DE2338665B1 - - Google Patents

Description

müssen vollständig in Lösung gebracht werden. Die erforderliche Menge läßt sich für das jeweilige Reaktionsgemisch ohne weiteres durch einen einfachen Versuch feststellen.

Die so erhaltene Lösung wird in einer ersten Kolonne destilliert Geeignete Kolonnen sind beispielsweise Füllkörper- oder Glockenbodenkolonnen. Geeignete Kolonnen haben vorteilhaft 10 bis 30, insbesondere 22 bis 24 theoretische Böden. Das Ausgangsgemisch wird zweckmäßig im oberen Drittel der Kolonne zugeführt. Über Kopf wird ein Gemisch aus Aceton, Alkohol und Lösungsmittel abdestilliert, während dem Seitenstrom, vorteilhaft 5 bis 7 Böden unterhalb des Zulaufs der Ausgangslösung, ein Azeotrop aus Methylglyoxalacetal, Wasser und Hochsiedern entnommen wird. Im Sumpf der Kolonne wird das überschüssige Wasser, in dem sich Alkalisalze und organische Nebenprodukte gelöst befinden, abgezogen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Dampf als (direkten) Wärmeüberträger direkt in den Fuß der Kolonne (unterhalb des 1. theoretischen Bodens) zuzugeben.

Das als Seitenstrom erhaltene Azeotrop aus Methylglyoxalacetal, Wasser und Hochsiedern wird kondensiert, in 2 Phasen getrennt, die untere in die 1. Kolonne zurückgeführt und die obere Phase in einer zweiten Kolonne vorteilhaft unter Vakuum destilliert. Das Gemisch wird der zweiten Kolonne vorteilhaft im oberen Drittel zugeführt. Die zweite Kolonne hat zweckmäßig 5 bis 15, insbesondere 10 bis 12 theoretische Böden. Als Überkopfprodukt erhält man in der zweiten Kolonne ebenfalls das Methylglyoxalacetal/Wasser Azeotrop, welches kondensiert wird und 2 Phasen bildet, wobei die obere in die Kolonne zurückgeführt und die untere zweckmäßig wieder der ersten Kolonne zugeführt wird. Während als Sumpfprodukt Hocbsieder abgezogen werden, die ebenfalls wieder mit dem Zulauf der ersten Kolonne zugeführt werden. Als Seitenstrom entnimmt man in der Mitte der Kolonne zweckmäßig 6 bis 7 theoretische Böden über dem Sumpf gereinigtes Methylglyoxalacetal als Seitenstrom, das in einer dritten Kolonne, die vorteilhaft 5 bis 6 theoretische Böden hat, gereinigt wird und als Kopfprodukt reines Methylglyoxalacetal gewonnen wird.

Das in der ersten Kolonne erhaltene Kopfprodukt, das im wesentlichen aus Aceton, Alkohol und Lösungsmittel besteht, wird ohne weitere Trennung wieder der Synthese zugeführt.

Methylglyoxalacetal ist ein gesuchtes organisches Zwischenprodukt und wird z. B. bei der Herstellung von Futtermittelzusätzen, z. B. gewichtsfördernden Mitteln für die Tieraufzucht verwendet.

Das Verfahren nach der Erfindung sei in folgendem Beispiel veranschaulicht Die im Beispiel angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sie verhalten sich zu den Raumteilen wie Kilogramm zu Liter.

Beispiel

1356,1 Teile pro Stunde einer methylglyoxaldimethylacetalhaltigen Lösung, die (nach der Neutralisation mit Natronlauge) aus 8,1 Gewichtsprozent Ace-

iQ ton, 8,6 Gewichtsprozent Methylglyoxaldimethylacetal, 33,0 Gewichtsprozent Methanol, 26,2 Gewichtsprozent Methylal/Methylacetatmischung, 11,8 Gewichtsprozent Wasser, 3,6 Gewichtsprozent Natriumsalze und 8,7 Gewichtsprozent hochsiedenden Neben-

is produkten besteht, werden mit 250 Teilen Wasser versetzt Die so erhaltene Lösung wird nach Vereinigung mit 302,1 Teilen rückgeführten Produkten am 14. Boden einer Kolonne mit 23 theoretischen Böden zugeführt. Am Kopf der Kolonne zieht man stündlich

