DE578724C

DE578724C - Verfahren zur Sulfonierung des Phthalsaeureanhydrids

Info

Publication number: DE578724C
Application number: DEG81321D
Authority: DE
Original assignee: Chemische Ind Ges; GESELLSCHAFT fur CHEMISCHE INDUSTRIE; Gesellschaft fuer Chemische Industrie in Basel CIBA
Current assignee: Chemische Ind Ges; GESELLSCHAFT fur CHEMISCHE INDUSTRIE; BASF Schweiz AG
Priority date: 1931-12-01
Filing date: 1931-12-04
Publication date: 1933-06-16

Description

Verfahren zur Sulfonierung des Phthalsäureanhydrids Nach dem Verfahren des Hauptpatents 572 96a wird Phthalsäureanhydrid durch Erhitzen mit Schwefelsäureanhydrid unter Druck sulfoniert. Wenn man dabei die Mischung aus Phthalsäüreanhydrid und Schwefeltrioxyd vorsichtig erwärmt, so kann die Reaktion derart durchgeführt werden, daß fast kein Druck auftritt. Diese Beobachtung führte nun zur überraschenden Erkenntnis, daß man die Sulfonierung des Phthalsäureanhydrids durch Erwärmen einer Mischung von Schwefelsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid auch firn offenen Gefäß ausführen kann. Dies war nicht vorauszusehen.
Da Schwefelsäureanhydrid leicht flüchtig ist, war anzunehmen, daß beim Erhitzen von 1'hthalsäurcanhydrid finit der gesamten, zur Sulfonierung notwendigen Menge Schwefelsäureanhydrid auf Temperaturen, die beträchtlich über dem Siedepunkt des Sulfonierungsmitteis liegen, dasselbe ohne vorherige Sulfonierung abdestillieren würde. Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß bei vorsichtigem Erhitzen der Dampfdruck des Scilfonierungsmittels so langsam ansteigt, daß auch bei Temperaturen, die wesentlich über dem Siedepunkte des Schwefelsäureanhydrids liegen, z. B. bei tgo°, nur eine so geringe Menge Sulfonierungsmittel abdestilliert, daß trotzdem eine Sulfonierung eintritt.
Das neue Verfahren hat den bedeutenden Vorteil, daß es bei verhältnismäßig niedriger Temperatur und unter Anwendung einfachster apparativer Mittel zum Ziele führt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß das überschüssige Schwefelsäureanliydrid durch einfaches Abdcstillier en, _ gegebenenfalls unter vermindertem Druck oder unter Anwendung eines trockenen Luftstromes, aus dem Reaktionsgemisch wiedergewonnen werden kann. Das im Reaktionsgefäß zurückbleibende Sulfonierungsprodukt ist für die Weiterverarbeitung genügend rein, so daß eine Reinigung z. B. durch über-Führung in die Salzform unterbleiben kann.
Gegenüber dem Verfahren der Patentschrift 5oo gi4, hach welchem Sulfophtlillsäure durch Erhitzen mit Schwefelsäure in Gegenwart von Quecksilber oder von Quecksilberverbindungen erhalten wird, besitzt das neue Verfahren den Vorteil, daß es ohne Katalysator und mit einer geringeren Menge Sulfonierungsmittel zum Ziele führt, wobei der überschuß des Sulfonierungsmittels durch Abdestillieren leicht wiedergewonnen werden kann. Dabei gelangt man gleichzeitig zu einem für die Weiterverarbeitung genügend reinen Sulfophthalsäureanhydild, das, falls man nach der erwähnten Patentschrift arbeitet, nur auf recht umständlichem Wege zu gewinnen ist.
Gegenüber dem aus Liebigs tAnnalen, Bd. 487, Jahrgang 1931, S. 29o ff., bekannten Verfahren, wonach Schwefeltrioxyd isi geschmolzenes, auf 19o bis 21o° gehaltenes Phthalsäureanhydrid eingeleitet wird, offenbart das neue Verfahren eine überraschende technische Maßnahme. Im Hinblick auf den niedrigen Siedepunkt des Schwefeltrioxyds und unter Berücksichtigung der hohen Arbeitstemperatur und langen Versuchsdauer des bekannten Verfahrens mußte ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung aussichtslos erscheinen. Darüber hinaus besitzt das neue Verfahren den Vorteil, daß die Sulfonierung bei niedrigerer Temperatur ausgeführt werden kann, was besonders wichtig ist mit Rücksicht auf den Verschleiß der Sulfonierungsapparatur. Weitere wesentliche Vorteile des neuen Verfahrens beruhen auf der Vereinfachung der Apparatur und .auf der. Erhöhung der Betriebssicherheit, da die Ableitungsrohre nicht wie beim bekannten Verfahren durch sublimierendes Phthalsäureanhydrid verstopft werden können.
Beispiel i i o3, 5 Gewichtsteile Phthals.äureanhydrid und 168 Gewichtsteile Schwefelsäureanhydrid werden etwa i 2 Stunden in einem Heizbade von 6o bis 65° erwärmt, wonach sich das Phthalsäureanhydrid fast völlig gelöst hat. Darauf erhitzt man langsam, z. B. innerhalb 6 Stunden, auf 13o bis 14o° und hält während etwa 3? Stunden auf dieser Tempe-. ratur. Man-erhält ein hellgelb gefärbtes Sulfonierungsprodukt, aus dem die in annähernd quantitativer Ausbeute entstehende Sulfophthalsäure durch Auflösen in Wasser und Aussahen abgeschieden werden kann.
Zur Darstellung des freien Sulfophthalsäureanhydrids kann man das überschüssige Schwefelsäureanhydrid durch Erhitzen abdestillieren.
Man erhält dann eine zähe, hellgelbe Masse, die zur weiteren Verarbeitung, z. B. zum Verestern, sofort verwendet werden kann. Beispiel e 148 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid werden mit 24o Gewichtsteilen Schwefeltrioxyd in z bis 2 Stunden auf ioo° erhitzt. Man hält während 6 Stunden auf ioo°, wonach die Hauptmenge des Phthalsäureanhydrids sulfoniert ist. In 8 bis i o Stunden erhitzt man darauf auf 19o°. Nach dieser Zeit destilliert fast kein Schwefeltrioxyd mehr ab. Das in annähernd quantitativer Ausbeute entstehende Sulfonierungsprodukt stellt eine zähe, hellgelbe Masse dar, die noch einige Prozente Schwefeltrioxyd bzw. Schwefelsäure enthält und .die zur weiteren Verarbeitung, z. B. zum Verestern, sofort verwendet werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Abänderung des Verfahrens zur Sulfonierung des Phthalsäureanhydrids gemäß Hauptpatent 572962, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung aus Phthalsäureanhydrid mit Schwefelsäureanhydrid auf Temperaturen bis i 9o° C im offenen Gefäß derart vorsichtig erhitzt, daß nur wenig Schwefelsäureanhydrid abdestilliert.