DE2654649A1 - Verfahren zur herstellung von 1-nitroanthrachinon - Google Patents
Verfahren zur herstellung von 1-nitroanthrachinonInfo
- Publication number
- DE2654649A1 DE2654649A1 DE19762654649 DE2654649A DE2654649A1 DE 2654649 A1 DE2654649 A1 DE 2654649A1 DE 19762654649 DE19762654649 DE 19762654649 DE 2654649 A DE2654649 A DE 2654649A DE 2654649 A1 DE2654649 A1 DE 2654649A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitroanthraquinone
- mixture
- dna
- nitrobenzene
- anthraquinone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
5090 Leverkusen, Bayerwerk Bg/bc/kl
Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
1-Nitroanthrachinon durch Behandlung eines Nitroanthrachinon-Gemisches
mit Nitrobenzol und anschließender Rektifikation.
Bei der Nitrierung von Anthrachinon entstehen neben dem erwünschten Hauptprodukt, 1-Nitroanthrachinon, größere
Mengen an 2-Nitroanthrachinon und verschiedenen Dinitroanthrachinonen.
Außerdem bleiben in dem Reaktionsgemisch wechselnde Mengen an Anthrachinon zurück. Es bereitet
erhebliche Schwierigkeiten diese Verbindungen abzutrennen, ohne größere Verluste an 1-Nitroanthrachinon
hinnehmen zu müssen.
So wurden zahlreiche Verfahren entwickelt, die sich mit
der Herstellung von reinem 1-Nitroanthrachinon befassen. Die Reinigungsverfahren lassen sich im wesentlichen in
drei Gruppen einordnen:
Le A 17 530
809823/01 86
t 2854649
a) Reinigung des rohen 1-Nitroanthrachinons durch fraktionierte
Kristallisation.
Als Lösungsmittel bei diesem Verfahren wurden beispielsweise verwendet:
Salpetersäure (DT-OS 2 253 016), Säureamide (DT-AS 2 039 822), Mischungen von Salpetersäure und organischen
Lösungsmitteln (DT-OS 2 400 253 und DT-OS 2 344 736).
b) Reinigung des rohen 1-Nitroanthrachinons durch chemische Behandlung.
Ziel dieser chemischen Behandlung des rohen 1-Nitroanthrachinons
ist, die unerwünschten Nebenprodukte in andere leicht abtrennbare Verbindungen zu überführen,
z.B. durch Behandlung mit Sulfiten (DT-OS 2 248 99O, DT-OS 2 315 885, US-PS 2 302 729), mit
Reduktionsmitteln (DT-OS 2 415 662), mit basischen Verbindungen (DT-OS 2 304 233), DT-OS 2 232 446),
mit Phenolaten und Alkoholaten (DT-OS 2 223 076) oder mit Hydrazin (DT-OS 2 449 219).
c) Reinigung durch Destillation oder Rektifikation (DT-PS 281 490, DT-OS 2 256 644).
Die Reinigungsverfahren der Gruppen a) und b) führen jedoch nicht zu so einem reinen 1-Nitro-anthrachinon
wie dies nach Verfahrensweise c) möglich ist. Die in den Gruppen a) und b) erzielten Reinheiten an
1-Nitroanthrachinon reichen zum Teil nicht für FarbstoffSynthesen aus. So wird bei-
Le A 17 530 - 2 -
809823/01 86
> ^654649
spielsweise in der DT-OS 2 206 960 gezeigt, daß bei der Herstellung von 1-Amino-4-brom-anthrachinon-2-sulfonsäure
durch Reduktion von 1-Nitroanthrachinon mit Natriumsulfit,
anschließender Sulfierung und Bromierung ein zusätzlicher Filtrationsprozeß notwendig ist, um das in dem als Ausgangsmaterial
verwendeten 1-Nitroanthrachinon noch vorhandene Anthrachinon zu entfernen. Außerdem sind im allgemeinen
die Ausbeuten an reinem 1-Nitroanthrachinon für eine technische Großproduktion nicht befriedigend (vgl.
DT-OS 2 256 644, Seite 1-4). Die Verfahrensweise nach Gruppe b) hat zusätzlich den Nachteil, daß die nitrierten
Anthrachinon-Nebenprodukte und in gewissem Umfang auch das gewünschte Produkt,1-Nitro-anthrachinon, in irreversibler
Weise in andere Verbindungen überführt werden. Ihre Verwertung, z. B. bei der Herstellung von Dinitroanthrachinonen
ist dann nicht mehr möglich.
Auch die Reinheit des nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 281 490 durch Destillation des rohen 1-Nitroanthrachinons
erhaltenen 1-Nitroanthrachinons ist für eine weitere Farbstoffsynthese nicht ausreichend. Wie
eine Nacharbeitung dieses Verfahrens in der DT-OS 2 256 644 zeigt, wurde nur ein 86 %iges 1-Nitroanthrachinon
in 74 %iger Ausbeute erhalten. Durch Variation bei der Herstellung des Rohproduktes sowie bei der
Destillation ließ sich zwar die Reinheit verbessern - sie übersteigt jedoch nicht 90 bis 92 % - die Ausbeute
sinkt jedoch erheblich ab. Dies ist hauptsächlich durch die Anwesenheit von leichtflüchtigen Anthrachinonverbindungen
im zu destillierenden Einsatzmaterial bedingt. Es ist bislang kein Mononitrierverfahren bekannt, bei dem
im Nitriergemisch nach beendeter Reaktion nicht wenigstens einige Prozente an
Le A 17 530 - 3 -
808823/01 86
/Ö54R49 S
leichter flüchtigen Anthrachinonverbindungen vorhanden sind.
Leichter flüchtige Anthrachinonverbindungen sind vor allem Anthrachinon selbst und 2-Nitro-anthrachinon.
Nur das in der deutschen Offenlegungsschrift 2 256 644
beschriebene Verfahren liefert für weitere Farbstoffsynthesen ausreichend reines 1-Nitroanthrachinon in guten
Ausbeuten, wenn die Abtrennung der leichter flüchtigen Anteile durch eine der Rektifikation vorgeschaltete
Fraktionierung aus Salpetersäure erfolgt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist allerdings, daß aus sicherheitstechnischen
Gründen in sehr verdünnten, salpetersäurehaltigen Lösungen gearbeitet werden muß, was zur Folge hat, daß
bei der Isolierung des 1-Nitroanthrachinone große Mengen Abfallsäure anfallen. Diese müssen aus Gründen der
Wirtschaftlichkeit und aus ökologischen Gründen regeneriert werden.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon
durch Nitrierung von Anthrachinon, Behandlung des Nitriergemisches mit organischen Lösungsmitteln
und anschließender Rektifikation gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) ein mindestens 60 % 1-Nitroanthrachinon und weniger als
10 % Anthrachinon enthaltendes Nitroanthrachinon-Gemisch mit 0,8 bis 3 Gew.-TIn. Nitrobenzol und/oder rückgeführtem
Waschfiltrat aus Schritt d) und/oder Mutterlaugen aus Schritt c) bei einer Temperatur von etwa 130 bis etwa
170°C behandelt,
b) die nach Schritt a) erhaltene Lösung auf etwa bis etwa 20°C abkühlt,
Le A 17 530 -A-
8 0 9 8 2 3/0186
■ . 3
c) das dabei ausfallende Nitroanthrachinon-Gemisch abfiltriert/
d) den nach Schritt c) erhaltenen Filtrationsrückstand mit 0,3 bis 1,5 Gew.-Teilen Nitrobenzol
bezogen auf 1 Gewichtsteil des in Schritt a) eingesetzten Nitroanthrachinongemisches bei Raumtemperatur
bis etwa 100 C behandelt, abfiltriert und trocknet.
e) das nach Schritt d) erhaltene Nitroanthrachinon-Gemisch bei einer Temperatur von etwa 240 bis etwa
270 C aufschmilzt, gegebenenfalls bei gleicher Temperatur,von Lösungsmittelresten durch Entgasen
befreit und anschließend einer Rektifikation unter vermindertem Druck unterwirft.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus dem Nitroanthrachinongemisch
mit sehr hohen Trennausbeuten O 80 %} und einem geringen Bedarf an Lösungsmittel ein 1-Nitroanthrachinon
mit einem Gehalt von 98,5 bis 99,5 % isoliert. Um ein so hochprozentiges 1-Nitroanthrachinon zu
erhalten, ist es wesentlich, daß das Nitroanthrachinon-Gemisch in Stufe a) mit Nitrobenzol und/oder rückgeführtem
Waschfiltrat aus Schritt d) und/oder Mutterlauge aus Schritt c) behandelt und anschließend, nach nochmaligem
Waschen mit Nitrobenzol, einer Rektifikation in Stufe e) unterworfen wird. Aus den nach Schritt c) und d) erhaltenen
Filtraten können die darin enthaltenen Anthrachinonverbindungen durch Abdestillieren des Nitrobenzols isoliert und
gegebenenfalls als Einsatzprodukte für eine Anthrachinon-Dinitrierung
verwendet werden, während das abdestillierte Nitrobenzol in den Schritten a) und/oder d) wieder benutzt
werden kann.
Le A 17 530 - 5 -
809823/0186
^654649
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es unerheblich, auf
welche Weise die Mononitrierung von Anthrachinon durchgeführt wird. Die Mononitrierung kann beispielsweise in
Gegenwart von Phosphorsäure nach dem in der DT-OS 2 103 beschriebenen Verfahren, in Gegenwart von Flußsäure nach
dem in der polnischen Patentschrift 46428 beschriebenen Verfahren, in reiner Salpetersäure nach dem in der DT-OS
2 162 538 beschriebenen Verfahren, in Mischsäure, gegebenenfalls in Anwesenheit organischer Lösungsmittel, nach
dem Verfahren der DT-OS 2 2 33 185 oder entsprechend den Beispielen 3c, 7b, 9c, des erfindungsgemäßen Verfahrens
durchgeführt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man die Mononitrierung gemäß dem in der DT-OS 2 233 185 beschriebenen Verfahren
oder entsprechend den oben angegebenen Beispielen durchführt.
Um eine gute Trennausbeute nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zu erzielen, sollten im zu reinigenden
Nitroanthrachinon-Gemisch mindestens 60 Gew.-% 1-Nitroanthrachinon
enthalten sein und der Gehalt an Schwefelsäure, falls in Gegenwart von Schwefelsäure nitriert
wurde, weniger als 0,5 %, bezogen auf den Gehalt von Anthrachinon- Verbindungen, betragen. Weiterhin sollten,
um gute Trennausbeuten und hochreines 1-Nitroanthrachinon zu erhalten, im rohen Nitroanthrachinon-Gemisch nicht
mehr als 10 Gew.-% Anthrachinon und nicht mehr als zusammen 15 Gew.-% 1,5-, 1,7- und 1,8-Dinitroanthrachinon
vorhanden sein. Dagegen sind die Mengen an 2-Nitroanthrachinon und 1,6-Dinitroanthrachinon wegen ihrer guten Löslichkeit
keinen Begrenzungen unterworfen.
