DE2420691A1 - Verfahren zur herstellung von kobalt (iii)acetylacetonat - Google Patents
Verfahren zur herstellung von kobalt (iii)acetylacetonatInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Kobalt(III)acetylacetonat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kobalt(III)acetylacetonat.
Es ist bekannt, Kobalt(III)acetylacetonat durch Einwirkung
von Acetylaceton auf eine wäßrige Suspension von frisch ausgefälltem Kobaltsesquioxid herzustellen. Das dabei erhaltene
Produkt ist aber nicht einheitlich aufgebaut und bedarf einer zusätzlichen ausbeutemindernden Reinigung.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung
von Kobalt(III)acetylacetonat zu finden, das zu einem
analysenreinen Endprodukt in hoher Ausbeute führt.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Kobalt(III)-acetylacetonat
gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Kobalt(II)acetylacetonat in einem organischen Lösungsmittel
mit der stöchiometrischen Menge von Acetylaceton versetzt, mit überschüssigem Wasserstoffperoxid oxidiert und durch Kühlung
und / oder Einengung der Lösung das entstandene Kobalt(III)■
acetylacetonat abtrennt.
Überraschenderweise wird dabei gegenüber bekannten Literaturverfahren
ein völlig einheitlich zusainmengesetzes Produkt erhalten,
das keiner nachträglichen Reinigung mehr bedarf.
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Im allgemeinen wird so verfahren, daß man Kobalt(II)acetylacetonat
in einem organischen Lösungsmittel löst und in diese Lösung bei einer-Temperatur von 20 - 60 C, vorzugsweise
30 - 50 C unter Rühren eine mindestens stöchiometrische
Menge Acetylaceton, vorzugsweise in 5 - 10 Mol %igem Überschuß
zulaufen läßt·.
Das Kobalt(II)acetylacetonat kann nach einem Literaturverfahren
hergestellt werden oder vorzugsweise durch Zugabe von Acetylaceton zu einer wäßrigen Lösung von Kobaltdichlorid bei
Einstellung eines ρH-Wertes zwischen 7 und 8 mit Ammoniak.
Als organische Lösungsmittel kommen reaktionsinerte und vor allem oxidationsbeständige Lösungsmittel in Präge, in denen
die Ausgangsstoffe gut löslich sind, aus denen sich aber andererseits auch das Endprodukt leicht isolieren läßt. Verwendet
werden können beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Benzol oder Toluol, Chlorkohlenwasserstoffe,
*d.e beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff oder Tetrachloräthan,
vor allem aber Alkohole wie zum Beispiel Methanol, Äthanol, Propanole oder Butanole.
Zu der Eobalt(ll)acetylacetonat und Acetylaceton enthaltenden
klaren Lösung gibt man anschließend Wasserstoffperoxid, vorzugi weise eine 25 - 30 %ige wäßrige Lösung in 1,5 - 2,5 molarem
Überschuß. Die Zulaufgeschwindigkeit wird dabei so bemessen, daß die Temperatur nicht über 100 , vorzugsweise nicht über
80 C ansteigt, die Oxidation somit in einem Temperaturbereich von 20 - 100° C, vorzugseise 40 - 80° C durchgeführt wird. Üblicherweise
wird durch eine entsprechende Rührvorrichtung eine schnelle und vollständige THn-dimischung erreicht. Eine quantitative
Umsetzung zen'sL sich in einer klaren Grünfärbung der
Lösung. Ic ti dies nicht der Fall, so muß gegebenenfalls weiteres
Wasserstoffperoxid zugegeben werden bis alles Kobalt(II)-
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salz oxidiert ist.
Das Reaktionsgemisch wird dann auf Rückfluß erhitzt, um überschüssiges
Wasserstoffperoxid zu verkochen. Das beim anschließenden Abkühlen ausfallende Kobalt(III)acetylacetonat wird abgetrennt
mit kaltem Lösungsmittel nachgewaschen und bei einer
Temperatur von 20 - 100° C, vorzugsweise 40 - 80° C und einem
verminderten Druck von vorzugsweise 5-30 Torr getrocknet.
Bei absatzweisem Arbeiten kann die Mutterlauge zur Ausbeutesteigerung
in der üblichen Weise aufgearbeitet oder einfach dem nächsten Ansatz zugeführt werden. Bei kontinuierlicher
Durchführung des Verfahrens wird die Hutterlauge zweckmäßig im Umlauf belassen und durch eine geeignete Vorrichtung das
ausfallende Kobalt(III)acetylacetonat laufend abgetrennt und
ausgetragen.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in hoher Ausbeute anfallende
analysenr eine Kobalt(III)acetylacetonat kann direkt bei zahlreichen'chemischen Umsetzungen eingesetzt werden: beispielsweise
als Katalysator bei der Dimerisation, Oligomerisation oder Polymerisation von Olefinen und Aldehyden, z.B.
Dimerisation von Isopren oder Äthylen zu !^,-Dimethyl—^—vinyl-1-cyclohexen
bzw. η-Buten, wobei eine hohe Selektivität erreicht wird; bei der Oligomerisation von Butadien"und bei der
Polymerisation iron Formaldehyd; bei der Hydroformylierung von
Olefinen, ungesättigten Aldehyden oder Ketonen z.B. von Cyclopentan
zu Cyclopentanaldehyd, bei Oxidationsreaktionen z.B. von Iso-propanol zu Aceton, und bei Hydrierungen von Olefinen,
Aromaten, Nitroverbindungen und Ketonen.
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582,5 S Kobalt(Il)acetylacetonat (hergestellt aus Kobaltdichorid
und Acetylaceton unter Einwirkung von Ammoniak) mit einem Wassergehalt von 11,7 Gew. %, entsprechend 5°9,6 g
wasserfreier Verbindung, wurden in 2 1 Methanol bei Raumtemperatur
gelöst und bei 35 C unter Rühren mit 210 g Acetylaceton versetzt. Zu der klaren Lösung wurden anschließend
innerhalb von 8 Minuten I5O g ca. 3O %iges Wasserstoffperoxid
zugegeben, wodurch sich die Lösung auf 65 G er—
xfärmte. Anschließend wurde ca. 3O Minuten bei 65° C gerührt
und bis zur klaren Grünfärbung der Lösung nochmals insgesamt 80 g ca. 30 %iges Wasserstoffperoxid zugegeben. Darauf
wurde das Reaktionsgemisch eine Stunde auf Rückfluß erhitzt, auf 3° G abgekühlt, das ausgefallene Kobalt(III)acetylacetonat
abfiltriert und mit 100 ml kaltem Methanol nachgewaschen. Nach
der Trocknung bei 5 Torr/ 80° C_würden nach 5 Stunden 539 6>
entsprechend 75s 7 % der Theorie, an feinkristallinem, schwarzglänzendem
Kobalt(Ill)acetylacetonat erhalten mit einem Wassergehalt
<0,05 Gew. %.
Bei einem zweiten Ansatz wurde zur Bestimmung der Ausbeute die im ersten Ansatz erhaltene Mutterlauge als Lösungsmittel
eingesetzt, sonst aber bezüglich Einwaage der Reaktionspartner UlI^ Verfahrensweise völlig analog gearbeitet. Es wurden
63Ο Si entspx'echend 88,4 % der Theorie, an feinkristallinem,
schwarzglänzendem Kobalt (III) acetyl ac et onat erhalten, mit einem Wassergehalt
<0,05 Gew. %.
Die Aufarbeitung der Mutterlauge in üblicher Art und Weise erbrachte weitere 83 g Kobalt(IH)acetylacetonat mit einem
Wassergehalt <0,05 Gew. %.
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| Analyse | C | H | Co |
| 50,58 | 5,90 | 16,55 | |
| berechnet | 50,59 | 6,14 | 16,61 |
| gefunden | |||
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Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Kobalt(Ill)acetylacetonat,
dadurch gekennzeichnet, daß man Kobalt(Il)acetylacetonat in einem organischen Lösungsmittel
mit der mindestens stöchiometrischen Menge von
Acetylaceton versetzt, mit überschüssigem Wasserstoffperoxid oxidiert und durch Kühlung und / oder Einengung
der Lösung das entstandene Kobalt(III)acetylacetonat
abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man 25 - 30 %iges Wasserstoffperoxid
in 1,5 - 2,5 molarem Überschuß einsetzt«=
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Oxidation bei 20 100° C, vorzugsweise bei 40 - 80° C durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet,
daß man das abgetrennte Kobalt(l acetylacetonat bei einer Temperatur von 20 - 100 C, vorzugsweise
40 - 80° C und einem verminderten Druck von vorzugsweise 5-3O Torr trocknet.
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