DE352721C - Verfahren zur Gewinnung von sym. Oktohydroanthracen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von sym. Oktohydroanthracen. Die Hydrierung von Anthracen ist bekannt. Bei der Reduktion mit Natriumamalgam oder Natrium und Alkohol erhielt man ein Dihydroderivat, das allgemein als Mesoderivat der obschon ein exakter Beweis hierfür nicht vorliegt. Mit jodwasserstoffsäure hat man ein Hexahydroanthracen erhalten. Die Sabatiersche katalytische Gasreduktionsmethode ergibt nach Godchot (Compt. rend. 139, 60¢; iqo; 250 u. a. O.) ein Tetrahydroanthracen sowie ein Oktohydroanthracen, welches angeblich die schmilzt, ein Pikrat bildet und in Lösung grün fluoresziert. Ipatiew und jakowiew (Berl. Ber. qi, 997) haben aus geschmolzenem Anthracen mit Nickeloxyd bei z2o Atm. Wasserstoffdruck bei 26o bis 27o° in zwei Phasen bei Anwendung von 25 g Ausgangsmaterial innerhalb io bis 15 Stunden erst Tetrahydroanthracen und aus diesem dann bei ebensolcher Behandlung ein vermeintliches Dekahydroanthracen, Schmelzpunkt 73 bis 7q.°, erhalten.
• Diese Methoden sind zur technischen7Herstellung größerer Mengen höher hydrierter Anthracene nicht verwendbar. Der: Grund für die bisher mangelhaften Ergebnisse bei der katalytischen Reduktion des Anthracens mit Wasserstoff unter Druck dürfte, wie bei dem Naphthalin, darin zu suchen sein, daß diese Teerprodukte gewisse Stoffe enthalten, welche die Katalysatoren schnell unwirksam machen, so daß Ipatiew für die Erzielung einer Einwirkung auf das von ihm gebrauchte Anthracenpräparat so 'außerordentlich hohe Drucke, hohe Temperatur und lange Zeit anwenden mußte.
• Es hat sich nun gezeigt, daß sich Anthracen mit überraschender Leichtigkeit in ein symmetrisches Oktohydroanthracen, welches in der Mitte einen rein aromatischen Kern enthält, umwandeln läßt, wenn man das technische Anthracen aus Lösungsmitteln umkristallisiert, welche' nach ihrer Darstellung frei von »Katalysatorgiften<c sein müssen. Ein solches'Lösungsmittel ist das technisch hergestellte Tetrahydronaphthalin, das ebenso hergestellte Dekahydronaphthalin, das aus Phenol gewonnene Cyklohexanol, das aus Aceton gewonneneü Isopropylalkohol u. a. m.
• Wenn man -ein so gereinigtes Anthracen in geschmolzenem Zustande oder noch bequemer in Lösung in Tetrahydronaphthalin u. dgl. mit Katalysatoren, welche mit edlen oder unedlen Metallen bereitet sein können, unter Druck mit Wasserstoff verrührt, so nimmt das Anthracen mit sehr großer Geschwindigkeit 8 Wasserstoffatome auf. Wenn dieser Zustand erreicht ist, verlangsamt sich die weitere Reduktion in auffälliger Weise, so daß dieser Punkt sich leicht feststellen läßt. Das auf diese Weise gewonnene Oktohydroanthracen schmilzt bei 72 bis 73', kristallisiert prachtvoll aus Eisessig, siedet bei ii mm Druck bei i6o bis 162', bildet kein Pikrat und fluoresziert in Lösung nicht; ob trotz dieser Abweichungen in den Eigenschaften von anderen ähnlich schmelzenden Hydroanthracenderivaten (s. o. Godchot, Ipatiew) diese nicht doch mit dem hier beschriebenen Produkt identisch sind, soll an dieser Stelle nicht erörtert werden.. Daß das nach vorliegendem Verfahren gewonnene Produkt symmetrisches Oktohydroanthracen ist, wurde durch Synthese bewiesen: Tetrahydronaphthalin gibt mit Chloracetylchlorid bei Gegenwart von ein wenig P2 05 i- und 2-Tetrahydronaphtacetylchorid Cl() 111, [i-]und[2]CO#CH2C0 dieses mitNa-Malonester i- und 2-Tetrahydronaphtacylmalonester Clo H" [i-] [2 -] CO # CH, CH (C02 C2 H5)2, dieser durch Verseifung und C02-Abspaltung i- und 2-Tetrahydronaphthoylpropionsäure Clo H11 [i] und [2] CO - CH,-CH2 COOH, diese durch Reduktion mit Zink und Salzsäure i- und 2-Tetrahydronaphthylbuttersäure Clo HI, [i] und [a] - CH, # CH2 - CH, COOH. Diese beiden Säuren geben, wenn man sie mittels Phosphorchlorids in ihre Chloride verwandelt, ohne Zuhilfenahme von Aluminiumchlorid oder eines anderen Kondensationsmittels, allein durch Erwärmen infolge innerer Kondensation zyklische Ketone, und zwar liefert das 2-Tetrahydronaphthalinbuttersäurechlorid nebeneinander welche mittels ihrer in Alkohol verschiedenen löslichen Semikarbazone leicht voneinander zu trennen sind. Das 4.-Keto-sym.-Oktohydroanthracen nun wird durch Zink und Salzsäure glatt zu sym. - Oktohydroanthracen, Schmelzpunkt 72 bis 73', identisch mit dem nach vorliegendem Verfahren aus Anthracen katalytisch gewonnenen Produkt reduziert; andererseits liefert dieses sym.-Oktohydroanthracen durch Oxydation mit Chromsäure in 75 Prozent Ausbeute das mit dem synthetischen identische 4-Keto-sym.-Oktohydroanthracen. Dadurch ist die Struktur dieses Oktohydroanthracens mit aller Schärfe bewiesen.
