DE1136691B

DE1136691B - Process for obtaining the dialkali salts of isomeric benzene dicarboxylic acids or mixtures thereof

Info

Publication number: DE1136691B
Application number: DER26246A
Authority: DE
Inventors: Jan Novosad; Dr-Ing Josef Ratusky
Original assignee: JAN NOVOSAD; JOSEF RATUSKY DR ING
Current assignee: JAN NOVOSAD; JOSEF RATUSKY DR ING
Priority date: 1958-09-03
Filing date: 1959-08-26
Publication date: 1962-09-20

Description

Verfahren zur Gewinnung der Dialkalisalze isomerer Benzoldicarbonsäuren oder deren Gemische Terephthalsäure läßt sich außer anderen Methoden durch die thermische Isomerisierung von alkalischen Salzen ihrer Stellungsisomeren herstellen, die entweder in reinem Zustand oder in Form eines Gemisches benutzt werden können. So entsteht z. B. Kaliumterephthalat durch Isomerisierung von Kaliumphthalat oder Kaliumisophthalat. Die Terephthalsäure wird dann aus ihrem Kaliumsalz mit Hilfe starker Säuren oder mit Hilfe von Kohlenstoffdioxyd bzw. Phthalsäureanhydrid freigesetzt. Im Falle der Freisetzung der Terephthalsäure aus ihrem Kaliumsalz mit Phthalsäureanhydrid entsteht neben der Terephthalsäure saures Kaliumphthalat, das sich durch thermische Disproportionierung in normales Kaliumphthalat, Phthalsäureanhydrid und Wasser überführen läßt. Process for obtaining the dialkali salts of isomeric benzenedicarboxylic acids or mixtures thereof Terephthalic acid can, in addition to other methods, be obtained by thermal Isomerization of alkaline salts to produce their positional isomers, which either can be used in the pure state or in the form of a mixture. This is how z. B. Potassium terephthalate by isomerization of potassium phthalate or potassium isophthalate. The terephthalic acid is then made from its potassium salt with the help of strong acids or released with the help of carbon dioxide or phthalic anhydride. In case of The terephthalic acid is released from its potassium salt with phthalic anhydride in addition to terephthalic acid, potassium phthalate, which is produced by thermal disproportionation can be converted into normal potassium phthalate, phthalic anhydride and water.

Es wurde nun gefunden, daß man auf einfache Weise aus den sauren oder normalen Alkalisalzen der Phthalsäure die Dialkalisalze der Iso- und Terephthalsäure gewinnen kann, wenn man gemäß der folgenden Reaktionsgleichungen: Isophthalsäure oder Terephthalsäure oder Gemische dieser Säuren mit den normalen oder sauren Alkalisalzen der Phthalsäure unter Rühren auf eine Temperatur von 250 bis 3700 C bei einem Druck von 0,01 bis 1 at erhitzt. Hierbei destillieren das gebildete Phthalsäureanhydrid und Wasser aus dem Reaktionsgemisch kontinuierlich ab. Die Umsetzung ist beendet, wenn das gesamte Phthalsäureanhydrid abdestilliert ist. Man gewinnt diese normalen alkalischen Salze, Dialkalisalze der Iso- und bzw. oder Terephthalsäure in praktisch quantitativer Ausbeute in trockenem pulverförmigem Zustand. Diese Salze sind nach Zugabe eines Katalysators zur thermischen Umlagerung geeignet.It has now been found that the dialkali salts of isophthalic and terephthalic acid can be obtained in a simple manner from the acidic or normal alkali metal salts of phthalic acid if one uses the following reaction equations: Isophthalic acid or terephthalic acid or mixtures of these acids with the normal or acidic alkali metal salts of phthalic acid are heated with stirring to a temperature of 250 to 3700 C at a pressure of 0.01 to 1 atm. The phthalic anhydride formed and water are continuously distilled off from the reaction mixture. The reaction is complete when all of the phthalic anhydride has distilled off. These normal alkaline salts, dialkali salts of iso- and / or terephthalic acid are obtained in a practically quantitative yield in a dry, powdery state. After the addition of a catalyst, these salts are suitable for thermal rearrangement.

Dieses Verfahren läßt sich in der Weise abändern, daß während der Umsetzung ein inertes Gas durch das Reaktionsgefäß unter 1 bis 2 atü durchgeleitet wird. This procedure can be modified in such a way that during the Implementation of an inert gas passed through the reaction vessel under 1 to 2 atmospheres will.

Der Vorteil dieser Abänderung besteht darin, daß kein Abdampfen der wäßrigen Lösung zur Gewinnung der Salze mehr nötig ist.The advantage of this modification is that no evaporation of the aqueous solution to obtain the salts is more necessary.

Beispiel 1 Ein Gemisch aus 242 g Dikaliumphthalat und 166 g pulverisierter Isophthalsäure wurde in einem mit Rührer und Vorlage versehenen Reaktionsgefäß in einem Metallbad auf 350"C erhitzt und dann bei normalem Druck so lange weitererhitzt, bis fast alles Phthalsäureanhydrid abdestilliert war. Gegen Ende der Umsetzung wurden die letzten Anteile des Phthalsäureanhydride unter vermindertem Druck (100 mm) abdestilliert. Es wurden auf diese Weise 146 g Phthalsäureanhydrid vom F. 129"C gewonnen, während 241 g pulverförmiges Dikaliumisophthalat im Reaktionsgefäß zurückblieben. Example 1 A mixture of 242 g of dipotassium phthalate and 166 g of powdered Isophthalic acid was in a reaction vessel provided with a stirrer and receiver in heated in a metal bath to 350 "C and then heated at normal pressure for so long, until almost all of the phthalic anhydride had distilled off. Towards the end of the implementation were the last portions of the phthalic anhydride are distilled off under reduced pressure (100 mm). 146 g of phthalic anhydride with a melting point of 129 "C were obtained during 241 g of powdered dipotassium isophthalate remained in the reaction vessel.

Beispiel 2 Die Umsetzung wurde wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, nur mit dem Unterschied, daß statt Isophthalsäure Terephthalsäure verwendet wurde. Example 2 The reaction was carried out as described in Example 1, The only difference is that terephthalic acid was used instead of isophthalic acid.

Man erhielt 145,5 g Phthalsäureanhydrid und 242 g pulverförmiges Dikaliumterephthalat.145.5 g of phthalic anhydride and 242 g of powdered dipotassium terephthalate were obtained.

Beispiel 3 Der Versuch wurde wie im Beispiel 1 durchgeführt. Example 3 The experiment was carried out as in Example 1.

Nur wurden statt des Dikaliumphthalats 408 g saures Kaliumphthalat verwendet; die Reaktionstemperatur betrug 330"C. Es wurde 292 g Phthalsäureanhydrid vom F. 1290 C sowie 241 g Dikaliumisophthalat erhalten.Only 408 g of acid potassium phthalate were used instead of dipotassium phthalate used; the reaction temperature was 330 "C. 292 g of phthalic anhydride were obtained obtained from F. 1290 C and 241 g of dipotassium isophthalate.

Beispiel 4 Der Versuch wurde wie im Beispiel 2 durchgeführt. Example 4 The experiment was carried out as in Example 2.

An Stelle des Dikaliumphthalats wurden 408 g saures Kaliumphthalat verwendet. Die Reaktionstemperatur betrug 330"C. Es wurden 293 g Phathalsäureanhydrid vom F. 129"C und 242 g Dikaliumterephthalat gewonnen.In place of the dipotassium phthalate, there was 408 g of acid potassium phthalate used. The reaction temperature was 330 "C. 293 g of phthalic anhydride were obtained from the F. 129 "C and 242 g dipotassium terephthalate recovered.

Beispiel 5 Es wurde wie im Beispiel 3 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß statt des sauren Kaliumphthalats 378 g saures Natriumphthalat verwendet wurde und die Reaktionstemperatur 355"C betrug. Man erhielt 288 g Phthalsäureanhydrid vom F. 128 bis 129"C sowie 210 g Dinatriumisophthalat. Example 5 The procedure was as in Example 3, with the difference that 378 g of acid sodium phthalate were used instead of the acid potassium phthalate and the reaction temperature was 355 "C. 288 g of phthalic anhydride were obtained with a temperature of 128 to 129 "C and 210 g of disodium isophthalate.

Beispiel 6 Der Versuch wurde wie im Beispiel 3 durchgeführt. Example 6 The experiment was carried out as in Example 3.

Nur wurde statt reiner Isophthalsäure 166 g eines Gemisches aus Isophthalsäure und Terephthalsäure im Verhältnis 1:1 verwendet. Auf diese Weise erhielt man 291 g Phthalsäureanhydrid vom F. 129"C und 240 g eines Gemisches der Dikaliumsalze der Isophthalsäure und Terephthalsäure.Only 166 g of a mixture of isophthalic acid was used instead of pure isophthalic acid and terephthalic acid used in a ratio of 1: 1. This gave 291 g of phthalic anhydride with a melting point of 129 "C and 240 g of a mixture of the dipotassium salts of Isophthalic acid and terephthalic acid.

Beispiel 7 Der Versuch wurde wie im Beispiel 3 durchgeführt. Example 7 The experiment was carried out as in Example 3.

Allerdings betrug die Reaktionstemperatur 290"C und der Druck 90 Torr. Auf diese Weise wurde 292 g Phthalsäureanhydrid vom F. 129"C sowie 240 g Dikaliumisophthalat gewonnen.However, the reaction temperature was 290 "C and the pressure 90 torr. In this way, 292 g of phthalic anhydride with a melting point of 129 "C and 240 g of dipotassium isophthalate won.

Beispiel 8 242 g Dikaliumphthalat und 166 g Isophthalsäure wurden in eine Kugelmühle von 3 1 Inhalt gegeben, die eine Kohlenstoffdioxydzuleitung in der Welle besaß. Die Mühle wurde an eine mit Wasserabschluß versehene Kondensationskammer angeschlossen und mit einem Gasbrenner geheizt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend unter Rühren und Einleitung von Kohlenstoffdioxyd oder einem anderen Inertgas bei einem Druck einer 50-cm-Wassersäule auf 3500 C erhitzt. Das dabei entstehende Phthalsäureanhydrid und das Reaktionswasser wurden durch den eingeführten Kohlenstoffdioxydstrom in die Kondensationskammer gebracht. Auf diese Weise erhielt man 147 g Phthalsäureanhydrid vom F. 129"C und 240 g pulverförmiges Dikaliumisophthalat, das in der Kugelmühle zurückblieb. Example 8 242 g of dipotassium phthalate and 166 g of isophthalic acid were obtained placed in a ball mill of 3 1 content, which is a carbon dioxide feed line in who owned the shaft. The mill was attached to a condensation chamber provided with a water seal connected and heated with a gas burner. The reaction mixture was then with stirring and introduction of carbon dioxide or another inert gas heated to 3500.degree. C. under a pressure of a 50 cm column of water. The resulting phthalic anhydride and the water of reaction were by the introduced carbon dioxide stream in brought the condensation chamber. In this way, 147 g of phthalic anhydride were obtained vom F. 129 "C and 240 g of powdered dipotassium isophthalate, which in the ball mill stayed behind.

Beispiel 9 Der Versuch wurde wie im Beispiel 6 durchgeführt. Example 9 The experiment was carried out as in Example 6.

Nur wurde statt des Gemisches von Iso- und Terephthalsäure 166 g des Gemisches isomerer Phthalsäuren, im Verhältnis 16°/o Phthalsäure, 64 01o Isophthalsäure und 200/, Terephthalsäure, verwendet.Instead of the mixture of isophthalic and terephthalic acid, 166 g of des Mixture of isomeric phthalic acids, in the ratio 16% phthalic acid, 64 01o isophthalic acid and 200 /, terephthalic acid, is used.

Auf diese Weise erhielt man 289 g Phthalsäureanhydrid ursd 240 g eines Gemisches aus den Dikaliumsalzen der Phthal-, Isophthal- und Terephthalsäure.In this way, 289 g of phthalic anhydride and 240 g of one were obtained Mixture of the dipotassium salts of phthalic, isophthalic and terephthalic acid.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of dialkali salts isomeric Benzene dicarboxylic acids or mixtures thereof, characterized in that isomeric Benzene carboxylic acids or their mixtures with the normal or acidic alkali salts the phthalic acid under a pressure of 0.01 to 1 atm or while passing through a inert gas at a pressure of 1 to 2 atü to a temperature of 250 to 370 "C heated.