DE2059791B2 - Verfahren zur Verbesserung der Farbstabilität von Beenzoesäure - Google Patents

Description

Durch Oxidation von Toluol hergestellte Benzoesäure wird gewöhnlich verschiedenen Behandlungen zum Zweck der Reinigung unterworfen. Hierzu gehören Extraktion mit Wasser oder anderen Lösungsmitteln, Kristallisation und Destillation. Zwar bewirkt jede dieser Methoden eine Reinigung in gewissem Ausmaß, es wurde jedoch gefunden, daß das Endprodukt trotzdem häufig verfärbt ist oder, wenn es anfänglich im wesentlichen farblos ist, während der Lagerung oder Verwendung sich verfärbt.

Aus der US-PS 34 78 092 ist die Behandlung von roher Benzoesäure mit Mangandioxid oder einem Alkali- oder Erdalkalipermanganat bei einer Temperatur von 130 bis 190°C bekannt, wobei zahlreiche andere Behandlungsmittel als weniger geeignet angegeben werden. Unter diesen ist auch die Kombination von Sauerstoff mit Kobaltbenzoat aufgeführt. Dieses Verfahren läßt jedoch sowohl hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit als auch hinsichtlich des erzielten Effekts zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Farbstabilität von durch Oxidation von Toluol hergestellter Benzeosäure zu schaffen, welches diese Nachteile nicht aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Patentanspruch definierte Verfahren.

Der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Sauerstoff kann als solcher oder mit einem Inertgas verdünnt verwendet werden, wobei Luft das bevorzugte sauerstoffhaltige Gas darstellt. Das Gas kann zwar bei Überdruck oder Unterdruck angewendet werden, im allgemeinen ist es jedoch am günstigsten, die Behandlung bei Atmosphärendruck durchzuführen.

Die für die Sauerstoffbehandlung erforderliche Zeitdauer variiert weitgehend in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen wie Temperatur, Ausmaß der erforderlichen Reinigung, Sauerstoffkonzentration, Wirksamkeit des Kontakts zwischen Säure und Sauerstoff usw. Ein gewisses vorteilhaftes Ergebnis wird bereits innerhalb weniger Minuten erl. alten. Unter vielen Umständen läßt sich jedoch eine weitere Verbesserung erhalten durch Verlängerung der Behandlung auf mehrere Stunden oder auch mehrere Tage. Aus praktischen Gründen wird eine Behandlungsdauer von etwa 1 bis 18 Stunden gewöhnlich bevorzugt.

Die Art, in der die Benzeosäure mit dem sauerstoffhaltigen Gas kontaktiert wird, kann beträchtlich variiert werden. Da es sich um einen Flüssigkeit-Gas-Kontakt handelt ist es jedoch offensichtlich, daß ein maximal inniger Kontakt zwischen flüssiger Phase und Gasphase zur Erleichterung der Reaktion erwünscht isL Dies läßt sich durch alle üblichen Methoden für einen derartigen Kontakt erhalten, beispielsweise durch feinverteiltes Eindrücken des Gases in die Flüssigkeit, Sprühen der Flüssigkeit in das Gas oder indem Gas und Flüssigkeit durch eine Füllkörperkolonne entweder im Gegenstrom

ιü oder im Gleichstrom fließen gelassen weiden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.

In den Beispielen wurde technische Benzoesäure mit einer Reinheit von 96 bis 98% und dunkelgelber bis brauner Färbung verwendet. Um einen Standardvergleich zu erhalten, wurden 300 g dieses Materials durch eine 30bödige Glaskolonne bei einem Druck von 30 mm HG destilliert, wobei 230 g einer hellgelben (APHA 300) gereinigten Säure erhalten wurden. Diese wurde dann einem beschleunigten Zersetzungsversuch unterworfen, bei dem sie eine Stunde bei 20O³C mit Luft in Berührung gebracht wurde. Es bildete sich dann eine dunkelgoldbraune Färbung, die viel tiefer als APHA 500 lag.

Beispiel 1

300 g technische Säure wurde eine Stunde bei 210⁰C gehalten, während Luft mit einer Geschwindigkeit von 300ccm/min hindurchgeleitet wurde. Während dieser Zeit entwickelte sich eine dunkelbraune Färbung. Das

in Material wurde dann in der gleichen Kolonne wie die Standardprobe destilliert, wobei 225 g gereinigte Säure erhalten wurden. Diese wurde dann dem 1 Stunden-200°C-Zersetzungstest unterworfen. Die Endfärbung war hellgelb (APHA 300). Die gleiche Färbung wurde

*"> durch 1Ofache Verdünnung des Materials von technischer Reinheit mit Toluol erreicht, woraus hervorgeht, daß nur noch ein Zehntel der Fairbkörper des nichtoxydierten Rohmaterials vorhanden waren.

Beispiel 2

Es wurde eine Oxydationsvorrichtung verwendet die aus einem Glasrohr von 5,08 cm Durchmesser bestand, welches eine Reihe von zehn Glasplatten, die voneinander einen Abstand von 5,08 cm aufwiesen, enthielt jede Platte wies im Mittelpunkt eine Bohrung von 0,32 cm auf. Unterhalb der untersten Platte war ein Lufteinlaß vorgesehen.

Das Oxydationsgerät wurde mit 950 g Säure von technischer Reinheit beschickt und die Beschickung

so wurde gleichmäßig auf die zehn Platten verteilt Dann wurde das Oxydationsgerät bei 210⁰C gehalten, während 8 Stunden lang 100 ecm Luft/min durchgeblasen wurden. Ein 300 g Aliquot wurde dann wie oben beschrieben destilliert wobei 220 g gereinigte Säure erhalten wurden. Nach dem Zersetzungstest zeigte letztere nur eine sehr geringe Färbung (APHA 70), die etwa ¹Ao der Farbintensität des Standardvergleichsversuchs, wie oben beschrieben, betrug.
Eine gleiche Verbesserung der Farbstabilität wird erreicht, wenn die Rohsäure nach der Oxydationsbehandlung auf andere Weise als durch Destillation gereinigt wird, beispielsweise durch Extraktion mit heißem Wasser und Kristallisation aus demselben oder Entfärbung mit durch Kohle aktiviertem Ton.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Verbesserung der Farbstabilität von durch Oxidation von Toluol hergestellter Benzoesäure, welche bei der Lagerung oder Einwirkung erhöhter Temperaturen zur Verfärbung neigt, durch Kontaktieren der geschmolzenen Benzoesäure mit einem Oxidationsmittel vor ihrer abschließenden Reinigung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Benzoesäure bei 200 bis 250⁰C mit Sauerstoff kontaktiert