so 914 Teile eines Gemisches aus Aceton, Methanol, Methylacetat und Methylal ab, während im Sumpf 2139,5 Teile, in der Hauptsache Wasser sowie Salze und Nebenprodukte entnommen werden. Zusätzlich führt man am Boden der Kolonne stündlich 1565,4 Teile Dampf zu. Am Kopf der Kolonne wird eine Temperatur von 59° C und im Sumpf eine Temperatur von 100° C eingehalten. 6 Böden unterhalb des Zulaufs entnimmt man stündlich 420,1 Teile eines Azeotrops aus Methylglyoxaldimethylacetal und Wasser sowie Hochsiedern und trennt dieses in zwei Phasen. Die obere methylglyoxaldimethylacetalreiche Phase wird am Kopf einer zweiten Kolonne mit 12 theoretischen Böden zugeführt. In der zweiten Kolonne wird bei 135 Torr eine Kopftemperatur von 62° C und eine Sumpftemperatur von 100° C eingehalten. Am Kopf entnimmt man stündlich 58 Teile, in der Hauptsache Wasser und Methylglyoxaldimethylacetal, die der ersten Kolonne zugeführt werden, während man am Sumpf stündlich 46 Teile Hochsieder, die auch noch Methylglyoxaldimethylacetal enthalten, entnimmt die wieder dem Zulauf der ersten Kolonne zugeführt werden. Am 7. Boden entnimmt man als Seitenstrom stündlich 125 Teile gereinigtes Methylglyoxaldimethylacetal, das am ersten Boden einer dritten Kolonne mit 6 theoretischen Böden zugeführt wird. In der dritten Kolonne hält man eine Kopftemperarur von 79° C bei 115 Torr und eine Sumpftemperatur von 86° C ein. Über Kopf erhält man stündlich 118 Teile Methylglyoxaldimethylacetal, das nur geringfügig mit Wasser und Methylglyoxaltetramethylacetal zu 0,1 % verunreinigt ist. Die im Sumpf anfallenden Hochsieder werden wieder der zweiten Kolonne zugeführt.

Claims (1)

1. • Anteile enthält, entnimmt, dieses Azeotrop konden-

   Patentanspruch: siert und die metijylglyoxalacetalreichere Phase einer

   zweiten Kolonne zuführt und über Kopf Wasser ab-

   Verfahren zur Gewirnung von Mßthylglyoxal- destilliert und als Sumpf Hochsieder entnimmt, wobei acetal aus einem Reaktionsgentisch, das bei Um- 5 Wasser und Hochsieder mit dem Zulauf wieder der setzung von Aceton mit einem Alkohol und einem ersten Kolonne zugeführt werden und als Seitenstrom Nitrosierungsmittel bzw. Oxidationsmittel in Ge- gereinigtes Methylglyoxalacetal entnimmt und in einer genwart von sauren Katalysatoren und anschlie- dritten Kolonne reines Methyiglyoxalacetal als Kopfßende Neutralisation erhalten worden ist, da- produkt gewinnt.

   durch gekennzeichnet, daß man das neu- io Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß es mit tralisierte Gemisch mit so viel Wasser verdünnt, weniger Kolonnen auskommt und zusätzlich eine gedaß eine homogene Lösung entsteht, aus dieser trennte Aufarbeitung der als Nebenprodukte entste-Lösung in einer ersten Kolonne über Kopf ein henden 1,1,2,2-Tetraalkoxypropane entfällt Gemisch aus Aceton, Alkohol und Lösungsmittel Methylglyoxalacetalhaltige Reaktionsgemische wer-

   abdestilliert, welches direkt wieder in die Syn- 15 den z. B. erhalten nach dem in der deutschen Patentthese zurückgeführt wird, ein Azeotrop aus Me- schrift 1252193 beschriebenen Verfahren. Als Austhylglyoxalacetal, Wasser und Hochsiedem als gangsstoff wird reines Aceton oder technisches Ace-Seitenstrom entnimmt, dieser Azeotrop konden- ton verwendet Geeignete Alkohole haben im allgesiert und die methylglyoxalacetalreichere Phase in meinen 1 bis 20 Kohlenstoffatome. Insbesondere wereiner zweiten Kolonne destilliert, wobei gereinig- »o den hevorzugte Alkanole oder Alkandiole mit bis zu 6, tes Methylglyoxalacetal als Seitenstrom ent- insbesondere bis zu 2 Kohlenstoffatomen verwendet, nommen wird, die Kopf- und Sumpfprodukte mit Als Nitrosierungsmittel bzw. Oxidationsmittel wer-

   dem Zulauf in die erste Kolonne zurückgeführt den salpetrige Säure und Verbindungen, die sich werden und in einer dritten Kolonne reines Me- unter Reaktionsbedingungen leicht in salpetrige Säure thylglyoxalacetal als Kopfprodukt gewinnt. as umwandeln, wie Distickstofftrioxid oder Alkylnitrite

   verwendet.

   Geeignete saure Katalysatoren sind starke anorga-

   nische Säuren, Lewissäuren, wie Chlorwasserstoff,

   Aluminiumchlorid, Zinkchiorid, oder Eisen(III)-30 chlorid.

