DE1215173B - Process for the preparation of crystalline sodium salicylate - Google Patents
Process for the preparation of crystalline sodium salicylateInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
C07cC07c
Deutsche Kl.: 12 q - 29/03German class: 12 q - 29/03
Nummer: 1215 173Number: 1215 173
Aktenzeichen: D 36313IV b/12 qFile number: D 36313IV b / 12 q
Anmeldetag: 12. Juni 1961Filing date: June 12, 1961
Auslegetag: 28. April 1966Opening day: April 28, 1966
Verfahren zur Herstellung von Alkalisalicylat sind in den britischen Patentschriften 384 619 und 774 837 beschrieben. Es werden Alkaliphenolate und Kohlendioxyd als Ausgangsstoffe verwendet. Es ist dabei eine Reaktionszeit von mindestens 15 und mehr Stunden bei atmosphärischem Druck anzuwenden, oder es ist bei kürzerer Reaktionszeit von etwa einer Stunde, ein Druck von 50 bis 200 Atmosphären und mehr erforderlich.Processes for the preparation of alkali salicylate are described in British Patents 384,619 and 774,837 described. Alkali phenolates and carbon dioxide are used as starting materials. It is there to use a reaction time of at least 15 and more hours at atmospheric pressure, or for a shorter reaction time of about one hour, a pressure of 50 to 200 atmospheres and more required.
Es ist ferner bekannt, trockenes, wasserfreies Natriumphenolat mit Kohlendioxyd unter starkem Rühren umzusetzen, jedoch erfolgt bei den bekannten Arbeitsweisen die Reaktion in Abwesenheit von Phenol. Die Nachteile dieser Arbeitsweisen bestehen unter anderem darin, daß die bei der Reaktion nicht umgesetzten Phenolate sich nur mit einem besonderen Arbeitsaufwand aus dem Produkt herauslösen lassen. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man auch schon die Umsetzung des Phenolates mit dem Kohlendioxyd in einem Dünnschichtverdampfer durchgeführt.It is also known to mix dry, anhydrous sodium phenolate with carbon dioxide with vigorous stirring implement, but in the known procedures, the reaction takes place in the absence of phenol. the Disadvantages of this method of operation are, inter alia, that they are not converted in the reaction Phenolates can only be extracted from the product with a special effort. Around To avoid these disadvantages, one has to convert the phenolate with the carbon dioxide carried out in a thin film evaporator.
Bei einer bekannten Arbeitsweise (USA.-Patentschrift 2 824 892) wird wie bei der Arbeitsweise der Erfindung ebenfalls ein wasserfreies Gemisch aus Natriumphenolat und Phenol bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit Kohlendioxyd umgesetzt, jedoch erfolgt hier die Umsetzung in Gegenwart eines aliphatischen Alkohols. Das bekannte Verfahren erfordert zur Gewinnung eines reinen Produktes viele und aufwendige Schritte. Es wird hier das Reaktionsgemisch mit Wasser und Schwefelsäure versetzt und nach der Schichtentrennung zu der abgetrennten, das Natriumsalicylat enthaltenden wäßrigen Schicht noch weitere Schwefelsäure zugegeben, wobei die Salicylsäure ausfällt, die dann abfiltriert wird.In a known way of working (US Pat. No. 2,824,892), as in the case of the working method, the Invention also an anhydrous mixture of sodium phenolate and phenol at an elevated temperature and increased pressure reacted with carbon dioxide, but here the reaction takes place in the presence an aliphatic alcohol. The known method requires a pure product to be obtained many and laborious steps. It is here the reaction mixture with water and sulfuric acid added and after the separation of the layers to the separated aqueous solution containing the sodium salicylate Layer still more sulfuric acid added, whereby the salicylic acid precipitates, which is then filtered off will.
