DE1091554B - Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon durch Oxydation von Anthracen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Anthrachinon ist ein wertvolles Zwischenprodukt oder Ausgangsmaterial für die Herstellung von Küpenfarbstoffen und ist bisher durch Verfahren gewonnen worden, welche, wenn auch erfolgreich, gewisse anerkannte Nachteile besitzen. Es ist bekannt, die Oxydation von Anthracen mittels verschiedener Oxydationsmittel durchzuführen, aber das anfallende Produkt ist mit Verunreinigungen behaftet, deren Entfernung schwierig, kostspielig und häufig unmöglich ist. ίο

Weiter ist ein Verfahren zur Oxydation von Anthracen mittels sauerstoffhaltiger Gase unter Ausschluß von Wasser und Salpetersäure in Gegenwart trockener Nitrite und weiterer Sauer Stoffüberträger oder Katalysatoren bekannt. Ohne Zweifel ist ein solches Verfahren sehr umständlich und langwierig.

Bekannt ist auch die Überführuung von Anthracen in Anthrachinon mittels Salpetersäure in einem zweistufigen Verfahren, worin Verunreinigungen und vermutlich Mesonitroderivate in der ersten Stufe entfernt werden und im wesentlichen reines Anthrachinon in der zweiten Stufe hergestellt wird.

Demgegenüber besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon durch Oxydation von Anthracen mit konzentrierter Salpetersäure in einem inidfferenten organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation bei einer Temperatur von 150 bis 220° C durchgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist einen techni sehen Fortschritt auf, weil es sehr einfach durchzuführen ist und die zeitraubende und kostspielge zweistufige Arbeitsweise vermeidet. Gemäß der Erfindung wird rohes Anthracen einfach durch Erwärmen des Reaktionsgemisches auf eine Temperatur von 150 bis 220° C in reines Anthrachinon übergeführt. Nach bekannten Verfahren wird demgegenüber das Reaktionsgemisch zunächst auf 90 bis 105° C erwärmt, ein Zwischenprodukt abgetrennt und gereinigt und dann das Anthrachinon durch Erwärmen des gereinigten Zwischenproduktes auf eine hohe Temperatur erhalten. Bei Anwendung der Reaktionstemperatur gemäß der Erfindung wird demgegenüber die Bildung unerwünschter Nebenprodukte vermieden und die Abtrennung und Reinigung eines Zwischenproduktes unnötig gemacht.

Das Anthracen wird gemäß der Erfindung geschmolzen, in einem inerten Lösungsmittel, wie Nitrobenzol, aufgelöst, die erhaltene Flüssigkeit in ein geeignetes Reaktionsgefäß gebracht und unter Rühren auf eine geeignete höhere Temperatur von 150 bis 220° C erwärmt. Während die Flüssigkeit auf einer solchen Temperatur gehalten wird, wird konzentrierte Salpetersäure allmählich entweder als solche oder in Verfahren

zur Herstellung von Anthrachinon
durch Oxydation von Anthracen

Anmelder:

Koppers Company, Inc.,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
V. St v. Amerika vom 28. März 1956

Talfryn James und Dominic Andrew Zanella,

Lock Haven, Pa. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Nitrobenzol oder einem anderen inerten Lösungsmittel gelöst zugegeben. Nachdem der Zusatz von Salpetersäure vollendet ist, wird die sich ergebende Masse auf 20° C gekühlt. Das Anthrachinon kristallisiert aus und wird in üblicher Weise gewonnen. Das so gewonnene Anthrachinon ist von außergewöhnlich hoher Reinheit von mindestens etwa 98 bis 99°/o und wird in guter Ausbeute erhalten.

Augenscheinlich wirkt bei der bei diesem Verfahren angewendeten Temperatur die Salpetersäure hauptsächlich, wenn nicht ausschließlich, als Oxydationsmittel, so daß die gewählten Lösungsmittel solche sein sollen, welche im wesentlichen gegenüber Oxydation unter diesen Bedingungen widerstandsfähig sind. Sie sollen ferner einen ausreichend hohen Siedepunkt besitzen, welcher mindestens bei etwa 150° C, vorzugsweise bei 200° C oder höher, liegen sollte. Bevorzugt wird Nitrobenzol. Andere geeignete organische Lösungsmittel sind die halogenierten Benzolderivate, wie Di- und Trichlorbenzol, Chlornitrobenzol.

Da der Zweck des Lösungsmittels hauptsächlich darin besteht, das Anthracen in einen gelösten Zustand zu bringen, ist die Menge an Lösungsmittel nicht entscheidend und kann zwischen der kleinsten Menge an Lösungsmittel, welche zur Lösung des Anthracens erforderlich ist, bis zu einer beliebigen gewünschten oder empfehlenswerten Verdünnung liegen.

009 629/419

Anthrachinon kann gemäß der Erfindung aus Anthracen wechselnder Reinheit gewonnen werden. Es wurde ferner gefunden, daß, während Salpetersäure mit 98°/oiger Konzentration ausgezeichnete Ergebnisse liefert und deswegen bevorzugt wird, die Erfindung nicht auf die Verwendung dieser besonderen Stärke der Salpetersäure beschränkt ist, sondern konzentrierte Salpetersäure beliebiger verfügbarer Stärke, z. B. 68°/oige, auch in zufriedenstellender Weise gebraucht werden kann.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Wenn nicht anders angegeben, sind die Teile und Prozentsätze gewichtsmäßige.

Beispiel 1

25 Teile Anthracen von 95,8%>iger Reinheit und 200 Teile Nitrobenzol wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingeführt und unter Rühren auf 195 bis 200° C erwärmt. Während die Anthracenlösung auf diesem Temperaturbereich gehalten wurde, wurden 35 Teile 98°/oiger Salpetersäure, aufgelöst in 50 Teilen Nitrobenzol, während einer Stunde zugesetzt. Das Ganze wurde dann gerührt und gekühlt, oder man ließ es auf etwa 20° C abkühlen, bei welcher Temperatur das Anthrachinon dann auskristallisierte und durch Filtration gewonnen wurde. Der Filterkuchen wurde mit etwa 25 Teilen Nitrobenzol gewaschen und anschließend das restliche Nitrobenzol in dem Filterkuchen durch Wasserdampfdestillation entfernt. Das Produkt wurde dann mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet und ergab 25 Teile Anthrachinon vom Schmelzpunkt 285 bis 286° C und 99,2% Reinheit.

Beispiel 2

35

40 Teile Anthracen von 84,7°/oiger Reinheit und 240 Teile Nitrobenzol wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingeführt und unter Rühren auf 175 bis 185° C erwärmt. Während die Lösung auf dieser Temperatur gehalten wurde, wurden 50 Teile 98°/oiger Salpetersäure, gelöst in 60 Teilen Nitrobenzol, während einer Stunde zugefügt. Das Ganze wurde gerührt und gekühlt, oder man ließ es auf 20° C abkühlen. Das Anthrachinon kristallisierte aus und wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 gewonnen. Die Ausbeute betrug 31 Teile Anthrachinon, Schmelzpunkt 282 bis 285° C, Reinheit 98,3%.

Wenn das vorhergehende Verfahren unter Verwendung von Chlornitrobenzol wiederholt wurde, wurden gleiche Ergebnisse erhalten.

Beispiel 3

100 Teile Anthracen von 92,3«/oiger Reinheit und 250 Teile Nitrobenzol wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingeführt und unter Rühren auf etwa 160° C erwärmt. Unter Halten der Lösung auf dieser Temperatur wurden 100 Teile 98°/oiger Salpetersäure, gelöst in 250 Teilen Nitrobenzol, während etwa 1 Stunde zugesetzt. Das Ganze wurde gerührt und gekühlt, oder man ließ es auf 20° C abkühlen. Das Anthrachinon kristallisierte aus und wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 gewonnen. Die Ausbeute betrug 84 Teile, Schmelzpunkt 281 bis 285° C, Reinheit 98,8 «/0.

Wenn das vorhergehende Verfahren unter Verwendung von Dichlorbenzol als Lösungsmittel wiederholt wurde, wurden gleiche Ergebnisse erhalten.

Während die Beispiele zeigen, daß die Salpetersäure vor dem Zusetzen der Reaktionsmasse in einem Lösungsmittel gelöst wurde, werden auch zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn die Salpetersäure ohne Lösungsmittel zu der Reaktionsmasse zugegeben wird.

Beispiel 4

50 g Anthracen von 92°/oiger Reinheit wurden 400 g Nitrobenzol zugesetzt. Die erhaltene Lösung wurde auf eine Temperatur von 185 bis 190° C erhitzt, und es wurden 114 g 68°/oiger Salpetersäure im Verlauf einer Stunde zugefügt. Die Mischung wurde gerührt und bei 170° C gekühlt, worauf noch weitere 150 g Nitrobenzol zugesetzt wurden. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 30° C gekühlt und filtriert. Der Filterkuchen wurde mit 50 g Nitrobenzol gewaschen und das restliche Lösungsmittel daraus entfernt. Es wurden 46,8 g eines Anthrachinons von 99,2°/oiger Reinheit und einem Schmelzpunkt von 284 bis 286° C erhalten. Die Ausbeute betrug 88°/o der Theorie.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon durch Oxydation von Anthracen mit konzentrierter Salpetersäure in einem indifferenten organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur, dadurdi gekennzeichnet, daß die Oxydation bei einer Temperatur von 150 bis 220° C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Salpetersäure in einem inerten organischen Lösungsmittel gelöst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte organische Lösungsmittel Nitrobenzol ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit 98°/oiger Salpetersäure oxydiert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 350 494, 283 213;
österreichische Patentschrift Nr. 71 165.

© 009 629/419 10.60