DE2420691B2 - Verfahren zur Herstellung von Kobalt (Ul)acetylacetonat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kobalt (Ul)acetylacetonatInfo
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Description
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(IlI)-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(I I I)-acetylacetonat abtrennt
Überraschenderweise wird dabei gegenüber bekannten Literaturverfahren ein völlig einheitlich zusammengesetztes
Produkt erhalten, das keiner nachträglichen Reinigung mehr bedarf.
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—500C,
unter Rühren eine mindestens stöchiometrische Menge Acetylaceton, vorzugsweise in 5—10mol-%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 pH-Wertes zwischen 7 und 8 mit Ammoniak.
Als organische Lösungsmittel kommen reaktionsinerte und vor allem oxidationsbeständige Lösungsmittel in
Frage, 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, wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff oder Tetrachloräthan, vor allem
aber Alkohole, wie zum Beispiel Methanol, Äthanol, Propanole oder Butanole.
Zu der Kobalt(II)-acetylacetonat und Acetylaceton enthaltenden klaren Lösung gibt man anschließend
Wasserstoffperoxid, vorzugsweise eine 25—30%ige
wäßrige Lösung in 1,5—2,5molarem 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 20-1000C, vorzugsweise 40-8D°C,
durchgeführt wird. Üblicherweise wird durch eine entsprechende Rührvorrichtung eine schnelle und
vollständige Durchmischung erreicht Eine quantitative Umsetzung zeigt sich in einer klären Grünfärbung der
Lösung. Ist dies nicht der Fall, so muß gegebenenfalls weiteres Wasserstoffperoxid zugegeben werden bis
alles Kobalt(II)-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 Mutterlauge zweckmäßig im Umlauf belassen und durch eine geeignete Vorrichtung das ausfallende
Kobalt(IIl)-acetylacetonat laufend abgetrennt und ausgetragen.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in hoher Ausbeute anfallende analysenreine Kobalt(III)-acetylacetonat
kann direkt bei zahlreichen chemischen Umsetzungen eingesetzt werden: beispielsweise als
Katalysator bei der Dimerisation, Oligomerisation oder Polymerisation von Olefinen und Aldehyden, ζ. Β
Dimerisation von Isopren oder Äthylen zu 1,2-Dimethyl-4-vinyl-l-cyclohexen
bzw. n-Buten, wobei eine hohe Selektivität erreicht wird; bei der Oligomerisation
von Butadien und bei der Polymerisation von Formaldehyd; bei der Hydroformylierung von Olefinen, ungesättigten
Aldehyden oder Ketonen z. B. von Cyclopentan zu Cyclopentanaldehyd, bei Oxidationsreaktionen ζ. Β
so von Iso-propanol zu Aceton, und bei Hydrierungen vor
Olefinen, Aromaten, Nitroverbindungen und Ketonen.
582,5 g Kobalt(II)-acetylacetonat (hergestellt au: Kobaltdichlorid und Acetylaceton unter Einwirkung
von Ammoniak) mit einem Wassergehalt von 11,7 Gew.-%, entsprechend 509,6 g wasserfreier Verbin
dung, wurden in 21 Methanol bei Raumtemperatui
gelöst und bei 35° C unter Rühren mit 210 g Acetylaceton versetzt Zu der klaren Lösung wurden anschließenc
innerhalb von 8 Minuten 150 g ca. 30%iges Wasserstoffperoxid
zugegeben, wodurch sich die Lösung auf 650C
erwärmte. Anschließend wurde ca. 30 Minuten bei 65° C gerührt und bis zur klaren Grünfärbung der Lösung
nochmals insgesamt 80 g ca. 30%iges Wasserstoffper oxid zugegeben. Darauf wurde das Reaktionsgemiscl
eine Stunde auf Rückfluß erhitzt, auf 3° C abgekühlt, da!
ausgefallene Kobalt(lII)-acetylacetonat abfiltriert unc
mit 100 ml kaltem Methanol nachgewaschen. Nach der
Trocknung bei 5 Torr/800 C wurden nach 5 Stunden 539 g, entsprechend 75,7% der Theorie, an feinkristallinem, schwarzglänzendem Kobalt(III)-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 und Verfahrensweise völlig analog gearbeitet Es wurden 630 g, entsprechend
88,4% der Theorie, an feinkristallinem, schwarzglänzendem Kobalt(III)-acetylacetonat erhalten, mit einem
Wassergehalt <0,05Gew.-%.
Die Aufarbeitung der Mutterlauge in üblicher Art und Weise erbrachte weitere 83 g K.obalt(III)-acetylacetonat mit einem Wassergehalt
<0,05 Gew.-%.
Analyse:
Berechnet: C 5058, H 5,90, Co 16,55;
gefunden: C 5059, H 6,14, Co 16,61.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Kobalt(III)-acetylacetonat,
dadurch fekennzeichnet, daß man Kobaltiltyacetylacetonat 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—2,5molarem Überschuß einsetzt
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation bei
20—100° C, vorzugsweise bei 40—800C, durchführt
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das abgetrennte Kobalt(III)-acetylacetonat
bei einer Temperatur von 20—100° C, vorzugsweise 40—80"C, und einem
verminderten Druck von vorzugsweise 5—30 Torr trocknet
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| 8239 | Disposal/non-payment of the annual fee |