Le A 17 530 - 6 -
809823/01 86
Zur Reinigung kann das Nitroanthrachinon-Gemisch in wasserfeuchtem
oder trockenem Zustand in die Stufe a) eingesetzt werden. Die physikalische Beschaffenheit des rohen 1-Nitroanthrachinons
ist dabei ohne Bedeutung, da auch gröbere Partikel gut gelöst werden.
Setzt man wasserfeuchtes Nitroanthrachinon-Gemisch ein, muß das Wasser durch Destillation,gegebenenfalls unter
vermindertem Druck,vor oder während der Lösung des Nitroanthrachinon-Gemisches
in Schritt a) entfernt werden. Dabei entstehende Nitrobenzolverluste sind gegebenenfalls
zu ersetzen.
Die Vorreinigung des Nitroanthrachinon-Genisches in Schritt a) erfolgt durch Lösen des Gemisches in Nitrobenzol
und/oder rückgeführtem Filtrat aus Schritt d) und/oder Mutterlauge aus Schritt c). Wird das Nitroanthrachinon-Gemisch
nicht gelöst, sondern nur extrahiert, so wird ein geringerer Reinigungseffekt erzielt, wie Beispiel
8 zeigt.
Die Trennausbeute bei der Nitrobenzolbehandlung (Schritt a))
hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie von der verwendeten Lösungsmittelmenge und der Temperatur. So sinkt die
Trennausbeute bei vorgegebener Temperatur, wenn die Lösungsmittelmenge erhöht wird oder bei vorgegebener Lösungsmittelmenge,
wenn die Temperatur erhöht wird. Um möglichst hohe Ausbeuten an 1-Nitroanthrachinon zu erhalten, sind
im beanspruchten Bereich die Lösungsmittelmengen und die Temperatur so zu kombinieren, daß hohe Temperaturen mit
geringen Lösungsmittelmengen, niedrige Temperaturen mit großen Lösungsmittelmengen und mittlere Temperaturen mit
mittleren Lösungsmittelmengen verbunden werden. Bei opti-
Le A 17 530 - 7 -
809823/0 186
maler Kombination erhält man im gesamten beanspruchten Bereich bei der Nitrobenzolbehandlung (Schritt a)-d)) Trennausbeuten
an 1-Nitroanthrachinon, die über 80 %, im allgemeinen
sogar über 85 % liegen.
Bei Erhöhung des Gev/ichi sverhältnisses Nitrobenzol und/oder rückgeführtem
FiI trat aus Schritt d) und/oder Mutterlauge aus Schritt c) zu Nitroanthrachinon-Gemisch auf -^ 3, wird aus
dem Nitrobenzol-behandelten Gemisch bei der Rektifikation
kein reineres 1-Nitroanthrachinon erhalten als bei einem Verhältnis r3. Es wird lediglich die Wirtschaftlichkeit
des Gesamtverfahrens durch sinkende Ausbeuten und größere Mengen zu destillierendes Lösungsmittel verschlechtert.
Führt man die Umkristallisation gemäß Schritt a) mit reinem Nitrobenzol
aus, so gehen die Anteile an 1-Nitroanthrachinon, die in der Mutterlauge des Schrittes c) oder in dem Filtrat
des Schrittes d) verbleiben, verloren. Dies kann man z.T. dadurch vermeiden, daß man die in Schritt c) anfallende
Mutterlauge und/oder das in Schritt d) anfallende Filtrat ganz oder teilweise mitsamt den darin enthaltenden Anthrachinon-Verbindungen
als Lösungsmittel für die nächste Umkristallisation in Schritt a) einsetzt. Dies gilt besonders
für das in Schritt d) erhaltene Waschfiltrat, da in ihm der prozentuale Anteil an 1-Nitroanthrachinon , bezogen
auf den Gesamtgehalt an Anthrachinone^hoch ist.
Durch die Rückführung des Filtrats aus Stufe d) in Stufe a) wird zum einen die Trennausbeute an 1-Nitroanthrachinon
deutlich gesteigert (vgl. hierzu die Beispiele 1b mit 7b I und II, 3b III mit 7b V, 3b IV mit 7b III, 4 mit 7b III),
zum anderen der Bedarf an Nitrobenzol stark verringert.
Le A 17 530 - 8 -
809823/01 86
-73
Man kann den Bedarf an Nitrobenzol noch weiter reduzieren,
wenn man einen Toil der Mutterlauge au:; «■") all'-u. oder vorteilhafterweise
zusätzlich zum Fi!trat aus Schritt d) Ln
Schritt a) zurückführt. Eine Rückführung der gesamten Mutterlauge würde hingegen zu einer zu großen Anreicherung
an Nebenprodukten im zu reinigenden Mitroanthrachinon-Gemisch
führen. Durch die mit der HuLterlaucro rückcreführte
Lösungsmittelmonge kann man ganz oder teilweise
reines"Nitrobenzol in Schritt a) ersetzen. Die während der Trennung mindestens benötigte Mencre an reinem Nitrobenzol
wird bestimmt durch die Menge, die nötig ist, um U'i der Wüsche im Schritt d)
soviel Mutterlauge" aus dem FiUrntionsrückstand zu verdrängen, daß
die Oualitüt des in Schritt d) nach Trocknung erhaltenen
Kristallisats ausreicht um in Schritt e) ein wenicrstens 98,5 liges 1-Nitro-anthrachinon zu erhalten. Im allgemeinen
reichen dazu 60 bis SO Gewichtsprozent bezogen £iuf eingesetztes
rohes 1-Nitroanthrachinon aus.
LJm eine kritische Anreicherung an Nebenprodukten zu vermeiden,
sollten jedoch nicht mehr als r)0 bis 60 1 der
Mutterlauge recyclisiert werden. Der Rest ist aus dem Kristallisationskreislauf auszuschleusen.
Durch die Rückführung von Mutterlauge aus Schritt c) und/ oder Filtrat aus Schritt d) in den Schritt a) der Umlösungr
«erden beim Krista 1 lisationspro:ieß (Schritte a) bis
d") Kreisläufe aus Mutterlaugen- und/oder Waschfiltrat
hergestellt, in die Nitroarithrachinon-Gemisch eingespeist wird und umkristallisiertes 1-Nitroanthrachinon und
Mutterlauge abgezogen werden, wie das folgende Blockschema zeigt.
Le A 17 530 - 9 -
8 09823/0186 ORfGfNAL JNSPECTED
1-ΜΛ roh
Nbz
Umlösuncj
1-MA roh
ι !" ι
Nbz
Nutschgut- I
-> 1-NA ge- '■—>-( ?,
reinigt ungewaschen-
Mutterlau
gen E i. 1-trat
Waschf Ll- : trat
-> Nbz
L-
MutterLaugenpro
dukt (trocken)
<- Λ
2854649
Nbz
Nutschgut
>1-NA gereinigt
(gewaschen
(gewaschen
1-NA ge-
; rei-I nigt
NA = Nitro-anthrachinon Nbz = Nitrobenzol
Schritte a + b Schritt c (= Filtration)
Schritt d (= Nbz Behandlung 1-NA gereinigt, ungewaschen)
Gewinnung der Anthrachinonverbindungen aus den nicht
recyclierten Fitrationsteilen durch Abdestillieren des Nbz
Le A 17
= Kreisläufe
= Verfahrensschritte außerhalb der Kreisläufe, die ausgeführt werden müssen
= Verfahrensschritte außerhalb der Kreisläufe, die gegebenenfalls ausgeführt
werden können.
- 10 -
- 10 -
809823/01
In diesen Kreisläufen (im Blockschema durch doppelte Linien gekennzeichnet
) stellen sich erst ab der dritten oder vierten Kristallisation Gleichgewichtszustände ein, d.h., die dem Kreislauf zugeführten
und entnommenen Anthrachinonverbindungen sind nach Menge und Zusammensetzung gleich. Gegenüber einer Umkristallisation
ohne Rückführung von Filtraten ist der Anteil an Anthrachinonen im Kristallisationsprozeß erhöht,
die Zusammensetzung der Anthrachinonverbindungen zugunsten der Nebenprodukte, d.h. zugunsten von Anthrachinon, 2-Nitroanthrachinon
und den Dinitroanthrachinonen verschoben. Diese Verfahrensweise läßt sich auch vorteilhaft kontinuierlich
durchführen, beispielsweise in einer mehrstufigen Kristallisationskaskade, in dessen ersten Einheiten Schritt a)und
in dessen folgenden Einheiten Schritt b) abläuft. Dabei wird in die 1. Kaskadeneinheit kontinuierlich und synchron
einerseits Nitro-anthrachinongemisch, andererseits Nitrobenzol und/oder Mutterlaugenfiltrat aus Schritt c) und/oder
Waschfiltrat aus Schritt d) eingespeist. Die entstehende
Suspension wird aus der letzten Kaskadeneinheit in einer Seperationsanlage, z. B. auf einem Drehfilter kontinuierlich
in Feststoff, Mutterlaugenfiltrat und Waschfiltrat getrennt.Das Waschfiltrat wird ganz oder teilweise, das Mutterlaugenprodukt
gegebenenfalls teilweise und gegebenenfalls unter Zusatz von frischem Nitrobenzol kontinuierlich
in das 1. Kaskadenelement rückgeführt.
Für den Kristallisationsschritt in Stufe b) sollte ein Temperaturbereich von 20 bis 100 C eingehalten werden,
wobei die obere Grenze von 100°C nicht überschritten werden darf.
Le A 17 530 - 11 -
8098 2 3/0 136
ORIGINAL
Die Menge der im trockenen Kristallisat (Schritt d) enthaltenen,
leichter als 1-Nitroanthrachinon flüchtigen
Anthrachinon-Verbindungen (vor allem Anthrachinon und 2-Nitroanthrachinon) darf einen kritischen Wert nicht überschreiten,
da dann die Herstellung eines mindestens 98,5 %igen 1-Nitroanthrachinons durch Rektifikation unter
Vakuum nicht mehr möglich ist. Dieser kritische Wert liegt etwa bei 1,2 bis 1,3 Gew--%.
