DE2040596C3 - Purification of trimellitic anhydride produced by oxidation of nitric acid - Google Patents
Purification of trimellitic anhydride produced by oxidation of nitric acidInfo
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Description
liner Temperatur, die niedriger ist als der Schmelzpunkt von TMSA, eine sehr niedrige Löslichkeit beiitzt, nimmt die Löslichkeit in Benzol sehr plötzlich beim Schmelzpunkt oder bei einer noch höheren Tempeifttur zu. Löst man dementsprechend rohes TMSA, hergestellt aus Tnmellithsäure, die durch Salpetersäureoxydation erhalten wurde, in Benzol bei einer Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Trimellithsäureanhydrids ist, und kühlt die entstehende Lösung auf eine Temperatur, die niedriger liegt als der Schmelzpunkt des Anhydrids, so läßt sich erreichen, daß nur das TMSA in reiner Form auskristallisiert, während die gefärbten oder färbenden Verunreinigungen im Benzol gelöst verbleiben. Die vorliegende Erfindung ist im Prinzip auf diese überraschende Tatsache gegründet.a temperature lower than the melting point of TMSA, which has a very low solubility, the solubility in benzene decreases very suddenly at the melting point or at an even higher temperature to. Correspondingly crude TMSA, produced from amellitic acid, is dissolved by nitric acid oxidation was obtained in benzene at a temperature not lower than the melting point of the Trimellitic anhydride is, and cools the resulting solution to a temperature that is lower than the melting point of the anhydride, it can be achieved that only the TMSA crystallizes out in pure form, while the colored or coloring impurities Remain dissolved in the benzene. The present invention is based on this surprising in principle Fact established.
Das obenerwähnte wichtige erfindungsgemäßeMerkmal wird dadurch erreicht, daß man ein gegebenenfalls mit weiteren organischen Lösungsmitteln bis zu 20 Gewichtsprozent verschnittenes Benzol als Um kristallisationslösung; mittel verwendet. Setzt man an Stelle von Benzol andere aromatische Kohlenwasserstoffe ein, beispielsweise Alkylbenzole, wie Toluol, Xylol und Äthylbenzol, so ist die Reinigungswirkung sehr niedrig, und die liristallisationsgeschvvindigkeit ist ebenfalls niedrig, verglichen mit Benzol. Verwendet man andere aromatische Lösungsmittel, so ist die Größe der Kristalle sehr gering, was ebenfalls Schwierigkeiten mit sich bringt. Weiterhin ist die Löslichkeit von rohem TMSA in solchen Alkylbenzolen geringer als die Löslichkeit in benzol, und selbst wenn das rohe ■\nhydrid in solchen Alkylbenzolen durch Erwärmen auf eine Temperatun die den £chmel-fmnkt des rohen Anhydrids überschreitet, veifiüjsigt 1^ird. bildet das verflüssigte Anhydrid oft eine zweite Fnase.The above-mentioned important feature according to the invention is achieved by using a benzene, optionally blended with other organic solvents up to 20 percent by weight, as a recrystallization solution; medium used. If other aromatic hydrocarbons are used in place of benzene, for example alkylbenzenes such as toluene, xylene and ethylbenzene, the cleaning effect is very low and the crystallization rate is also low compared with benzene. If other aromatic solvents are used, the size of the crystals is very small, which also causes difficulties. Furthermore, the solubility of crude TMSA in such alkylbenzenes is less than the solubility in benzene, and even when the crude ■ \ nhydrid exceeds in such alkylbenzenes by heating to a Temperatun the chmel- the £ f mnkt of the crude anhydride veifiüjsigt 1 ^ ird. the liquefied anhydride often forms a second fugue.
Bei Temperaturen, die nicht unterhalb des Schmelzpunktes liegen, ist rohes TMSA in Benzol hoch löslich, und eine Lösung, die eine Anhydridkonzentration über 50% besitzt, kann erzeugt werden. Die Beziehung zwischen der Löslichkeit des Anhydrids in Benzol und der Temperatur ist in Tabelle! wiedergegeben, aus der ersichtlich ist, daß es darauf ankommt, das rohe TMSA in Benzol bei Temperaturen zu lösen, die nicht tiefer liegen als der Schmelzpunkt des Anhydrids. Der Schmelzpunkt des eingesetzten TMSA beträgt 167°C. Zum Vergleich zeigt Tabelle I ebenfalls die Beziehungen zwischen der Temperatur und der Löslichkeit von TMSA in Xylol, das als typischer Vertreter von anderen aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmitteln ausgewählt wurde.At temperatures not below the melting point, crude TMSA is highly soluble in benzene, and a solution having an anhydride concentration in excess of 50% can be produced. The relationship between the solubility of the anhydride in benzene and the temperature is shown in the table! reproduced, off which can be seen that the important thing is to dissolve the crude TMSA in benzene at temperatures that are not are lower than the melting point of the anhydride. The melting point of the TMSA used is 167 ° C. For comparison, Table I also shows the relationships between temperature and solubility of TMSA in xylene, selected as a typical representative of other aromatic hydrocarbon solvents would.
