DE2000698A1

DE2000698A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Anthranilsaeure

Info

Publication number: DE2000698A1
Application number: DE19702000698
Authority: DE
Inventors: Herbert Armbrust; Dr Kempter Fritz Erdmann; Dr Sturm Hans Juergen
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1970-01-08
Filing date: 1970-01-08
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE2000698C3; DD98912A6; DE2000698B2

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Anthranilsäure Zusatz su Patent . ... ... (Patentanmeldung P 19 50 281.9).
Gegenstand des Hauptpatents . ... ... (Patentanmeldung P 19 50 281.9) ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Anthranilsäure durch Umsetzung von phthalamidsaurem und/oder phthalimidsaurem Alkali mit Hypohalogeniten in wäßrigem Medium, indem man die ersten Reaktionsatufen, die Umsetzung des Ausgangsstoffs zum phenylisocyanat-2-carbonsauren Blkalisals, weitgehend unter adiabatischen Bedingungen und unter weitgehender Vermeidung von Rückmischung durchführt, das gebildete Reaktionsgemisch sofort dem Reaktionsraum der ersten Stufen entzieht und weitgehend ohne Rtickmischung dem Reaktionsraum der folgenden Stufe, der Umsetsung zum Endstoff, zuführt.
Es wurde nun gefunden, daß sich das Verfahren des Hauptpatents weiter ausgestalten läßt, wenn man dem Reaktionsgemisch nach Austritt aus dem Reaktioneraum der ersten Stufen und vor dem Ablauf der Umsetsung ein Reduktionsmittel zuführt.
Die Ausgestaltung des Verfahrene liefert auf einfachem Wege den Endstoff in guter Ausbeute und Reinheit. Die Betriebssicherheit des Verfahrens wird erhöht, da die Reaktion ohne Ausbeuteverluste auch bei Temperaturen zwischen 80 und 1000C in der letzten Reaktionsstufe, der Umsetzung der Phenylisocyanat-2-carbonsäure zur Anthranilsäure, durchgeführt wird. Diese vorteilhaften Ergebisse werden auch ohne höchste Anforderungen an gleichmäßige Dosierung der Auegangaläsungen erzielt. Uberschüssige Mengen an Hypochlorit beeinflusßen die Ergebnisse nicht in deutlichem NaBe.
Schwankungen in der Konzentration der Nebenstoffe Ammoniak (lösung des Allcalisalzes von Phthalimid- bzw. Phthalamidsäure) oder Natriumohlorat (yypochloritlösung) spielen in Bezug auf Ausbeute und Reinheit (Tönung ) des Endstoffs keine wesentliche Rolle.
Entsprechend hat die Bildung von Natriumchlorat oder anderen oxydierenden Nebenprodukten, die in den ersten Stufen der Reaktion auftreten können, keinen wesentlichen Einfluß auf Menge und Farbe der erhaltenen Anthranilsäure.
Die Umsetzung kann mit einer großen Zahl von in Wasser und/oder Alkalien löslichen oder mit ihnen mischbaren Reduktionsmitteln durchgeführt werden. Geeignet sind beispielsweise Hydride wie Natriumborhydrid, Lithiumtriäthoxy-aluminiumhydrid; reduzierende Schwefelverbindungen wie Natriumsulfid, Natriumhydrogensulfid, Ammoniumsulfid, schweflige Säure, Schwefeldioxid, Natriumdithionit, Natriumthiosulfat, Natriumformaldehydsulfoxylat, Thioharnstoffdioxid; Hydrazin und seine Salze, z.B. das Sulfat oder Chlorid; Glucose. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Natriumsulfit und Natriumbisulfit. Das Reduktionsmittel kann in stöchiometrischem Verhältnis oder im ueberschuß zum zugegebenen Hypohalogenit verwendet werden. Zweckmäßig kommen Lösungen des Reduktionsmittels in Wasser, z.B.IO-40 gewichtsprozentige,wäßrige Natriumbisulfitlösungen, in Betracht.
Der Zusatz es Reduktionsmittels kann diskontinuierlich oder vorteilhaft kontinuierlich dem Reaktionsgemisch hinter dem Reaktionsraum der ersten Stufen und vor Ende der letzten Stufe der Reaktion erfolgen. Man kann das Reduktionsmittel an mehreren Stellen oder zweckmäßig an einer Stelle dem Gemisch während der Umsetzung der in den ersten Reaktionsstufen gebildeten Phenylisocyanat-2-carbonsäure zur Anthranilsäure zusetzen, vorteilhaft direkt nach Beendigung der Umsetzung des Ausgangsstoffs zur Phenylisocyanat-2-carbonsäure. Die Beendigung der ersten Reaktioneetuten wird in der Regel durch einen Temperaturanstieg von 20 bis 300C auf etwa 60 bie 6500 angezeigt. Die Geschwindigkeit des Zusatzes richtet sich in der Regel nach der Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsgemischs, wobei die Konzentration der zugesetzten Lösung und das vorgenannte Verhältnis Reduktionsmittel zu Ausgangshypohalogenit zu berücksichtigen sind. Die Dosierung der Reduktionslösung kann in beliebiger Weise, über Kammern mit Rührwerken, Mischdüsen oder vorzugsweise über eine Mischzelle, erfolgen.
Im allgemeinen wird die Reaktion mit einem Verhältnis der Ausgangestoffe von Hypohalogenit mit 1 bis 2, vorzugsweise 1,8 bis 1,9 Mol aktivem Chlor Je Mol Phthalimid und/oder Phthalamid durchgeführt. Im übrigen wird das Verfahren unter den Bedingungen des Verfahrens nach dem Hauptpatent durchgeführt, insbesondere bezüglich der Ausgangsstoffe und -lösungen, der Verfahrensweise in Reaktionsräumen gleichen Reaktionsfortschritts unter weitgehender Vermeidung der Rlickmischung und weitgehend adiabatisch in den ersten Stufen, den Reaktionstemperaturen in allen Stufen, der Mischungsvorrichtungen unider Verwendung geeigneter Reaktionsrohre. Die Reaktion kann nach Zugabe des Reduktionsmittels im Reaktionsrohr mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, z.B. mit 0,2 bis 3 m/sec, oder auch ohne Verminderung der Ausbeute in einer Reaktionskammer beliebiger Dimensionierung.
Querschnitt, Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur der Ausgangslösungen bestimmen im allgemeinen die Länge der Rohrstrecke, in der die ersten Reaktionsstufen durchgeführt werden. Beispielsweise sind die ersten Reaktionsstufen bei einem Rohrquerschnitt von 12 mm2 und bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5 bis 1 m/sec und bei einer Ausgangstemperatur von 20 bis 25 0C in der Regel nach 20 bis 24 Meter Länge des Reaktionerohrs beendigt, anschließend wird zweckmäßig das Reduktionsmittel zugeführt.
Die in dem folgenden Beispiel angeführten Teile bedeuten Gewichtsteile. Sie verhalten sich zu den Volumenteilen wie Kilogramm su Liter.
Beispiel Man verwendet eine Anlage (V2A-Stahl), die aus einer Nischdüse und einem Reaktionsrohr von 45 Meter Länge und 4 Millimeter Innendurchmesser besteht. In das Reaktionsrohr ist nach 22,5 Meter Länge eine zweite Mischdüse eingebaut.
Eine Phthalimidlösung (bestehend aus 1 470 Teilen Phthklimid, 578 Volumenteilen wäßriger Natronlauge (50 Gewichtsprozent) und 8 000 Volumenteilen Wasser) wird in der Mischdüse mit einer Natriuinhypochloritlösung (bestehend aus 4 080 Teilen Natriumhypochloritlösung (13,8 Gewichtsprozent akt. Chlor), 745 Volumenteilen wäßriger Natronlauge (50 Gewichtsprozent) und 400 Volumenteilen Wasser) in einem Verhältnis von 14,0 : 7,75 Volumenteilen bei Raumtemperatur gemischt. Nach 22,5 Meter Rohrlänge und einer Verweilzeit des Reaktionsgemischs von 28 bis 29 Sekunden werden durch die zweite Mischdüse 0,9 Volumenteile einer wäßrigen Natriumbisulfitlösung (10 Gewichtsprozent) zum Reaktionsgemisch zugegeben.
Die Strömungsgeschwindigkeit in den ersten Reaktionsstufen im Reaktionsrohr (bis 20,5 Meter) beträgt 0,72 Meter pro Sekunde, in der letzten Reaktionsstufe nach Zuführung des Reduktionsmitteils 0,74 Meter pro Sekunde und die gesamte Verweilzeit liegt bei 62,0 Sekunden. Das Reaktionsgemisch wird in den ersten Stufen im Reaktionsrohr weitgehend adiabatisch umgesetzt, wobei im verbleibenden Reaktionaraum eine Selbsterwärmung von 68 bis 720C auftritt. Stündlich werden 3,25 Teile Phthalimid umgesetzt.
Das Gemisch wird dann mit Salzsäure auf pH-Wert 4,3 eingestellt, gekühlt, abgesaugt und der Filterrückstand mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Man erhält stündlich 2,925 Teile (90 % der Theorie) Anthranil-0 säure vom Fp 143 bis 145 C; Raum-Zeit-Ausbeute: 5,20 Teile pro Stunde und Liter.

Claims

Patentanspruch

Weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Anthranilsäure durch Umsetzung von phthalamidsaurem und/oder phthalimidsaurem Alkali mit Hypohalogeniten in wäßrigem Medium, indem man die ersten Reaktionsatufen, die Umsetzung des Ausgangsstoffs zum phenylisocyanat-2-carbonsauren Alkalisalz, weitgehend unter adiabatischen Bedingungen und unter weitgehender Vermeidung von Rückmischung durchführt, das gebildete Reaktionsgemisch sofort dem Reaktionsraum der ersten Stufen entzieht und weitgehend ohne RUckmischung dem Reaktionsraum der folgenden Stufe, der Umsetzung zum Endstoff, zuführt, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 19 50 281.9), dadurch gekennzeichnet, daß man dem Reaktionsgemisch nach Austritt aus dem Reaktionsraum der ersten Stufen und vor dem Ablauf der Umsetzung ein Reduktionsmittel zuführt.