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Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffper.oxyd mit Hilfe von Alkylanthrachinonen
Gegenstand der Patentanmeldung M 36 029 IV a/12 i ist im Verfahren zur Herstellung
von Wasserstoffperoxyd aus Alkylanthrachinonen auf chemischem Wege, bei dem man
Lösungsmittelgemische aus Dichlormethan und/oder Dichloräthan mit Diisobutylcarbinol
als Lösungsmittel, beispielsweise für Äthylanthrachinon, verwendet.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man im genannten VeTfahren zur Herstellung
von Wasserstoffperoxyd aus Alkylanthrachinonen gute Ergebnisse erzielen kann, wenn
man als Lösungsmittel für die Antlirachinone Gemische aus chlorierten aliphatischen
Kohlenwasserstoffen und Essigsäureestern unter eventueller Zugabe von Lauryl- oder
Tridecylalkohol oder All,zyläthern von Glykolen verwendet.
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Diese Gemische eignen sich infolge ihrer spezifischen Lösungswirkung
sowohl für die Hydrierungswie auch für die Oxyda'tionsstufe des Alkylanthrachinons
und zeichnen sich dadurch aus, daß bei ihrer Anwendung die Hydrierungs- und Oxydationszeiten
für die Alkvlanthrachinone zur Bildung von Wasserstoffperoxvä beträchtlich verkürzt
werden im Vergleich zu den Reaktionszeiten, welche bei Verwendung bekannter Lösungsmittel
oder Lösungsmittelgemische nötig sind. Die mit den erfindungsgernäßen Lösungsmittelgemischen
erreichten Reaktionsgeschwindigkeiten sind um 5 bis 1511/o höher als bei
Verwendung bekannter Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische.
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Das erfindungsgemäße Gemisch soll mindestens 20 Volumprozent eines
chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Gemisches von solchen und
mindestens 50 Volumprozent eines Essigsäureesters, vorzugsweise Isoamylacetat,
enthalten.
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Die Verwendung von Dichlormethan gewährleistet eine hohe Löslichkeit
des Äthylanthrachinons und gestattet es, den Flammpunkt der möglicherweise im Gemisch
enthaltenen entflammbaren Lösungsmittel beträchtlich heraufzusetzen, so daß das
Gemisch vollkommen brauchbar und für ein Kreislaufverfahren geeignet ist.
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Aus dem gleichen Grunde kann ein bevorzugtes Gemisch aus 20 bis
30 Volumprozent eines Gemisches aus 30 Volumteilen Methylenchlorid
und 70 Volumteilen Dichloräthan sowie 70 bis 80 Volumprozent
Isoamylacetat bestehen.
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Es wurde ferner festgestellt, daß eine weitere Erhöhung der Lösekraft
des Gemisches aus chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen und Essigestern
für Alkylanthrachinone erzielt werden kann, wenn man 10 bis 20"/o Lauryl-
oderTridecylalkohol zusetA.
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Somit kann ein anderes bevorzugtes Gemisch beispielsweise aus 20 bis
30 Volumprozent eines Gemisches aus 30 Volumteilen Methylenchlorid
und 70 Volumteilen Dichloräthan, 10 bis 20 VolumprozentTridecyl-oder
Laurylalkohol und 50 bis 70 Volumprozent Isoamylacetat bestehen.
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Die chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffe der Gemische können
ferner in Mischung mit 40 bis 90 Volumprozent eines Dialkyläthers von Mono-
oder Diäthylenglykol verwendet werden.
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Im folgenden werden Beispiele für Gemische angegeben: el Beispiel
1
Man stellt ein Gemisch aus 30 Volumteilen Methylenchlorid und
70 Voltimteilen Dichloräthan her. In 25 ccm dieses Gemisches löst
man 13 g 2-Äthylanthrachinon und fügt 75 ccm Isoamylacetat zu.
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Die so erhaltene Lösung wird in Gegenwart von Raney-.Nickel als Katalysator
hydriert, worauf man, nach Abtrennung des Katalysators, vollständig oxydiert.
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Das so erhaltene Wasserstoffperoxyd wird mit destilliertemWasser extrahiert,
wobei manAusbeuten von 96% der mit der eingeleiteten Wasserstoffmenge
theoretisch
erhältlichen Wasserstoffperoxydmenge erzielt.
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Beispiel 2 Man stellt eine Lösung her wie im Beispiel 1, diese
Lösung wird in Gegenwart von Raney-Nickel hy-
driert, und es wird dabei gemessen,
daß die Absorptionsgeschwindigkeit von Wasserstoff bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck
340 ccm/Min. ausmacht.
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Nach dem Abtrennen des Katalysators wird die Lösung von Äthylanthrahydrochinon
mit Sauerstoffgas oxydiert, wobei man eine Absorptionsgeschwindigkeit von
500 ccm/Min. feststellt, bestimmt bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck.
Die für die Absorption von 900 ccm Wasserstoff benötigte Zeit beträgt somit
2 Minuten 40 Sekunden, während für die Absorption einer gleichen Menge Sauerstoff
1 Minute 48 Sekunden nötig sind. Beiwiel 3
Es wird ein Gemisch aus
30 Volumteilen Methylenchlorid und 70Volumteilen Dichloräthan hergestellt.
In 25ccm dieses Gemisches löst man 15g Äthylanthrachinon und setzt dann 20
ccm Laurylalkohol und 55 ccin Isoamylacetat zu.
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Nach der Hydrierung und Oxydation wird das Wasserstoffperoxyd extrahiert,
wobei man Ausbeuten von 95 bis 97 % mit Bezug auf den eingeführten
Wasserstoff erzielt.
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Beispiel 4 Man stellt ain Gemisch aus 30 Volumteilen Dichlormethan
und 70 Volumteflen Dichloräthan her. In 30 ccm dieses Gemisches löst
man 16 g Äthylanthrachinon und gibt dann 70 ccm Dibutyläther von Diäthylenglykol
zu.
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Die Lösung wird in Gegenwart von Raney-Nickel als Katalysator
hydriert, indem man innerhalb 4 Minuten 970 ccm Wasserstoff, berechnet bei
0' C und 760 mm Hg, einleitet, ohne daß dabei irgendeine Ausfällung
von Äthyl-anthrahydrochinon zu beobachten ist. Man trennt iden Katalysator ab und
behandelt mit Sauerstoff, wobei die Lösung innerhalb 3 Minuten vollständig
oxydiert ist. Das erhaltene Wasserstoffperoxyd wird mit Wasser extrahiert. Man erhält
es in einer Menge von 1,38 g.