DE1903571C

DE1903571C - Verfahren zur Reinigung von Decan dicarbonsaure

Info

Publication number: DE1903571C
Authority: DE
Inventors: Richard Riel Domat Ems Sailer (Schweiz)
Original assignee: Inventa AG fur Forschung und Patent verwertung Zurich, Zurich (Schweiz)
Publication date: 1971-06-09

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur entweder durch Kristallisation aus Wasser in einer

Reinigung von Decandicarbonsäure. relativ teuren Druckapparatur oder durcn iuistaiii-• DecandicarbonsUure (C]₈), die durch Oxydation von sation aus einem Lösungsmittel ausgeführt wird. Im Cyclododecan, Cyclododecanon und bzw, oder Cyclo- letzteren Falle sind Lösungsmittelverluste sowie eine dodecanol beispielsweise mit Salpetersäure hergestellt 5 Rückgewinnung des Lösungsmittels Faktoren, welche wird, enthält unter anderem als Verunreinigung dieses bekannte Verfahren wirtschaftlich erheblich

Dicarbonsäuren mit niedrigerer Kohlenstoffzahl in belasten, . .. _

zum Teil erheblichen Mengen. Die USA.-Patentschrift 3 087 963 sieht die Oxy-

Besonders die Nonan (C,,)- und die Octandicarbon- dation von Cyclododecanon bzw. Cyclododecane bzw.

saure (Cj₀) erfordern wegen ihrer Ähnlichkeit mit der ίο Cyclododecan mit Salpetersaure vor, Die Roh-Decan-

Decandicarbonsäure einen verhältnismäßig großen dicarbonsäure wird dabei abfiltriert, gewaschen,

Aufwand für ihre Entfernung. getrocknet und aus einer wäßrigen sauren Lösung

Es ist aus den französischen Patentschriften 1393 568 auskristallisiert. Eine weitere Reinigung ist nicht

und 1 393 569 bekannt, Decandicarbonsäure durch erwähnt.

Behandlung mit Wasser bei 100°C oder noch höheren 15 Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens Temperaturen zu reinigen. Bei diesem Verfahren gegenüber dein aus dieser USA.-Patentschrift bewird aber eine schon verhältnismäßig reine Decandi- kannten Verfahren liegt wiederum in seiner größeren carbonsäure (>98°/₀) eingesetzt. Außerdem ist diese Wirtschaftlichkeit. Gemäß der USA.-Patentschrift wird Methode dann unzulänglich, wenn die zu reinigende ein sehr korrosiv wirkendes Salpetersäure/Essigsäure-Decandicarbonsäure größere Mengen an niedrigen ao Gemisch verwendet. Es werden pro Gewichtsteil Dicarbonsäuren enthält. Dicarbonsäure etwa 1 Gewichtsteil Essigsäure benötigt.

Gegenüber diesem bekannten Reinigungsverfahren Demgegenüber wird erfindungsgemäß nur Wasser und

bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, die den niederen Dicarbonsäuren entsprechende

daß eine rohe Decandicarbonsäure mit einem beliebig Alkalimenge eingesetzt.

hohen Gehalt an niederen Dicarbonsäuren direkt in 95 Durch die Erfindung wird nun ein einfaches Vereiner Reinigungsstufe auf einen sehr hohen Reinheits- fahren zur Abtrennung auch größerer Mengen grad gebracht werden kann. niedrigerer Dicarbonsäuren, vorzugsweise Nonan- und

Aus der deutschen Patentschrift 737 691 ist ein Octandicarbonsäure, von der Decandicarbonsäure

Verfahren zur Trennung von langkettigen Dicarbon- ermöglicht. In überraschender Weise kann eine selek-

säuren, die sich in ihrer Länge nur um ein Kohlenstoff- 30 tive Entfernung der niedrigeren Dicarbonsäuren

atom unterscheiden, bekannt. Bei diesem Verfahren erzielt werden, wenn die rohe Decandicarbonsäure mit

wird das Gemisch aus zwei Säuren durch fraktionierte einer wäßrigen Alkalilösung, deren Alkaligehalt

Fällung ihrer Alkalisalze getrennt. Es wird hierfür mindestens V₂ Äquivalent, bezogen auf den Gehalt an

also eine der gesamten Dicarbonsäuremenge äqui- verunreinigenden Dicarbonsäuren, beträgt, behandelt

valente Menge Alkali und Mineralsäure gebraucht. 35 wird. Die Decandicarbonsäure wird dabei in großer

Demgegenüber wird erfindungsgemäß nur ein Bruch- Ausbeute als Feststoff erhalten, während die anderen

teil an Alkali benötigt, wobei außerdem keine Mineral- Dicarbonsäuren als Alkalisalze in Lösung bleiben,

säure erforderlich ist. Daher arbeitet das erfindungs- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

gemäße Verfahren wesentlich wirtschaftlicher als das Reinigung von Decandicarbonsäure, die vorzugsweise

in dieser deutschen Patentschrift beschriebene Ver- 40 mit Octandicarbonsäure und Nonandicarbonsäure

fahren. verunreinigt ist. Dieses Verfahren ist dadurch gekenn-

Die Patentschrift 43 598 des Amtes für Patent- und zeichnet, daß man die zu reinigende Decandicarbon-Erfindungswesen in Ost-Berlin beschreibt die Reini- säure mit einer wäßrigen Alkalilösung, deren Alkaligegung des Produktes durch Kristallisation aus 40- bis halt mindestens V2 Äquivalent, bezogen auf die als 60%iger Salpetersäure. Demgegenüber wird erfindungs- 45 Verunreinigungen vorhandenen Dicarbonsäuren, begemäß die Decandicarbonsäure mit wäßrigem Alkali, trägt, vorzugsweise bei Rückflußtemperatur behandelt, und zwar in einem definierten Verhältnis zu der worauf man die Lösung der Alkalisalze der niedrigererwarteten Menge an Verunreinigungen, behandelt. molekularen Dicarbonsäuren von der ungelöst bleiben-

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ferner in den Decandicarbonsäure trennt,

wirtschaftlicherer Weise durchführen, da erfindungs- 50 Man kann den Gehalt der Decandicarbonsäure an

gemäß neben der den niederen Dicarbonsäuren ent- verunreinigenden Dicarbonsäuren beispielsweise durch

sprechenden Alkalimenge Wasser als Lösungsmittel Gaschromatographie ihrer Dialkylester, beispielsweise

benutzt wird. Demgegenüber wird zur Durchführung der Dimethylester, ermitteln,

des in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahrens Als AlkaÜ können alle Hydroxyde oder basischen

50°/₀ige Salpetersäure eingesetzt. Diese verteuert 55 Salze, z. B. Carbonate von Natrium, Kalium oder

nicht nur das bekannte Verfahren, sondern trägt Ammonium, verwendet werden. Die Älkalimenge

auch zu einem erheblich schnelleren Verschleiß der beträgt vorzugsweise 1 Äquivalent, bezogen auf die als

Vorrichtungen infolge einer stärkeren Korrosion bei. Verunreinigungen auftretenden Dicarbonsäuren. Es

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1287 058 werden können auch darüber hinausgehende Alkalimenger

Cyclododecanol und Cyclododecanon zur Decandi- 60 eingesetzt werden, jedoch wird dann die Ausbeute

carbonsäure mit wäßriger Salpetersäure oxydiert. Dabei etwas beeinträchtigt.

fällt Decandicarbonsäure zusammen mit den vor- Die zu reinigende Decandicarbonsäure wird zweck-

handenen Verunreinigungen aus. Als Reinigung wird mäßigerweise in der 1- bis lOfachen, vorzugsweise in

ein Umkristallisieren aus Wasser unter Druck sowie der 2- bis 5fachen Menge Wasser aufgeschlämmt. Das

aus Eisessig od. dgl. beschrieben. 65 Alkali kann bereits im Wasser gelöst sein, oder es

Gegenüber diesem bekannten Verfahren arbeitet wird nachträglich der Aufschlämmung zugtsetzt.

das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlicher, da Die Behandlung erfolgt bei Zimmertemperatur oder

gemäß dieser deutschen Auslegeschrift die Reinigung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei Rückfluß-

temperatur während einer Zeitspanne von 5 bis 60 Minuten. Zur besseren und schnelleren Reaktion kann die Aufschlämmung gerührt werden.

Die Abtrennung der Mutterlauge mit den gelösten Alkalisalzen der anderen Dicarbonsäuren kann mittels einer geeigneten Trennvorrichtung, beispielsweise eines Filters, einer Vakuumnutsche oder einer Zentrifuge, erfolgen. Zweckmäßigerweise wird die abgetrennte Decanclicarbonsäuie mit geringen Mengen Wasser nachgewaschen, um Alkalispuren zu entfernen. Die gereinigte Decandicarbonsäure wird anschließend noch in üblicher Weise getrocknet.

Dccandicarbonsäurü ist unter anderem ein wertvolles Ausgangsmaterial zur Herstellung von Polyamiden und Polyestern.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren näher.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile einer rohen, 88,5%igen Decandicarbonsäure, die 10,1 °/₀ hauptsächlich aus Nonandicarbonsäure bestehende andere Dicarbonsäuren enthält, werden mit 300 Gewichtsteilen Wasser, das 3,7 Gewichtsteile Natriumhydroxyd gelöst enthält, in einem mit Rührwerk und Rückflußkühler versehenen Gefäß von 600 Volumteilen Fassungsvermögen aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wird erhitzt und 10 Minuten bei Siedetemperatur gerührt. Danach wird die Aufschlämmung durch eine Nutsche filtriert, die abfiltrierte Decandicarbonsäure mit 50 Gewichtsteilen Wasser gewaschen und dann getrocknet. Es werden 83,5 Gewichtsteile Decandicarbonsäure mit einer Reinheit von 99,2 °/o erhalten. Die Ausbeute, bezogen auf die in der Rohsäure enthaltenen Decandicarbonsäure, beträgt 92,9 %·

Verwendet man an Stelle der 3,7 Gewichtsieile Natriumhydroxyd nur die Hälfte, d. h. 1,85 Gewichtsteile, und verfährt in der vorstehend beschriebenen Welse, so ist die Reinheit der erhaltenen Decandicarbonsäure zwar geringer, wobei jedoch die Ausbeute etwas höher ist.

Beispiel 2

Gewichtsteile einer rohen Decandicarbonsäure von gleicher Qualität wie'im Beispiel 1 werden mit Gewichtsteilen Wasser, das 1,6 Gewichtsteile Ammoniak gelöst enthält, in gleicher Weise wie im ίο Beispiel 1 behandelt. Nach dem Trocknen werden 83,9 Gewichtsteile Decandicarbonsäure erhalten, was einer Ausbeute von 93,4%, bezagen auf die »n der Rohsäure vorhandene Decandicarbonsäure, entspricht. Die erhaltene Säure hat eine Reinheit von 99,1 %.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung von Decandicarbonsäure, die vorzugsweise mit Octandicarbonsäure und Nonandicarbonsäure verunreinigt ist, d adurch gekennzeichnet, daß man die zu reinigende Decandicarbonsäure mit einer wäßrigen Aikalilösung, deren Alkaligehalt mindestens Va Äquivalent, bezogen auf die als Verunreinigungen vorhandenen Dicarbonsäuren, beträgt, vorzugsweise bei Rückflußtemperatur behandelt, worauf man die Lösung der Alkalisalze der niedrigermolekularen Dicarbonsäuren von der ungelöst bleibenden reinen Decandicarbonsäure trennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkali ein Hydroxyd oder basisches Salz von Natrium, Kalium oder Ammonium verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Alkalilösung verwendet, deren Alkaligehalt 1 Äquivalent, bezogen auf die als Verunreinigungen auftretenden Dicarbonsäuren, beträgt.