DE447838C

DE447838C - Process for the production of oxo acid esters and oxo acids

Info

Publication number: DE447838C
Application number: DEB108760D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Haeussler
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1923-03-06
Filing date: 1923-03-06
Publication date: 1927-08-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Oxosäureestern und Oxosäuren. Nach der Erfindung werden Ester der Oxosäuren bzw. die Oxosäuren selbst dadurch hergestellt, daß man verdarnpfbareEster der entsprechenden Oxysäuren, welche aus diesen Säuren leicht in üblicher Weise gewonnen werden können, in dampfförmigem Zustande der Dehydrierung unterwirft und aus den so gebildeten Oxosäureestern gegebenenfalls die betreffenden Säuren, z. B. durch Verseifung, gewinnt.Process for the preparation of oxo acid esters and oxo acids. After Invention, esters of the oxo acids or the oxo acids themselves are produced by that one vaporizable esters of the corresponding oxyacids, which are derived from these acids can easily be obtained in the usual way, in the vaporous state of dehydration subject and, if appropriate, the relevant ones from the oxo acid esters thus formed Acids, e.g. B. by saponification wins.

In Ausübung des Verfahrens kann man z. B. derart verfahren, daß man die als Aus-,sangsstoffe dienenden Oxysäuren, z. B. Milchsäure, Glykolsäure, a-Oxybuttersäure, Äpfelsimre, ZVeinsteinsäure usw., in verdampfbare Ester überführt und letztere in Dampfform mit Hilfe von elementarem Sauerstoff oder Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen, -zweckmäßig in Gegenwart von Kontaktstoffen, der Dehydrierun;r unterwirft, wobei unter Überführung der Alkoholgruppe zur Carbonvlgruppe Ester der enrsprechenden Oxosäure entstehen.In exercising the method you can, for. B. proceed in such a way that one the oxyacids serving as raw materials, z. B. lactic acid, glycolic acid, a-oxybutyric acid, Apple syrup, zeinstinic acid, etc., converted into vaporizable esters and the latter into Vapor form with the help of elemental oxygen or air or other oxygen-containing Gases, expediently in the presence of contact substances, subject to dehydration, with conversion of the alcohol group to the carbon group ester of the corresponding Oxo acid is formed.

Als Kontaktstoffe kommen u. a. Oxyde von saurem Charakter, welche von Elen.enten mit mehreren Oxydationsstufen sich ableiten, sowie gewisse i@Ietallsalze der von diesen Oxyden sich ableitenden Säuren in Betracht. Gute Ergebnisse wurden z. B. bei Verwendung folgender Katalysatoren erzielt: Vanadinpentoxyd, Molybdäntrioxyd, Uranyloxyd, Kupfer- und Silbervanadat, -inolybdat, -uranat, Bleichchromat, Nickelchromat usw.Contact materials include: Oxides of acidic character, which derived from elements with several stages of oxidation, as well as certain metal salts the acids derived from these oxides. Good results have been z. B. achieved when using the following catalysts: vanadium pentoxide, molybdenum trioxide, Uranyloxide, copper and silver vanadate, inolybdate, -uranate, lead chromate, nickel chromate etc.

Weiterhin kommen unter anderen Eisenoxyd, Nickel- und Kobaltoxycl, Oxyde des Mangans, Kupferoxyd. Oxyde der seltenen Erden in Betracht. -In manchen Fällen hat es sich- als vorteilhaft erwiesen, mehrere Katalysatoren, z. B. Gemische verschiedener Katalysatoren anzuwenden. Durch gewisse an sich nicht katalytische Zusätze können die Katalysatoren aktiviert werden. Die Anwendung derselben kann vorteilhaft auf porösen Trägern,- wie Bimsstein, unglasiertes Porzellan, Asbest u.sw., aber auch auf Metalle mit rauher Oberfläche, z. B. Aluminium, Eisen, Kupfer u. dgl., erfolgen.Furthermore, there are iron oxide, nickel and cobalt oxide, Oxides of Manganese, Copper Oxide. Rare earth oxides under consideration. -In some Cases it has proven to be advantageous to use several catalysts, e.g. B. Mixtures different catalysts. Certain ones that are not catalytic in themselves The catalysts can be activated by additives. The application of the same can advantageous on porous substrates - such as pumice stone, unglazed porcelain, asbestos etc., but also on metals with a rough surface, e.g. B. aluminum, iron, copper and the like.

Die Reaktion tritt bereits bei gewöhnlicher Temperatur in Erscheinung. Vorteilhaft wird aber bei erhöhten Temperaturen, z. B. solchen zwischen aoo und 4oo° C, gearbeitet. Das Verfahren kann bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck und ebenso auch im Vakuum durchgeführt werden.The reaction occurs even at ordinary temperature. However, it is advantageous at elevated temperatures, e.g. B. those between aoo and 4oo ° C, worked. The process can be carried out at ordinary or elevated pressure and can also be carried out in a vacuum.

Zwecks Vermeidung von @"erseifung durch das bei der Reaktion sich bildende Wasser kann man für Anwesenheit wasserbindender Stoffe Sorge tragen. Es wurde indessen gefunden, daß auch bei Abwesenheit derselben der Prozeß ohne erhebliche Störung durch Verseifungsvorgänge erfolgreich durchgeführt werden kann.In order to avoid @ "saponification by the reaction itself water that forms one can ensure the presence of water-binding substances. It it was found, however, that even in their absence the Process carried out successfully without significant interference from saponification processes can be.

Beispiele. i. Leitet man Milchsäureesterdampf mit Sauerstoff im Überschuß vermischt bei 300° unter Atmosphärendruck oder gelindem Überdruck mit mäßiger Geschwindigkeit durch ein etwa io m langes Rohr von 2 bis q. cm lichte Weite, so erhält man Brenztraubensäureester in einer Ausbeute von etwa 6o Prozent der Theorie.Examples. i. If lactic acid ester vapor is passed in with excess oxygen mixed at 300 ° under atmospheric pressure or slightly overpressure at moderate speed through a pipe about 10 m long from 2 to q. cm clear width, this gives pyruvic acid ester in a yield of about 60 percent of theory.

2. i2o g Milchsäureäthylester werden in Dampfform bei 25o° über 40O9 Vanadinpentoxyd geleitet. Man erhält etwa 70 g Destillat, das 70 Prozent Brenztraubensäureäthylester enthält.2. i2o g of ethyl lactate are passed in vapor form at 25o ° over 40O9 vanadium pentoxide. About 70 g of distillate is obtained which contains 70 percent ethyl pyruvate.

3. ioo g Milchsäureäthylester oder Methylester werden in Form von nicht überhitztem Dampf mit einem Sauerstoffüberschuß, der das Vier- bis Sechsfache der theoretischen Menge beträgt, gemischt und bei der T emperatur des Siedepunktes des betreffenden Esters über Vanadinpentoxyd geleitet. Man erhält 95 bis ioo g Destillat, welches 3o bis 4.o Prozent Brenztraubensäureester enthält.3. 100 g of ethyl lactate or methyl ester are in the form of non-superheated steam with an excess of oxygen four to six times the theoretical amount, mixed and at the temperature of the boiling point of the ester in question passed over vanadium pentoxide. 95 to 100 g of distillate are obtained, which contains 3o to 4o percent pyruvic acid ester.

Eine Mischung von Milchsäuremethyl-oder -äthylesterdarnpf mit Sauerstoff, Luft oder einem Gemenge von gleichen Teilen Kohlendioxyd und Sauerstoff wird durch ein auf 25o bis 255° geheiztes, mit auf Bimsstein niedergeschlagenem Vanadinpentoxyd beschicktes Rohr geleitet. Die abgehenden Dämpfe werden gekühlt. Das Kondensat enthält nach den Ausführungsbedingungen 6o bis 70 Prozent Brenztraubensäuremethyl-bzw. -äthylester neben wenigen Prozenten unverändertem Milchsäureester und freier Brenztraubensäure. Der Rest ist durch die Reaktion entstandenes Wasser. Durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck und evtl. vorhergehendem Aussalzen des Esters kann der Brenztraubensäureester in reiner Form mit einer Ausbeute von 6o bis 70 Prozent der Theorie gewonnen werden.A mixture of lactic acid methyl or ethyl ester vapor with oxygen, air or a mixture of equal parts of carbon dioxide and oxygen is passed through a pipe heated to 25 ° to 255 ° and charged with vanadium pentoxide deposited on pumice stone. The outgoing vapors are cooled. According to the execution conditions, the condensate contains 6o to 70 percent pyruvic acid methyl or. ethyl ester in addition to a few percent unchanged lactic acid ester and free pyruvic acid. The rest is water created by the reaction. By fractional distillation under reduced pressure and possibly prior salting out of the ester, the pyruvic acid ester can be obtained in pure form with a yield of 60 to 70 percent of theory.

5, Glykolsäureäthylester wird in Dampfform in Mischung mit Luft unter 1,5 bis 2 Atm. Druck durch ein auf Zoo bis 25o° erhitztes mit Silber- oder Kupfervanadat beschicktes Rohr geleitet. Die Aufarbeitung des über 5o Prozent Glyoxylsäureäthylester enthaltenden erzielten Produkts erfolgt wie vorstehend beschrieben.5, ethyl glycolate is given in vapor form mixed with air 1.5 to 2 atm. Pressure from a zoo heated to 25o ° with silver or copper vanadate charged pipe. The work-up of the more than 5o percent ethyl glyoxylate containing obtained product is carried out as described above.

6. Weinsäurediäthylester wird in Dampfform gemischt mit Sauerstoff bei 300° und 5o mm Druck über mit Oxyden des Vanadins oder Urans überzogene unglasierte Tonscherben oder ebenso überzogene Aluminiumblechstücke geleitet. Das Kondensat enthält etwa So bis 6o Prozent Dioxobernsteinsäurediäthylester neben wenig Oxomalonsäurediäthylester.6. Diethyl tartrate is mixed with oxygen in vapor form at 300 ° and 50 mm pressure over unglazed ones coated with oxides of vanadium or uranium Pottery shards or equally coated pieces of aluminum sheet. The condensate contains about so to 60 percent diethyl dioxosuccinate in addition to a small amount of diethyl oxomalonate.

In gleicher oder ähnlicher Weise können andere Oxosäureester, z. B. Glyoxylsäurebutylester aus Glykolsäurebutylester, Brenztraubensäureamylester aus Milchsäureamylester, a-Ketobuttersäureester aus a-Oxybuttersäureester, Oxalessigsäurediäthylester aus Äpfelsäurediäthylest6r usw., gewonnen werden. Durch Verseifung der so gewonnenen Ester gelangt man zu den Oxosäuren selbst. Die Erfindung ermöglicht mithin in einfachster Weise die Gewinnung von wertvollen Oxosäuren und ihren Estern aus den entsprechenden Oxysäuren.In the same or a similar manner, other oxo acid esters, e.g. B. Butyl glyoxylate from butyl glycolate, amyl pyruvate Amyl lactate, a-ketobutyric acid ester from a-oxybutyric acid ester, diethyl oxaloacetate from malic acid diethyl ester, etc., are obtained. By saponifying the so obtained Esters are obtained from the oxo acids themselves. The invention therefore makes it possible in the simplest of ways Way the recovery of valuable oxo acids and their esters from the corresponding Oxy acids.

Claims

PATEN TA NSPRÜCHL: i. Process for the preparation of oxo, acid esters and oxo acids, characterized in that vaporizable esters of the corresponding oxy acids which can be obtained from the latter, e.g. B. thereby subjecting the dehydrogenation that the ester is treated in vapor form with oxygen, air or other oxygen-containing gas mixtures, expediently at elevated temperature and in the presence of 'contact substances, at ordinary, elevated or reduced pressure, the reaction still by the presence of water-binding Substances can be favored, and the oxo acid ester obtained is optionally converted into the corresponding acid.

2. Process according to claim i, characterized in that oxides of acidic character, which are derived from elements with several levels of oxidation, or metal salts of acids derived from these oxides are used will.