   Pro Mol Aceton verwendet man im allgemeinen

   Aus der deutschen Patentschrift 1 252 193 ist be- 1 bis 20, insbesondere 3 bis 5 Mol Alkohol, sowie 0,5 kannt, daß man methylglyoxalacetalhaltige Lösungen bis 2,5, insbesondere 1,0 bis 2,0 Mol Nitrosierungsdurch Umsetzen von Aceton mit einem Alkohol und mittel. Die sauren Katalysatoren werden in der Regel einem Nitrosierungsmittel in Gegenwart von sauren 35 in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, beKatalysatoren erhält. Die so erhaltene Lösung wird zogen auf das Gemisch der Reaktionspartner, eingeanschließend neutralisiert. Aus dem so erhaltenen setzt. Vorteilhaft wird die Umsetzung unter zusätz-Gemisch wird anschließend überschüssiges Aceton licher Mitverwendung von Lösungsmittel wie Methyl- und überschüssiger Alkohol abdestilliert. Die verblei- acetat, Methylal, Methylenchlorid oder einem aromabende wäßrige Lösung wird mit Wasser verdünnt und 40 tischen Kohlenwasserstoff wie Benzol oder Toluol Methylglyoxalacetal mit einem wasserunlöslichen Lö- durchgeführt. Im allgemeinen hält man bei der Umsungsmittel extrahiert und aus dem Extrakt Methyl- setzung eine Temperatur von 0 bis 150° C, insbesonglyoxalacetal durch Destillation gewonnen. Um das dere von 20 bis 80" C, ein.

   Verfahren wirtschaftlich zu gestalten und die Aus- Das Reaktionsgemisch wird nach beendeter Reak-

   beute an Methylglyoxalacetal zu erhöhen, ist es erfor- 45 tion neutralisiert, Im allgemeinen verwendet man derlich, das als Nebenprodukt anfallende 1,1,2,2-Te- hierzu wäßrige Alkalilaugen, z. B. Natron- oder KaIitraalkoxypropan mit Schwefelsäure zu verseifen und lauge mit einer Konzentration von 10 bis 30 Gedaraus zusätzliches Methylglyoxalacetal zu gewinnen. wichtsprozent. Vorteilhaft hat das Reaktionsgemisch Zudem ist es erforderlich, die zurückgewonnenen nach der Neutralisation einen pH-Wert von 7 bis 9. Ausgangsstoffe und Lösungsmittel gesondert zu rei- 50 Typische Reaktionsgemische enthalten beispielsweise nigen. Eine solche Arbeitsweise ist technisch sehr auf- 5 bis 15 Gewichtsprozent Aceton, 5 bis 12 Gewichtswendig, prozent Methylglyoxalacetal, 15 bis 35 Gewichts-Es war deshalb die technische Aufgabe gestellt, die prozent Alkohol, 15 bis 30 Gewichtsprozent Lösungs-Aufarbeitung von methylglyoxalacetalhaltigen Lö- mittel, 10 bis 15 Gewichtsprozent Wasser, 2 bis 6 Gesungen zu vereinfachen. 55 wichtsprezent Alkalisalze sowie 5 bis 10 Gewichts-Es wurde gefunden, daß man Methylglyoxalacetal prozent hochsiedende Nebenprodukte. Ein typisches aus einem Reaktionsgemisch des bei der Umsetzung Gemisch enthält z. B. 10,6 Gewichtsprozent Aceton, von Aceton mit einem Alkohol und einem Nitrosie- 9,8 Gewichtsprozent Methylglyoxaldimethylacetal, rungsmittel bzw. Oxydationsmittel in Gegenwart von 29,8 Gewichtsprozent Methanol, 24,3 Gewichtsprosauren Katalysatoren und anschließende Neutralisa- 60 zent Metiiylacetat/Methylalmischung, 13,1 Gewichtstion erhalten worden ist, vorteilhafter als bisher ge- prozent Wasser, 4,3 Gewichtsprozent Natriumsalze winnt, wenn man das neutralisierte Gemisch mit so und 8,1 Gewichtsprozent hochsiedende Nebenproviel Wasser verdünnt, daß eine homogene Lösung dukte.

   entsteht, aus dieser Lösung in einer ersten Kolonne Das so erhaltene Reaktionsgemisch wird mit so viel

   über Kopf ein Gemisch aus Aceton, Alkohol und Lö- 65 Wasser verdünnt, daß eine homogene Lösung entsungsmittel abdestilliert und dieses direkt wieder der steht, d. h. bis alle Feststoffe gelöst sind. Die Wasser-Synthese zuführt, als Seitenstrom ein Azeotrop aus menge richtet sich im allgemeinen nach der Menge Methylglyoxalacetal und Wasser, das hochsiedende der im Reaktionsgemisch enthaltenen Salze. Diese