroxydation von Di- carbonsäureestern befreit werden. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Entfernung der Honocarbonsäuren aus dem Oxydationsgemisch kontinuierlich ein Teil des Oxydationsgemi sches abgezogen wird und die Zusämmenset- zung des zu oxydierenden Gemisches durch Rückführung des abgezogenen, von den Mono carbonsäuren befreiten Anteils sowie durch Zuführung frischer Alkylaromaten konstant gehalten wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure- monoester kontinuierlich aus dem Reaktions gemisch entfernt werden. 7.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ester aus dem Reaktionsgemisch in dem Masse entfernt werden, dass ihre Konzentra tion im Reaktionsgemisch die Geschwindig keit der Sauerstoffaufnahme nicht merklich vermindert. B. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 6 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass das verbrauchte Ausgangs material ersetzt wird. 9.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des zu oxydierenden Gemisches durch Rückführung des abgezo genen, von den Dicarbonsäure-monoestern be freiten Anteils des Oxydationsproduktes sowie durch Zuführ-zng frischer llonocarbonsäure- monoester konstant gehalten wird. 10.
    Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass aus den Oxyda- tionsmischungen ständig ein Teil abgezogen und abgekühlt wird, die auskristallisierten Anteile mechanisch abgetrennt und die flüssig gebliebenen Anteile ztu¯iiekgeführt werden. 11. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, class die flüssig gebliebenen Anteile vor der Rückführung auf physikalischem Wege von Verunreinigungen befreit werden.
    1\?. Verfahren nach Patentansprueh und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssig gebliebenen Anteile vor der Rücldührung auf chemischem Wege von Ver unreinigungen befreit werden. 13. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprtteh 10, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssig gebliebenen Anteile vor der Rückführung auf physikalischem und ehemi- schem Wege von Verunreinigungen befreit werden.
    14. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss als Oxydations katalysatoren Kobaltsalze verwendet: werden. 15. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprueh 1.1, dadurch gekennzeichnet, dass Kobaltsalze von Fettsäuren mit 6 bis 12 C-Atomen verwendet werden. 16. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Oxydations katalysatoren hTangansalze verwendet werden. 17.
    Verfahren nach Patentansprueh und Unteransprueh 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mangansalze von Fettsäuren mit 6 bis 1 3 C-Atomen verwendet werden. 18. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abgase aus dem Oxydationsbehälter gekühlt und das Konden sat nach Abscheidung des in ihm enthaltenen Wassers zurückgeführt wird.
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