• Beispiel. ioo Teile technischesAiithracenwurden zweimal aus je Zoo Teilen technischem Tetrahydronaphthalin umkristallisiert. Wenn das Präparat, das so in einer Ausbeute von etwa 8o Prozent erhalten wird, in größerer Menge hergestellt und dann längere Zeit aufbewahrt werden soll, empfiehlt es sich, die abgesogenen Kristallkuchen nach dem letzten Kristallisieren mit reinem Alkohol nachzuwaschen. Das Anthracen ist dann farblos, wohlkristallisiert und schmilzt bei 21q.°. Ein Teil des so gereinigten Anthracens wird alsdann mit etwa dem gleichen Gewicht Tetralin gemischt und mit etwa 0,05 Teilen eines Nickelkatalysators versetzt, der durch Reduktion von auf Fullererde niedergeschlagenem Nickelkarbonat im Wasserstoffstrom bei etwa 300' erhalten wurde. Alsdann wird die Mischung unter zo bis 15 Atm. Wasserstoffdruck in einem Rührautoklaven auf 18o bis 2oo° erhitzt; bei diesem Temperaturbereiche beginnt die H..-Absorption lebhaft zu werden und verläuft nunmehr mit gleichmäßiger Geschwindigkeit unter Freiwerden von Reaktionswärme so lange, bis die auf q. Mol. H2 berechnete Menge Wasserstoff absorbiert ist, dann fällt die Absorptionsgeschwindigkeit auf etwa den vierten Teil. Im Laboratorium kann i kg Anthracen in etwa go Minuten fertig reduziert werden. Man stellt dann Wasserstoffzufuhr und Rührwerk ab, läßt den Katalysator absitzen, hebert die noch warme Flüssigkeit ab und - trennt die beiden Bestandteile durch Destillation am besten unter vermindertem Druck. Bei Anwendung eines guten Vakuums kann man die Fraktionierung auch unmittelbar aus dem Autoklaven heraus bewirken, da der Siedepunkt des sym.-Oktohydroanthracens unter starkem Minderdruck (ix mm) schon bei 16o° liegt. Der bei der einen oder anderen Arbeitsweise im Autoklaven zurückbleibende Katalysator kann unmittelbar mit einer neuen Anthracen-Tetralinlösung beschickt und die nächste Reduktion ohne Unterbrechung angeschlossen werden. Die Katalysatoren können für eine große Zahl von Reduktionen verwendet werden, ehe eine Auffrischung notwendig ist.
• Das so gewonnene Oktühydroanthracen ist ausgezeichnet durch die Leichtigkeit, mit der es eine Monosulfosäure liefert. Wenn man es j mit dem mehrfachen Gewicht von konzentrierter Schwefelsäure gelinde anwärmt, so erstarrt innerhalb weniger Sekunden das Gemisch infolge Ausscheidung der wohlkristallisierter Sulfosäure, welche, nachdem die Struktur de -, Oktohydroanthracens bewiesen ist, nur dic kann. Die Säure liefert eine Reihe durchweg ausgezeichnet kristallisierender Salze, die zum großen Teil in kaltem Wasser recht schwer oder kaum löslich sind. Aus mäßig starker Salz- oder Schwefelsäure läßt sich die Sulfosäure gut umkristallisieren, kocht man sic aber einige Zeit mit konzentrierter Salzsäure, so wird sie quantitativ in Schwefelsäure und das sym.-Oktohydroanthracen zerlegt. Auch beim Chlorieren und Bromieren gibt das Oktohydroanthracen ausgezeichnet kristallisierend( Derivate. Schließlich ist für das Oktohydro anthracen charakteristisch, daß es beim Verrühren mit Chromsäuremischung oder mit Chromsäure-Eisessig bei mit befriedigende Ausbeute verlaufender Reaktion in das ¢-Ketosym.-Oktohydroanthracen umgewandelt wird.
• Durch diese vielseitige Umwandelbarkeit ist das sym.-Oktohydroanthracen befähigt, eine für die Herstellung von Farbstoffen, Arzneistoffen, Gerbstoffen, Riechstoffen usf. wichtige Ausgangssubstanz zu werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUcH: Verfahren zur Gewinnung des sym.-Oktohydroanthracens mit einem intakten aromatischen Kern, dadurch gekennzeichnet, daß technisches -Anthracen durch Umkristallisation aus Tetrahydronaphthalin oder anderen, nach ihrer technischen Herstellung katalysatorgiftfreien Lösungsmitteln gereinigt und in geschmolzenem oder gelöstem Zustande mit Katalysatoren unter Wasserstoffüberdruck behandelt wird: