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Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureanhydriden Nach dem: Verfahren
des Patents 69q.699 werden Aldehyde durch sauerstoff- oderozonhaltige Gase in die
entsprechenden Anhydride übergeführt, gegebenenfalls in Gegenwart von Manganacetat.
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Bei weiterer Bearbeitung des Verfahrens wurde nun gefunden, daß man
mit ausgezeichnetem: Erfolg an Stelle des Manganacetats als Zusatzstoffe auch die
Metalle iselbst oder andere Metallverbindungen verwenden kann, welche die Oxydation
der verwendeten Aldehyde fördern und einer Hydrolyse des gebildeten Anliydrids.
durch das bei der Reaktion gleichzeitig entstehende Wasser möglichst entgegenwirken.
Als solche kommen vorzugsweise solche: Metallverbindungen und Metalle in Betracht,
welche mehrere Wertigkeitsstufen bilden. Solche Metalle sind z. B. Kupfer, Silber,
Magnesium; Zink, Quecksilber, Aluminium, Thallium, Titan, Zinn, Vanadium, Wismut,
Chrom, Uran, Mangan, Kobalt, Nickel, Platin usw. Die Metallverbindungen lassen sich
in Form der Oxyde oder Salze organischer und anorganischer Säuren (außer Acetaten)
oder als organische Metallverbindungen, z.-B. Kobalt-, Kupfer- oder Manganacetylaceton
usw., -verwenden. Es genügt, einen Zusatzstoff, zu nehmen; es können aber auch mehrere
Zusatzstoffe gleichzeitig zuweilen unter Erzielung besonderer Wirkung angewandt
werden. Auch die vorliegende- Ausführungsform des Verfahrens läßt sich in der gleichen-
Weise: kontinuierlich und diskontinuierlich gestalten und kann mit oder ohne Anwendung
von Druck ausgeführt werden. Beispiel i In ein mit Kühlvorrichtungen versehenes
Rührgefäß, in welchem roo Gewichtstelle Essigsäureanhydrid mit 2 Gewichtsteilen
Kupfer-, o,5 Gewichtsteilen Silber- und i Gewichtsteil Kobaltnitrat vorgelegt worden
sind, werden 5oo Gewichtsteile Acetaldehyd zuge= geben. In die Flüssigkeit werden
unter Rühren und Kühlen in 36 Minuten 112 :Gewichts= teile Sauerstoff eingeleitet.
Es wird bei 4q.° und einem Überdruck von i Atm: gearbeitet. Nach beendeter Oxydation
wird das Reaktionsgemisch schnell auf z. B. o° heruntergekühlt.
Die
Ausbeute an Essigsäureanhydrid beträgt 7o% der Theorie.
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Durch fraktionierte Vakuumdestillation las-
sen sich etwa 63% des theoretisch aus . l |
angewandten Aldehyd zu erwartenden A, |
drids in reinbr Form erhalten. Beispiel 2 Die Arbeitsweise ist wie in Beispiel i.
Es werden jedoch 5o Gewichtsteile Eisessig als Lösungsmittel mit 8 Gewichtsteilen
Kobaltcarbonat vorgelegt und 6oo Gewichtsteile Butyraldehyd zugegeben. Bei einem
Überdruck von 2 Atm. und bei ,5 i ° wird im Laufe von
30 Minuten so lange
Sauerstoff eingeleitet, bis die Oxydation beendet ist: Es werden 43% des angewandten
Butyraldehyds zu Buttersäureanhydrid umgesetzt. Der Rest besteht aus Buttersäure.
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Nach der im Beispiel i am Schluß beschriebenen Arbeitsweise kann man
39g5% des theoretisch aus dem angewandten Aldehyd zu erwartenden Anhydrids in reiner
Form erhalten. Beispiel 3 Die Arbeitsweise ist dieselbe wie in Beispiel i. Es werden
jedoch als Lösungsmittel Zoo Gewichtsteile Eisessig mit 2 Gewichtsteilen Kupferformiat
und 6 Gewichtsteilen Kobaltbutyrat vorgelegt. Nach der Zugabe von 3oo Gewichtsteilen
Oenanthaldehyd (94%ig) werden bei einer Temperatur von 44° und bei . einem, Überdruck
von 2,5 Atm: etwa 42 Gewichtsteile Sauerstoff ,im: Verlauf von 30 Minuien
eingeleitet. Es werden 66% der Theorie an Oenanthsäureanhydrid erhalten; der ,übrige
Oenanthaldehyd wird zu Oenanthsäure oxydiert.
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Nach der ünn Beispiel i am S_ chluß beschriebenen Arbeitsweise kann
man 54% des theoretisch aus dein angewandten Aldehyd zu erwartenden Aashydrids in
reiner Form: gewinnen.
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Beispiel 4 .
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Die Arbeitsweise -ist die gleiche wie im Beispiel i. Es werden -jedoch
als Lösungsmittel, 30o Gewichtsteile Eisessig mit 0,5 Gewichtsteilen Kupfer-,
i,2 Gewichtsteilen Kobalt- und 2 Gewichtsteilen Wismutpulver vorgelegt. Nach Zugabe
von Zoo Gewichtsteilen Crotonaldehyd wird bei 30° und einem Überdruck von 2 Atm.
Sauerstoff eingeleitet, so daß die Oxydation nach annähernd 5 Stunden beendet ist.
Es werden etwa q.5 0/0 der Theorie an Crotonsäureanhydrid erhalten.
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Nach der im Beispiel i am. Schluß beschriebenen Arbeitsweise kann
man 36,5% des theoretisch aus dem angewandten Aldehyd zu erwartenden Aashydrids
in reiner Form erhalten. Beispiel 5 In einen mit entsprechenden Kühlvorrich-.xungen
versehenen Reaktionsturm wird ein Gemisch von 264 Gewichtsteilen Acetaldehyd ünd
6oo Gewichtsteilen Eisessig, in welchem 4 Gewichtsteile Kobaltacetylaceton gelöst
sind, im: Laufe i Stunde kontinuierlich eingetragen und gleichzeitig kontinuierlich
unter guter Durchmischung 96 Gewichtsteile Sauerstoff eingeleitet. Die Oxydation
erfolgt unter gewöhnlichern Druck und bei einer Temperatur von etwa 44°. In dem
Maße, wie das Aldehyd-Eisessig-Gemisch in den Turm hineingelangt, läuft dis entsprechende
Menge des fertigen Reaktionsgemisches kontinuierlich aus dem Turm ab. 50% .des oxydierten
Acet-Aldehyds werden in Form von Anhydrid erhalten.
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Nach . der im: Beispiel i am Schluß beschriebenen-Arbeitsweise kann
man 44% des oxydierten Aldehyds in Form -von Anhydrid erhalten. Beispiel 6 Die Arbeitsweise
ist wie im Beispiel i: Es werden ioo Gewichtsteile Eisessig als Lösungsmittel vorgelegt
und 5 Gewichtsteile Kobalt- und 2,5 Gewichtsteile Manganpropionat und 3oo Gewichtsteile
Acetaldehyd zugegeben. Die Oxydation wird in i Stunde bei ungefähr 45' und einern
Überdruck von 2 Atm. durchgeführt. Es werden q.8% des theoretisch zu erwartenden
Aashydrids .erhalten.
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Nach .der im -Beispiel i am Schluß beschriebenen Arbeitsweise können,
etwa 430/0 des aus dem angewandten Aldehyd zw erwartenden Aashydrids gewonnen werden.
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Beispiel 7.
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Die Arbeitsweise entspricht der im Beispiel i. Es werden jedoch als
Lösungsmittel ioo Gewichtsteile Isobuttersäure mit 2 Gewichtsteilen Manganacetylaceton
und 4 Gewichtsteilen Köbaltcarbonat vorgelegt und 5oo Gewichtsteile Isobutyraldehyd
zugegeben. Bei einem Überdruck von 2,8 Atm. und bei einer Temperatur von. 42° wird
im Läufe von 45 Minuten so länge Sauerstoff eingeleitet, bis die Oxydation beendet
ist: Es werden etwa 400/0 des angewandten Isobutyraldehyds zu Isobuttersäureanhydrid
umgesetzt.
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Nach der im Beispiel i am Schluß beschriebenen Arbeitsweise kann man
36% des theoretisch aus dem angewandten Aldehyd zu erwartenden Aashydrids irr reiner
Form erhalten.