DE1015421B

DE1015421B - Process for the production of isophthalic acid

Info

Publication number: DE1015421B
Application number: DEC9226A
Authority: DE
Inventors: Alfred Saffer; Robert B Egbert; David Brown
Original assignee: Chempatents Inc
Current assignee: Chempatents Inc
Priority date: 1953-04-15
Filing date: 1954-04-15
Publication date: 1957-09-12

Description

Zierfahren zur Herstellung von Isophthalsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Isophthalsäure durch Oxydation von Alkylbenzolen mit Sauerstoff oder denselben enthaltenden Gasen, wie Luft, in Gegenwart von Schwermetallkatalysatoren und einer niedrigmolekularen Carbonsäure mit etwa 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bei 100 bis 320° und erhöhtem Druck.Ornamental Processes for the Production of Isophthalic Acid The invention relates to a process for the production of isophthalic acid by the oxidation of alkylbenzenes with oxygen or gases containing the same, such as air, in the presence of heavy metal catalysts and a low molecular weight carboxylic acid having about 1 to 7 carbon atoms 100 to 320 ° and increased pressure.

Isophthalsäure ist ein sehr wertvolles und begehrtes Zwischenprodukt, das für die Herstellung von Polyesterharzen, z. B. durch Umsetzung mit Glycerin, Pentaerythrit u. dgl., gebraucht wird, und es besteht somit für die chemische Technik das Problem, Isophthalsäure auf wirtschaftliche Weise aus leicht zugänglichen Ausgangsstoffen herzustellen.Isophthalic acid is a very valuable and sought-after intermediate product, that for the production of polyester resins, e.g. B. by reaction with glycerine, Pentaerythritol and the like, is used, and thus it exists for chemical engineering the problem of making isophthalic acid economically from readily available starting materials to manufacture.

Es sind nun schon zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Isophthalsäure bekanntgeworden. Mehrere Verfahren gingen dabei von substituierten Benzoe,säuren aus, die als Gemische der p-, m- und o-Isomeren vorlagen und einer Oxydation unterzogen wurden. Derartige Verfahren erfordern jedoch eine anschließende Trennung und eine komplizierte Reinigung der erzeugten Reaktionsmischung. Auch sind mit den bisher bekanntgewordenen Verfahren keine sehr hohen Ausbeuten erhältlich, so daß diese Verfahren für die Herstellung im technischen Maßstab ungeeignet sind.There are now numerous processes for the production of isophthalic acid known. Several processes started with substituted benzoic acids which were present as mixtures of the p-, m- and o-isomers and subjected to oxidation became. However, such methods require a subsequent separation and a complicated purification of the generated reaction mixture. Also are with the so far known processes do not obtain very high yields, so that this Processes are unsuitable for production on an industrial scale.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten und beseitigt diese Nachteile. Erfindungsgemäß wurde nunmehr festgestellt, daß man Isophthalsäure von großer Reinheit und auf eine sehr vorteilhafte und wirtschaftliche Weise herstellen kann, indem man Alkylbenzole mit Sauerstoff in Gegenwart von Schwermetallkatalysatoren und einer niedrigmolekularen Carbonsäure mit etwa 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bei 100 bis 320° und erhöhtem Druck umsetzt, wobei m-Diisopropylbenzol bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 275° und einem Druck im Bereich von Atmosphärendruck bis 105 at, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser so umgesetzt wird, -daß die niedrigermolekulare Säure in flüssiger Form vorliegt.The present invention overcomes and eliminates these difficulties these disadvantages. According to the invention it has now been found that isophthalic acid of great purity and in a very advantageous and economical way can by mixing alkylbenzenes with oxygen in the presence of heavy metal catalysts and a low molecular weight carboxylic acid having about 1 to 7 carbon atoms 100 to 320 ° and increased pressure converts, with m-diisopropylbenzene at a temperature in the range from 150 to 275 ° and a pressure in the range from atmospheric pressure to 105 at, optionally in the presence of water, -that the lower molecular weight Acid is in liquid form.

Weiter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Verfahren so zu leiten, daß das Reaktionsgemisch mindestens zu 10 % mit Wasser gesättigt ist und daß als Katalysator ein Mangansalz einer Carbonsäure, z. B. der Cuminsäure, Anwendung findet, wobei der Katalysator in Mengen von 0,1 bis 5 °/o, bezogen auf das Gewicht des m-Diisopropylbenzols, vorhanden ist und als niedrigmolekulare Carbonsäure Essigsäure oder Capronsäure verwendet wird.It has also proven to be useful to conduct the proceedings in such a way that that the reaction mixture is at least 10% saturated with water and that as Catalyst a manganese salt of a carboxylic acid, e.g. B. of cumic acid, is used, wherein the catalyst in amounts of 0.1 to 5%, based on the weight of the m-diisopropylbenzene, is present and the low molecular weight carboxylic acid is acetic acid or caproic acid is used.

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die nachstehenden Beispiele. Beispiel 1 Ein geeignetes Druckreaktionsgefäß mit einer korrosionsbeständigen inneren Oberfläche (z. B. Glas, Keramik oder korrosionsbeständiges Metall oder Legierung), das mit einem Mittel zur Durchwirbelung, wie z. B. einer mechanischen Rührvorrichtung oder einer Vorrichtung zur, Durchwirbelung mittels eines Gasstromes, sowie einem Mittel zum Erhitzen oder Kühlen seines Inhaltes, wie z. B. einer Schlange oder einem Mantel, einem Rückflußkühler zur Rückführung des nicht wäßrigen Kondensats und eines Teiles des Wassers in das Reaktionsgefäß, einem Gaseinleitungsrohr und einer mit einem Ventil versehenen Öffnung zum Abführen inerter Gase und niedrigsiedender Stoffe ausgestattet ist, wird mit 125 Gewichtsteilen m-Diisopropylbenzol (90 1/o m- und 10 % p-), 273 Teilen Essigsäure und 3,75 Teilen cuminsaurem Mangan beschickt. Das flüssige Gemisch füllt das Reaktionsgefäß etwa zur Hälfte aus.For a more detailed explanation of the method according to the invention are used examples below. Example 1 A suitable pressure reaction vessel with a corrosion-resistant inner surface (e.g. glass, ceramic or corrosion-resistant Metal or alloy), which with a means for turbulence, such as. B. one mechanical stirring device or a device for vortexing by means of a gas stream, as well as a means for heating or cooling its contents, such as z. B. a coil or a jacket, a reflux condenser for recycling the non-aqueous condensate and some of the water in the reaction vessel, one Gas inlet pipe and a valve provided with an opening for discharging inert Gases and low-boiling substances is equipped with 125 parts by weight of m-diisopropylbenzene (90 1 / o m- and 10% p-), 273 parts of acetic acid and 3.75 parts of manganese cumic acid loaded. The liquid mixture fills the reaction vessel about halfway.

Nahezu 100o/oiger Sauerstoff wird mit einer Geschwindigkeit von 120 1 (gemessen bei Atmosphärendruck und etwa 27°) pro Stunde in das Reaktionsgemisch eingeleitet, wobei etwas Gas durch das Abzugssystem ausströmt, während das Reaktionsgemisch 9 Stunden unter heftiger Durchwirbelung bei 200° gehalten wird. Der Druck wird bei etwa 21 bis 28 at gehalten; er ist so einzustellen, daß das Reaktionsgemisch eine flüssige wäßrige Phase enthält.Almost 100% oxygen is generated at a rate of 120 1 (measured at atmospheric pressure and about 27 °) per hour into the reaction mixture initiated, with some gas flowing out through the exhaust system, while the reaction mixture 9 hours with vigorous vortex is held at 200 °. The pressure is at held about 21 to 28 at; it is to be adjusted so that the reaction mixture a contains liquid aqueous phase.

Die rohe feste Isophthalsäure in der Mischung wird durch Filtrieren getrennt und mit etwa 10 Gewichtsteilen Benzol ausgewaschen. Wahlweise kann man sie auch dreimal mit einer etwa -100%igen niedrigen Carbonsäure, beispielsweise mit Essigsäure, auswaschen, wobei jede Auswaschung mit etwa 300Gewichtsteilen Säure auf 40 Teile des Niederschlags erfolgt; anschließend kaim man dann drei Auswaschungen mit Wasser unter Benutzung gleichartiger Mengen folgen lassen. Die Waschungen werden im nächsten Vorgang wiederholt. Die hierzu benutzte Säure kann die Säure sein, welche durch Kondensation der Abgase des Reaktors gewonnen wird.The crude solid isophthalic acid in the mixture is filtered off separately and at about 10 parts by weight Washed out benzene. Optional you can also do it three times with an approximately -100% lower carboxylic acid, for example with acetic acid, each washout with about 300 parts by weight of acid takes place on 40 parts of the precipitate; then you got three washouts Follow with water using similar amounts. The ablutions will be repeated in the next process. The acid used for this purpose can be the acid which is obtained by condensation of the exhaust gases from the reactor.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Ausbeute von 55 Gewichtsprozent an roher Isophthalsäure von ungefähr 90%iger Reinheit, bezogen auf das eingesetzte m-Diisopropylbenzol erhalten werden. Diese Ausbeute kann leicht auf 65 bis 75 oder noch mehr Gewichtsprozent, bezogen auf das eingesetzte in-Diisopropylbenzol, erhöht werden, wenn das bei der Abtrennung der rohen Isophthalsäure aus der Reaktionsmischung erhaltene m-Diisopropylbenzol in die Oxydationsreaktion zurückgeführt wird.In the process according to the invention, a yield of 55 percent by weight can be achieved of crude isophthalic acid of approximately 90% purity, based on the amount used m-Diisopropylbenzene can be obtained. This yield can easily reach 65 to 75 or even more percent by weight, based on the n-diisopropylbenzene used, increased if that occurs in the separation of the crude isophthalic acid from the reaction mixture m-diisopropylbenzene obtained is returned to the oxidation reaction.

Die rohe Isophthalsäure kann durch Umsetzung mit Methanol in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Säure, wie z. B. Salz-, Schwefel-, Phosphorsäure od. dgl., in den Dimethylester der Isophthalsäure umgewandelt ,werden, z. B. 1 bis 3 Gewichtsprozent des Reaktionsgemisches. Gegebenenfalls kann die rohe Säure mit Methanol, Äthanol oder Propanol vor der Veresterung gewaschen werden. Der reine Ester kann durch Fraktionieren, z. B. durch Destillation oder Kristallisation, gewonnen ,werden. Die reine Säure kann aus dem reinen Ester z. B. durch Hydrolyse in Gegenwart der genannten Katalysatoren gewonnen werden.The crude isophthalic acid can by reaction with methanol in the presence a catalytic amount of an acid, such as. B. hydrochloric, sulfuric, phosphoric acid Od. Like., converted into the dimethyl ester of isophthalic acid, z. B. 1 to 3 percent by weight of the reaction mixture. Optionally, the crude acid can with Methanol, ethanol or propanol can be washed before esterification. The pure one Ester can be prepared by fractionation, e.g. B. by distillation or crystallization obtained ,will. The pure acid can be obtained from the pure ester z. B. by hydrolysis in the presence of the catalysts mentioned are obtained.

Die rohe Isophthalsäure kann in bekannter Weise durch Umsetzung mit Thionylchlorid in das entsprechende Säurechlorid umgewandelt werden; letzteres kann durch Umsetzung mit Methanol in den Dimethylester der Isophthalsäure umgewandelt werden.The crude isophthalic acid can in a known manner by reaction with Thionyl chloride are converted to the corresponding acid chloride; the latter can converted into the dimethyl ester of isophthalic acid by reaction with methanol will.

Der so gewonnene Dimethylester der Isophthalsäure ist von sehr großer Reinheit (Schmelzpunkt 67,8 bis 68,4°). Beispiel 2 Das obige Beispiel -wird wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß an Stelle von Essigsäure 273 Teile Capronsäure verwendet werden (davon werden 23 Teile in die Scheidevorrichtung gebracht, um durch das Wasser in dem Maße, wie es im Rückflußkühler kondensiert wird, in das Reaktionsgefäß übergeführt zu werden). Das Reaktionsgemisch wird bei Atmosphärendruck und 180° gehalten.The dimethyl ester of isophthalic acid obtained in this way is very large Purity (melting point 67.8 to 68.4 °). Example 2 The above example is repeated, but with the difference that instead of acetic acid, 273 parts of caproic acid are used (of which 23 parts are brought into the cutting device to pass through the water transferred to the reaction vessel to the extent that it is condensed in the reflux condenser to become). The reaction mixture is kept at atmospheric pressure and 180 °.

Man erhält eine Ausbeute von 24,7 Teilen roher Isophthalsäure, deren Analyse einen Gehalt von 80 % Isophthalsäure ergab.A yield of 24.7 parts of crude isophthalic acid is obtained Analysis showed an isophthalic acid content of 80%.

Bei einem Vergleichsansatz, der unter nahezu ähnlichen Bedingungen, aber mit cuminsaurem Cobalt als Katalysator ausgeführt wurde, betrug die Ausbeute an roher Isophthalsäure 6,4 Teile d. h. nur 15,6 0/0. Außerdem war die gewonnene Säure dunkelgefärbt und von vergleichsweise schlechter Qualität. Aus diesen Ergebnissen geht klar hervor, daß unter Verwendung des cu.minsauren Mangans als Katalysator im Vergleich zu cuminsaurem Cobalt wenigstens etwa die 5fache Ausbeute eines qualitativ besseren Produktes erzielt wird.In the case of a comparative approach, which under almost similar conditions, but was carried out with cobalt citrate as the catalyst, the yield was of crude isophthalic acid 6.4 parts d. H. only 15.6 0/0. Besides, the one won Dark colored acid and of comparatively poor quality. From these results It is clear that using the cu.mic manganese as a catalyst at least about 5 times the yield of a qualitative one in comparison to cobalt with cumic acid better product is achieved.

Beispiel 3 Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Beschickung 10 bis 100 Teile Wasser enthält. Das Reaktionsgemisch wird bei einem Druck von 21 bis 28 at und 200° gehalten. Der Druck ist so einzustellen, daß das Reaktionsgemisch eine separate flüssige wäßrige Phase enthält. Es werden Ausbeuten erzielt, die mit den obigen vergleichbar sind. Die Anwesenheit von Wasser erleichtert die Steuerung der Reaktion.Example 3 The procedure according to Example 1 is repeated, but with the difference is that the feed contains 10 to 100 parts of water. The reaction mixture is held at a pressure of 21 to 28 atm and 200 °. The pressure is to be set so that that the reaction mixture contains a separate liquid aqueous phase. It will Achieved yields comparable to the above. The presence of water makes it easier to control the reaction.

Beispiel 4 Das Verfahren des vorstehenden Beispiels 2 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß 10 bis 100 Teile Wasser enthalten sind. Das Reaktionsgemisch wird bei einem Druck von ungefähr 21 bis 28 at und 200° gehalten. Der Druck ist so einzustellen, daß das Reaktionsgemisch eine separate flüssige wäßrige Phase enthält.Example 4 The procedure of Example 2 above is repeated, with the difference that it contains 10 to 100 parts of water. The reaction mixture is held at a pressure of approximately 21 to 28 atmospheres and 200 °. The pressure is on set so that the reaction mixture contains a separate liquid aqueous phase.

Es werden Ausbeuten erzielt, die mit den vorhergehenden vergleichbar sind. Die Anwesenheit von Wasser erleichtert die Steuerung der Reaktion. Die carbonsauren Metallsalzkatalvsatoren können durch Umsetzung des Metalloxyds oder einer anderen Metallverbindung mit der entsprechenden Säure in bekannter Weise hergestellt werden. Im Falle höherer Säuren können sie durch Auflösung der entsprechenden organischen Säure in Lauge und Zugabe einer wäßrigen Lösung des entsprechenden Metallacetates zu der Lösung dieser Säure hergestellt werden. Wenn es sich um höhere Carbonsäuren als Essigsäure handelt, bildet das gewünschte carbonsaure Metallsalz einen Niederschlag. Der Niederschlag wird durch Filtrieren abgetrennt, gründlich mit Wasser gewaschen, zuerst an der Luft und dann über Calciumchlorid bei niedrigem Druck getrocknet; z. B. kann man cuminsaures Mangan durch Auflösen von 20 g Cuminsäure in 100 ccm einer wäßrigen Lösung, die 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd enthält, herstellen. Hierzu wird eine Lösung von 15 g Manganacetat in 75 ccm Wasser nach und nach unter Rühren zugegeben. Der sich bildende Niederschlag von cuininsaurem Mangan wird durch Filtrieren abgetrennt, gründlich mit Wasser gewaschen, zuerst an der Luft und dann über Calciumchlorid bei niedrigem Druck getrocknet. Der Katalysator wird in etwa 90%iger Ausbeute erhalten. Das auf diese Weise hergestellte cuminsaure Mangan ist in m-Diisopropylbenzol bis zu einer Konzentration von 0,1 Gewichtsprozent löslich. Wenn jedoch das cuminsaure Mangan einige Stunden bei 80° oder höher im Trockenschrank gehalten wird, neigt es dazu, sich dunkel zu färben und ist in m-Diisopropylbenzol viel weniger löslich.Yields are achieved which are comparable to the previous ones are. The presence of water makes it easier to control the reaction. The carboxylic acids Metal salt catalysts can be made by reacting the metal oxide or another Metal compound can be prepared with the corresponding acid in a known manner. In the case of higher acids, they can be obtained by dissolving the corresponding organic Acid in base and addition of an aqueous solution of the corresponding metal acetate to the solution of this acid. When it comes to higher carboxylic acids acts as acetic acid, the desired carboxylic acid metal salt forms a precipitate. The precipitate is separated by filtration, washed thoroughly with water, dried first in air and then over calcium chloride at low pressure; z. B. one can cumic acid manganese by dissolving 20 g of cumic acid in 100 ccm an aqueous solution containing 5 percent by weight sodium hydroxide prepare. For this purpose, a solution of 15 g of manganese acetate in 75 ccm of water is gradually added Stirring added. The precipitate of cuinic acid manganese that forms is through Separated by filtration, washed thoroughly with water, first in air and then dried over calcium chloride at low pressure. The catalyst is about 90% yield obtained. The cumic acid manganese produced in this way is soluble in m-diisopropylbenzene up to a concentration of 0.1 percent by weight. However, if the cumic acid manganese has been in the drying cabinet at 80 ° C or higher for a few hours it tends to turn dark in color and is in m-diisopropylbenzene much less soluble.