Bei der Nitrobenzolbehandlung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren werden von den Nitrogruppen-haltigen Nebenprodukten 1-Nitroanthrachinon und 1,6-Dinitroanthrachinon
als leichtlösliche Verbindungen weitgehend entfernt, während 1,5-Dinitroanthrachinon als schwerlösliche Verbindung
überwiegend im Kristallisat (Schritt d) verbleibt. Für 1,8- und vor allem 1,7-Dinitroanthrachinon ist die Löslichkeit
begrenzt. Im oberen beanspruchten Temperaturbereich bei etwa 80 bis etwa 100 C werden 1,7- und
1,8-Dinitroanthrachinon zwar weitgehend entfernt, die
Trennausbeuten für 1-Nitroanthrachinon betragen dann aber nur etwa 85 %. Im unteren beanspruchten Temperaturbereich
bei etwa 50 bis etwa 70 C - vor allem bei konzentrierter Fahrweise - bleiben je nach Zusammensetzung
des eingesetzten Nitroanthrachinon-Gemisches noch jeweils ca. 1 bis 4 % 1,7- und 1,8-Dinitroanthrachinon im
Kristallisat zurück. Die Trennausbeuten für 1-Nitroanthrachinon können dann aber auf 93 bis 96 % steigen.
Bei der sich anschließenden Rektifikation unter Bedingungen, wie sie in der DT-OS 2 256 644 beschrieben sind,
erhält man jedoch, unabhängig vom 1,7-und 1,5-Dinitroanthrachinon-Gehalt,ein
1-Nitroanthrachinon mit einem Reingehalt von >98,5 %.
Le A 17 530 - 12 -
8098 2 3/0186
Ein wesentlicher Faktor bei der Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches
ist der Gehalt an nicht-umgesetztem Anthrachinon in diesem Gemisch. Da das Anthrachinon, vor allem
im unteren beanspruchten Temperaturbereich^nur begrenzt
löslich ist (die Löslichkeit liegt z.B. bei 60 bis 70 C
bei ca. 2 bis 3 g pro 100 ml Nitrobenzol; vgl. hierzu auch die Anthrachinongehalte im Kristallisat der Beispiele
2 und 4), sollte der Gehalt des im Schritt a) eingesetzten Nitroanthrachinon-Gemisches möglichst gering sein.
Im Einsatzmaterial für Schritt e) sollte der Anthrachinongehalt 1 %, und die Summe an Anthrachinon und 2-Nitroanthrachinon
1,2 bis 1,3 % nicht überschreiten. Andernfalls besteht keine Gewähr, daß nach der Rektifikation ein mindestens
98,5 %iges 1-Nitroanthrachinon erhalten wird.
Die Kristallisationszeiten in Schritt b) betragen im allgemeinen 1 bis 4 Stunden. Bei längeren Kristallisationszeiten kann ein Nachfallen von Anthrachinon auftreten; dies
kann aber durch Anheben der Kristallisationstemperatur um etwa 5 bis 10 C sicher vermieden werden.
Le A 17 530 - 13 -
8 0982 3/0186
Die in Schritt d) benötigte Waschmenge an Nitrobenzol richtet sich üblicherweise nach der Auswaschbarkeit des bei Schritt c)
erhaltenen Filterkuchens. Wird das Nitroanthrachinon-Gemisch in Schritt a) ohne Rückführung des in Schritt d) erhaltenen
Filtrats umkristallisiert, sollte die Nitrobenzolmenge so gering wie möglich gehalten werden, da die Löslichkeit von
1-Nitroanthrachinin schon in kaltem Nitrobenzol erheblich ist, wie die Ausbeuten an 1-Nitroanthrachinon in der Tabelle
des Beispiels 7 zeigen. Vorteilhafterweise verwendet man dann in Schritt d) 0,3 bis 0,6 Gew.-Teile Nitrobenzol
pro Gew.-Teil in Schritt a) eingesetztes Nitroanthrachinon-Gemisch.Bei
Rückführung der Wäsche wird zweckmäßig mit derjenigen Menge Nitrobenzol gewaschen, die
für die nächste Kristallisation (in Form von Waschfiltrat) benötigt wird. Bevorzugt wird mit kaltem Nitrobenzol
gewaschen.
Die sich dem Schritt d) anschließende Rektifikation des vorgereinigten Nitroanthrachinon-Gemisches kann nach dem
in der DT-OS 2 256 644 beschriebenen Verfahren erfolgen, wobei 2-Nitroanthrachinon und Anthrachinon in das Destillat
übergehen, während die Dinitroanthrachinone im Destillationssumpf verbleiben. Dabei soll die Summe der Dinitroanthrachinone
im zu rektifizierenden Nitroanthrachinon-Gemisch möglichst niedrig gehalten werden, d.h. kleiner
als 10 %, da pro Gew.-Teil Dinitroanthrachinon etwa 0,8 bis 1 Gew.-Teil 1-Nitroanthrachinon im Sumpf verbleiben
müssen, damit der Rektifikationssumpf bei den erforderlichen Rektifikationstemperaturen von etwa 270 bis etwa 300°C
flüssig bleibt und damit technologisch gut zu handhaben ist.
Le A 17 530 - 14 -
809823/01 86
Um das zu rektifizierende Nitroanthrachinon-Gemisch gegebenenfalls
von Nitrobenzolresten zu befreien, ist es zweckmäßig, das Gemisch bei einer Temperatur von etwa
bis etwa 270 C aufzuschmelzen, wobei das Lösungsmittel
entweicht. Das Aufschmelzen und Entgasen kann beispielsweise in einer Traufenbodenkolonne erfolgen. Während
sich das Nitrobenzol weitgehend entfernen läßt, bleiben dagegen gegebenenfalls vorhandene Schwefelsäurereste
im Destillationssumpf zurück und greifen bei den für die Rektifikation erforderlichen Temperaturen von etwa 280
bis etwa 300 C die Nitroanthrachinone oxidativ an, was
zu Ausbeuteverlusten und/oder Qualitätsverschlechterung beim 1-Nitroanthrachinon führt. Daher ist es für die Rektifikation
des Nitroanthrachinongemisches wesentlich, daß im Nitroanthrachinongemisch zu Beginn der Destillation
höchstens 0,5 % Schwefelsäure enthalten sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in der
Weise durchgeführt, daß man
a) das Anthrachinon nach dem in der DT-OS 2 233 185 beschriebenen
Verfahren oder analog den Beispielen 3c, 7b, 9c des erfindungsgemäßen Verfahrens mononitriert
und das Nitroanthrachinon-Gemisch ( = Gesamtnitroanthrachinon) in trockener oder wasserfeuchter
Form isoliert,
b) das isolierte Nitroanthrachinon-Gemisch mit 0,9 bis 1,3 Gew.-Teilen rückgeführtem Waschfiltrat
aus Schritt d), welches noch ca. 0,1 Gew.-Teile Anthrachinone enthält, bei einer Temperatur von
Le A 17 530 - 15 -
809823/0186
etwa 140 bis etwa 170°C, gegebenenfalls nach vorheriger
Entfernung des Wassers, vorzugsweise durch Abdestillieren, gegebenenfalls unter vermindertem Druck,
behandelt,
c) die in Schritt b) erhaltene Lösung, gegebenenfalls nach vorheriger Behandlung mit alkalischen Mitteln,
beispielsweise Kreide und nachfolgender Klärfiltration auf etwa 50 bis 70 C abkühlt und nach etwa
0,5 bis 8 Stunden, vorzugsweise nach 1 bis 4 Stunden, das ausgefallene Nitroanthrachinon-Gemisch bei
gleicher Temperatur abfiltriert,
d) den nach Schritt c) erhaltenen Filtrationsrückstand
mit 0,8 bis 1,2 Gew.-Teilen Nitrobenzol bezogen auf 1 Gewichtsteil des in Schritt b) eingesetzten
Nitroanthrachinongemisches bei einer Temperatur von etwa 20 bis 30°C behandelt, abfiltriert und trocknet,
e) das in Stufe d) erhaltene Nitroanthrachinon-Gemisch bei einer Temperatur von etwa 240 bis etwa 27O°C
aufschmilzt, bei gleicher Temperatur gegebenenfalls von Lösungsmittelresten durch Entgasen befreit und
anschließend einer Rektifikation unter vermindertem Druck unterwirft.
Nach dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens erhält man das 1-Nitroanthrachinon mit einem Reingehalt von 98,5 bis 99,5 %. Die Summe der
Verunreinigungen an Anthrachinon und 2-Nitroanthrachinon liegt bei etwa 0,4 bis etwa 1,2 %. Die Ausbeute an 1-Nitroanthrachinon,
bezogen auf in Schritt a) eingesetztes Anthrachinon, beträgt 63 - 67 % der Theorie. Die Trenn-
Le A 17 530 - 16 -
809823/0186
ausbeute an 1-Nitroanthrachinon beträgt bei den Verfahrensschritten
b) bis e) über 80 %, vorzugsweise 83 bis 87 %, beim Verfahrensschritt e) über 90 %, vorzugsweise
9 3 bis 96 %.
Die in Stufe a) erwähnten Nitrierverfahren liefern Nitroanthrachinon-Gemische
mit vergleichbarer Produktzusammensetzung. Bei einem 1-Nitroanthrachinon-Gehalt von ca.
bis 78 % enthalten sie weniger als 4 % Anthrachinon, weniger als 10 % 2-Nitroanthrachinon und jeweils 2,5 bis
5 % 1,5-, 1,6-, 1,7- und 1,8-Dinitroanthrachinon.
Das in den Stufen b) bis d) erhaltene Kristallisat hat
etwa folgende Zusammensetzung:
1-Nitroanthrachinon: 88 - 92 %
Anthrachinon: <0,5 %
2-Nitroanthrachinon: <0,5 %
1,5-Dinitroanthrachinon: < 4 %
1,6-Dinitroanthrachinon: <1 %
1,7-Dinitroanthrachinon: <4 %
1,8-Dinitroanthrachinon: <2 %
Nitrobenzol: < 1 %
Schwefelsäure: <0,1 %
wobei die Summe der Dinitro-anthrachinone^iO % ist.
Das in die Rektifikation (Verfahrensschritt e)) einzusetzende Nitroanthrachinongemisch sollte nicht mehr als
0,1 % Schwefelsäure enthalten, da sonst die das erfindungsgemäße Verfahren auszeichnenden guten Ausbeuten
und hohen Reinheitsgrade an 1-Nitroanthrachinon nicht in jedem Pail erreicht werden. Der Grenzwert von 0,1 %
Schwefelsäure im Nitroanthrachinon-Gemisch wird nur dann mit Sicherheit nicht überschritten, wenn das in
Stufe b) eingesetzte Gesamtnitroanthrachinon-Gemisch nicht mehr als 0,2 % Schwefelsäure enthält. Dies wird
Le A 17 530 - 17 -
80 9823/0186
im allgemeinen dadurch erreicht, daß man das Nitroanthrachinon-Gemisch
nach den in Stufe a) erwähnten Verfahren darstellt.
Bei höheren Schwefelsäuregehalten ist die Schwefelsäure in den Verfahrensschritten b) und c) zumindest teilweise zu
entfernen. Dies kann durch Behandlung der Suspensionen oder besser der Lösungen mit alkalischen Mitteln, wie Kreide,
vorzugsweise Schlämmkreide, geschehen. Dazu setzt man die alkalischen Mittel im Überschuß gegenüber der stöchiometrisch
für die Überführung der Schwefelsäure in Calciumsulfat benötigten Menge ein. Besonders bewährt hat sich
dabei ein Überschuß von 50 bis 100 % gegenüber der stöchiometrisch
benötigten Menge,
Die Schwefelsäure wird durch die Behandlung der Nitrobenzol-haltigen
Lösung mit Kreide weitgehend in Calciumsulfat überführt, das als schwerlösliche Verbindung zum größten
Teil aus der Nitrobenzol-haltigen Lösung ausfällt. Das
ausgefallene Calciumsulfat kann dann gemeinsam mit nicht gelöster Kreide vor der Rektifikation durch an sich bekannte
Klärprozesse beseitigt werden.
Diese Arbeitsweise ist vor allem dann angezeigt, wenn besonders hohe Anforderungen an die Reinheit des 1-Nitroanthrachinone
gestellt werden. Die Klärfiltration ist vor allem dann angezeigt, wenn der Rektifikationsrückstand, in dem
sich das Calciumsulfat und die Kreide sonst anreichern würden, einer Dinitrierung zugeführt werden soll.
Bei dieser Arbeitsweise wird nach den Verfahrensschritten a) bis d) ein Kristallisat erhalten, das weniger als 0,1 %,
Le A 17 530 - 18 -
809823/0 186
im allgemeinen weniger als 0,05 % Schwefelsäure enthält
und als solches ohne Schwierigkeiten entsprechend dem in der DT-OS 2 256 644 beschriebenen Verfahren rektifiziert
werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren in seiner bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich durch folgende Vorteile aus:
1. Durch einen sehr geringen Lösungsmittelbedarf. Es werden z.B. zur Reinigung von 1 Gew.-Teil Dinitroanthrachinon-Gemisch
in den Verfahrensschritten b) - d) nur 0,8 bis 1,2 Gew.-Teile Nitrobenzol benötigt.
2. Durch die hohen Ausbeuten an 1-Nitroanthrachinon ( ="68 %)
bei den Verfahrensschritten a) bis d).
3. Durch die hohen Ausbeuten an reinem 1-Nitroanthrachinon
(63 bis 67 % der Theorie) in den Verfahrensschritten a) bis e).
4. Durch die hohen Reinheitsgrade an 1-Nitroanthrachinon
(98,5 bis 99,5 %).
5. Durch den geringen Bedarf an Mineralsäuren beim Verfahrensschritt
a)
1-Nitroanthrachinon ist ein wichtiges technisches Zwischenprodukt,
das z.B. für die Herstellung von 1-Aminoanthrachinon, dem Ausgangsprodukt für viele Anthrachinonfarbstoffe,,
dienen kann. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene 1-Nitroanthrachinon kann durch Reduktion
oder Ammoniaksubstitution der N02~Gruppe nach
bekannten Verfahren, z.B. nach dem Verfahren der DT-OS 2 314 218;mit sehr hoher Ausbeute in reines 1-Aminoanthrachinon
überführt werden.
Le A 17 530 - 19 -
809823/0186
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Analysen beziehen sich auf Hochdruckflüssigkeitschromatographie oder
quantitative Säulenchromatographie. Alle Rektifikationen
wurden nach der in der DT-OS 2 256 644 beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt. Teile bedeuten Gewichtsteile,
sofern nicht ausdrücklich gegenteiliges vermerkt ist.
Le A 17 530 - 20 -
809823/0186
a) Reinigung des Nltroanthrachinon-Gemisches mit
Nitrobenzol· zur Gewinnung von Waschfiltrat
100 g 1-Nitro-anthrachinon folgender Zusammensetzung
A'non : 3 | ,41 % |
2-NA+ : 7 | ,18 % |
1-NA :72 | ,6 % |
1,6-DNA+: | 4,09 % |
1,7—DNA : | 3,80 % |
1,5-DNA : | 3,19 % |
1,8-DNÄ : | 3,07 % |
H2SO : | 0,12 % |
erhalten nach dem Verfahren der DT-OS 2 233 185,
werden zusammen mit 108 g Nitrobenzol auf 150C erwärmt
bis eine klare Lösung entsteht, anschließend wird die Lösung innerhalb 30 Minuten auf 6 5°C abgekühlt und dann
3 Stunden bei 65 C gerührt. Das Kristallisat wird nun bei 65 C abgesaugt, nach Wechsel der Vorlage mit 108 g
kaltem Nitrobenzol gewaschen (= Waschfiltrat) und der Rückstand bei 100°C getrocknet.
b) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches unter Einsatz von Waschfiltrat als Lösungsmittel
100 g 1-Nitroanthrachinon obiger Zusammensetzung wird mit
dem Waschfiltrat aus a), anstelle von 108 g Nitrobenzol, nach der unter a) angegebenen Vorschrift behandelt. Man
Hier wie in der Folge bedeutet: A'non = Anthrachinon,
NA = Nitroanthrachinon, DNA = Dinitroanthrachinon
Le A-17 530 - 21 -
80 9 823/0186
erhält trockenes, vorgereinigtes 1-Nitroanthrachinon
(= Kristallisat) und Mutterlauge sowie Waschfiltrat. Die nach dieser Vorschrift erhaltenen Waschfiltrate
werden jeweils als Lösungsmittel für den nächsten Kristallisationsansatz eingesetzt, während aus den Mutterlaugen
die Anthrachinone durch Abdestillieren des Nitrobenzols im Vakuum gewonnen werden.
Nach weimaligem Wiedereinsatz von Waschfiltrat (=3. Kristallisation) haben sich die Kristallisationsgleichgewichte
eingestellt. Bei den folgenden 6 Kristallisationen wurde folgendes mittlere Versuchsergebnis erhalten
(pro 100 g Einsatz obiger Zusammensetzung):
Kristallisat: 76,6 g 38,2 %iges 1-Nitroanthrachinon entsprechend
einer Trennausbeute von 9 3,1 %. Analyse: A'non: 0,45 + 0,08 %
2-NA : 0,40 + 0,09 %
1-NA : 88,20 + 1,05 %
1,6-DNA:O,74 + 0,08 %
1,7-DNA:3,16 +0,19 %
1,5-DNA:3,39 +0,15 %
1,8-DNA:1,16 + 0,19 %
H2SO4 : 0,02 + 0,01 %
Analyse: A'non: 10,6 %
2-NA : 26,3 %
1-NA : 24,6 % (5,7 g) 1,6-DNA:13,2 %
1-NA : 24,6 % (5,7 g) 1,6-DNA:13,2 %
Die Trennausbeuten beziehen sich hier und in der Folge auf 100 %iges 1-Nitroanthrachinon
Le A 17 530 - 22 -
809823/0186
1,7-DNA: % 1,5-DNA: 1,9% 1,8-DNA: 8,6 %
Waschflltrat: <v118 g (mit 10,5 g Feststoffinhalt folgender
Zusammensetzung)
A'non : 7,3 %
2-NA : 18,8 %
1-NA : 38,0 % ( = 4 g)
1,6-DNA:10,1 %
1,7-DNA: 8,5 %
1 ,5-DNA: 3,5 %
1,8-DNA: 7,2 %
c) Rektifikation
Aus 76,6 g 1-Nitroanthrachinon (88,2 %ig) werden 62,8 g
1-Nitroanthrachinon (98,6 %ig) erhalten, das entspricht
einer Rektifikationsausbeute von 91,5 %. Verunreinigungen: 0,4 5 % Anthrachinon und 0,4 8 % 2-Nitroanthrachinon.
Die Rektifikation wurde gemäß dem Verfahren der DT-OS
256 644 durchgeführt.
Die Trennausbeute für das gesamte Reinigungsverfahren
(Stufen b) und c)) beträgt 85,2 %
Die Rektifikationsausbeute bezieht sich hier und in der Folge auf 100 %iges 1-Nitroanthrachinon.
Le_A_T7J53O - 23 _
809823/0 18 G
a) Man arbeitet wie in Beispiel 1 a) und b) beschrieben, rührt aber vor der Filtration statt 3 Stunden bei 65°C
8 Stunden bei 70°C (65°C) nach.
Nach Einstellung aller Kristallisationsgleichgewichte wird ab 4. Kristallisation folgendes mittleres Versuchsergebnis erhalten:
Kristallisat: 75,6 (78,2) g 1-Nitroanthrachinon 90,0 (88,8)
%ig , Trennausbeute: 93,7 (95,6) %).
Analyse: 1-NA : 90,0 % (88,8 %)
1,6-DNA: 0,63 % (0,7 %)
1,7-DNA: 2,92 % ( 3,0 %)
1,5-DNA: 3,57 % ( 3,5 %)
1,8-DNA: 1,12 % ( 1,2 %)
A'non : 0,43 % ( 1,45%)
2 NA : 0,33 % ( O,48%)
H2SO4 : 0,02 % ( 0,03%)
b) Rektifikation
Aus 75,6 g (78,2 g) 1-Nitroanthrachinon (90 %ig (88,8) %ig)
werden 63,4 (65,6) g 1-Nitroanthrachinon (98,8 (97,5) %ig) erhalten, das entspricht einer Rektifikationsausbeute von
92 % (92,2 %). Verunreinigungen: Anthrachinon 0,46 (1,6) %; 2-Nitroanthrachinon 0,37 (0,50) %; 1,7-Dinitroanthrachinon
0,1 (0,1) %.
Die Trennausbeute für die gesamte Reinigung (Stufen a) und b)) beträgt 86,1 (88,2) %.
Le A 17 530 - 24 -
809823/0186
654649
Bei Einsatz des 8 Stunden bei 65 C nachgerührten Kristallisats
wird bei der Rektifikation kein 1-Nitroanthrachinon
in ausreichender Reinheit (- 98,5 %ig) erhalten.
a) Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben, setzt aber ein 1-Nitroanthrachinon folgender Zusammensetzung ein:
A'non : 2,2 % 2-NA : 6,9 % 1-NA :74,5 %
1,6-DNA:3,9 % 1,7-DNA:4,0 %
i,5-DNA:3,4 % 1,8 DNA:3,0 %
Vor der Filtration wird statt 3 Stunden bei 65 C 8 Stunden bei 65 C nachgerührt. Nach Einstellung aller Kristallisationsgleichgewichte
wird ab der 4. Kristallisation folgendes mittleres Versuchsergebnis erhalten:
Ausbeute: 97,8 g 1-Nitroanthrachinon (88,6 %ig), das entspricht
einer Trennausbeute von 94,8 %.
Analyse:
A'non
2-NA
1-NA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,5-DNA
1,8-DNA
2-NA
1-NA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,5-DNA
1,8-DNA
0,38 0,42 88,6 0,8 3,2 3,7 1,0
Le A 17 530
- 25 -
809823/0186
b) Arbeitet man wie unter a) beschrieben, rührt statt 8 Stunden bei 65 C, 3 Stunden bei A°, so erhält man mit einer
Trennausbeute von B % ein 1-Nitroanthrachinon, das C %
Anthrachinon und D % 2-Nitroanthrachinon enthält.
A | B | C | D | |
r | 22 | 97,3 | 1,82 | 2,48 |
π | 50 | 95,7 | 0,77 | 0,44 |
III | 60 | 93,7 | 0,35 | Or33 |
rv | 75 | 88,4 | 0,32 | 0,29 |
c) Das in a) und b) eingesetzte rohe 1-Nitroanthrachinon
wurde nach folgender Verfahrensweise erhalten:
In einen 1,5 1 Sulfiertopf (0 10 cm, Höhe 12 cm) mit 4-fach tubuliertem Deckel, versehen mit Ankerrührer
(0 9 cm, Höhe 12 cm), Thermometer, Kühler und Tropftrichter, trägt man in 150 g Nitriermischung bei 48
bis 50°C getrennt unter synchroner Dosierung im Laufe von 3 Stunden gleichmäßig schnell folgendes Gemisch ein:
500 g Anthrachinon technisch (99 %ig) und 890 g Mischsäure folgender Zusammensetzung:
351 g H2SO4 (100 %ig)
464 g HNO3 (100 %ig) 76,5g H2O
Es wird eine Temperatur von 49 bis 51 C eingestellt. Nachdem 10 bis 20 % des Gemisches eingetragen wurden,
bildet sich ein Zweiphasensystem aus, das große Entmischungstendenz zeigt. Es besteht aus einer spezifisch
Le A 17 530
- 26 -
809823/0186
schwereren, flüssigen, klaren anorganischen Phase, bestehend aus Mischsäure, in der geringe Anteile an (nitriertem)
Anthrachinon gelöst sind, und einer spezifisch leichteren, aufschwimmenden, ebenfalls ganz oder überwiegend
flüssigen organischen Phase, bestehend aus Anthrachinon, Nitroanthrachinonen, Salpetersäure und geringen
Anteilen Schwefelsäure. Dieses Zweiphasensystem bleibt während der gesamten Zudosierungszeit erhalten.
Nach erfolgter Zudosierung rührt man die Schmelze eine Stunde bei 50 C und anschließend 3 Stunden bei 60 C nach.
Dabei geht die flüssige organische Phase mit zunehmendem Nitrierungsgrad allmählich in eine feste Phase über,
wobei eine zunehmende Verdickung des Ansatzes zu beobachten ist.
Man rührt in 5 1 kaltes Wasser ein, rührt 1/2 Stunde bei 80°C nach, filtriert, wäscht mti heißem Wasser neutral
und trocknet im Vakuum bei 120°C.
Ausbeute: 685 g.
Als Einsatz-Nitriermischung dienten 150 g eines ausreagierten
Ansatzes, der nach der geschilderten Arbeitsweise erhalten worden war und folgende Zusammensetzung
hatte:
4 4,1 % rohes 1-Nitroanthrachinon mit 73,9 % Reingehalt
22,3 % Salpetersäure 100 %ig
25,1 % Schwefelsäure 100 %ig
8,5 % Wasser.
Le A 17 530 - 27 -
809823/0186
a) Man arbeitet wie in Beispiel 1 a) und 1 b) beschrieben, rührt aber vor der Filtration statt 3 Stunden bei 60 C
Stunden bei 90°C nach. Nach Einstellung aller Gleichgewichte ab der 4. Kristallisation wird folgendes mittleres
Versuchsergebnis erhalten (aus 9 aufeinanderfolgenden Kristallisationen):
Kristallisat: 66,9 g 1-Nitroanthrachinon (92,3 %ig), das
entspricht einer Trennausbeute von 85,1 %.
Analyse:
A'non 2-NA 1-NA
1 ,6 -DNA 1,7-DNA 1,5-DNA
1,8-DNA
0,26 % + 0,05 %
0,20 % + 0,04 %
92,31 % + 0,77 %
0,37 % + 0,06 %
0,31 % + 0,09 %
3,51 % + 0,15 %
0,92 % + 0,22 %
(erhalten aus 133 g Mutterlauge): 32,8 g Analyse:
A'non 2-NA
1-NA
1,6-DNA 1,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
1-NA
1,6-DNA 1,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
9,6 %
21 ,0 %
32,6 %
11,7%
10,5 %
2,6 %
7,0 %
21 ,0 %
32,6 %
11,7%
10,5 %
2,6 %
7,0 %
Le A 17 5 30
- 28 -
809823/0
Waschfiltrat;r*.T18 g (mit 11,2 g Feststoff gehalt folgender
Zusammensetzung)
A | 1 non : | 5,9 |
2 | -NA : | 14,0 |
1 | -NA | 48,2 |
1 | ,6-DNA | . 7,8 |
1 | ,7-DNA | : 10,1 |
1 | ,5-DNA | : 2,3 |
1 | ,8-DNA | : 5,1 |
b) Rektifikation
Aus 66,9 g 1-Nitroanthrachinon (92,3 %ig) werden 58,65 g
1-Nitroanthrachinon (9 9,3 %ig) erhalten, das entspricht einer Rektifikationsausbeute von 94,1 %. Verunreinigungen!
Anthrachinon 0,3 %, 2-Nitroanthrachinon 0,2 %. Die Trennausbeute für das gesamte Reinigungsverfahren beträgt
80,1 %.
a) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches zur Gewinnung
von Waschfiltrat und Mutterlauge
100 g 1-Nitroanthrachinon der in Beispiel 1 a) angegebenen
Zusammensetzung werden mit 108 g kaltem Nitrobenzol (90 ml) auf 150°C bis zum Erreichen einer klaren
Lösung erwärmt. Anschließend wird innerhalb 15 Minuten auf 900C abgekühlt und 3 Stunden bei 90°C gerührt. Sodann
wird bei 90°C abgesaugt, nach Wechsel der Vorlage mit
Le A 17 530
- 29 -
809823/0186
108 g kaltem Nitrobenzol (90 ml) gewaschen und bei 100 C
getrocknet.
b) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches unter Einsatz
von Waschfiltrat und Mutterlauge aus a) als Lösungsmittel
100 g 1-Nitroanthrachinon obiger Zusammensetzung werden mit dem gesamten Filtrat der Wäsche, erhalten nach a)
(~125 g) und 122 g der Mutterlauge, erhalten nach a)
(das sind^53 % der gesamten nach a) erhaltenen Mutterlauge)
bis zum Erreichen einer klaren Lösung auf etwa 150°C erwärmt, anschließend kühlt man innerhalb von
15 Minuten auf 90°C ab und rührt noch 3 Stunden bei 900C nach. Dann wird bei gleicher Temperatur abgesaugt
( > Filtrationsrückstand und Mutterlauge). Der Filtrationsrückstand wird mit 108 g kaltem Nitrobenzol gewaschen
( > Waschfiltrat und nitrobenzolfeuchtes
Kristallisat) und getrocknet ( > Kristallisat).
Das erhaltene Waschfiltrat und 122 g der erhaltenen Mutterlauge werden, wie oben beschrieben, jeweils für
die nächste Kristallisation eingesetzt.
Nach Einstellung aller Kristallisationsgleichgewichte (nach der 4. Kristallisation) ergibt sich bei den folgenden
15 Kristallisationen folgendes mittleres Versuchsergebnis (pro 100 g Nitroanthrachinon-Einsatz obiger
Zusammensetzung):
Kristallisat: 68 g 1-Nitroanthrachinon (91,6 %ig), das entspricht einer Trennausbeute von 85,8 %.
Le A 17 530 - 30 -
809823/0186
Analyse:
A 'non 2-NA
1-NA
1,6-DNA 1 ,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
1-NA
1,6-DNA 1 ,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
0,36 % + 0,04 %
0,22 % + 0,04 %
91 ,55 % + 0,88 %
0,31 % + 0,07 %
0,66 % + 0,56 %
3,59 % + 0,21 %
0,90 % + 0,14 %
32,1 g (erhalten aus 107 g Mutterlauge, von insgesamt g anfallender Mutterlauge)
Analyse:
A'non : | 8,3 % |
2-NA ; | 19,8 % |
1-NA : | 3,3 % |
1,6-DNA- | 10,7 % |
1 ,7-DNA | 10,3 % |
1,5 -DNA | 2,5 % |
1,8-DNA | 6,6 % |
g der anfallenden Mutterlauge mit 36,6 g Anthrachinon-Anteil werden jeweils in den Kristallisationskreislauf
rückgeführt.
Waschfiltrat: 125 g (mit 13,3 g Feststoffinhalt folgender Zusammensetzung)
:
A'non : 6,1% 2-NA : 13,4 %
1-NA : 48,6 %
Le A 17 530
- 31 -
809823/0
265 4 64
1,6-DNA: 7,8 %
1,7-DNA: 8,3 %
1,5-DNA: 3,8 %
1,8-DNA: 5,7 %
c) Rektifikation
Aus 68 g 1-Nitroanthrachinon (91,6 %ig) werden 58,4 g 1-Nitroanthrachinon
(99,3 %ig) erhalten, das entspricht einer Rektifikationsausbeute von 93,4 % der Theorie.
Verunreinigungen: 0,4 % Anthrachinon, 0,25 % 2-Nitroanthrachinon,
jeweils < 0,1 % 1,6- und 1,7-Dinitroanthrachinon.
Die Trennausbeute für das Gesamt-Verfahren beträgt 80,1 %.
Beispiel 6
a) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches zur Gewinnung
von Waschfiltrat und Mutterlauge
Man arbeitet wie in Beispiel 5 a) beschrieben, setzt aber nur 84 g kaltes Nitrobenzol (70 ml) ein.
b) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches unter Einsatz von Waschfiltrat und Mutterlauge aus a) als Lösungsmittel
100 g 1-Nitroanthrachinon der in Beispiel 1 a) angegebenen
Zusammensetzung werden mit dem gesamten nach a) erhaltenen Waschfiltrat (^96 g) und 121 g der nach a)
erhaltenen Mutterlauge (ca. 203 g) wie in Beispiel 5 b) behandelt, das Nutschgut aber nur mit 84 g kaltem Nitrobenzol
gewaschen.
Le A 17 530 - 32 -
809823/0186
Das erhaltene Waschfiltrat und 121 g der erhaltenen Mutterlauge aus der vorhergegangenen Kristallisation
werden jeweils wieder für die nächste Kristallisation eingesetzt.
Nach Einstellung aller Kristallisationsgleichgewlchte
(ab der 5. Kristallisation) wurde in den folgenden 15 Kristallisationen folgendes mittleres Ergebnis erhalten
(pro 100 g Einsatz obiger Zusammensetzung):
Kristallisat: 68,3 g 1-Nitroanthrachinon (91,1 %ig), das
entspricht einer Trennausbeute von 85,3 %.
Analyse:
A'non
2-NA
1-NA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,5-DNA
1,8-DNA
2-NA
1-NA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,5-DNA
1,8-DNA
0,39 % + 0,06 %
0,22 % + 0,03 %
91,10 % + 0,77 %
0,35 % + 0,06 %
0,46 % + 0,35 %
3r42 % + 0,23 %
0,91 % + 0,20 %
30,3 g (erhalten aus 62g Mutterlauge von insgesamt 203 g
anfallender Mutterlauge)
Analyse:
A'non : 6,3 %
2-NA : 14,8 %
1-NA : 47,9 %
1,6-DNA: 8,3 %
Le A 17 530
- 33 -
809823/0186
ORIGINAL
1,7-DNA: 8,1 % 1,5-DNA: 3,5 % 1,8-DNA: 3,6 %
121 g der anfallenden Mutterlauge mit 44,7 g Anthrachi non-Anteil werden jeweils in den Kristallisationskreis
lauf rückgeführt.
Waschfiltrat: 96 g (mit 17,5 % Feststoffanteil folgender
Zusammensetzung):
A1 non | 7,3 |
2-NA | 17,4 |
1-HA | 42,6 |
1,6-DNA : | 9,6 |
1,7-DNA : | 9,7 |
1,5-DNA | 2,7 |
1,8-DNA | 5,7 |
a) 100 g 1-Nitroanfchrachinon folgender Zusammensetzung:
1 -NA | 76,4 | % |
2-NA | 7,4 | % |
1,5 -DNA | 3,2 | % |
1,8-DNA | 3,1 | % |
1,6-DNA | 3,9 | % |
1,7-DNA | 3,7 | % |
A'non : | 1,2 | % |
v/erden mit A ml Mitrobenzol erwärmt bis eine klare Lösung
entsteht. Die Lösung wird innerhalb 15 Minuten auf B unter Rühren abgekühlt und bei dieser Temperatur C
Le A 17 530
- 34 -
B Π 9 8 2 3 / 0 1 8 6
Stunden gehalten. Anschließend wird bei gleicher Temperatur filtriert und mit D ml Nitrobenzol von 25°C
gewaschen und getrocknet. Es wird mit einer Trennausbeute von E % (bezogen auf 1-Nitroanthrachinon (100 %ig))
ein Produkt der analytischen Zusammensetzung G erhalten. Nach dessen Rektifikation isoliert man ein 1-Nitroanthrachinon
mit einer Rektifikationsausbeute von H % und der analytischen Zusammensetzung I (siehe Tabelle
Seite 36).
b) Das oben eingesetzte rohe 1-Nitroanthrachinon wurde nach
folgendem Nitrierverfahren erhalten:
In 375 g H2SO4 (82 %ig) rührt man 300 g Anthrachinon ein
und tropft bei 50 bis 55°C innerhalb 2 Stunden 4 2Og
HNO3 (98 %ig) zu. Der anfänglich zähflüssige Ansatz wird dabei nach ca. einer 3/4 Stunde fluider, und
nach ca. 1 1/4 Stunden bildet sich eine flüssige organische Phase aus, die aber auch noch feste Anteile
enthält. Zu diesem Zeitpunkt werden nochmals 200 g Anthrachinon zugegeben. Nach Beendigung des Zutropfens
der Salpetersäure wird 1 Stunde bei 50°C nachgerührt, auf 60°C erwärmt und bei dieser Temperatur innerhalb
15 Minuten eine Mischung aus 43 g Monohydrat und 53 g
HNO-. (98 %ig) zugegeben. Man rührt anschließend noch
2 Stunden bei 6O0C nach.
Nach Einrühren des Reaktionsgemisches in 3000 ml Wasser, Absaugen des Niederschlags, Neutralwaschen und Trocknen
werden 6 27 g 1-Nitro-anthrachinon erhalten.
Le A 17 530 - 35 -
809823/01 86
C | < | ■sr | ■sr | in | ro | ro | in | όο' | in | in | CN | CN | CN | co | ro | VD r- oo |
ro — | I | r- | ro | d — | Q | oo" | in | CN | VD | I |
C | CN | ro | CN | cn ro | O | to | 00 CN | CN | VO |
τ- r-~
in * |
CN |
vo in;cN cn
VD «itO ■» |
P- ■*! O ^ | T- | I | CN | vo ·4ιη « | in | ro cn cn ^ |
O | in | ||||||
C | O | O | O | O^ | cn ro |
O | O- | O | VO | O- | O | O | ■sr | O — | ro ■— | ° | r- | O |
ro
oo O |
O | O — | 0,83 | O | ||||
< | CN | co | in | O |
CN
CN |
cn τ— |
VO | O (N |
•sr | (Ti | 'JJl | *~ - | ,80 | in | 'J± | ||||||||||||
OP rfj | O | O | O |
CN
co p- |
cn | O | cn ro O |
O | ■sr oo O |
O | O | in oo cn |
O | «— | (Tl | O | O | ro ^· | O | T-S | ro | O | vo - | ||||
M '
CN |
f ι | CN | ro | co | co | CN ^- | CN | ro - | ro | *=r | VO | O | ^r | O | CN «, |
in
CN |
in | P- ·· | cn | ro | CN "— | ||||||
cn cn |
cn | cn cn |
to — | cn | 00 | ro —' | cn | ro — | cn | cn | τ- | VD | ro | cn | ro *—^ | O | 00 | ro *— | ro | ||||||||
Σ?! | ro | cn | CN ro |
σι |
to
CN |
σι | σι | O | CN | cn | (Tl | -3- | cn | χ— | cn | O | |||||||||||
in | in | in | O | CN | ^_ | O | τ— | O | oo | ro | co | CTl | O | I | CO | O | O | CTi | vo | [^ | |||||||
x— | CN | ro | cn | ro | n | CN | oo | CN | co | CN | fN | CN | O | Q | ro | T- | |||||||||||
α | σι | cn | cn | VD | cn | ^r | σι | τ— | cn | cn | cn | 00 | in | cn | in | VD | σι | O | |||||||||
co | cn | S | CN | O | co | O | O | ro | in | co | I | Q | P- | O | VO | in | |||||||||||
U | VO | in | T- | 00 | to | O | ^r | σι | τ— | 100 | T- | co | CN | in | σι | σι | |||||||||||
Wg | O ca |
VD , | x | γ | CN | S' | VO | too | η | in | CN | CN | ro | O ^ | in | ro | |||||||||||
co- | cn -sr | cn | o- | CTl | •sr | 8 | cn | (Ti | OT | r— *■"* | vo | ||||||||||||||||
(Ti 1ST | O — | co | oo | co | ro | S | ■sr | in | σ> | ||||||||||||||||||
I | O — | VD | in | VO | oo | 100 | ro | S | ro | ro | |||||||||||||||||
.j . | cn moo |
^j* *■ | 00 | S | H | co | CO | ro | CN ■> | ||||||||||||||||||
-~ | ro ». | 8 | ro *~* | 8 | to | 100 | H | S | S | ro --- | ro | ||||||||||||||||
Λ | ro * | to · | to | Ά | CO | ro | S | ro |
CN
■sr |
||||||||||||||||||
ro *~* | ro | O | H | 200 | O | in CN |
|||||||||||||||||||||
>gl | CN | O | S | ro | S | 100 | S |
in
CN |
co | oos I | |||||||||||||||||
! p- VD |
O | in | ro | 100 | 150 | 200 | vo | H | |||||||||||||||||||
^— >"—' | ro | O | X | O | H | ||||||||||||||||||||||
ro | O | M | cn | in | |||||||||||||||||||||||
O | ■sr |
H
H |
I ^^ | > | cn | ||||||||||||||||||||||
in | •sr | cn | φ\ | ro | |||||||||||||||||||||||
τ- — | σι | oo | ■sr | ||||||||||||||||||||||||
° S | co | T- | |||||||||||||||||||||||||
ro | ^ | ro | |||||||||||||||||||||||||
vo | oo | S | S | ||||||||||||||||||||||||
co | 8 | ro | ro | ||||||||||||||||||||||||
100 | ro | ||||||||||||||||||||||||||
ro | S |
in
CN |
|||||||||||||||||||||||||
\ | 100 | 300 | |||||||||||||||||||||||||
S | S | ||||||||||||||||||||||||||
S | H | ||||||||||||||||||||||||||
F | |||||||||||||||||||||||||||
H
H |
|||||||||||||||||||||||||||
M | |||||||||||||||||||||||||||
Le A 17 530
809823/01 86
- 36 -
Der Versuch X der Tabelle in Beispiel 7 wird wiederholt, das rohe 1-Nitroanthrachinon kalt in das Nitrobenzol
eingerührt, anschließend 3 Stunden bei 60°C gerührt, der nicht gelöste Anteil abfiltriert, und wie in Beispiel
7, Versuch X der Tabelle, gewaschen und getrocknet. Man erhält mit einer Trennausbeute von 79,6 % ein Kristallisät
folgender Zusammensetzung:
1-NÄ : 90,7 2-NA : 0,19
A'non : 1708
1,5 | -DNA: | 3,14 |
1,8 | -DNA: | 0,83 |
1,6 | -DNA: | 0,33 |
1,7 | -DNA: | 1,77 |
Der überwiegende Teil des eingesetzten Anthrachinons ist im Gegensatz zu Beispiel 7, Versuch X der Tabelle, nicht
durch die Nitrobenzolbehandlung entfernt worden.
a) 100 g 1-Nitroanthrachinon folgender Zusammensetzung:
A'non 2-NA 1~NA 1,6-DNA
1,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
3,9 %
7.0 % 73,3 %
3.5 %
3.6 %
4.1 %
3.7 %
Le A 17 530
- 37 -
809823/0 1
ORIGINAL
Hl
werden wie in Beispiel 1 a) und b) beschrieben, behandelt, aber nach jeweils 3 Stunden bei 90 C filtriert.
Im stationären Zustand erhält man folgendes Ergebnis:
Kristallisation: 71 g 1-Nitroanthrachinon (90,4 %ig), das
entspricht einer Trennausbeute von 87,1 %,
Analyse:
A'non | 0,38 |
2-NA | 0,31 |
1-NA | 90,4 |
1,6-DNA | 0,5 |
1,7-DNA | 2,3 |
1 ,5 -DNA | 5,1 |
1,8-DNA | 1,4 |
b) Verfährt man wie in a), rührt aber vor der Filtration
3 Stunden bei 60°C nach, so erhält man ein Kristallisat, welches noch über 1 % Anthrachxnon enthält. Nach Rektifikation
des Kristallisats isoliert man ein 1-Nitroanthrachinon, das ca. 1,5 % Anthrachxnon enthält.
