DE3888392T2 - Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol. - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines rohen, 2,4-Xylenol-Gemisches, welches 2,5-Xylenol enthält. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem 2,4-Xylenol in hoher Reinheit durch Abtrennen von 2,5- Xylenol aus rohem 2,4-Xylenol in Form eines 2,5-Xylenol enthaltenden Isomeren-Gemisches erhalten wird.
- 2,4-Xylenol ist eine als Ausgangsmaterial für synthetische Harze, Klebstoffe, Insektizide, Antioxidationsmittel, Herbizide, Farbstoffe usw. gut verwendbare Verbindung, welche in großen Mengen hergestellt und verwendet wird. Abhängig von der Anwendung werden Produkte von hoher Reinheit benötigt.
- Xylenol schließt sechs Isomere, nämlich 2,3-Xylenol, 2,4- Xylenol, 2,5-Xylenol, 2,6-Xylenol, 3,4-Xylenol und 3,5-Xylenol ein. Da die Siedepunkte dieser Isomeren sehr nahe beieinander liegen, ist es überaus schwierig, die jeweilige Isomer- Komponente in effizienter Weise durch Destillation aus dem Xylenol-Isomerengemisch abzutrennen. Insbesondere können 2,4- Xylenol und 2,5-Xylenol aufgrund ihrer im wesentlichen identischen Siedpunkte nicht lediglich durch Rektifikation voneinander getrennt werden. In Anbetracht dieser Tatsachen ist momentan 2,4-Xylenol in einer Reinheit von ungefähr 90 bis 95 % im Höchstfall kommerziell erhältlich.
- Bislang wurden verschiedene Vorschläge für Verfahren zur Trennung von 2,4-Xylenol und 2,5-Xylenol gemacht. Beispielsweise wurden ein Trenn- und Reinigungsverfahren unter Verwendung der Eigenschaft von 2,4-Xylenol, daß es eine molekulare Verbindung mit Methylchinolin, Anilin, Toluidin usw. bildet (beispielsweise wird auf die US-PS 2 526 807 verwiesen), ein Trenn- und Reinigungsverfahren durch Alkylierung mittels Isobutylen zu dem tert-butylierten Produkt, Abtrennung des tertbutylierten Produktes durch fraktionierte Destillation und anschließende Durchführung einer Dealkylierung in Gegenwart einer Säure (beispielsweise wird auf das britische Patent Nr. 582 057 verwiesen), ein Abtrennungsverfahren durch Sulfonierung und nachfolgende partielle Hydrolyse mit überhitztem Dampf (beispielsweise wird auf die US-PS 2 327 312 verwiesen), sowie ein Verfahren unter Verwendung von Absorptionsmitteln wie Molekularsieben, Calciumoxid oder Zeolith, vorgeschlagen.
- Weiterhin wurde ein Verfahren, in dem Xylenol mit Formal in in Gegenwart einer starken Säure wie Chlorwasserstoffsäure oder einer starken Base wie Natriumhydroxid umgesetzt wurde, und anschließend lediglich 2,5-Xylenol in Form eines Xylenol- Formalin-Harzes abgetrennt wurde, vorgeschlagen (beispielsweise wird auf die US-PS 2 917 487 verwiesen).