Der carbonsaure Mangansalzkatalysator kann das Mangansalz irgendeiner Carbonsäure sein, das im Reaktionssystem fein verteilt wird. zweckmäßig das Salz einer Carbonsäure mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise das Salz einer Säure, die im Reaktionssystem gebildet wird. Mit solchen Katalysatoren können ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden. Wenn jedoch nicht alle Vorteile hiervon erforderlich sind, können statt dessen andere Schwermetallverbindungen sowie deren Mischungen verwendet werden.The manganese salt carboxylic acid catalyst can be any of the manganese salt Be carboxylic acid which is finely dispersed in the reaction system. appropriately the salt a carboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and preferably the salt of one Acid generated in the reaction system. Such catalysts can be excellent Results are achieved. However, if not all of the benefits of this are required other heavy metal compounds and mixtures thereof can be used instead be used.

Die angewandte Katalysatormenge kann von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von m-Diisopropylbenzol, das in das Reaktionsgemisch eingeführt wurde, betragen, zweckmäßig 1 bis 3; d. h. mit einem Metallgehalt von 0,2 bis 2 %.The amount of catalyst used can be from 0.1 to 5.0 percent by weight, based on the weight of m-diisopropylbenzene introduced into the reaction mixture was, be, expediently 1 to 3; d. H. with a metal content of 0.2 to 2 %.

Die rohen Substanzen, die man aus dem Oxydationsreaktionsgeinisch gewonnen hat, werden mit etwa 100%igem Eisessig gewaschen. Diese Waschoperation entfernt im wesentlichen die gesamte Terephthalsäure, die gegebenenfalls darin enthalten ist. Die Trennung mit Essigsäure ist sehr zweckmäßig, um sowohl eine Fraktion verhältnismäßig reiner Isophthalsäure als auch eine Fraktion verhältnismäßig reiner Terephthalsäure durch Oxydation eines Gemisches von Diisopropylbenzolen zu erhalten, das wesentliche Mengen sowohl des m- als auch des p-Isomeren enthält.The crude substances obtained from the oxidation reaction mixture are washed with about 100% glacial acetic acid. This washing operation removes essentially all of the terephthalic acid, which, if applicable is included. The separation with acetic acid is very convenient to both a fraction of relatively pure isophthalic acid and a fraction of relatively pure terephthalic acid by oxidation of a mixture of diisopropylbenzenes obtained containing substantial amounts of both the m- and p-isomers.

Das Verfahren kann diskontinuierlich und kontinuierlich durchgeführt werden.The process can be carried out batchwise or continuously will.

Wünschenswerte Ergebnisse werden durch verschiedene Modifikationen des bisher Dargelegten erlangt, z. B. ist der Druck so hinreichend einzustellen, um die niedrigen Säuren flüssig und be!i Anwesenheit von Wasser einen Sättigungsgrad von wenigstens 1011/o aufrechtzuerhalten. Im allgemeinen liegt der Druck im Bereich von Atmosphärendruck bis 105 at. Bei der Anwendung von Wasser sollen Druck und Wassermenge vorzugsweise hinreichen, um einen Überschuß an Wasser, d. h. eine separate flüssige wäßrige Phase aufrechtzuerhalten.Desirable results are achieved through various modifications of what has been stated so far, e.g. B. the pressure is to be adjusted sufficiently, to make the lower acids liquid and in the presence of water a degree of saturation of at least 1011 / o. Generally the pressure is in the range from atmospheric pressure to 105 at. When using water, the pressure and amount of water should be preferably sufficient to contain an excess of water, i.e. H. a separate liquid Maintain aqueous phase.

Die Carbonsäure kann eine aliphatische Monocarbonsäure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sein, die in dem Reaktionssystem relativ stabil ist. Im Hinblick auf die Stabilität wird eine niedrige Säure, wie Essigsäure, im Hinblick auf die Handhabung jedoch eine höhere Säure, wie Capronsäure, bevorzugt, insbesondere aber eine Säure, in der kein freier Wasserstoff an tertiäre Kohlenstoffatome gebunden ist. Ein Gemisch von Säuren kann verwendet werden.The carboxylic acid can be an aliphatic monocarboxylic acid with 1 to 6 Be carbon atoms, which is relatively stable in the reaction system. With regard to in terms of stability, a low acid, such as acetic acid, is used for However, handling a higher acid, such as caproic acid, is preferred, but especially an acid in which no free hydrogen is bound to tertiary carbon atoms is. A mixture of acids can be used.

Die Reaktionstemperatur kann im Bereich von 150 bis 275°, zweckmäßig bei 175 bis 250° und vorzugsweise bei 200 bis 225° liegen. Die Reaktionstemperatur und der Reaktionsdruck hängen miteinander zusammen, und man wählt eine spezielle Zusammenstellung dieser beiden Größen, um zu erreichen, daß die gewünschte Menge an flüssiger niedriger Säure im Reaktionssystem aufrechterhalten wird. Die Reaktionstemperatur kann dadurch reguliert werden, daß man den Druck so einstellt, daß sich die Reaktionswärme durch Verdampfen der niederen Säure abführen läßt. Der Säuredampf kann aus dem System entfernt und durch einen Rückflußkühler geleitet werden, wobei dieser Dampf kondensiert wird. Ein Teil dieses Dampfes kann in das Reaktionsgefäß zurückgeführt werden, um die gewünschte Konzentration an Wasser aufrechtzuerhalten. Das während der Reaktion gebildete Wasser kann aus dem System entfernt werden.The reaction temperature can be in the range from 150 to 275 °, expediently from 175 to 250 ° and preferably from 200 to 225 °. The reaction temperature and the reaction pressure are related, and a special one is chosen Combining these two sizes to get the quantity you want of liquid lower acid is maintained in the reaction system. The reaction temperature can be regulated by adjusting the pressure so that the heat of reaction can be removed by evaporation of the lower acid. The acid vapor can come out of the system removed and passed through a reflux condenser, which vapor condenses will. Some of this vapor can be returned to the reaction vessel maintain the desired concentration of water. That during the reaction any water formed can be removed from the system.

Die Reaktionsdauer kann im Bereich von 0,5 bis 50 Stunden oder mehr liegen, mit einer Reaktionsdauer, die ausreichend ist, um eine wünschenswerte Ausbeute an Isophthalsäure aus dem m-Diisopropylbenzol zu erlangen. Im allgemeinen bedingen höhere Reaktionstemperaturen und entsprechende Drücke kürzere Reaktionszeiten, wobei vergleichbare Ausbeuten des gewünschten Produktes gewonnen werden.The reaction time can range from 0.5 to 50 hours or more with a reaction time sufficient to produce a desirable yield to obtain isophthalic acid from the m-diisopropylbenzene. Generally conditional higher reaction temperatures and corresponding pressures shorter reaction times, whereby comparable yields of the desired product can be obtained.

Das m-Diisopropylbenzol, mit dem das Reaktionsgefäß beschickt wird, kann in Form irgendeiner technisch reinen Mischung vorliegen, die von Verunreinigungen oder Stoffen, die die Oxydation stören können, frei ist. Im allgemeinen. kann das Gemisch etwas p-Diisopropylbenzol und auch einige Teile höher- oder niedrigeralkylierter Benzole enthalten. Es kann außerdem einige Teile gesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffe, die gegenüber Oxydation relativ beständig sind, enthalten. Zur Erzielung bester Ergebnisse ist ein im wesentlichen reines, d. h. 99 bis 100o/o,iges m-Diisopropylbenzol anzuwenden.The m-diisopropylbenzene with which the reaction vessel is charged, may be in the form of any technically pure mixture containing impurities or substances that can interfere with the oxidation is free. In general. can the Mixture of some p-diisopropylbenzene and also some parts of higher or lower alkylated Contain benzenes. It can also contain some parts of saturated aliphatic hydrocarbons, which are relatively resistant to oxidation. To achieve the best Results is essentially pure, i. H. 99 to 100% strength m-diisopropylbenzene apply.

Der angewandte Sauerstoff kann in Form von nahezu 100o/oigem Sauerstoff oder in Form eines Gasgemisches, das niedrigere Konzentrationen an Sauerstoff enthält, z. B. bis herab zu 20 %, wie in Luft vorliegen. Wo das Gasgemisch eine verhältnismäßig niedrigere Konzentration an Sauerstoff aufweist, ist ein entsprechend höherer Druck oder Strömungsgeschwindigkeit anzuwenden, um zu bewirken, daß dem Reaktionsgemisch tatsächlich eine ausreichende Sauerstoffmenge zugeführt wird.The oxygen used can be in the form of almost 100% oxygen or in the form of a gas mixture containing lower concentrations of oxygen, z. B. down to 20% as in air. Where the gas mixture is a proportionate has a lower concentration of oxygen, is a correspondingly higher pressure or apply flow rate to cause the reaction mixture a sufficient amount of oxygen is actually being supplied.

Das Mengenverhältnis des dem Reaktionsgemisch zugeführten Sauerstoffs zu m-Diisopropylbenzol bewegt sich zwischen 9 und 100 oder mehr Mol Sauerstoff pro Mol m-Diisopropylbenzol, zweckmäßig von 10 bis 50 Mol und vorzugsweise von 10 bis 15 Mol.The quantitative ratio of the oxygen fed to the reaction mixture to m-diisopropylbenzene moves between 9 and 100 or more moles of oxygen per Moles of m-diisopropylbenzene, suitably from 10 to 50 moles and preferably from 10 to 15 moles

Reaktionstemperatur, Konzentration der Ausgangsstoffe, Katalysator und dessen Konzentration, Reaktionsdauer und Ausbeute an Endprodukt hängen miteinander zusammen. Im allgemeinen bedingen höhere Temperaturen kürzere Reaktionszeiten; dasselbe gilt für wirksamere Katalysatoren. Zu hohe Temperaturen oder zu energische Bedingungen bedingen ein etwas schlechteres Endprodukt.Reaction temperature, concentration of the starting materials, catalyst and its concentration, reaction time and yield of the end product are interrelated together. In general, higher temperatures require shorter reaction times; the same thing applies to more effective catalysts. Too high temperatures or too energetic conditions result in a slightly worse end product.

Es können andere Stoffe bei der Oxydationsreaktion zugegen sein, vorausgesetzt, daß sie die gewünschte Reaktion nicht stören.Other substances can be present in the oxidation reaction, provided that that they do not interfere with the desired reaction.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Process for the production of isophthalic acid by Oxidation of alkylbenzenes with oxygen in the presence of heavy metal catalysts and a low molecular weight carboxylic acid having about 1 to 7 carbon atoms 100 to 320 ° and increased pressure, characterized in that m-diisopropylbenzene at a temperature in the range of 150 to 275 ° and a pressure in the range of Atmospheric pressure up to 105 at, if necessary reacts in the presence of water in such a way that that the lower molecular acid is in liquid form.

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the reaction mixture is at least 10% is saturated with water.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the catalyst used is a carboxylic acid manganese salt, in particular cumic acid manganese, used.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that 0.1 to 5% of the catalyst, based on the weight of the m-diisopropylbenzene, is used in the reaction mixture. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that acetic acid or caproic acid is used as the low molecular weight carboxylic acid. References considered: British Patent Nos. 677 363, 680 571, 681 455; Dutch Patent No. 63,987; U.S. Patent Nos. 2,245,528, 2,531,172; Beilstein, "Handbook of Organic Chemistry", Vol.

5, main work, p. 447.