Das in a) eingesetzte rohe 1-Nitroanthrachinon kann nach dem folgenden Verfahren erhalten werden:
c) In das 1· Element einer vierstufigen Kaskade (dreistufige
Reaktionskaskade mit Verdünnerkaskade) mit je 35 Füllinhalt, wobei dieses mit einer Eintragsschnecke und
Mischsäure-Dosierpumpe versehen ist, Kaskade 4 mit einer Wasserdosierpumpe und Kaskaden 1 bis 4 mit heiz-
und kühlbaren Wassermänteln ausgestattet sind, werden synchron bei 5O°C pro Stunde 10000 gAnthrachxnon (99 %ig)
Le A 17 530
- 38 -
809823/0186
und 161CXDg Mischsäure (Zusammensetzung: 52,1 % HNO.,;
39,3 % H2SO.; 8,6 % H2O) unter lebhaftem Rühren eindosiert.
Gleichzeitig wird in Kaskade 4 die Wäsche 1 aus der Filtration des erhaltenen 1-Nitroanthrachinons
(1^ 18900 g pro Stunde) synchron zudosiert.
Die Kaskadentemperaturen werden wie folgt eingestellt:
48-5O°C 54-56°C 59-61°C 58-62°C
Aufarbeitung: Kaskadeninhalt 4 wird kontinuierlich auf
einem Drehfilter filtriert und zonal mit 2 Anteilen Wasser von 60°C gewaschen (17900 g und 12400 g pro Stundde)
. Die erhaltene Wäsche 1 (/-18900 g) dient zum Verdünnen
in Kaskade 4, Wäsche 2 stellt Bio-Abwasser dar.
Das neutral gewaschene Nutschgut wird im Vakuum bei 100-120°C
scharf getrocknet. Erhalten werden pro Stunde 1255Og 1-Nitroanthrachinon.
Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben, trägt aber wasserfeuchtes Nitroanthrachinon-Gemisch der in Beispiel 1
angegebenen Qualität ein (Wassergehalt 50 %), destilliert das Wasser unter lebhaftem Rühren bei einem Druck von
300 Torr ab, bestimmt anschließend das Nettogewicht des Destillationsrückstandes, ersetzt das beim Abdestillieren
des Wassers verlorene Nitrobenzol [= (Gewicht
Waschfiltrat + 50 % des Gewichtes des wasserfeuchten Nitroanthrachinon-Gemisches) - Nettogewicht des Destillationsrückstandes/,
erwärmt bis eine klare Lösung entsteht und arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben weiter.
Man erhält eine Bilanz, die der des Beispiels 1 entspricht. Le A 17 530 - 39 -
809 8 23/0186
Beispiel 11
^654649
Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben, setzt aber ein rohes 1-Nitroanthrachinon ein, das 0,5 % Schwefelsäure enthält.
Bei der 3. bis 6l. Kristallisation werden vorgereinigte
1-Nitroanthrachinone erhalten, die noch zwischen 0,3 und 0,4 % H2SO4 enthalten.
Diese Produkte ergeben bei der Destillation nur eine Ausbeute von knapp 80 %. Die Trennausbeute für das gesamte
Reinigungsverfahren liegt bei etwa 70 %. Das dunkelgrün gefärbte Destillat hat folgende Zusammensetzung:
1-NA A'non 2-NA
: 98,1 : 0,5 : 0,5
hydroxylierte Nitrierprodukte:
0,5 % 0,05 %
100 g rohes 1-Nitroanthrachinon der Zusammensetzung:
A'non
1-NA
2-NA
1,5-DNA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,8-DNA
1.2 % 76,4 %
6.3 % 3,1 % 3,9 %
3.7 %
2.8 % 0,33 %
Le A 17 530
- 40 -
808823/01
werden mit 0,5 g (1,0 g) /3,0 g7 Schlämmkreide versetzt
und 30 Minuten bei 170°C mit 108 g Nitrobenzol behandelt;
man filtriert bei 170°C ab. Das klare Filtrat wird bis 900C kalt gerührt und 3 Stunden bei 90°C nachgerührt. Der
entstandene Niederschlag wird abfiltriert, mit 50 g Nitrobenzol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 62 bis 63,5 g Nitroanthrachinon-Gemisch (Qualität: 91 ,3 (91,5) Z.90,87 %.
Analytisch werden darin folgende H^SO.-Werte ermittelt:
0,016 % (0,018 %) /0,01517.
Die Einsatzmengen an Kreide betragen 150 % (300 %) /900 %_/
der stÖchiometrisch für die Überführung der H3SO4 in CaSO4
benötigten Mengen.
Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben mit dem in Beispiel 1 eingesetzten Nitroanthrachinon-Gemisch, wäscht mit
1 50 g Nitrobenzol anstatt 108 g und rührt anstatt 3 Stunden bei 65°C Stunden bei 6O0C nach. Es wird bei 6O0C filtriert. Nach
dreimaligem Wiedereinsatz der Waschf iltrate haben sich die Kristallisationsgleichgewichte eingestellt.
Bei den nachfolgenden 3 Kristallisationen wurde ein Kristallisat
mit folgender Durchschnittsanalyse erhalten.
Le A 17 530 _ 41 „
809823/0186
A'non
2-NA
1-NA
1,5-DNA
1,6-DNA
1,7-DNA
1,8-DNA
Trennausbeute
0,4 %
0,4 %
90,6 %
3,3 %
0,6 %
1,1 %
1 ,1 %
87,0 %
a) Reinigung des Nitroanthrachinon-Gemisches mit
Nitrobenzol zur Gewinnung von Waschfiltrat
Verfahren wie in Beispiel 1 a). Gewaschen wurde das Nitroanthachinon-Gemisch mit 60 g Nitrobenzol.
b) Reinigung des Nicroanthrachinon-Gemisches unter
Einsatz von Waschfiltrat und Nitrobenzol als Lösungsmittel
100 g 1-Nxtroanthrachinon der in 1 a) angegebenen Zusammensetzung
werden mit dem Waschfiltrat aus a) und 24 g Nitrobenzol bis zur Lösung erwärmt, bis auf 80°C (900C)
kalt gerührt, bei 80°C (90°C) 3 Stunden gerührt und filtriert. Nach Wechsel der Vorlage wird mit 60 g Nitrobenzol
gewaschen (= Waschfiltrat) und der Rückstand bei 100 C getrocknet.
Die nach dieser Vorschrift erhaltenen Waschfiltrate werden jeweils zusammen mit 24 g Nitrobenzol als Lösungsmittel
für den nächsten Kristallisationsansatz eingesetzt.
Le A 17 530
- 42 -
809 8 23/0186
Nach dreimaligem Wiedereinsatz von Waschfiltrat haben sich die Kristallisationsgleichgewichte eingestellt.
Es wurden bei den folgenden 3 Kristallisationen bei 80°C (90°C) Kristallisate mit folgender Durchschnitts
analyse erhalten.
A'non 2-NA
1-NA
1 ,5-DNA 1,6-DNA 1 ,7 "DNA
1 ,8-DNA Trennausbeute
0,5 ( 0,5) %
0,4 ( 0,3) %
89,0 (89,5) %
3,5 ( 3,8) %
0,7 ( 0,5) %
2,7 ( 2,4) %
1,2 ( 1,0) %
91,0 (87,5) %
a) Reinigung des Nitroanthrachinongemxsches mit Nitrobenzol zur Gewinnung von Mutterlauge und Waschfiltrat
100 g 1-Nitroanthrachinon der in Beispiel 1 a gegebenen
Zusammensetzung werden mit 108 g Nitrobenzol auf 150°C erwärmt, die entstandene Lösung wird innerhalb 30 Minuten
auf 90° (100°) abgekühlt und 3 Stunden bei 90°(100°) gerührt, abgesaugt, (= Mutterlauge) nach Wechsel der
Vorlage mit 60 g Nitrobenzol gewaschen(= Waschfiltrat)
und der Rückstand getrocknet.
Le A 17 530
- 43 -
809823/0186
b) Reinigung des Nitroanthrachinongemisches unter Einsatz von Mutterlauge, Waschfiltrat und Nitrobenzol
100 g 1-Nitro-anthrachinon der in Beispiel 1 a gegebenen
Zusammensetzung werden mit der gesamten Mutterlauge (/^120 g) und der gesamten Wäsche (WO-7 2 g) aus a)
sowie 24 g Nitrobenzol wie in a) beschrieben, behandelt.
Die nach dieser Vorschrift erhaltenen Waschfiltrate werden vollständig,von den erhaltenen Mutterlaugen
jeweils ein Anteil von 120 g zusammen mit 24 g frischem
Nitrobenzol/ für den nächsten Kristallisationsansatz eingesetzt.
Nach 3maligem Wiedereinsatz von Waschfiltrat und Mutterlauge haben sich die Kristallisationsgleichgewichte
eingestellt. Bei den folgenden 5 Kristallisationen wird für das Kristallisat folgendes mittlere Versuchsergebnis erhalten:
Ausbeute: 63,5 g (61,5 g)
Ausbeute: 63,5 g (61,5 g)
A "non
2-NA
1-NA
1,6-DNA 1,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
2-NA
1-NA
1,6-DNA 1,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
0,7 % (0,4 %)
0,4 % (0,2 %)
89,4 % (90,1%)
0,6 % (0,3 %)
2,1 % (0,4 %)
3,6 % (3,4 %)
1,4 % (1,1 %)
Trennausbeute für 1-Nitroanthrachinon: 87,5 % (83,3 %)
Le A 17 530
-AA-
8 0 9 β 2 3 / 0 1 8 B
Beispiel 16 Kontinuierliche Verfahrensweise
a) Umkristallisation
In das 1. Element einer vierstufigen Kristallisationskaskade (mit je 18 1 Füllinhalt in Kaskaden 1 und 2 und
je 30 1 Füllinhalt in Kaskaden 3 und 4) versehen mit Eintragschnecke und Flüssigkeitsdosierpumpe an Kaskade
1, heizbaren Mänteln an Kaskaden 1 und 2, kühlbaren Mantel an Kaskaden 3 und 4, werden getrennt, aber synchron
bei 150 - 1'.520C pro Stunde 10 000 g rohes 1-Nitro-anthrachinon,
der in Beispiel 1 a angegebenen Zusammensetzung und 11 800 - 12 000 g Waschfiltrat (Herstellung
siehe unter b) eindosiert.
Die Temperatur in den einzelnen Kaskaden wird durch Heizung in Kaskade 1 (und 2) und Kühlung in Kaskade
3 (und 4) wie folgt eingestellt:
Kaskade 1: 15O-152°C
Kaskade 2: 14Q-145°C
Kaskade 3: 7O-75°C
Kaskade 4: 64-66°C
b) Aufarbeitung
Der Überlauf aus Kaskade 4 wird kontinuierlich in 2 getrennten Zonen auf einem Drehfilter filtriert und pro
Stunde mit 10 800 g kaltem Nitrobenzol gewaschen. Die Filtrationsmutterlauge wird verworfen, das Waschfiltrat,
das in einer Menge von durchschnittlich 11 900 g/Std.
Le A 17 530 - 45 -
809 8 23/0 186
anfällt, zurückgeführt nach Kaskade 1 und synchron zum rohen 1-Nitroanthrachinon, wie beschrieben, dosiert.
Aus dem Filtrationsrückstand der Drehfiltration werden durch Abdestillieren des Nitrobenzols im
Teilvakuum (ca. 300 mbar) durchschnittlich 7 590 g 1-Nitroanthrachinon/Stunde
folgender Zusammensetzung erhalten:
A1 non 2-NA 1-NA
1,6-DNA 1 ,7-DNA 1,5-DNA 1,8-DNA
0,4 | + 0,1 |
0,4 | + 0,1 |
88,8 | + 1,2 |
0,8 | + 0,1 |
3,0 | + 0,2 |
3,1 | + 0,2 |
1,1 | + 0,2 |
Trennausbeute: 92,6 %,
Le A 17 530
- 46 -
809823/0186
Claims (11)
1) Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon
durch Nitrierung von Anthrachinon, Behandlung des Nitriergemisches
mit organischen Lösungsmitteln und anschließender Rektifikation, dadurch gekennzeichnet,
daß man
a) ein mindestens 60 % 1-Nitroanthrachinon und weniger
als 10 % Anthrachinon enthaltendes Nitroanthrachinongemisch
mit 0,8 bis 3 Gew.-Teilen Nitrobenzol und/ oder rückgeführtem Waschfiltrat aus Schritt d) und/
oder Mutterlauge aus Schritt c) bei einer Temperatur von etwa 130 bis etwa 170°C behandelt,
b) die nach Schritt a) erhaltene Lösung auf etwa 100
bis etwa 20°C abkühlt,
c) das dabei ausfallende Nitroanthrachinon-Gemisch abfiltriert,
d) den nach Schritt c) erhaltenen Filtrationsrückstand mit 0,3 bis 1,5 Gew.-Teilen Nitrobenzol
bezogen auf 1 Gewichtsteil des in Schritt a) eingesetzten Nitroanthrachinon-Gemisches bei Raumtemperatur
bis etwa 1OO°C behandelt, abfiltriert und trocknet,
e) das nach Schritt d) erhaltene Nitroanthrachinon-Gemisch
bei einer Temperatur von etwa 240 bis etwa 270 C aufschmilzt, bei gleicher Temperatur gegebenenfalls von
Le A 17 530 - 47 -
809823/018 6
5^L !NSPECTED
Lösungsmittelresten durch Entgasen befreit und anschließend
einer Rektifikation unter vermindertem Druck unterwirft.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man solche Nitroanthrachinon-Gemische der Nitrobenzolbehandlung unterwirft, die einen Anteil von mindestens
60 % 1-Nitroanthrachinon und, gegebenenfalls weniger
als O,5 % Schwefelsäure enthalten.
3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach Schritt b) erhaltene Nitroanthrachinon-Gemisch
mit 0,8 bis 1,2 Gew.-Teilen Nitrobenzol, bezogen auf in Schritt a) eingesetztes Nitroanthrachinongemisch
bei einer Temperatur von etwa 2O bis"etwa 40 C behandelt.
4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach Schritt a) erhaltene Lösung,
gegebenenfalls durch vorherige Behandlung mit alkalischen Mitteln von Schwefelsäureresten befreit, auf etwa
50 bis 70°C abkühlt, diese Temperatur etwa 0,5 bis 8 Stunden, gegebenenfalls unter Rühren hält, und das ausfallende
Nitroanthrachinon-Gemisch bei der gleichen
Temperatur abfiltriert.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalisches Mittel Kreide verwendet.
Le A 17 530 - 48 -
809823/01 88
ORfGIMAL INSPECTED
6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nitroanthrachinon-Gemisch
mit 0,9 bis 1,3 Gew.-Teilen Waschfiltrat aus Schritt d), welches noch etwa 0,1 Gew.-Teile Anthrachinonverbindungen
enthält, bei einer Temperatur von etwa 140 bis etwa 1600C behandelt.
7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) eingesetzte Nitroanthrachinongemisch
nicht mehr als 0,2 % Schwefelsäure enthält.
8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt e) eingesetzte Nitroanthrachinon-Gemisch
nicht mehr als 0,1 % Schwefelsäure und nicht mehr als zusammen 1 % an Anthrachinon und 2-Nitroanthrachinon
enthält.
9) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung des Nitroanthrachinon-Gemisches
(Schritt a)) mit einem Überschuß an Schlämmkreie, vorzugsweise mit 150 bis 200 % der für einen vollständigen
Umsatz der vorhandenen Schwefelsäure zu Calciumsulfat
stöchiometrisch nötigen Menge, behandelt und ausgefallenes Calciumsulfat und nicht gelöste Schlämmkreide
abfiltriert.
10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt a) wasserfeuchtes Nitroanthrachinon-Gemisch
einsetzt und durch Destillation unter vermindertem Druck vor oder während der Lösung des Nitroanthrachinon-Gemisches
das Wasser abdestilliert.
Le A 17 530 - 49 -
809823/0186
11. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet,
daß man in kontinuierlicher Fahrweise in ^ einer mehrstufigen Kristallisationskaskade ar- *· σ *- +
beitet.
Le A 17 530 - 50 -
809823/01 86
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654649 DE2654649C2 (de) | 1976-12-02 | 1976-12-02 | Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon |
CH1460177A CH632735A5 (en) | 1976-12-02 | 1977-11-29 | Process for the preparation of 1-nitroanthraquinone |
GB4962077A GB1560129A (en) | 1976-12-02 | 1977-11-29 | Process for the preparation of 1 - nitroanthraquinone |
FR7736401A FR2372789A1 (fr) | 1976-12-02 | 1977-12-02 | Procede perfectionne pour preparer la 1-nitroanthraquinone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654649 DE2654649C2 (de) | 1976-12-02 | 1976-12-02 | Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2654649A1 true DE2654649A1 (de) | 1978-06-08 |
DE2654649C2 DE2654649C2 (de) | 1985-01-31 |
Family
ID=5994517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762654649 Expired DE2654649C2 (de) | 1976-12-02 | 1976-12-02 | Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH632735A5 (de) |
DE (1) | DE2654649C2 (de) |
FR (1) | FR2372789A1 (de) |
GB (1) | GB1560129A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0133691A2 (de) * | 1983-08-16 | 1985-03-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Gewinnung von reinem 1-Nitroanthrachinon |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2233076A1 (de) * | 1972-07-06 | 1974-01-24 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von reinem 1-nitroanthrachinon |
DE2461648A1 (de) * | 1974-12-27 | 1976-07-08 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von reinem 1-nitro-anthrachinon |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE167699C (de) * | ||||
FR2130801A5 (de) * | 1971-02-19 | 1972-11-10 | Pinaud Francois | |
BE789702A (fr) * | 1971-10-07 | 1973-02-01 | Sumitomo Chemical Co | Procede de preparation de dinitroanthraquinones |
DE2237904C3 (de) * | 1972-08-02 | 1981-02-12 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von reinem 1-Nitroanthrachinon |
-
1976
- 1976-12-02 DE DE19762654649 patent/DE2654649C2/de not_active Expired
-
1977
- 1977-11-29 CH CH1460177A patent/CH632735A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-11-29 GB GB4962077A patent/GB1560129A/en not_active Expired
- 1977-12-02 FR FR7736401A patent/FR2372789A1/fr active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2233076A1 (de) * | 1972-07-06 | 1974-01-24 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von reinem 1-nitroanthrachinon |
DE2461648A1 (de) * | 1974-12-27 | 1976-07-08 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von reinem 1-nitro-anthrachinon |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0133691A2 (de) * | 1983-08-16 | 1985-03-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Gewinnung von reinem 1-Nitroanthrachinon |
EP0133691A3 (de) * | 1983-08-16 | 1985-12-27 | Bayer Ag | Verfahren zur Gewinnung von reinem 1-Nitroanthrachinon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2654649C2 (de) | 1985-01-31 |
FR2372789A1 (fr) | 1978-06-30 |
FR2372789B1 (de) | 1981-04-30 |
GB1560129A (en) | 1980-01-30 |
CH632735A5 (en) | 1982-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2524747C3 (de) | Verfahren zur Isolierung von 1,5-/1,8-Dinitroanthrachinon mit einem hohen Gehalt an a , a '-Duutroverbindungen | |
DE2637733C3 (de) | Verfahren zur Trennung von Dinitroanthrachinon-Gemischen | |
EP0001087B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1-Amino-4-bromanthrachinon-2-sulfonsäure | |
DE2654649A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 1-nitroanthrachinon | |
DE2248704C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinonen und gegebenenfalls Trennung dieses Gemisches | |
CH619203A5 (en) | Process for the concentration of haloanthraquinones | |
DE2646649C3 (de) | Verfahren zur Mononitrierung von Anthrachinon | |
DE2637732C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dinitroanthrachinon-Gemischen mit hohem 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinon-Gehalt | |
DE2740403C2 (de) | ||
DE2346317C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dinitroanthrachinonen | |
EP0015486B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 4,5-Dinitro-1,8-dihydroxyanthrachinon | |
EP0751115B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 5-Fluor-2-nitrobenzoesäure | |
DE2306611C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,5und 1,8-Dinitroanthrachinon | |
DE2920441C2 (de) | ||
DE2458022C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von reinen Chloranthrachinonen | |
CH640216A5 (de) | Verfahren zur herstellung von 4-acylamido-2-nitro-1-alkoxybenzol-verbindungen. | |
DE2438210A1 (de) | Verfahren zur nitrierung von anthrachinon und dessen derivaten | |
DE2705106C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-3-bromanthrachinon | |
DE2513950A1 (de) | Verfahren zur herstellung von anthrachinonverbindungen | |
DE2204516C3 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Nitrierung von Anthrachinon | |
EP0110369B1 (de) | Verfahren zur Reinigung von rohem Monochlor- und Monobromanthrachinon | |
DE2531929A1 (de) | Verfahren zur anreicherung von halogenanthrachinonen | |
DE2164306A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 1-nitroanthrachinon und 1-amino-anthrachinon | |
DE2604830A1 (de) | Verfahren zur herstellung von anthrachinonverbindungen | |
DE1061771B (de) | Verfahren zur Reinigung von roher Terephthalsaeure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |