DE3601580C2 - - Google Patents
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- DE3601580C2 DE3601580C2 DE19863601580 DE3601580A DE3601580C2 DE 3601580 C2 DE3601580 C2 DE 3601580C2 DE 19863601580 DE19863601580 DE 19863601580 DE 3601580 A DE3601580 A DE 3601580A DE 3601580 C2 DE3601580 C2 DE 3601580C2
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- naphthalenedicarboxylic acid
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/04—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/58—Preparation of carboxylic acid halides
- C07C51/64—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
nebenproduktfreier und isomerenreiner 2,6- und
2,7-Naphthalindicarbonsäuren bzw. deren Ester.
Bei der Oxidation von Dialkyl-, Acyl-alkyl- oder
Diacylnaphthalinen fallen neben substituierten
Monocarbonsäuren die Dicarbonsäuren als Isomerengemische
mit je nach Zusammensetzung der Ausgangsstoffe
unterschiedlichen Anteilen der jeweiligen
Isomeren an. Diese Reaktionsprodukte sind nur äußerst
schwer zu trennen.
In der US-PS 35 65 945 ist ein Verfahren
zur Herstellung von 2,6- und 2,7-Naphthalindicarbonsäureestern
beschrieben, bei
dem eine Mischung aus 2,6- und 2,7-Dimethylnaphthalin
fraktioniert, kristallisiert,
die Fraktionen getrennt oxidiert und anschließend
verestert wurden.
Für manche Anwendungsgebiete, etwa die Weiterverarbeitung
zu hochwertigen Polyestern ist aber eine
hohe Reinheit und Isomerenreinheit gefordert, die
durch den Einsatz isomerenreiner Ausgangsprodukte
nicht wirtschaftlich erreicht werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, in einem
einfachen, leicht zu beherrschenden Verfahren
nebenproduktfreie isomerenreine 2,6- und
2,7-Naphthalindicarbonsäuren oder -ester herzustellen
aus Naphthalindicarbonsäuregemischen, die vorwiegend
bei der Oxidation von Alkyl- oder Acylnaphthalinisomerengemischen
erhalten werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren
gemäß Ansprüche 1.
Es wurde gefunden, daß die Naphthalindicarbonsäureisomere,
der bei der Oxidation von Dialkyl-, Alkyl-
acyl- oder Diacylnaphthaline entstehenden Rohsäure
in einfacher Weise sowohl durch wechselseitige
Kristallisations-, Destillations- und Sublimationsverfahren
voneinander getrennt werden können, wenn die
Rohsäure in die entsprechenden Säurechloride umgewandelt
und danach die Trennung durchgeführt wird. Nach
erfolgter Trennung können die nebenproduktfreien und
isomerenreinen Säurechloride entweder durch Hydrolyse
in die Naphthalindicarbonsäuren zurückgeführt oder
durch Umsetzung mit einem Alkohol zu den entsprechenden,
mitunter bevorzugt gewünschten Naphthalindicarbonsäureestern
umgesetzt werden.
Die Umkristallisation von 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid
aus Toluol ist aus der DE-OS
18 10 028 bekannt.
Obwohl dieses Verfahren auf den ersten Blick recht
aufwendig erscheint, erweist es sich bei der Durchführung
als einfach, verglichen mit den Trennungen
der isomeren Ausgangsprodukte mittels vielfacher
Kristallisationen und/oder Destillationen, die auch
infolge des Vorhandenseins von Eutektika und Azeotropen
erschwert werden.
Es ist auch für den Fachmann überraschend, daß die
Isomerentrennung bei den doch recht ungewöhnlichen
Derivaten, den Säurechloriden erfolgt, während sie
z. B. bei den Säuren und Estern nur mit sehr großem
Aufwand und nur teilweise möglich ist.
Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß dabei
gleichzeitig eine Abtrennung aller unerwünschter
Nebenprodukte von den Säurechloriden erreicht wird.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt in der Art,
daß die aus der Oxidation von Dialkyl-, Alkyl-acyl-
oder Diacylnaphthalinen enthaltene Rohsäure in an sich
bekannter Weise mit säurechloridbildenden Reagenzien
umgesetzt wird und aus dem entstehenden Reaktionsgemisch
mittels Kristallisation und anschließender
fraktionierter Vakuumdestillation bzw. -sublimation,
oder Vakuumdestillation bzw. -sublimation und Kristallisation
nebenproduktfreie und isomerenreine Disäuredichloride
abgetrennt werden. Durch anschließende
Umsetzung mit Wasser oder Alkoholen werden die nebenproduktfreien
und isomerenreinen Naphthalindicarbonsäuren
oder -ester erhalten.
Beispiele für säurechloridbildende Reagenzien sind
Phosphor-trichlorid, -pentachlorid, -oxychlorid,
Thionylchlorid oder Oxalylchlorid, gegebenenfalls
unter Zusatz von Schwermetallchloriden. Diese Reagenzien
werden mindestens in der für die Bildung der Disäurechloride
stöchiometrisch notwendigen Menge,
bevorzugt aber mit einem 5-15%igen Überschuß, eingesetzt.
Die Umsetzung erfolgt in Lösung oder Suspension,
wobei als Lösungsmittel entweder ein Überschuß des
flüssigen Chlorierungsmittels oder unter den Reaktionsbedingungen
inerte, organische Lösungsmittel wie z. B.
Toluol, Xylol oder Trichlorethylen verwendet werden.
Nach erfolgter Umsetzung wird das Reaktionsprodukt
durch Kristallisation und gegebenenfalls wiederholte
Kristallisation (Schmelz- oder Lösungsmittelkristallisation)
und/oder fraktionierte Destillation oder
Sublimation unter Vakuum oder durch Destillation oder
Sublimation unter Vakuum und anschließende Kristallisation
in nebenproduktfreie und isomerenreine Naphthalindicarbonsäuredichloride
getrennt.
Diese werden durch Verkochen mit Wasser, dem ein
Lösevermittler wie etwa Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid
beigefügt ist, oder mit einem Alkohol in
die entsprechende Naphthalindicarbonsäure oder den
Ester übergeführt.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
der Erfindung. Alle Prozentangaben verstehen sich
dabei als Angaben in Gewichtsprozenten.
a. Durch Luftoxidation einer verhältnismäßig isomerenreinen
Dimethylnaphthalinfraktion (92,6%
2,6- und 5,2% 2,7-Dimethylnaphthalin) wird eine
Rohsäure erhalten mit 74,6% 2,6- und 4% 2,7-
Naphthalindicarbonsäure.
b. 600 g Rohsäure, 2500 ml vorgetrocknetes Toluol
und 10 ml Dimethylformamid werden vorgelegt und
unter Rühren und Rückfluß auf 80-90°C erwärmt.
Zu dieser Suspension werden innerhalb von ca. 2 h
460 ml Thionylchlorid zugetropft. Man läßt ca. 1 h
nachreagieren, wobei die Temperatur langsam bis
auf 110°C erhöht wird und erhält eine klare,
braune Lösung, aus der sich eine geringe Menge
eines feinkörnigen Bodensatzes absetzt. Das
gesamte Reaktionsgemisch wird heiß (ca. 80°C)
filtriert. Man läßt über Nacht auf Raumtemperatur
abkühlen und trennt das ausgefallene Rohsäurechlorid
ab.
Das Säurechlorid enthält
95,6% 2,6-Naphthalindicarbonsäuredichlorid und
0,5% 2,7-Naphthalindicarbonsäuredichlorid neben im wesentlichen 2-Methyl- und 2-Formyl-6-naphthalincarbonsäurechlorid.
Das Säurechlorid enthält
95,6% 2,6-Naphthalindicarbonsäuredichlorid und
0,5% 2,7-Naphthalindicarbonsäuredichlorid neben im wesentlichen 2-Methyl- und 2-Formyl-6-naphthalincarbonsäurechlorid.
c. Die weitere Reinigung erfolgt durch Vakuumdestillation (30-50 · 102 Pa,
230°C) und anschließende
Schmelzkristallisation. Erhalten werden
338 g eines 99,4%igen 2,6-Naphthalindicarbonsäuredichlorids
mit einem Schmelzpunkt von 190°C.
d. Die in Verfahrensschritt b erhaltene Mutterlauge
wird 12 h lang auf 0°C gekühlt und das ausgefallene
Kristallgut abfiltriert. Es enthält
84,7%iges 2,7-Naphthalindicarbonsäuredichlorid.
Zur Abtrennung der Verunreinigung wird das Rohsäurechlorid sublimiert. (10-2 Pa/200°C), wobei man eine gelbliche Außenzone und eine weiße Innenzone erhält. Die gelbliche Außenzone enthält im wesentlichen das 2.6-Naphthalindicarbonsäuredichlorid. Die das 2.7-Naphthalindicarbonsäuredichlorid enthaltende weiße Innenzone wird resublimiert und zur Abtrennung eventueller Säurebestandteile aus Toluol umkristallisiert, wobei man farblose Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 146,3-147,3°C erhält. Insgesamt werden so ca. 16 g eines 99,9%igen 2,7-Naphthalindicarbonsäuredichlorids gewonnen.
Zur Abtrennung der Verunreinigung wird das Rohsäurechlorid sublimiert. (10-2 Pa/200°C), wobei man eine gelbliche Außenzone und eine weiße Innenzone erhält. Die gelbliche Außenzone enthält im wesentlichen das 2.6-Naphthalindicarbonsäuredichlorid. Die das 2.7-Naphthalindicarbonsäuredichlorid enthaltende weiße Innenzone wird resublimiert und zur Abtrennung eventueller Säurebestandteile aus Toluol umkristallisiert, wobei man farblose Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 146,3-147,3°C erhält. Insgesamt werden so ca. 16 g eines 99,9%igen 2,7-Naphthalindicarbonsäuredichlorids gewonnen.
e. Die bei den Verfahrensschritten erhaltenen
Säurechloride werden jeweils mit dem Zweifachen
ihres Gewichts mit einem Gemisch aus Dimethylsulfoxid
und Wasser 1 h lang verkocht und anschließend
auf 0°C abgekühlt. Die ausgefallenen
isomerenreinen Naphthalindicarbonsäuren werden
abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute:
273 g 99,8%ige 2,6-Naphthalindicarbonsäure
12,8 g 99,9%ige 2,7-Naphthalindicarbonsäure
273 g 99,8%ige 2,6-Naphthalindicarbonsäure
12,8 g 99,9%ige 2,7-Naphthalindicarbonsäure
a. Durch Luftoxidation einer Dimethylnaphthalinfraktion
aus 75,4% 2,6- und 24,6% 2,7-
Dimethylnaphthalin wird eine Rohsäure erhalten
mit 57,7% 2,6- und 18,2% 2,7-Naphthalindicarbonsäure.
b. 600 g Rohsäure werden analog zu Beispiel 1 mit
Thionylchlorid umgesetzt. Das aus dem Reaktionsgemisch
ausfallende Rohsäurechlorid enthält
94,1% 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid
1,9% 2,7-Naphthalindicarbonsäurechlorid
94,1% 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid
1,9% 2,7-Naphthalindicarbonsäurechlorid
c. Das Rohsäurechlorid wird im Vakuum destilliert
(230°C; 30-50 · 102 Pa).
Erhalten wird ein Säurechloridgemisch mit
95,3% 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid und
1,8% 2,7-Naphthalindicarbonsäurechlorid
Erhalten wird ein Säurechloridgemisch mit
95,3% 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid und
1,8% 2,7-Naphthalindicarbonsäurechlorid
d. Das Säurechlorid aus Verfahrensschritt c wird aus
Toluol umkristallisiert. Dabei werden
228 g 99,6%iges 2,6-Naphthalindicarbonsäurechlorid
erhalten.
e. Die Mutterlaugen aus den Verfahrensschritten b und d
werden vereinigt und die 2,6-Naphthalindicarbonsäurechloride
gemäß Beispiel 1 Schritt d isoliert.
f. Die Naphthalindicarbonsäurechloride aus den Verfahrensschritten d
und e werden gemäß Beispiel 1, Schritt d
zu den entsprechenden nebenproduktfreien und isomerenreinen
Naphthalindicarbonsäuren umgesetzt.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von nebenproduktfreien und isomerenreinen 2,6- und 2,7-Naphthalindicarbonsäuren oder -estern aus Rohsäuregemischen, die durch Oxidation von Isomerengemischen von Dialkyl-, Alkyl-acyl- oder Diacylnaphthalinen erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß Isomerengemische der Rohsäuren zu den jeweiligen Säurechloriden umgewandelt, diese mittels wechselseitiger Kristallisations- und Destillations- oder Sublimationsverfahren in isomerenreine, nebenproduktfreie Säurechloride aufgetrennt und diese zu den entsprechenden nebenproduktfreien und isomerenreinen Naphthalindicarbonsäuren oder -estern umgesetzt werden.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863601580 DE3601580A1 (de) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Verfahren zur herstellung von nebenproduktfreien und isomerenreinen naphthalindicarbonsaeuren oder -estern |
JP423487A JPS62169747A (ja) | 1986-01-21 | 1987-01-13 | 副産物を含まずかつ異性体純粋なナフタリンジカルボン酸またはナフタリンジカルボン酸エステルの製造法 |
NL8700118A NL8700118A (nl) | 1986-01-21 | 1987-01-20 | Werkwijze voor de bereiding van bijproduktvrije en isomerenzuivere naftaleendicarbonzuren of -esters. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863601580 DE3601580A1 (de) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Verfahren zur herstellung von nebenproduktfreien und isomerenreinen naphthalindicarbonsaeuren oder -estern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3601580A1 DE3601580A1 (de) | 1987-07-23 |
DE3601580C2 true DE3601580C2 (de) | 1990-10-04 |
Family
ID=6292246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863601580 Granted DE3601580A1 (de) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Verfahren zur herstellung von nebenproduktfreien und isomerenreinen naphthalindicarbonsaeuren oder -estern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62169747A (de) |
DE (1) | DE3601580A1 (de) |
NL (1) | NL8700118A (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3565945A (en) * | 1966-06-24 | 1971-02-23 | Sun Oil Co | Preparation of esters of 2,6- and 2,7-naphthalene dicarboxylic acid |
GB1246461A (en) * | 1967-12-22 | 1971-09-15 | Sun Oil Co | Preparation of the diacyl halide of 2,6-naphthalene dicarboxylic acid |
-
1986
- 1986-01-21 DE DE19863601580 patent/DE3601580A1/de active Granted
-
1987
- 1987-01-13 JP JP423487A patent/JPS62169747A/ja active Pending
- 1987-01-20 NL NL8700118A patent/NL8700118A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8700118A (nl) | 1987-08-17 |
JPS62169747A (ja) | 1987-07-25 |
DE3601580A1 (de) | 1987-07-23 |
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