DE2738824A1 - PROCESS FOR SEPARATING DINITROANTHRACHINONS FROM REACTION RESIDUE MIXTURES OF ANTHRACHINON NITRATION - Google Patents
PROCESS FOR SEPARATING DINITROANTHRACHINONS FROM REACTION RESIDUE MIXTURES OF ANTHRACHINON NITRATIONInfo
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1-10678/+1-10678 / +
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DeutschlandGermany
29. August 1977 August 29, 1977
Verfahren zum Abtrennen von Dinitroanthrachinonen aus ReaktionsrUckstandsgemischen der AnthrachinonnitrierungProcess for separating dinitroanthraquinones from Reaction residue mixtures from anthraquinone nitration
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Dinitroanthrachinonen aus Reaktionsrtlckstandsgemischen der Anthrachinonnitrierung, die nach der Abtrennung der Reaktionsprodukte 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinon anfallen und kleinere oder grössere Mengen unerwünschter Hydroxynitroanthrachinone enthalten. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass man die festen RUckstandsgemische mit konz. Schwefelsäure oder Oleum zwischen Raumtemperatur bis 80°C behandelt und aus der erhaltenen Suspension die Dinitroanthrachinone mittels Filtration abtrennt.The present invention relates to a process for separating dinitroanthraquinones from mixtures of reaction residues the anthraquinone nitration, which after the separation of the reaction products 1,5- and 1,8-dinitroanthraquinone and contain smaller or larger amounts of undesired hydroxynitroanthraquinones. It is characterized by that the solid residue mixtures with conc. Treated sulfuric acid or oleum between room temperature and 80 ° C and the dinitroanthraquinones are separated off from the suspension obtained by means of filtration.
Je nach weiterem Verwendungszweck können die abgetrennten Produkte neutral gewaschen und getrocknet werden.Depending on the further intended use, the separated products can be washed neutral and dried.
Bei der Nitrierung von Anthrachinon mit Salpetersäure zu Dinitroanthrachinonen entstehen vorwiegend 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinone als Hauptprodukte. Daneben fallen jedoch in erheulichen Mengen, die bis zu ca. 50% des Umsatzes ausmachen können, Gemische von Dinitroanthrachinonen an, welche neben nicht quantitativ abgeschiedenem 1,5- bzw. 1,8-Dinitroanthrachinon die anderen Isomeren in fester Form, wie z.B. 1,6- und 1,7-, 2,6- und 2,7-Dinitroanthrachinon sowie isomere Hydroxynitroanthrachinone enthalten.The nitration of anthraquinone with nitric acid to dinitroanthraquinones mainly results in 1,5- and 1,8-dinitroanthraquinones as main products. In addition, however, there are horrific amounts that make up about 50% of sales can, mixtures of dinitroanthraquinones, which in addition to non-quantitatively deposited 1,5- or 1,8-dinitroanthraquinone the other isomers in solid form, such as 1,6- and 1,7-, 2,6- and 2,7-dinitroanthraquinone and isomers Contain hydroxynitroanthraquinones.
Diese Dinitroanthrachinongemische stellen jedoch ebenfalls wertvolle Zwischenprodukte zur Farbstoffsynthese dar. Insbeson-However, these dinitroanthraquinone mixtures are also valuable intermediates for dye synthesis.
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dere zur Herstellung von Dispersionsfarbstoffen nach Umwandlung oder Substitution der Nitrogruppen zu Aminogruppen. Diese weiteren Reaktionen werden in saurem oder alkalischem Medium durchgeführt. Falls die Weiterverarbeitung der isomeren Dinitroanthrachinone in alkalischem Medium stattfindet, stellt die Anwesenheit der Hydroxynitroanthrachinone ein wesentliches Hindernis dar, da sich dann die Reaktionsmasse dunkelbraun bis schwarz verfärbt und praktisch unbrauchbar wird. Aus diesem Grunde ist eine Trennung der Dinitroanthrachinonisomeren von den Hydroxynitroanthrachinonisomeren unbedingt erforderlich. Ueberraschend gelang dies durch eine einfache Reinigungsoperation des festen RUckstandsgemisches mit konz. Schwefelsäure oder Oleum. Ein weiteres Ueberraschungsmoment ist, dass mittels des erfinderischen Verfahrens eine Trennung der α- und β-Isomeren, Nitroanthrachinone erzielt werden kann. Verwendet man Oleum, dann sind keine grossen SOo-Konzentrationen erforderlich. Es genügt ein SO-j-Gehalt von bis zu 20%.others for the production of disperse dyes after conversion or substitution of the nitro groups to amino groups. These further reactions are carried out in an acidic or alkaline medium. If the further processing of the isomeric dinitroanthraquinones takes place in an alkaline medium, the presence of the hydroxynitroanthraquinones is an essential one This is an obstacle, since the reaction mass then turns dark brown to black and is practically unusable. For this Basically, a separation of the dinitroanthraquinone isomers from the hydroxynitroanthraquinone isomers is absolutely necessary. Surprisingly, this was achieved by a simple cleaning operation of the solid residue mixture with conc. sulfuric acid or oleum. Another element of surprise is that by means of the inventive method a separation of the α- and β-isomers, Nitroanthraquinones can be achieved. If oleum is used, no large SOo concentrations are required. An SO-j content of up to 20% is sufficient.
Die Trennungsoperation verläuft im einzelnen beispielsweise wie folgt: Das Ruckstandsgemisch wird nach der Nitrierung von Anthrachinon und der weitgehenden Abtrennung von 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinon in der 3- bis 6fachen Menge konz. Schwefelsäure oder Oleum suspendiert und bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 1100C, vorzugsweise Raumtemperatur und 60°C, während 1 bis 16, vorzugsweise 2 bis 8 Stunden gerührt. Danach wird abfiltriert und der Presskuchen in Eis/Eiswasser eingetragen. Es fällt dabei ein Niederschlag aus, der aus Dinitroanthrachinonisomeren besteht. Dieser wird abfiltriert, mit Wasser neutral gewaschen und getrocknet. Die erhaltenen Dinitroanthrachinone lassen sich nun ohne negative Begleiterscheinungen sowohl in saurem als auch insbesondere in alkalischem Medium weiterverarbeiten.The separation operation proceeds in detail, for example, as follows: After the nitration of anthraquinone and the extensive separation of 1,5- and 1,8-dinitroanthraquinone in 3 to 6 times the amount of conc. Suspended sulfuric acid or oleum and stirred at temperatures between room temperature and 110 0 C, preferably room temperature and 60 ° C, for 1 to 16, preferably 2 to 8 hours. It is then filtered off and the press cake is poured into ice / ice water. A precipitate is formed which consists of dinitroanthraquinone isomers. This is filtered off, washed neutral with water and dried. The dinitroanthraquinones obtained can now be processed further both in an acidic and, in particular, in an alkaline medium without any negative side effects.
Das neue Verfahren ist von besonderer Bedeutung, da die Nitrierungsreaktionsrückstände durch ein einfaches Reinigungsverfahren von den unerwünschten Hydroxynitroanthrachinonen abgetrennt und auf diese Weise der Weiterverarbeitung zugänglich gemacht werden.The new process is of particular importance as the nitration reaction residues are removed by a simple cleaning process separated from the unwanted Hydroxynitroanthraquinones and accessible in this way for further processing be made.
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Das neue Verfahren wird durch die nafolgenden Beispiele veranschaulicht:The new procedure is illustrated by the following examples:
15 g eines RUckstandsgemisches der Anthrachinonnitrierung nach weitgehender Abtrennung von 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinon der Zusammensetzung:15 g of a residue mixture from the anthraquinone nitration after extensive separation of 1,5- and 1,8-dinitroanthraquinone of the composition:
6,4% 1,5-Dinitroanthrachinon, 32,9% 1,6-Dinitroanthrachinon, 15,4% 1,7-Dinitroanthrachinon, 21,1% 1,8-Dinitroanthrachinon, 2,7% 2,6-/2,7-Dinitroanthrachinon sowie 18,5% Hydroxynitroanthrachinon, werden in 67 g Schwefelsäuremonohydrat eingetragen und die erhaltene Suspension 6 Stunden bei Raumtemperatur gerllhrt. Danach filtriert man durch eine Glasfritte und trägt den erhaltenen Presskuchen in Eis/Eiswasser ein, wobei ein hellgelber Niederschlag erhalten wird, welcher abgesaugt, mit heissem Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet wird.6.4% 1,5-dinitroanthraquinone, 32.9% 1,6-dinitroanthraquinone, 15.4% 1,7-dinitroanthraquinone, 21.1% 1,8-dinitroanthraquinone, 2.7% 2,6- / 2,7-dinitroanthraquinone and 18.5% hydroxynitroanthraquinone, are introduced into 67 g of sulfuric acid monohydrate and the resulting suspension for 6 hours at room temperature stirred. It is then filtered through a glass frit and enters the press cake obtained in ice / ice water, a light yellow precipitate being obtained, which is suctioned off, washed with hot water and dried in vacuo.
Man erhält 9,0 g eines hellgelben kristallinen Produktes, welches sich in alkalischer Lösung nur schwach hellgelb verfärbt und dessen Elementaranalyse genau der Zusammensetzung von Dinitroanthrachinon entspricht.9.0 g of a pale yellow crystalline product are obtained which only changes color to a pale pale yellow in alkaline solution and whose elemental analysis corresponds exactly to the composition of dinitroanthraquinone.
Verwendet man die gleiche Menge des Dinitroanthrachinon-RUckstandsgemisches und Schwefelsäuremonohydrat wie im Beispiel 1 beschrieben und verfährt gemäss den in der Tabelle I, Kolonnen 1 und 2, angegebenen Reaktionsbedingungen, so erhält man ein gereinigtes Dinitroanthrachinon-Gemisch in den in Kolonne 3 angegebenen Ausbeuten.Using the same amount of the dinitroanthraquinone residue mixture and sulfuric acid monohydrate as described in Example 1 and proceed according to the in Table I, Columns 1 and 2, given reaction conditions, a purified dinitroanthraquinone mixture is obtained in the in Column 3 indicated yields.
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18 g RUckstandsgemisch der Zusammensetzung: 3,7% 1,5-Dinitroanthrachinon, 40,0% 1,6-Dinitroanthrachinon, 13,7% 1,7-Dinitroanthrachinon, 12,5% 1,8-Dinitroanthrachinon, 5,5% 2,6-/2,7-Dinitroanthrachinon und 24,7% Hydroxynitroanthrachinon, werden in 54 Teile Oleum (5% SOo-Gehalt) eingetragen und die erhaltene Suspension 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Man filtriert durch eine Glasfritte und tragt den erhaltenen Presskuchen auf Eis aus, wobei ein hellgelber dichter Niederschlag erhalten wird, welcher abgesaugt, mit heissem Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet wird.18 g residue mixture of the composition: 3.7% 1,5-dinitroanthraquinone, 40.0% 1,6-dinitroanthraquinone, 13.7% 1,7-dinitroanthraquinone, 12.5% 1,8-dinitroanthraquinone, 5.5% 2,6- / 2,7-dinitroanthraquinone and 24.7% hydroxynitroanthraquinone are introduced into 54 parts of oleum (5% SOo content) and the suspension obtained was stirred for 2 hours at room temperature. It is filtered through a glass frit and carries out the obtained press cake on ice, whereby a light yellow dense precipitate is obtained, which is sucked off, washed with hot water and dried in vacuo.
Man erhalt 11,2 g eines hellgelb gefärbten Produktes, dessen Elementaranalyse der Zusammensetzung von Dinitroanthrachinon entspricht.11.2 g of a light yellow colored product are obtained, whose elemental analysis corresponds to the composition of dinitroanthraquinone.
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300 g RUckstandsgemisch der Zusammensetzung:300 g residue mixture of the composition:
1,3% 1-Nitroanthrachinon, 0,2% 2-Nitroanthrachinon, 6,4% 1,5-Dinitroanthrachinon, 32,9% 1,6-Dinitroanthrachinon,15,4% 1,7-Dinitroanthrachinon, 21,1% 1,8-Dinitroanthrachinon, 2,1% 2,6-Dinitroanthrachinon, 2,6% 2,7-Dinitroanthrachinon sowie 18,0% Hydroxynitroanthrachinon werden in 1340 g Schwefelsäure-Monohydrat suspendiert, unter Rühren auf 100 - 1020C aufgeheizt und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Danach klihlt man auf 20 - 25°C ab, filtriert durch eine Glasfritte und trägt den erhaltenen Presskuchen unter Rühren in 1500 ml Wasser ein. Man verrührt 30 Minuten bei Raumtemperatur, filtriert und wäscht den Presskuchen mit Wasser neutral.1.3% 1-nitroanthraquinone, 0.2% 2-nitroanthraquinone, 6.4% 1,5-dinitroanthraquinone, 32.9% 1,6-dinitroanthraquinone, 15.4% 1,7-dinitroanthraquinone, 21.1% 1,8-dinitroanthraquinone, 2.1% of 2,6-dinitroanthraquinone, 2,6-dinitroanthraquinone and 2.7% 18.0% Hydroxynitroanthrachinon are suspended in 1340 g of sulfuric acid monohydrate with stirring to 100 - 102 0 C and heated Maintained at this temperature for 3 hours. The mixture is then cooled to 20-25 ° C., filtered through a glass frit and the presscake obtained is introduced into 1500 ml of water with stirring. The mixture is stirred for 30 minutes at room temperature, filtered and the press cake is washed neutral with water.
Es wird ein gelb gefärbtes kristallines Produkt erhalten, das im Wesentlichen aus einem Gemisch von 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinon besteht und keine ß-Nitroanthrachinon-Isomere enthält. A yellow colored crystalline product is obtained which essentially consists of a mixture of 1,5- and 1,8-dinitroanthraquinone and does not contain any ß-nitroanthraquinone isomers.
Analyse des gereinigten Produktgemisches:Analysis of the purified product mixture:
0,4% 1-Nitroanthrachinon, 28,2% 1,5-Dinitroanthrachinon, 1,2% 1,6-Dinitroanthrachinon, 1,6% 1,7-Dinitroanthrachinon, 62,0% 1,8-Dinitroanthrachinon.0.4% 1-nitroanthraquinone, 28.2% 1,5-dinitroanthraquinone, 1.2% 1,6-dinitroanthraquinone, 1.6% 1,7-dinitroanthraquinone, 62.0% 1,8-dinitroanthraquinone.
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