in Xylolsolubility
in xylene
Der Schmelzpunkt des rohen TMSA variiert in Abhängigkeit von den Mengen an Verunreinigungen, die in dem rohen Anhydrid vorhanden sind. Man geht ierinch von der Tatsache aus, daß der Schmelzpunkt von rohem Trimellitsäureanhydrid niemals niedriger als 1500C ist, wie groß auch immer der Gehalt an Verunreinigungen tsein mag. Bei Temperaturen, die über dem Schmelzpunkt des rohen Trimellithsäureanhydrids liegen, nimmt seine Löslichkeit in Benzol, proportional zur Höhe der Temperatur, weiter zu. Bei der vorliegenden Erfindung ist es jedoch unnötig, zu hohe Temperaturen anzuwenden. Bei der praktischen Durchführung ist es bevorzugt, Temperaturen vorzusehen, ίο die im Bereich vom Schmelzpunkt des rohen Trimellithsäureanhydrids bis zu 3000C, besonders bei 170 bis 2500C, liegen. Bei der vorliegenden Erfindung ist es daher nötig, das System unter einem Druck zu halten, der ausreicht, um das Benzol in flüssiger Phase zu halten. Der gewählte Druck hängt von der Temperatur ab.The melting point of the crude TMSA will vary depending on the amounts of impurities present in the crude anhydride. It is ierinch from the fact that the melting point of crude trimellitic is never lower than 150 0 C, whatever the content may be of impurities t as big. At temperatures above the melting point of the crude trimellitic anhydride, its solubility in benzene continues to increase in proportion to the temperature. In the present invention, however, it is unnecessary to use excessively high temperatures. In the practice it is preferred to provide temperatures ίο up to 300 0 C, particularly at 170, are in the range from the melting point of the crude trimellitic anhydride to 250 0 C. In the present invention, therefore, it is necessary to keep the system under a pressure sufficient to keep the benzene in the liquid phase. The selected pressure depends on the temperature.
Es wird bevorzugt. Benzol in einer Menge zu verwenden, die ausreicht, das gesamte Anhydrid zu lösen, oder in einer größeren Menge. Die Menge an Benzol, die verwendet werden soll, kann leicht liufdi Vorversuche ermittelt werden. Sie hängt von der Art des rohen Trimellithsäureanhydrids und der Temperatur ab. Bei Temperaturen innerhalb des zuvor eiwähnlen bevorzugten Bereichs wird das Benzol im allgemeinen in einer 1- bis 15fachen Menge, bezogen auf das Gewicht des rohen Anhydrids, verwendet.It is preferred. To use benzene in an amount sufficient to dissolve all of the anhydride, or in a larger amount. The amount of benzene which should be used, can easily liufdi preliminary tests be determined. It depends on the type of raw trimellitic anhydride and the temperature away. At temperatures within the aforementioned preferred range, the benzene will generally used in an amount 1 to 15 times based on the weight of the crude anhydride.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt verschiedene Vorteile. Die Löslichkeit des rohen Trimellithsäureanhydrids in Benzol ist — wie oben beschrieben -- bei Temperaturen, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des rohen Anhydrids sind, extrem hoch. Die Urnkristallisation kann daher mit kleineren Mengen an Benzol durchgeführt werden, verglichen mit der Vervsendung anderer Lösungsmittel, und, da die Löslichkeil des Anhydrids in Benzol bei Temperaturen unterhalb des Anhydridschmelzpunktes sehr niedrig liegen, selbst wenn man Benzol im Überschuß verwendet, ist die Menge an TMSA, die im Benzol gelöst verbleibt, sehr klein. Für die Menge an Benzol, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, besteht andererseits keine obere Grenze, aber es ist kaum nötig, Benzol in einer Menge zu verwenden, die höher liegt als das 15fache, besonders das 20fache der Menge an rohem Anhydrid.The method according to the invention shows various advantages. The solubility of the crude trimellitic anhydride in benzene is - as described above - at temperatures not lower than the melting point of crude anhydride are extremely high. The pure crystallization can therefore with smaller amounts of Benzene can be compared with the use of other solvents, and because the solubility wedge of the anhydride in benzene are very low at temperatures below the anhydride melting point, even if you use excess benzene, the amount of TMSA that remains dissolved in the benzene is tiny. For the amount of benzene used in the invention Method is used, on the other hand, there is no upper limit, but it is hardly necessary To use benzene in an amount more than 15 times, especially 20 times the amount of raw anhydride.
