DE1128430B

DE1128430B - Verfahren zur Stabilisierung aromatischer m-Diamine

Info

Publication number: DE1128430B
Application number: DEG21835A
Authority: DE
Inventors: Leslie Millard Schenck; Albert Bloom
Original assignee: General Aniline and Film Corp
Current assignee: GAF Chemicals Corp
Priority date: 1956-05-01
Filing date: 1957-04-05
Publication date: 1962-04-26
Also published as: US2950319A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

G21835IVb/12q

ANMELDETAG: 5. A P R I L 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 26. APRIL 1962

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Reinigung und Stabilisierung aromatischer m-Diamine durch Behandlung mit einem oberflächenaktiven Mittel oder Ionenaustauscher, die eine Änderung der Eigenschaften der aromatischen m-Diamine bewirken, durch welche diese wesentlich stabiler werden und sich in der Zeit zwischen der Herstellung und der Verwendung nicht mehr so leicht zersetzen.

Die aromatischen m-Diamine sind wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Farbstoffen, Pharmazeutika usw. und stellen handelsübliche 'Produkte dar, die für solche Verwendungszwecke in großem Umfang verkauft werden. Frisch hergestellt, sind sie je nach der Behandlung im allgemeinen klare weiße oder leicht braune Kristalle oder Pulver von ausgezeichneter Reinheit. Jedoch schon nach verhältnismäßig kurzer Lagerzeit, z. B. einigen Tagen oder Wochen, tritt eine wesentliche Zersetzung ein, die zu Verfärbungen und einer unerwünschten Verringerung der Reinheit führt. Die Gründe für diese Zersetzung sind unbekannt, und bis jetzt sind noch keine befriedigenden Mittel zur Verbesserung der Lagerbeständigkeit gefunden worden.

Aromatische m-Diamine enthalten fast immer geringe Mengen der o- und p-Formen, die zwar nicht stören, jedoch häufig als unstabil und als Grund für die Zersetzung angesehen werden. Bei der üblichen Herstellung gibt es kein einigermaßen brauchbares Verfahren zur Entfernung der o- und p-Formen, und sie sind, wenn sie in geringen Mengen in der m-Verbindung vorhanden sind, auch im allgemeinen nicht schädlich oder störend. Lange Zeit wurde angenommen, daß diese Nebenprodukte in der hergestellten Verbindung die Hauptursache für die Zersetzung des m-Diamins wären. Da jedoch die o- und p-Formen in chemisch reinem Zustand völlig stabil sind, scheint es unwahrscheinlich, daß sie die Hauptursache der Zersetzung darstellen. Es wird daher angenommen, daß die Zersetzung des m-Diamins auf Grund der Anwesenheit irgendeines anderen, sicherlich nur in außerordentlich geringen Spuren vorhandenen Nebenproduktes eintritt, das vielleicht als Katalysator eine zur Zersetzung führende Reaktion — möglicherweise sogar eine Reaktion zwischen den m-, o- oder p-Formen — verursacht. Möglicherweise ist auch eine katalytische Substanz vorhanden, die in Anwesenheit von Sauerstoff die Zersetzung beschleunigt. Bisher war es jedoch nicht möglich, solche Spuren einer katalytischen Substanz zu isolieren, und Verlauf und Ursache der Reaktion Verfahren zur Stabilisierung, aromatischer m-Diamine

Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. Mai 1956 (Nr. 581 830)

Leslie Millard Schenck, Westfield, N.J.,

und Albert Bloom, Summit, N. J. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

sind — wie diese auch immer sein mag — völlig unbekannt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß eine Behandlung der aromatischen m-Diamine und der darin enthaltenen Nebenprodukte mit einem oberflächenaktiven Adsorptionsmittel eine gewisse Änderung in der Zusammensetzung des Diamins bewirkt, wodurch die Lagerbeständigkeit in hervorragendem Maße verbessert wird. Die Art der Reaktion ist vollkommen unbekannt, jedoch wurde die Lagerbeständigkeit um mehrere Größenordnungen verbessert.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird nun ein handelsübliches Produkt, das hauptsächlich aus aromatischen m-Diaminen mit kleinen Mengen bisher bekannter o- und p-Diamine besteht, behandelt. Für die Reinigung werden die Amine zunächst in Wasser oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z. B. einem Kohlenwasserstoff, gelöst oder gegebenenfalls auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhitzt. In diesem Zustand werden sie mit adsorbierenden Tonen, Bauxit, Silicagelen, Zeolithen, Permutite oder den verschiedenen Holzkohlen behandelt, wobei eine unbekannte Veränderung in der Zusammensetzung der Produkte hervorgerufen wird und wodurch das m-Diamin für unbegrenzte Lagerzeiten praktisch völlig stabil wird, ohne daß seine

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Verwendungsmöglichkeiten für übliche Reaktionen beeinflußt werden.

Erfindungsgemäß wird eine Lösung eines aromatischen m-Diamins durch ein Bett des Adsorptionsmaterials oder durch eine Kolonne des Materials in einem geeigneten Behälter geführt, oder man rührt die oberflächenaktive Substanz in die Lösung ein und setzt das heftige Rühren genügend lange fort, bis die gewünschte Veränderung bewirkt ist, worauf man dann das oberflächenaktive Material absitzen läßt und die behandelte Lösung abzieht oder abfiltriert. Das oberflächenaktive Mittel wird dann durch Dampfreinigung oder durch Salzwasserbehandlung oder ein anderes geeignetes Regenerationsverfahren reaktiviert, und die aromatischen m-Diamine können durch Verdampfen der Lösung oder Auskristallisieren gewonnen werden. Wird die Behandlung auf die rohen, geschmolzenen Amine angewendet, so läßt man diese nur abkühlen und kristallisieren; in diesem FaE kann durch langsames Abkühlen eine Teilkristallisation erreicht werden, wobei ein wesentlicher Teil der anderen Verunreinigungen im restlichen geschmolzenen Material am Adsorptionsmittel zurückgehalten wird. Das Verfahren erzielt eine hervorragende und sehr wichtige Erhöhung der Lagerbeständigkeit.

Es ist zwar an sich bekannt, aus Lösungen usw. mittels Adsorptionsmitteln gefärbte Verunreinigungen zu entfernen. Das neue Verfahren betrifft jedoch nicht so sehr die Entfernung von gefärbten Verunreinigungen, sondern stellt tatsächlich ein Verfahren zur Stabilisierung der m-Diamine dar, wobei der Haupteffekt in einer Inhibierung der m-Diamine gegen eine spätere Verfärbung liegt. Es war zweifellos nicht vorauszusehen, daß durch die Behandlung mit Ionenaustauschern oder Absorptionsmitteln nicht nur verfärbende Verunreinigungen entfernt werden, sondern daß auch das m-Diamin in einer noch nicht bekannten Weise so stabilisiert wird, daß bei einer anschließenden Lagerung keine Verfärbung eintritt. Die Lagerbeständigkeit der erfindungsgemäß gereinigten m-Diamine ist dabei um mehrere Klassen besser als die der nicht behandelten m-Diamine. Von besonderem Vorteil ist die außerordentlich einfache Durchführung der erfindungsgemäßen Stabilisierung.

Beispiel 1

300 g technisches geschmolzenes m-Phenylendiamin wurden mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 g/h durch ein 5-ccm-Bett aus Silicagel in einem 22,2-mm-Pyrexrohr bei 120° C hindurchgeleitet. Das so erhaltene Produkt besaß eine erhöhte Lagerbeständigkeit. Zur Beschleunigung des Testes wurde eine Probe bei 70° C und einem Abstand von etwa 15 cm zusammen mit einer nicht behandelten Kontrollprobe 16 Stunden einer 275 Watt starken Höhensonne ausgesetzt. Die nicht behandelte Probe wurde schwarz, während die behandelte Probe nur eine kaum wahrnehmbare Verfärbung zeigte.

Beispiel 2

300 g technisches, in Wasser gelöstes m-Phenylendiamin wurden 1 Stunde bei 90 bis 100° C mit 25 g PermutitQ gerührt. Die Festkörper wurden abfiltriert, das Produkt im Vakuum einer· schnellen Destillation unterworfen und so ein hellgefarbtes festes Produkt gewonnen, das eine hervorragende Farbbeständigkeit bei der Lagerung in Anwesenheit oder Abwesenheit von Licht besaß.

Beispiel 3

200 g technisches m-Phenylendiamin wurden in 500 g Benzol gelöst und 3 Stunden mit 20 g Tonerde unter Rückfluß erhitzt. Nach Isolierung des Produktes durch Dekantieren von den Feststoffen und Destillation wurde ein farbloses festes Produkt mit einem erhöhten Schmelzpunkt erhalten, das nach langer Bestrahlung mit UV-Licht keine Farbveränderung zeigte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Stabilisierung aromatischer m-Diamine, die geringe Mengen der entsprechenden o- und p-Diamine enthalten, dadurch gekenn zeichnet, daß man das geschmolzene oder gelöste m-Diamin mit einem oberflächenaktiven Mittel oder einem festen Ionenaustauscher behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktives Mittel Tone, Bauxite, Silicagele oder Holzkohlen verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als feste Ionenaustauscher Permutite oder Zeolithe verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung des m-Diamins in wäßriger Lösung durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften: L. Sallermann, Die Praxis des organischen Chemikers, 20. Auflage (1927), S. 8;

C. Weygand^rganisch-chemischeExperimentierkunst, 2. Auflage (1948), S. 89 bis 93; USA.-Patentschrift Nr. 2 704 770; Brennstoff-Chemie, 35 (1954), S. 325 ff.

& 209 577/407 4.62