- Die US-PS 2 917 487 beschreibt die Durchführung einer Kondensationsreaktion unter Verwendung von Chlorwasserstoffsäure als Katalysator in einer Menge von 2 bis 8 Gew.-% bei Temperaturen von 50 bis 100º C, um gereinigtes 2,4-Xylenol in einer Reinheit von höchstens 95,1 % und einer auf die Reinheit umgerechneten Ausbeute von 67,3 % zu erhalten. Dennoch sind sowohl die Reinheit als auch die Ausbeute nicht ganz zufriedenstellend. Insbesondere sind abhängig vom Verwendungszweck von 2,4-Xylenol Reinigungsprodukte mit einer Reinheit von mehr als 95 % erwünscht und manchmal können 98 bis 99 % nötig sein. Reinigungsprodukte dieser hohen Reinheit können nach der Methode des oben genannten US-Patents ohne Herabsetzung der Ausbeute des 2,4-Xylenols nicht erhalten werden. Weiterhin wird gemäß diesem Verfahren nach der selektiven Kondensation des 2,5-Xylenols mit Formalin in Gegenwart des Säurekatalysators das Reaktionsprodukt zur Abtrennung von 2,4-Xylenol unter Erhitzen destilliert und die für die Kondensationsreaktion verwendete Säure durch Waschen mit Wasser entfernt. Dieses Entfernen der Chlorwasserstoffsäure durch Waschen mit Wasser führt zu Problemen bei der Behandlung des Waschwassers in der industriellen Praxis. Dieses Problem kann überwunden werden durch Entfernen der Chlorwasserstoffsäure durch Neutralisation unter Zugabe von Alkali wie Natriumhydroxid zum Reaktionsprodukt nach der Kondensationsreaktion. Dennoch muß in diesem Fall, da die Reaktionsmischung, welche das Alkalimetall enthält, erhitzt wird, aus Sicherheitsgründen große Sorgfalt angewendet werden. Weiterhin ist der Verlust von 2,4-Xylenol nicht vernachlässigbar.
- Somit ist es auf diese Weise überaus schwierig, in industriellem Maßstab 2,4-Xylenol in hoher Reinheit zu gewinnen, was ein Problem ist, das bislang nicht gelöst wurde.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines industriellen Verfahrens zur Reinigung von 2,4-Xylenol durch Abtrennung von 2,5-Xylenol aus einem rohen 2,4-Xylenol- Gemisch, welches 2,5-Xylenol einschließt.
- Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Reinigungsverfahrens, welches es erlaubt, 2,4-Xylenol in höherer Reinheit zu erhalten, ohne dessen Ausbeute bei der Abtrennung des 2,5-Xylenols zu reduzieren.
- Die vorgenannte Aufgab der vorliegenden Erfindung kann durch Umsetzung eines rohen 2,4-Xylenol-Gemisches, welches 2,5- Xylenol enthält, mit einer bestimmten Menge eines Aldehyds in Gegenwart einer aromatischen Sulfonsäure und Abtrennung des 2,5-Xylenols in Form eines Xylenol-Aldehyd- Kondensationsprodukts von 2,4-Xylenol erreicht werden.
- Die Erfinder haben sorgfältig das Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol, in denen das 2,5-Xylenol, welches in einem rohen 2,4-Xylenol-Isomerengemisch enthalten ist, abgetrennt wird, untersucht und haben gefunden, daß im Falle der Umsetzung des rohen 2,4-Xylenols mit einem Aldehyd in Gegenwart einer aromatischen Sulfonsäure, welche als ein Säurekatalysator unter starken Säuren ausgewählt wurde, bevorzugt 2,5-Xylenol mit dem Aldehyd bei einer relativ niedrigen Temperatur zur Reaktion gebracht werden kann.
- Demgemäß reagiert im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eine bestimmte Menge eines Aldehyds, welche dem Reaktionssystem zugegeben wurde, selektiv und im wesentlichen vollständig mit dem 2,5-Xylenol in dem rohen 2,4-Xylenol-Gemisch, während es kaum in einer Reaktion mit 2,4-Xylenol verbraucht wird und demzufolge 2,4-Xylenol in einer Reinheit von höher als 95 % ohne Verlust an 2,4-Xylenol infolge der Abtrennung erhalten werden kann.
- Darüber hinaus kann 2,4-Xylenol mit höherer Reinheit und höherer Ausbeute erhalten werden, wenn eine bestimmte Menge an Wasser im Reaktionssystem vorhanden ist. Das heißt, daß 2,4- Xylenol in hoher Reinheit und hoher Ausbeute gewonnen werden kann, wenn die Umsetzung mit dem Aldehyd während der Zugabe von Wasser in einer solchen Menge durchgeführt wird, daß die Sättigungslöslichkeit bezogen auf die Gesamtmenge des zusammen mit der aromatischen Sulfonsäure im Reaktionssystem zu verarbeitenden Xylenols nicht überschritten wird. In diesem Fall kann die Umsetzung mit dem Aldehyd in einem weiten Temperaturbereich durch sorgfältige Auswahl der zugegebenen Menge an Wasser durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung wurde aufgrund dieser Erkenntnisse vervollständigt.
- Im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird lediglich das 2,5-Xylenol selektiv mit einem Aldehyd in Gegenwart einer aromatischen Sulfonsäure als Katalysator umgesetzt, wobei der Säurekatalysator, der im Reaktionsprodukt verbleibt anschließend durch herkömmliche Verfahren entfernt wird. Danach wird das Reaktionsprodukt einer Destillation usw. unterzogen, um 2,4-Xylenol als Destillat zurückzugewinnen, während die 2,5- Xylenol-Aldehyd-Kondensate als Destillatrückstand abgetrennt werden. Auf diese Weise kann 2,4-Xylenol in hoher Reinheit in hoher Ausbeute gewonnen werden.
- Im Verfahren gemäß der Erfindung besteht keinerlei besondere Beschränkung bezüglich der Zusammensetzung des verwendbaren rohen 2,4-Xylenols in Form eines Xylenolisomerengemisches, jedoch besitzt das Verfahren gemäß der Erfindung eine besonders bemerkenswerte Wirksamkeit bei der Reinigung von 2,4-Xylenol,um es von einer Reinheit von 80 bis 95 % auf eine Reinheit von 95 % oder mehr zu bringen. In vielen Fällen werden rohe Xylenole, welche 80 bis 95 % 2,4-Xylenol enthalten, als Ausgangsmaterial verwendet. Darüber hinaus können andere Xylenol-Isomere wie 2,3-Xylenol ebenfalls durch Kondensationsreaktion mit Aldehyd in gleicher Weise wie 2,5-Xylenol abgetrennt werden, während Alkylphenole, welche eine geringere Reaktivität gegenüber Aldehyd aufweisen, wie 2,4,6-Trimethylphenol mit Hilfe des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung nicht abgetrennt werden können. Demgemäß können in Fällen, in denen eine große Menge an Alkylphenolen vorhanden ist, andere Trennverfahren, beispielsweise Destillation oder Umkristallisation in Kombination mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet werden.
- Die im Rahmen der vorliegenen Erfindung zur Kondensation verwendete Aldehydverbindung schließt beispielsweise niedermolekulare aliphatische Aldehyde wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd und Butyraldehyd sowie aromatische Aldehyde wie Benzaldehyd ein. Unter diesen Aldehyden sind Formaldehyd und Acetaldehyd im Hinblick auf Reaktivität, Selektivität, Preis, Ausbeute und Verwendung der Kondensate bevorzugt. In diesen Fällen kann der Aldehyd in Form einer wäßrigen Lösung, alkoholischen Lösung, als Trimer, Polymer oder Acetal verwendet werden. Wenn der Aldehyd in wäßriger Form, wie als wäßrige Lösung, verwendet wird, wird die Menge des im Reaktionssystem vorhandenen Wassers in Übereinstimmung mit der Menge an durch das verwendete Aldehyd in das Reaktionssystem eingebrachte Wasser gesteuert, wobei die Menge des Wassers im Kondensations-Reaktionssystem geringer ist als die Sättigungslöslichkeit bezogen auf die Gesamtmenge an Xylenol- Gemisch, so daß innerhalb des Reaktionssystems die Trennung in zwei Schichten aus Wasser und dem rohen 2,4-Xylenol unterbleibt.
- Darüber hinaus variiert die Menge des verwendeten Aldehyds mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Menge des zu entfernenden 21,5-Xylenols, den Reaktionsbedingungen usw., aber es ist wünschenswert, die Reaktionsbedingungen so auszuwählen, daß 2,4- Xylenol in hoher Reinheit durch Verwendung des Aldehyds in einer möglichst geringen Menge erhalten werden kann. In der Regel wird der Aldehyd in der 0,3- bis 3,0-fachen molaren Menge, vorzugsweise in der 0,3- bis 2,0-fachen molaren Menge des enthaltenen 2,5-Xylenols verwendet und die Reaktion solange fortgeführt, bis der Anteil an Aldehyd vollständig verbraucht ist.
- In der Kondensationsreaktion der vorliegenden Erfindung umfaßt die als Katalysator verwendete aromatische Sulfonsäure beispielsweise Benzolsulfonsäure, ortho-, metha- und para-Toluolsulfonsäure und Dibenzolsulfonsäure. Insbesondere ist para-Toluolsulfonsäure der am meisten bevorzugte Katalysator.
- Die Menge des verwendeten Katalysators beträgt in der Regel 0,001 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-Teil bezogen auf 100 Gew.-Teile des rohen 2,4-Xylenols. Liegt die Menge des verwendeten Katalysators oberhalb dieses Bereiches, wird die Reinheit des erhaltenen Xylenols herabgesetzt.
- Die Reaktionstemperatur in der vorliegenden Erfindung kann durch die Menge des zugegebenen Wassers gesteuert werden und die Reaktion kann innerhalb eines breiten Temperaturbereichs von 0 bis 100º C, vorzugsweise von 20 bis 60º C, durchgeführt werden. Da der Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung seine Wirkung bei relativ niedriger Temperatur entfalten kann, wird die Umsetzung vorzugsweise bei einer Temperatur unterhalb von 50º C, wenn kein Wasser zugegeben wird, durchgeführt. Eine höhere Umsetzungstemperatur ist nicht bevorzugt, da dann auch 2,4-Xylenol zur Umsetzung gebracht wird, was zu Verlusten und geringerer Reinheit des 2,4-Xylenol führt. Eine niedrigere Umsetzungstemperatur ist ebenfalls nicht vorteilhaft, da die Umsetzungsgeschwindigkeit verringert wird und die Umsetzung extrem lange dauert.
- Im Fall der Ausführung der Kondensationsreaktion gemäß der vorliegenden Erfindung in Gegenwart von Wasser ist die Menge des zugegebenen Wassers so, daß die Sättigungslöslichkeit des Xylenolisomerengemisches bei der Temperatur, bei der die Reaktion durchgeführt wird, nicht überschritten wird. Genauer gesagt wird Wasser in einer solchen Menge zugegeben, daß vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-Teile Wasser bezogen auf 100 Gew.-Teile des Xylenol-Isomerengemisches im Reaktionssystem vorhanden sind. Da es in der Regel wünschenswert ist, die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 20 und 60º C durchzuführen, und die Löslichkeit des gesamten Xylenol-Isomerengeinisches in Wasser in diesem Fall ungefähr 5 bis 20 % beträgt, wird Wasser in einer Menge zugegeben, welche diesen Bereich nicht übersteigt. Es ist nicht vorteilhaft, wenn Wasser so zugegeben wird, daß die Löslichkeit überschritten wird, da die Umsetzung dann im Zustand der Trennung in zwei Schichten durchgeführt wird und die Umsetzungsgeschwindigkeit in extremem Maße herabgesetzt wird.
- Weiterhin kann in Fällen, in denen das Xylenol-Isomerengemisch als Ausgangsmaterial innerhalb des Temperaturbereichs der Kondensationsreaktion fest ist, da das Xylenol-Isomerengemisch verschiedene Festpunkte abhängig von der Zusammensetzung aufweist, ein Lösungsmittel, welches keine unerwünschte Wirkung auf die Umsetzung hat, verwendet werden. Für diesen Fall geeignete Lösungsmittel schließen beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, Cumol und Mesitylen, aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan und Octan, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Chlorbenzol, o- Dichlorbenzol, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Dichlorethan, usw. ein.
- Zieht man die Reinheit und Ausbeute des gereinigten 2,4-Xylenols, Wiedergewinnungsrate, Kosten, die Leistung des Lösungsmittels usw. in Betracht, ist Toluol eines der am meisten bevorzugten Lösungsmittel. Wenn das als Ausgangsmaterial vorliegende Xylenol-Isomerengemisch bei der Umsetzungstemperatur flüssig ist, kann die Reaktion unter Verwendung eines Lösungsmittels wie oben beschrieben oder ohne die Verwendung eines solchen Lösungsmittels durchgeführt werden.
- Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, beträgt dessen Menge in der Regel weniger als 500 Gew. -Teile, vorzugsweise weniger als 200 Gew.-Teile bezogen auf 100 Gew.-Teile des rohen 2,4-Xylenols.
- Da die Dehydratation-Kondensationsreaktion zwischen Xylenol und Aldehyd eine Gleichgewichtsreaktion ist, hydrolysiert das bei der Umsetzung gebildete 2,5-Xylenol-Aldehyd- Kondensationsprodukt während der Destillation zu 2,5-Xylenol, welches in das Destillat gelangen kann und so die Reinheit des 2,4-Xylenols herabsetzt, wenn das Umsetzungsprodukt direkt der Destillation unterzogen wird. Demgemäß muß die oben beschriebene, als Katalysator verwendete Säure vor der Destillation entfernt werden, und die aromatische Sulfonsäure wird auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung vor der Destillation entfernt.
- Die aromatische Sulfonsäure kann durch Waschen mit Wasser und Flüssigkeits-Trennung des Umsetzungsprodukts nach Beendigung der Kondensationsreaktion oder durch Neutralisation mit einer Base entfernt werden. Da selbst die Abtrennung der Säure durch Neutralisation keinen wesentlichen Einfluß auf die Reinheit des Reinigungsprodukts der vorliegenden Erfindung hat, ist es bevorzugt, bei dem Verfahren der Entfernung von 2,4-Xylenol in der vorliegenden Erfindung die Reaktionsprodukte mit einem Überschuß einer wäßrigen Ammoniaklösung nach Beendigung der Umsetzung zu neutralisieren und anschließend zu destillieren. Im Reinigungsverfahren, welches Chlorwasserstoffsäure als Katalysator verwendet, sublimiert das bei der Neutralisation mit wäßriger Ammoniaklösung gebildete Ammoniumchlorid während der Destillation und gelangt in das 2,4-Xylenol, so daß dieses Verfahren nicht verwendet werden kann. Es kann gesagt werden, daß das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch in dieser Beziehung überaus vorteilhaft ist.
- Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung reines 2,4-Xylenol als Destillat durch Destillation nach Neutralisation mit wäßriger Ammoniaklösung erhalten werden. Nach der Neutralisation und Destillation verbleiben die Xylenol-Aldehyd- Kondensationsprodukte und das Ammoniumsalz der aromatischen Sulfonsäure im Destillationsgefäß, die Kondensationsprodukte können jedoch durch herkömmliche Verfahren wie Waschen mit Wasser, Umkristallisation usw., wie sie für das Ammoniumsalz der aromatischen Sulfonsäure erforderlich sind, gereinigt und wiedergewonnen werden.
- Die vorliegende Erfindung wird nun genauer beschrieben im Hinblick auf Beispiele und Vergleichsbeispiele.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung, 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) und 0,2 g p-Toluolsulfonsäure gegeben und bei einer Umsetzungstemperatur von 20 ºC 4 Stunden unter Rühren umgesetzt. Anschließend wurde nach Neutralisation durch Zugabe von 0,1 ml einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung eine Destillation bei reduziertem Druck durchgeführt und 196,1 g an Fraktionen, welche bei 104º C/21 mmHg sieden (reines 2,4-Xylenol) erhalten. Die Zusammensetzung ist in Tabelle 1 gezeigt. Die auf die Reinheit bezogene Wiedergewinnungsrate an 2,4- Xylenol betrug 86,3 %.
- In der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1, außer daß die Umsetzungstemperatur auf 80º C und die Umsetzungszeit auf eine Stunde geändert wurden, wurden 195,0 g gereinigtes 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung gewonnen.
- In der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1, außer daß die Umsetzungstemperatur auf 0 ºC und die Umsetzungszeit auf 20 Stunden geändert wurden, wurden 195,3 g an gereinigtem 2,4 Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung gewonnen.
- In der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1, außer daß die 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) in 17,2 g einer wäßrigen 35 %igen Formalinlösung geändert wurden, wurden 193,6 g an gereinigtem 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung gewonnen.
- In der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1, außer daß die 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) in 9,7 g einer wäßrigen 90 %igen Acetaldehydlösung geändert wurden, wurden 194,9 g an gereinigtem 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung gewonnen.
- In der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1, außer daß 0,2 g p-Toluolsulfonsäure durch 0,2 g Benzolsulfonsäure ersetzt wurde, wurden 195,7 g an gereinigtem 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung gewonnen.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung, 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig), 0,2 g p-Toluolsulfonsäure und 200 ml Toluol gegeben und bei einer Umsetzungstemperatur von 0 ºC 10 Stunden lang umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurden 0,2 g einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung und 50 ml Wasser unter Kühlung zugegeben und nach 1-stündigem Rühren der Flüssigkeits-Trennung unterzogen. Anschließend wurde nach dem Waschen mit 50 ml Wasser Toluol durch einen Verdampfer entfernt. Der Rückstand wurde bei reduziertem Druck destilliert, und es wurden 190,1 g an Fraktionen, welche bei 104 ºC/21 mmHg siedeten (gereinigtes 2,4-Xylenol), erhalten. Die Zusammensetzung des gereinigten 2,4-Xylenol ist in Tabelle 1 gezeigt.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung, 17,2 g einer 35 %-igen wäßrigen Formalinlösung und 0,1 g p- Toluolsulfonsäure gegeben und bei einer Umsetzungstemperatur von 20 ºC 4 Stunden lang unter Rühren umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurden 200 ml Wasser zugegeben, in ausreichendem Maße gerührt und anschließend das sich ergebende Produkt der Flüssigkeits-Trennung unterzogen. Die ölige Schicht wurde unter reduziertem Druck destilliert, und es wurden 188,3 g an Fraktionen, welche bei 104 ºC/21 mmHg siedeten (gereinigtes 2,4-Xylenol), erhalten. Die Zusammensetzung des gereinigten 2,4-Xylenol ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 rohes 2,4-Xylenol Zusammensetzung (%) auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute (%) Beisp.Nr. 1) p-: p-Cresol 2) TMP: Trimethylphenole 3) t : in Spuren vorhanden
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung, 19,3 g Paraformaldehyd (90 %-ig) und 0,1 g p-Toluolsulfonsäure gegeben und bei einer Umsetzungstemperatur von 20º C 5 Stunden lang umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Umsetzungsprodukt mit einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung neutralisiert und anschließend destilliert. Es wurden 175,6 g gereinigtes 2,4-Xylenol gewonnen. Dessen Zusammensetzung ist in Tabelle 2 gezeigt. Die auf die Reinheit umgerechnete Wiedergewinnungsausbeute an 2,4-Xylenol betrug 85 %. Tabelle 2 andere rohes 2,4-Xylenol gereinigtes 2,4-Xylenol 1) p-: p-Cresol 2) TMP : Trimethylphenole 3) t : in Spuren vorhanden
- Die Umsetzung wurde gemäß der US-PS 2 917 487 durchgeführt. D.h., in einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung und 6,6 g p-Formaldehyd (90 %-ig) gegeben und bei 100º C gehalten. Danach wurden 40 ml einer 36 %-igen Chlorwasserstoffsäure eingebracht und bei 100 ºC 1 eine Stunde lang umgesetzt. Anschließend, nach Neutralisation unter Zugabe von 30 ml einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung wurde das Produkt destilliert. Es wurden 194,8 g an Fraktionen, welche bei 104 ºC/21 mmHg sieden, erhalten. Die Fraktionen, welche 400 ppm Ammoniumchlorid enthielten, waren opak und die Reinheit des 2,4-Xylenols betrug 94,9 %. Die Haupt-Verunreinigung war 2,5- Xylenol.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung, 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) und 0,2 g p-Toluolsulfonsäure, 200 ml Toluol und 20 g Wasser eingebracht und bei einer Uinsetzungstemperatur von 40º C 10 Stunden lang umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsprodukt durch 1 ml einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung neutralisiert und anschließend destilliert. Es wurden 194,4 g an Fraktionen von reinem 2,4-Xylenol, welche bei 104º C/21 mmHg sieden (gereinigtes 2,4-Xylenol), gewonnen. Die Zusammensetzung ist in Tabelle 3 gezeigt. Die auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute an 2,4-Xylenol betrug 85,9 %. Tabelle 3 rohes 2,4-Xylenol gereinigtes 2,4-Xylenol andere 1) p-: p-Cresol 2) TMP: Trimethylphenole 3) t: in Spuren vorhanden
- Die Umsetzung wurde gemäß der US-PS 2 917 487 durchgeführt. D.h., in einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4-Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung und 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) gegeben und bei 100 ºC gehalten. Danach wurden 40 ml einer 36 %-igen Chlorwasserstoffsäure eingebracht und bei 100 ºC 1 Stunde lang umgesetzt. Anschließend, nach der Neutralisation durch Zugabe von 30 ml einer wäßrigen 25 %-igen Ammoniaklösung, wurde das Produkt destilliert. Es wurden 194,8 g an Fraktionen, welche bei 104 ºC/21 mmHg siedeten, erhalten. Die Fraktionen, welche 400 ppm Ammoniumchlorid enthielten, waren opak und die Reinheit des 2,4-Xylenols betrug 94,9 %. Die Haupt-Verunreinigung war 2,5- Xylenol. Die auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute betrug 82,4 %.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung, 19,3 g Paraformaldehyd (90 %-ig), 0,2 g p-Toluolsulfonsäure, 200 ml Toluol und 20 g Wasser eingebracht und in der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 10 umgesetzt und behandelt. Es wurden 173,3 g reines 2,4-Xylenol der in Tabelle 4 gezeigten Zusammensetzung gewonnen. Die auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute an 2,4-Xylenol betrug 85 %. Tabelle 4 andere rohes 2 ,4-Xylenol gereinigtes 2, 4-Xylenol
- 1) p- : p-Cresol
- 2) TMP : Trimethylphenole
- 3) t : in Spuren vorhanden
- Die Umsetzung und Behandlung wurden in der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 10 duchgeführt, außer daß 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig) durch 17,0 g 35 %-iges Formalin ersetzt wurde und die Menge des zugegebenen Wassers von 20 auf 10 g geändert wurde. Es wurden 194,4 g reines 2,4-Xylenol gewonnen. Die Zusammensetzung betrug 99,2 % 2,4-Xylenol und 0,6 % 2,5-Isomeres. Die auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute betrug 85,9 %.
- In einen 500 ml Vierhals-Glaskolben wurden 244,4 g rohes 2,4- Xylenol der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung, 6,6 g Paraformaldehyd (90 %-ig), 0,2 g p-Toluolsulfonsäure und 30 g Wasser zugegeben und bei einer Umsetzungstemperatur von 60º C 10 Stunden lang umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde in der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 10 behandelt und 194,0 g gereinigtes 2,4-Xylenol erhalten. Die Zusammensetzung betrug 98,8 % 2,4-Xylenol und 0,8 % 2,5-Isomeres. Die auf die Reinheit umgerechnete Ausbeute betrug 85,4 %.
Claims (9)
1. Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol aus rohem
2,4-Xylenol in Form eines 2,5-Xylenol enthaltenden
Isomerengemisches, welches die Umsetzung des rohen 2,4-
Xylenol-Gemisches mit einem Aldehyd in der 0,3- bis 3,0-
fachen molaren Menge des 2,5-Xylenols in Gegenwart einer
aromatischen Sulfonsäure und die anschließende Abtrennung dem
2,5-Xylenols in Form eines
Xylenol-Aldehyd-Kondensationsprodukts von 2,4-Xylenol umfaßt.
2. Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol aus rohem
2,4-Xylenol in Form eines 2,5-Xylenol enthaltenden
Isomerengemisches, welches die Umsetzung des rohen 2,4-
Xylenol-Gemisches mit einem Aldehyd in der 0,3- bis 3,0-
fachen molaren Menge des 2,5-Xylenols in Gegenwart einer
aromatischen Sulfonsäure unter Zugabe von Wasser zum
Reaktionssystem in einer solchen Menge, daß die Trennung in
zwei Schichten aus Wasser und dem rohen 2,4-Xylenol
unterbleibt, und die anschließende Abtrennung des
2,5-Xylenols als Xylenol-Aldehyd-Kondensationsprodukt von
2,4-Xylenol umfaßt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das als
Ausgangsmaterial verwendete rohe 2,4-Xylenol in Form eines
lsomerengemisches 2,4-Xylenol in einer Menge von 80 bis 95 %
enthält.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Umsetzung
zwischen dem Aldehyd und 2,5-Xylenol bei einer Temperatur im
Bereich von 0 bis 100ºC durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die Temperatur im
Bereich von 20 bis 60ºC liegt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Menge der
aromatischen Sulfonsäure 0,001 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf
100 Gew.-Teile des rohen 2,4-Xylenols beträgt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin die Menge der
aromatischen Sulfonsäure 0,01 bis 1 Gew.-Teil, bezogen auf
100 Gew.-Teile des rohen 2,4-Xylenols beträgt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin die Menge des zum
Reaktionssystem zugegebenen Wassers 2 bis 20 Gew.-Teile,
bezogen auf 100 Gew.-Teile des rohen 2,4-Xylenols beträgt.
9. Verfahren zur Reinigung von 2,4-Xylenol aus rohem
2,4-Xylenol in Form eines 2,5-Xylenol enthaltenden
Isomerengemisches, welches umfaßt
Umsetzung des rohen 2,4-Xylenol-Gemisches mit einem
Mdehyd in der 0,3- bis 3,0-fachen molaren Menge des 2,5-
Xylenols in Gegenwart einer aromatischen Sulfonsäure, oder in
Gegenwart einer aromatischen Sulfonsäure zusammen mit Wasser
in einer solchen Menge, daß die Trennung in zwei Schichten
aus Wasser und dem rohen 2,4-Xylenol unterbleibt,
Umwandlung des 2,5-Xylenols in ein
Xylenol-Aldehyd-Kondensationsprodukt, und
Umwandlung der aromatischen Sulfonsäure in ein
Ammoniumsalz derselben nach Beendigung der Umsetzung, sowie
anschließende Destillation der Reaktionsprodukte zur
Abtrennung des 2,4-Xylenols durch Destillation.
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