Wie oben bereits erwähnt, kann bei der vorliegenden Erfindung als Lösungsmittel zum Umkristallisieren nicht nur Benzol allein verwendet werden, sondern auch Lösungsmittelmischungen von Benzol mit weniger als 20 Gewichtsprozent, z. B. einer organischen Säure, eines Ketons. eines Äthers oder eines, aromatischen Kohlenwasserstoffs, der ein anderer ist als Benzol. Als solche sekundären Lösungsmittel können genannt werden Essigsäure. Propionsäure, Aceton, Mcthyläthylketon, Butyraldehyd, Benzaldehyd, Äthyläther. Toluol und Xylol. Verwendet man solche gemischten Lösungsmittel, so ist es manchmal möglich, mildere Bedingungen anzuwenden als wenn man nur Benzol verwendet. Jedoch erhält man die besten Ergebnisse im allgemeinen, wenn man nur Benzol einsetzt. Das, was oben für Benzol beschrieben wurde, gilt ebenfalls für die gemischten Lösungsmittel.As mentioned above, in the present invention, as a solvent for recrystallization not only benzene alone can be used, but also solvent mixtures of benzene with less than 20 percent by weight, e.g. B. an organic acid, a ketone. an ether or an aromatic one Hydrocarbon other than benzene. As such, secondary solvents can called acetic acid. Propionic acid, acetone, methyl ethyl ketone, butyraldehyde, benzaldehyde, ethyl ether. Toluene and xylene. When using such mixed solvents it is sometimes possible to use milder conditions than when using benzene alone. However, the best results are obtained in general, if you only use benzene. What was described above for benzene, also applies to the mixed solvents.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise in Abwesenheit vom molekularen Sauerstoff ausgeführt, wobei man ein wasserfreies Lösungs-65 mittel unter wasserfreien Bedingungen verwendet.The method according to the invention is advantageously carried out in the absence of molecular oxygen carried out using an anhydrous solvent under anhydrous conditions.
Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man das rohe TMSA in Benzol oder einem Benzol enthaltenden, gemischten LösungsmittelThe first stage of the process of the invention is that the crude TMSA in benzene or a mixed solvent containing benzene
löst, unter Druck auf Temperaturen erwärmt, die gestellt. Soll Trimellitsäureanhydrid als Zusatzstoffdissolves, heated under pressure to temperatures that put. Said trimellitic anhydride as an additive
nicht geringer sind als der Schmelzpunkt des rohen An- für synthetische Harze oder als Rohmaterial fur Far-are not lower than the melting point of the raw material for synthetic resins or as raw material for
hydrids, und rührt, bis &ich das gesamte Anhydrid voll- ben verwendet werden, so stehen die Färbungseigen-hydrids, and stir until all of the anhydride has been used, so the coloring properties are
komme.'i in dem Lösungsmittel gelöst hat. Es ist be- schuften der Produkte in engem Zusammenhang mitkomme.'i has dissolved in the solvent. It is closely related to craftsmanship of the products
vorzugt, daß das rohe Trimellitsäureanhydrid, das ο der Färbung des Trimellitbsäureahydrids, wenn allespreferred that the crude trimellitic anhydride, the ο the color of the trimellitic anhydride, if anything
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt zusammen in Triäthylenglykol erwärmt wird. Dem-treated by the process according to the invention is heated together in triethylene glycol. To the-
wird, kein Eisen oder andere metallische Verunreini- entsprechend wird das erfindungsgemäße gereinigteis, no iron or other metallic impurities - accordingly, the purified according to the invention
gungen enthält. Daher muß die Herstellung und Ent- Trimellithsäureanhydrid zusammen mit Triäthylen-contains. Therefore, the production and ent-trimellitic anhydride together with triethylene
wässerung der Trimellithsäure in korrosionsbeständi- glykol erwärmt, und die Auswertung des ProduktesSoaking the trimellitic acid in corrosion-resistant glycol heated, and the evaluation of the product
gen Vorrichtungen durchgeführt werden. io wird auf der Grundlage der Färbung (TEG-Farbe) ge-gene devices are carried out. io is determined on the basis of the coloring (TEG color)
Bei der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Ver- macht, die man beim Erwärmen beobachtet. Weiterfahrens
wird das Anhydrid durch Kühlen der heißen hin wird das Produkt ebenfalls durch den Schmelz-Benzollösung
auf Temperaluren, die geringer sind als punkt und die Säurezahl charakterisiert,
der Schmelzpunkt des rohen Anhydrids, vorzugsweise Wie oben beschrieben, hängt der Schmelzpunkt des
Temperaturen geringer als 1000C, auskristallisiert. 15 rohen TMSA von der Menge und der Art der Verun-In
der vorliegenden Erfindung kann die Kristallisa- reinigungen, die darin enthalten sind, ab. Wird Trition
durch schnelle Kahlverfahren durchgeführt wer- mellithsäureanhydrid für die Herstellung von Weichden.