Es wurde nun gefunden, daß es in weit kürzeren Reaktionszeiten und ohne daß es notwendig ist, so hohe Drucke anzuwenden, möglich ist, durch Umsetzung von wasserfreien Natriumphenolat-Phenol-Gemischen mit Kohlendioxyd bei 140 bis 1750C und 2 bis 11 atü unter kräftigem Rühren kristallines Natriumsalicylat zu erhalten. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit Lösungen von 1 Mol Natriumphenolat in 3 bis 9, vorzugsweise 5 bis 6 Mol Phenol, durchführt, das Natriumsalicylat aus dem Reaktionsgemisch durch Absetzen oder Filtrieren abtrennt und gegebenenfalls mit einem Lösungsmittel wäscht.It has now been found that it is possible in far shorter reaction times and without it being necessary to use such high pressures, by reacting anhydrous sodium phenolate-phenol mixtures with carbon dioxide at 140 to 175 ° C. and 2 to 11 atmospheres under vigorous Stir to obtain crystalline sodium salicylate. The procedure according to the invention is characterized in that the reaction is carried out with solutions of 1 mole of sodium phenolate in 3 to 9, preferably 5 to 6 moles of phenol, the sodium salicylate is separated off from the reaction mixture by settling or filtration and, if necessary, washed with a solvent.
Es ist nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise beispielsweise möglich, bei einem Druck von nur 5 atü und einer Reaktionszeit von einer Stunde Natriumsalicylat hohen Reinheitsgrades zu erhalten.According to the procedure according to the invention, it is possible, for example, at a pressure of only 5 atmospheres and a reaction time of one hour to obtain sodium salicylate of high purity.
Verfahren zur Herstellung von kristallinem
NatriumsalicylatProcess for the production of crystalline
Sodium salicylate
Anmelder:Applicant:
The Dow Chemical Company,The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A.)Midland, me. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. F. Weickmann,Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dr.-Ing. A. Weickmann,Dr.-Ing. A. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. WeickmannDipl.-Ing. H. Weickmann
und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, patent attorneys,
München 27, Möhlstr. 22Munich 27, Möhlstr. 22nd
Als Erfinder benannt:
Floyd Llewellyn Beman,
Midland, Mich. (V. St. A.)Named as inventor:
Floyd Llewellyn Beman,
Midland, me. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 17. Juni 1960 (36 747) - -V. St. v. America June 17, 1960 (36 747) - -
Bei dem Verfahren der Erfindung wird in nahezu quantitativen Ausbeuten reines kristallines Natriumsalicylat in einfacher Weise durch Absetzen oder Filtrieren aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt und dabei in großer Reinheit gewonnen, insbesondere wenn zur Abtrennung von Phenolat und Spuren von Phenol mit einem Lösungsmittel wie Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol oder Gemischen dieser Stoffe nachgewaschen wird.In the process of the invention, pure crystalline sodium salicylate is obtained in almost quantitative yields separated off from the reaction mixture in a simple manner by settling or filtering and obtained in great purity, especially if for the separation of phenolate and traces of Phenol with a solvent such as toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene or mixtures of these Fabrics are rewashed.
Das beim Waschen gewonnene Filtrat wird vorteilhaft einer frischen, als Ausgangsmaterial zu verwendenden Phenol-Phenolat-Lösung wieder zugesetzt. Das im Filtrat (Waschflüssigkeit) enthaltene Lösungsmittel kann als azeotropes Agens für das im Phenol-Phenolat-Gemisch enthaltene Wasser dienen.The filtrate obtained during washing is advantageously used as a fresh one as the starting material using phenol-phenolate solution added again. That contained in the filtrate (washing liquid) Solvent can serve as an azeotropic agent for the water contained in the phenol-phenolate mixture.
Es wird z. B. Natriumhydroxyd mit Phenol im Verhältnis von 1 Mol Hydroxyd je 4 bis 10 Mol umgesetzt, um so ein Gemisch aus 3 bis 9 Mol Phenol je Mol Phenolat zu erhalten. Es können aber auch das Hydroxyd und das Phenol in einem Molverhältnis von 1:1 umgesetzt werden, um sodann das gewonnene Phenolat in 3 bis 9 Mol Phenol zu lösen. Die gewonnene Phenolatlösung in Phenol wird zum Teil destilliert oder in anderer Weise behandelt, um vor-It is z. B. Sodium hydroxide reacted with phenol in a ratio of 1 mole of hydroxide per 4 to 10 moles, so as to obtain a mixture of 3 to 9 moles of phenol per mole of phenolate. But it can also be the hydroxide and the phenol are reacted in a molar ratio of 1: 1 to then obtain the Phenolate to dissolve in 3 to 9 moles of phenol. The obtained phenolate solution in phenol becomes part distilled or otherwise treated in order to
609 560/486609 560/486
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handenes Wasser abzutrennen. Das trockene, in Phenol gelöste Phenolat wird vorzugsweise kontinuierlich einer Reaktionsvorrichtung zugegeben, der gleichzeitig Kohlendioxyd unter Druck zugeführt wird. Die Temperatur wird auf 140 bis 175° C gehalten. Das Reaktionsgemisch- wird kontinuierlich unter kräftigem Rühren bewegt. Das Verfahrensprodukt scheidet sich in Form von Kristallen ab und wird aus dem Reaktionsgemisch durch Filtrieren oder Absetzen entfernt. Die Kristalle werden mit einem Lösungsmittel, z. B. Toluol, Xylol, Chlorbenzol oder Dichlorbenzol, gewaschen, um Phenol und Phenolat, nicht aber Salicylat, zu lösen. Das verbleibende Filtrat, welches noch geringe Mengen an Phenol und nicht umgesetztem Phenolat enthält, wird vorteilhaft im Kreislauf wieder verwendet. Wenn das zum Waschen verwendete Lösungsmittel wasser-azeotrop ist, wird es ebenfalls im Kreislauf benutzt.to separate available water. The dry phenolate dissolved in phenol is preferably continuous added to a reaction device which simultaneously supplied carbon dioxide under pressure will. The temperature is maintained at 140 to 175 ° C. The reaction mixture is continuously taking vigorous stirring. The process product separates out in the form of crystals and becomes out removed from the reaction mixture by filtration or settling. The crystals come with a Solvents, e.g. B. toluene, xylene, chlorobenzene or dichlorobenzene, washed to phenol and phenolate, but not salicylate. The remaining filtrate, which is still small amounts of phenol and not contains converted phenolate, is advantageously reused in the cycle. If that's for washing The solvent used is water azeotropic, it is also used in the cycle.
Wenn auch 3 bis 9 Mol Phenol je Mol Phenolat verwendet werden können, wird man vorzugsweise mit 5 bis 6 Mol je Mol Phenolat arbeiten, da man dann eine pumpfähige Lösung des Phenolates und des Natriumsalicylates im Phenol erhält.Although 3 to 9 moles of phenol can be used per mole of phenolate, one is preferred work with 5 to 6 moles per mole of phenolate, since you then have a pumpable solution of the phenolate and the Sodium salicylates in phenol.
Der Druck liegt im Bereich von 2 bis 11 Atmosphären.The pressure ranges from 2 to 11 atmospheres.
Die Verwendung höherer Drucke würde einen größeren Aufwand an Ausrüstung bedingen.Using higher pressures would require more equipment.
Ein spezielles Durchführungsverfahren besteht darin, daß man Phenol und 50% Natriumhydroxyd einem Mischtank in einem solchen Verhältnis zuführt, daß man ein Gemisch aus 1 Mol Natriumphenolat je 6 bis 7 Mol Phenol erhält. Dieses Gemisch mit oder ohne wasser-azeotropem Agens wird einer Destillationskolonne zugeführt, welche unter solchen Bedingungen arbeitet, daß in der Lösung enthaltenes Wasser als Azeotrop mit Phenol oder, wenn ein anderes azeotropes Mittel vorhanden ist, das Wasser zusammen mit diesem entfernt wird, um so am Boden der Kolonne ein wasserfreies Gemisch aus Phenol und Phenolat mit einem Verhältnis von 6 Mol Phenol je Mol Phenolat zugewinnen. Das wasserfreie Phenolatgemisch wird kontinuierlich einer Reaktionsvorrichtung zugeführt, in welcher ein Kohlensäuredruck von 2 bis 11 Atmosphären vorliegt. Das Gemisch wird auf 140 bis 1750C erwärmt und während der Umsetzung kräftig gerührt. Das Umsetzungsprodukt läßt man zur Abtrennung der Natriumsalicylat-Kristalle ein Filter oder eine Zentrifuge durchlaufen. Nach dem Waschen der Kristalle mit Chlorbenzol, Toluol oder einem anderen Lösungsmittel für Phenol gewinnt man ein Produkt eines Reinheitsgrades von 99,5%. Das erhaltene Salicylat stellt etwa 90% des eingesetzten Phenolates dar. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit" werden vorzugsweise im Kreislauf dem Mischtank wieder zugeführt, dem zusätzlich Phenol und Hydroxyd zugegeben werden, um das erforderliche Phenolat-Phenol-Verhältnis herzustellen. Dieses Gemisch wird wiederum einer Destillation unterworfen, um das wasser-azeotrope Agens, z. B. Chlorbenzol und etwas Phenol, abzutrennen. Das Phenol wird im Kreislauf wieder verwendet, und das Lösungsmittel wird zum Waschen des Filterkuchens benutzt.A special procedure is to add phenol and 50% sodium hydroxide to a mixing tank in such a ratio that a mixture of 1 mole of sodium phenolate per 6 to 7 moles of phenol is obtained. This mixture, with or without a water-azeotropic agent, is fed to a distillation column which operates under such conditions that water contained in the solution is removed as an azeotrope with phenol or, if another azeotropic agent is present, the water is removed together with this, and so on at the bottom of the column, an anhydrous mixture of phenol and phenolate with a ratio of 6 moles of phenol per mole of phenolate can be obtained. The anhydrous phenolate mixture is fed continuously to a reaction device in which there is a carbonic acid pressure of 2 to 11 atmospheres. The mixture is heated to 140 to 175 ° C. and stirred vigorously during the reaction. The reaction product is allowed to run through a filter or a centrifuge to separate the sodium salicylate crystals. After washing the crystals with chlorobenzene, toluene or another solvent for phenol, a product with a degree of purity of 99.5% is obtained. The salicylate obtained represents about 90% of the phenolate used. The filtrate and the washing liquid are preferably recirculated to the mixing tank, to which phenol and hydroxide are additionally added in order to produce the required phenolate-phenol ratio Subjected to distillation to separate the water azeotropic agent such as chlorobenzene and some phenol, the phenol is recycled and the solvent is used to wash the filter cake.
Eine vollkommen wasserfreie Lösung von 25 Gewichtsteilen Natriumphenolat in 75 Gewichtsteilen Phenol (gewonnen durch azeotrope Destillation von Natriumphenolat in Phenol im Verhältnis von 1: 3,5 Mol) wird bei 165°C unter fortlaufender Zufuhr von Kohlendioxyd unter einem Druck von 5 at Stunde in einer Reaktionsvorrichtung mit Schaufel·: rührwerk behandelt. Das gewonnene Reaktionsprodukt wird mit Chlorbenzol gewaschen. Das Fest-A completely anhydrous solution of 25 parts by weight of sodium phenolate in 75 parts by weight Phenol (obtained by azeotropic distillation of sodium phenolate in phenol in the ratio of 1: 3.5 mol) is at 165 ° C with continuous feed of carbon dioxide under a pressure of 5 at hour in a reaction device with a shovel: agitator treated. The reaction product obtained is washed with chlorobenzene. The party-
ao produkt ist Natriumsalicylat eines Reinheitsgrades von 99,5%.ao product is sodium salicylate with a purity of 99.5%.
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