Die Kristallisationstemperatur kann Zimmer- machern für Vinylchloridharze verwendet, so wird ein
temperatur oder niedriger als Zimmertemperatur, bei- Anhydrid mit einer relativ hohen Reinheit und einem
spielsweise 10"C, betragen. Da jedoch Trimellith- 20 Schmelzpunkt über 165'C gefordert. Die Säbrezahl
säureanhydrid in Benzol bei Temperaturen, die wenig von reinem TjMSA beträgt -Tigefahr 876. Obgleich die
niedriger sind als der Schmelzpunkt des Anhydrids, Säurezahl von gereinigtem TMSA etwas variiert und
kaum löslich ist, ist die Anwendung ein*.;· relativ hohen um der Reinheit und dem Grad der Wasserabspaltung
Auskristallisationstemperatur, wie 100 C, vorteilhaft, ablu..igi, muß die Säurezahl des Anhydrids, damit
wenn man das Benzol wiederholt als Umkristallisa- 25 dieses in e;nem weiten Bereich verwendet werden kann,
tionslösungsmittcl verwendet, so daß das wiederholte n.indestens 870 betragen.In the second stage of the power according to the invention, which is observed on heating. The anhydride is continued by cooling the hot one, the product is also characterized by the melting benzene solution at temperatures that are lower than point and the acid number,
the melting point of the crude anhydride, preferably As described above, the melting point depends on the temperature lower than 100 0 C, crystallized out. The crude TMSA depends on the amount and nature of the contaminants. In the present invention, the crystallization purifications contained therein can depend. If trition is carried out by rapid killing processes, then it is used for the manufacture of soft earths. The crystallization temperature can be used by carpenters for vinyl chloride resins, so a temperature or lower than room temperature, with anhydride with a relatively high purity and a for example 10 "C. However, since trimellite melting point above 165 ° C is required. The Säbre number acid anhydride in benzene at temperatures that are little of pure TMSA -Tigefahr 876. Although those are lower than the melting point of the anhydride, the acid number of purified TMSA varies somewhat and is hardly soluble, the application is a * .; · relatively high around the purity and the degree of dehydration Auskristallisationstemperatur, such as 100 C advantageous, ablu..igi, the acid value of the anhydride must, so that when repeating the benzene as Umkristallisa- 25 in this e; can be used nem wide range, tionslösungsmittcl used so that the repeated n. amount to at least 870.
Erwärmen leichter durchgeführt werden kann. Wie Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näherWarming can be done more easily. How the invention is illustrated by the following examples
bekannt, wird Benzol bei 5,5°C fest. Dementsprechend erläutert. In den Beispielen wurde der Wert >TEG-known, benzene solidifies at 5.5 ° C. Explained accordingly. In the examples, the value was > TEG-
sollte die Benzollösung nicht auf Temperaturen, die Farbe« bestimmt, indem man 4 g einer Probe TMSAthe benzene solution should not be at temperatures, the color «determined by adding 4 g of a sample of TMSA
in der Nähe des Festpunktes von Benzol liegen, ab- 30 zusammen mit 28 ml Triäthyiengiykol erwärmte,lie near the benchmark of benzene, heated up together with 28 ml of triethyiengiykol,
gekühlt werden. Bei der vorliegenden Erfindung kann dO Minuten in einer Stickstoffatmosphäre unter nor-be cooled. In the present invention, dO minutes in a nitrogen atmosphere under normal
auch gewünschtenfalls ein Teil des Lösungsmittels vor malern LVuck bei 260C hielt, die entstehende Lö-if desired, part of the solvent was kept at 260C before painting LVuck, the resulting solvent
der Kristallisation verdampft werden. Die Kristalle. sung auf Zimmertemperatur abkühlte und die Farbeevaporated during crystallization. The crystals. solution cooled to room temperature and the color
die hauptsächlich aus reinem TMSA bestehen, wer- dieser Lösung mit einem APHA-Standard (Hazen-which mainly consist of pure TMSA, this solution is provided with an APHA standard (Hazen
den von der Mutterlauge durch bekannte Feststoff- 35 Skala, Platin-Kobalt-Farbe) verglich. Die »TEG-compared to that of the mother liquor using the known solid 35 scale, platinum-cobalt color). The »TEG-
Flüssigkeits-Trennverfahren, wie Filtration, Zentri- Farbe» ist daher eine APHA-Farbe. Triäthylenglykol,Liquid separation processes such as filtration, centric color »is therefore an APHA color. Triethylene glycol,
fugieren oder Dekantieren, abgetrennt. das für die Bestimmung der »TFG-Farbc« verwendetfuging or decanting, separated. that is used to determine the »TFG color«
Verwendet man, wie zuvor beschrieben, Alkylben- wird, muß so rein sein, daß, wenn das TnäthylenglykolIf, as previously described, alkylben- is used, it must be so pure that, if the ethylene glycol
zole, wj»" Toluol, Xylol, Äthylbenzol oder Pseudo- allein unter den gleichen Bedingungen erwärmt wird,zole, wj »" toluene, xylene, ethylbenzene or pseudo alone is heated under the same conditions,
cumol an Stelle von Benzol, so werden die Verunreini- 40 es einen TEG-Farbwert von weniger als 50 besitzt,cumene instead of benzene, the impurities will have a TEG color value of less than 50,
gungen, die entfernt werden sollen, indem Alkylbenzol im allgemeinen wird gefordert, daß Trimellithsäurc-conditions that are to be removed by alkylbenzene in general, it is required that trimellitic acid
mit einem Verhältnis geringer als etwa 'jt des Vertei- anhydrid, das zur Herstellung von Weichmachernwith a ratio less than about 'j t the distribution anhydride in the preparation of plasticizers
Iungsverhältnisses, das man durch die Verwendung von oder Harzen verwendet wird, einen TEG-FarbwertConversion ratio that is used by the use of or resins, a TEG color value
Benzol erreicht, verteilt. Weiterhin ist die Löslichkeit besitzt, der geringer als 300, vorzugsweise geringer alsBenzene reached, distributed. Furthermore, the solubility is less than 300, preferably less than
von Trimellithsäureanhydrid in solchen Alkylbenzole!! 45 200 ist.of trimellitic anhydride in such alkylbenzenes !! 45 200 is.
bei hohen Temperaturen relativ gering und bei niedri- In den Beispielen wird der Autoklav, in den man dasrelatively low at high temperatures and relatively low at low temperatures
gen Temperaturen relativ hoch; es gibt keinen kriti- TMSA und ein im wesentlichen wasserfreies Lösungs-relatively high temperatures; there is no critical TMSA and an essentially anhydrous solution
schen Punkt, bei dem sich die Löslichkeit in dem Al- mittel eingefüllt hatte, mit Stickstoff gespült und da-the point at which the solubility in the medium had filled, flushed with nitrogen and then
kylbenzol plötzlich ?ndcrt. Dementsprechend ist die nach erwärmt, um das TMSA zu lösen.
Menge an rohem Trimellithsäureanhydrid, die durch 50kylbenzene suddenly changed. Accordingly, the post is heated to dissolve the TMSA.
Amount of crude trimellitic anhydride by 50
eine Einheitsmenge behandelt werden kann, sehr klein, Beispiel 1
verglichen mit Benzol, und die Wiedergewinnungsgeschwindigkeit des rohen Trimellithsäureanhydrids In einen Autoklav, der mit einem Rührer ausgeist
niedrig. Verglichen mit dem bekannten Umkristalli- rüstet war. gibt man 100 g Trimellilhsäureanhydrid
sationsvcrfahren, bei dem man niedrige Carbonyl- 55 technischer Qualität und löst dieses bei 1800C in dem
verbindungen, wie Aceton und Methylethylketon, ver- in Tabelle II angegebenen Lösungsmittel. Das als
wendet, erreicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Ausgängen.atcrial verwendete TMSA war durch Oxyhöhere
Wirkung bei der Abtrennung von gefärbten daticn von Pseudocumol bei 25O"C und 70 Ajmo-
oder färbenden Verunreinigungen, und das gereinigte Sphären mit 20%iger Salpetersäure und Entwässe-Trimelithsäureanhydrid
wird in hohen Ausbeuten 60 rung der entstehenden Trimellithsäure durch Erwiedergewonnen;
man erhält ein kristallisiertes Pro- wärmen auf 23O"C hergestellt worden. Das TMSA hat
dukt von größerer Teilchengröße. Somit zeigt die vor- einen TEG-Farbwert von 300, einen Schmelzpunkt
liegende Erfindung gegenüber dem bekannten Ver- von 163°C und eine Säurezahl von 862. Eine befahren
einen großen technischen Fortschritt. merkenswerte Menge an nicht umgewandelter Tri-a unit amount can be treated, very small, example 1
compared with benzene, and the recovery rate of the crude trimellitic anhydride In an autoclave equipped with a stirrer is low. Compared to the well-known recrystalline it was equipped. gives 100 g Trimellilhsäureanhydrid sationsvcrfahren, wherein the low carbonyl 55 technical grade and solves this at 180 0 C in the compounds, such as acetone and methyl ethyl ketone, II solvents indicated in Table comparable. The TMSA used as a result of the process according to the invention achieved an output. Atcrial was by oxy higher effect in the separation of colored data from pseudocumene at 25O "C and 70 Ajmo or coloring impurities, and the cleaned spheres with 20% nitric acid and dehydration Trimelitic anhydride is recovered in high yields from the trimellitic acid formed; a crystallized preheating to 23O "C is obtained. The TMSA has a larger particle size duct. The invention thus shows a TEG color value of 300, a melting point compared to the known method of 163 ° C. and an acid number of 862. One of them is making great technical progress. remarkable amount of unconverted tri-
Die Beschaffenheit des gereinigten Trimellithsäure- 65 mellithsäure ist in dem rohen Anhydrid nicht vor-The nature of the purified trimellitic acid is not found in the crude anhydride.
anhydrids wird im aligemeinen durch chemische Ana- handcn.anhydrides are generally made by chemical anahandcn.
lyse, Säurezahlen, Schmelzpunkt und Färbung der Die Lösung wird dann auf Zimmertemperatur abEster., die aus diesem Produkt hergestellt wurden, fest- gekühlt, wobei das Trimcllithsäurcanhvdricl auskri-lysis, acid numbers, melting point and coloration of the The solution is then abEster at room temperature., which were made from this product, chilled, whereby the trimellitic acid canhvdricl
stallisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 angegeben. installed. The results are given in Table 11.
Lösungsmittel
Allsolvent
Alles
Benzol
Xylol
Aceton
Essigsäurebenzene
Xylene
acetone
acetic acid
I I mkristallisierlcsI I mcrystallized lcs
Angewandte | Trimellitsäureanhydrid
Menge Schmelz-Applied | Trimellitic anhydride
Amount of enamel
400
400
100
400400
400
100
400
150150
250
270
265250
270
265
167
i 65
!64
164167
i 65
! 64
164
Aus den in Tabelle Il gezeigter- Ergebnissen ist ersichtlich, daü das crfmdungsgemiilic Verfahren unter Verwendung von Ben/ol als Lösungsmittel für die Umkrislallisation um 1 rimellithsäureanhvdrid ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Verwendet man bei dem obigen Versuch Benzol als Lösungsmittel, so erhalt man 98.5 g gereinigtes Trimcllilhsäurcanhydrid mit einer Säure/ahl \on 870.From the results shown in Table II it can be seen that the crfmdungsgemiilic process using ben / ol as solvent for the recrystallization around 1 rimellitic anhydride gives excellent results. If benzene is used as the solvent in the above experiment, 98.5 g of purified trimyclic acid anhydride with an acid content of 870 are obtained.
V e r g I c i c h s b c i s ρ i c 1V e r g I c i c h s b c i s ρ i c 1
Trimcllithsäijieanhydrid. das durch l.urtnx
son l'seudocumol in Essigsäure unter Verwendung eines Kobaltacetat-Mancanacetat-Amtnoniumbromid-Katalvsators
hergestellt wurde, wird 1.5 Stunden hei 210 hi>
Z5i) Γ aiifbewaliiI. Ir. ciwen AutoUla» gibt
man 100 g des so gebildeten rohen Trimcllithsaurcanhydnds
und SOOg Hcn/ol und rührt die Mischung
30MiIHItCiI hei ISO C. Dann wird der Inhalt des
Autoklavs auf Zimmertemperatur gekühlt, damit das Trimcllilhsäurcanhydrid auskristallisicrt. Die Ergebnisse
der Untersuchung des rohen TMSA und des aus der Bcn/.ollüsune kristallisierten sind in Tabelle III
angegeben.Trimyllithic anhydride. that by l.urtnx
if l'seudocumene was prepared in acetic acid using a cobalt acetate-mancanacetate-official nonium bromide catalyst, it is heated for 1.5 hours. Ir. 100 g of the crude trimyllithic acid anhydride formed in this way and 100 g Hcn / ol are added to the autoclave, and the mixture is stirred for 30 mils at ISO C. The contents of the autoclave are then cooled to room temperature so that the trimyllithic acid anhydride crystallizes out. The results of testing the crude TMSA and that crystallized from the Bcn / .ollusune are given in Table III.
Trimelli ι lisäu rcanln i
probeTrimelli ι lisäu rcanln i
sample
Hohes
ProduktHigh
product
Schmelzpunkt (C)
Gehalt an Co und MnMelting point (C)
Co and Mn content
in der Probe in the rehearsal
TEG-Farbsvcrt TEG color type
160160
1 500 ppm
über 5001,500 ppm
over 500
Kristallisiertes
ProduktCrystallized
product
160160
1 500 ppm
über 5001,500 ppm
over 500
Aus den in Tabelle III gezeigten Ergebnissen ist erkenntlich, dall wenn rohes TMSA. das ausgehend von einer Luftoxydation von Pseudocumol erhalten svurde. aus Benzo! umkristallisierl wird, der Oxydalionskalalysator und die teerartigen Beiprodukle nicht abgetrennt werden können.From the results shown in Table III it can be seen dall if raw TMSA. obtained from pseudocumene by air oxidation. from benzo! The Oxydalionskalysator is recrystallized and the tarry by-products cannot be separated.
In einen Autoklav, der mil einem Rührer ausgerüstet war. gibt man 100 g des rohen TMSA, wie es im Beispiel 1 verwendet worden war. und ein Eösungsmittclgemisch aus 75Og Benzol und 10 g Aceton und erwärmt 30 Miuntcn auf 185 C. Die entstehende Lösung wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, wobei 95 g des kristallisierten TMSA gewonnen werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.Into an autoclave equipped with a stirrer was. 100 g of the crude TMSA as used in Example 1 are added. and a solvent mixture from 750 g of benzene and 10 g of acetone and heated to 185 ° C. for 30 minutes. The resulting solution is cooled to room temperature, 95 g of the crystallized TMSA being recovered. The results are given in Table IV.
säurcanhydridTrirr.jllilh-
acid anhydride
punkt
( C)Enamel
Point
(C)
FarbeTEG-
color
gereinigtroll
cleaned
872862
872
167163
167
130300
130
B c i s ρ i e I 3B c i s ρ i e I 3
I η einen Autoklav, der mit einem Rührer ausgerüstet war, gibt man KX) g des rohen TMSA. wie es im Beispiel I verwendet worden war. und ein Lösungs-,s gemisch aus 780 g Benzol und 20 g Essigsäureanliydrid und erwärmt 30 Minuten auf 175"C. Die entstehende Lösung wird auf Zimmertemperatur gekühlt, wobei 96 g TMSA in Kristallform gewonnen werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle V angegeben.In an autoclave equipped with a stirrer, KX) g of the crude TMSA are added. as used in Example I. and a dissolution, s mixture of 780 g of benzene and 20 g Essigsäureanliydrid and heated for 30 minutes at 175 "C. The resulting solution is cooled to room temperature, 96 g TMSA be obtained in crystalline form. The results are given in Table V.
Trimcllithsäurcanhydrid Trimellitic anhydride
roh
gereinigtraw
cleaned
SaiirezahlSeason number
862
871862
871
Schmelzpunkt Melting point
( Cl(Cl
163
i66163
i66
TECi-TECi-
Farbecolor
300
120300
120
Rohes TMSA. das durch Salpetersäure-Oxydation von Pseudocumol hergestellt worden war. wird bei 200 bis 240' C enlsvässcrt; das entstandene rohe TMSA wird unter einem Druck von sveniger als 50 mm Hg destilliert. In einen Autoklav, der mit einem Rührer ausgerüstet war. wurden 100 g des destillierten TMSA in 800 g Benzol bei 180' C gelöst. Die entstehende Lö-4f) sung svird auf Zimmertemperatur abgekühlt, das kristallisierte Anhydrid isoliert und unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhält 9S.7 g gereinigtes TMSA. Die Ergebnisse sind in Tabelle Vl angegeben.Raw TMSA. which had been produced by the nitric acid oxidation of pseudocumene. is enlsvässcrt at 200 to 240 ° C; the resulting crude TMSA is distilled under a pressure less than 50 mm Hg. Into an autoclave equipped with a stirrer. 100 g of the distilled TMSA were dissolved in 800 g of benzene at 180.degree. The resulting solu- 4f) cooled solution svird to room temperature, the crystallized anhydride isolated and dried under reduced pressure. 91.7 g of purified TMSA are obtained. The results are given in Table VI.
4545
Aus den in Tabelle Vl angegebenen Werten kann man sehen, daß man sie' bessere Ergebnisse erhält, wenn ma η das er find ungsgemäße Kristal lisat ionsverfahren zusammen mit dem beschriebenen Destillationsverfahren anwendet.From the values given in Table VI one can see that they 'get better results, If this is the crystallization process according to the invention used together with the described distillation process.
Das im Beispiel 4 verwendete destillierte TMSA wird aus Essigsäure umkristallisicrt. Die Kristallisation svird unter solchen Bedingungen durchgeführt. JaK die Menge an kristallisiertem Trimclli.thsäurcanhydrid 10 Gcsvichtspro/ent. berechnet auf die Essig-The distilled TMSA used in Example 4 is recrystallized from acetic acid. The crystallization s is performed under such conditions. Yes, the amount of crystallized trimethylic acid anhydride 10 weight pro / ent. calculated on the vinegar
409 635 312409 635 312
säurelösung, beträgt. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII angegeben.acid solution. The results are shown in Table VII specified.
Das so umkristallisierte TMSA (100 g) wird in 800 g Benzol bei 1800C gelöst. Die entstehende Lö-The thus recrystallized TMSA (100 g) is dissolved in 800 g of benzene at 180 0 C. The resulting lo-
1010
sung wird auf Zimmertemperatur gekühlt, das kristallisierte Anhydrid isoliert und bei vermindertem Druck bei 80°C getrocknet. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII angegeben.solution is cooled to room temperature, the crystallized anhydride is isolated and reduced at reduced Print dried at 80 ° C. The results are given in Table VII.
Trimellitsäure
anhydridRecrystallized
Trimellitic acid
anhydride
zahlacid
number
punkt
(0C)Enamel
Point
( 0 C)
FarbeTEG-
color
aus Essigsäure und
dann aus Benzol..from acetic acid
from acetic acid and
then from benzene ..
873872
873
167165
167
70180
70
Rohes TMSA, das durch Salpetersäure-Oxydation von Pseudocumol hergestellt worden war, wird unter atmosphärischem Druck bei 2350C entwässett. In einen Autoklav, der mit einem Rührer ausgerüstet war, werden 100 g des so erhaltenen rohen TMSA in 900 g Benzol bei erhöhter Temperatur von 1800C gelöst. Die entstehende Lösung wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, um das Anhydrid auszukristallisieren. Das entstehende gereinigte TMSA wird erneut dem oben beschriebenen Umkristallisationsverfahren unterworfen. Die Ergebnisse der Untersuchung von jedem Produkt, das man durch eine Kristallisation und durch Wiederholung der Kristallisation erhält, sind in Tabelle VIII angegeben. Das Triäthylenglykol, das zur Bestimmung der TEG-Farb-Crude TMSA, which had been produced by nitric acid oxidation of pseudocumene, is dewatered at 235 ° C. under atmospheric pressure. 100 g of the crude TMSA obtained in this way are dissolved in 900 g of benzene at an elevated temperature of 180 ° C. in an autoclave equipped with a stirrer. The resulting solution is cooled to room temperature to crystallize the anhydride. The resulting purified TMSA is re-subjected to the recrystallization procedure described above. The results of the examination of each product obtained by one crystallization and by repeating the crystallization are shown in Table VIII. The triethylene glycol, which is used to determine the TEG color
»5 werte verwendet wird, hatte einen TEG-Farbwert von 40.»5 values is used, had a TEG color value of 40.
zahlacid
number
punktEnamel
Point
FarbeTEG-
color
Aus den in Tabelle VIII gezeigten Ergebnissen ist 45 benzol gegeben und die beiden Gemische in einem ersichtlich, daß man eine zufriedenstellende Reinigung Autoklav aus rostfreiem Stahl unter Erhitzen gelöst.From the results shown in Table VIII, there is given 45 benzene and the two mixtures in one can be seen that a satisfactory cleaning stainless steel autoclave can be solved with heating.
Zur Lösung in 1,2,4-Trichlorbenzol bedurfte es 1000 % des Lösungsmittels und einer Temperatur von 216° C. da das Trichlorbenzol zur Lösung des TrimeHithsäureanhydrids nicht besonders befähigt ist, während andererseits 400 g Benzol und eine Temperatur vorThe solution in 1,2,4-trichlorobenzene required 1000 % of the solvent and a temperature of 216 ° C. since the trichlorobenzene is not particularly capable of dissolving the trimithic anhydride, while on the other hand 400 g of benzene and a temperature above
bereits dann erhält, wenn man das erfindungsgemäße Kristallisationsverfahren nur einmal durchführt.obtained when the crystallization process according to the invention is carried out only once.
Vergleichsbeispiel 2Comparative example 2
Je 100g technischen Trimellithsäureanhydrids (TEG-Farbwert 300, Schmelzpunkt 163°C, Säurewert 862), wie es im vorliegenden Beispiel 1 verwendet wurde, wurden zu 400 g Benzol bzw. 1000 g 1,2,4-Trichlor-180° C für die erste Probe ausreichten. Die nach dem Umkristallisieren erhaltenen Ergebnisse sind in dei nachfolgenden Tabelle IX zusammengefaßt.100g of technical trimellitic anhydride (TEG color value 300, melting point 163 ° C, acid value 862), As used in the present example 1, 400 g of benzene and 1000 g of 1,2,4-trichloro-180 ° were added C was sufficient for the first sample. The results obtained after recrystallization are in dei Table IX below summarized.
„ «■"« ■
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, ist es nicht mög- Grund für ii:.e Verschlechterung des TEG-FarbwertsAs can be seen from the table, there is no possible reason for ii : .e deterioration of the TEG color value
lieh, unter Anwendung von 1,2,4-Trichlorbenzol das ist auf das 1,2,4-Trichlorbenzol selbst zurückzuführen,borrowed, using 1,2,4-trichlorobenzene that is due to the 1,2,4-trichlorobenzene itself,
Ausgangs-Trimellithsäureanhydrid zu reinigen, viel- welches das Trimellithsäureanhydrid verfärbte und denTo purify starting trimellitic anhydride, much- which discolored the trimellitic anhydride and the
mehr wird durch dieses der TEG-Farbwert gegen- Behälter leicht korrodierte,the more this the TEG color value against the container is slightly corroded,
über dem des rohen Anhydrids verschlechtert. Der 5deteriorated above that of the crude anhydride. The 5th
Claims (2)
türen im Bereich vom Schmelzpunkt der Trimellith- Durch das erfindungsgomäße Verfahren wird das säure bis zu 3000C unterwirft. (Die Herstellung von stickbtoffhaltige rohe Trimellitsäureanhydrid durch Trimellithsäure durch Oxydation mit Salpetersäure ist 35 eine einzige Umkristallis£.tion aus einem leicht zubeispielsweise in den USA.-Patentschriften 3 165 548 gänglichen Lösungsmittel, das zuvor für diese Zwecke und 3 278 592 und den britischen Patentschriften noch nicht verwendet wurde, gereinigt, wobei es unter 662 229 und 887 731 beschrieben.) hoher Kristallisationsgeschwindigkeit mit hohem Rein-Rohe Trimellithsäure, die durch Oxydation mit heitsgrad erhältlich ist.A common industrial process for the production of anhydrides use, which au * one by trimellitic anhydride is that one oxygen oxidation in the presence of heavy metals in 1,2,4-Trialkylbenzo !, z. B. pseudocumene, with salt ions (especially Ca and Mn) in the liquid phase oxidized pitric acid and the resulting trimellitic trimellitic acid originate, since here completely acidic from thermal dehydration at temperature different impurities are present,
Doors in the range from the melting point of the trimellitic By erfindungsgomäße method, the acid is subjected to 300 0 C. (The production of nitrogen-containing crude trimellitic anhydride by trimellitic acid by oxidation with nitric acid is a single recrystallization from a solvent readily available, for example in the U.S. Patents 3,165,548, which was previously used for this purpose and 3,278,592 and the British patents has not yet been used, purified, it being described under 662 229 and 887 731.) High crystallization rate with high pure crude trimellitic acid, which is obtainable by oxidation with degree of stability.
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DE2040596C3 true DE2040596C3 (en) | 1974-08-29 |
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-
1970
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |