DE844293C

DE844293C - Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Aldehydcarbonsaeuren

Info

Publication number: DE844293C
Application number: DEB7021D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Becke; Walter Dr Flemming
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1940-05-26
Filing date: 1940-05-26
Publication date: 1952-07-17

Description

Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Aldehydcarbonsäuren Man hat bereits vorgeschlagen, aliphatische Aldehydcarbonsäuren durch Kondensieren von Chloracetalen mit Malonsäureestern und Verseifen der entstandenen Esteracetale herzustellen. Ein anderes Verfahren zur Herstellung dieser Säuren, insbesondere solcher, in denen die Aldehyd- und Carboxylgruppe weiter voneinander entfernt sind, besteht in der Behandlung der Ozonide von Olefincarbonsäuren mit Zinkstaub und Wasser. Aus Olsäure erhält man auf diese Weise den .Azelainsäurehalbaldehyd. Alle diese Verfahren sind umständlich und liefern nur schlechte Ausbeuten.
Es ist ferner bekannt, daß die katalytische Oxydation von Ketonen in flüssiger Phase mit Sauerstoff oder Luft zu Carbonsäuren führt (vgl. Patentschriften 583704, 590365 und 597973). Bei derartigen Oxydationen, die üblicherweise in Gegenwart einer starken organischen Säure, vorzugsweise der Essigsäure, ausgeführt werden, erhält man im Fall der aliphatischen Ketone neben Monocarbonsäugen auch in weehselnden Mengen- die diesen entsprechenden Aldehyde. Alicyclische Ketone liefern nach den bisherigen Erkenntnissen jedoch ausschließlich Carbonsäuren, ünd"iwarDicarbonsäuren.
Es wurde nun gefunden, daß man durch katalytische Oxydati%p alicyclischer Ketone in der flüssigen Phase "die, wie eingangs erwähnt, bisher schlecht zugänglichen aliphatischen Aldehydcarbonsäuren erhält, wenn man ohne Zusatz organischer Säuren, insbesondere niedrigmolekularer Fett- säuren, Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase so einwirken läßt, daß im Umsetzungsgemisch stets noch alicyclisches Keton vorhanden ist.
Bei der Herstellung von Adipinsäure aus Cyclohexanon arbeitete man üblicherweise in Anwesenheit etwa der gleichen Gewichtsmenge von Essigsäure. Vermindert man nun die Essigsäuremenge beispielsweise auf ein Zehntel, .so entsteht neben Adipinsäure eine wesentliche Menge des Adipinsäurehalbaldehyds, der 8-Aldehydcapronsäure. Verwendet man noch weniger oder überhaupt keine Essigsäure, so ist die Aldehydcarbonsäure das Haupterzeugnis.
Als Katalysatoren verwendet man die üblichen Oxydationskatalysatoren, z. B. Kobalt, Mangan, Kupfer, Eisen oder Vanadium oder deren Salze, z. B. die Nitrate.
Die vorteilhaftesten Umsetzungstemperaturen liegen zwischen 50 und i2o°; man kann gegebenenfalls auch unter erhöhtem oder vermindertem Druck arbeiten. Auch kann man inerte Lösungsmittel mitverwenden. Das Verfahren läßt sich auch kontinuierlich ausführen, insbesondere kann man auch die nach dem Abscheiden der Aldehydcarbonsäuren zurückbleibende Mutterlauge zu einem neuen Ansatz mitverwenden.
Um eine Weiteroxydation der Aldehydcarbonsäuren zu vermeiden, sorgt man dafür, daß im Umsetzungsgemisch stets noch alicyclisches Keton anwesend ist. Da die Aldehydcarbonsäuren in mehreren tautomeren Formen vorliegen können, kristallisieren sie im Gegensatz zu . den Dicarbonsäuren meist nicht beim Fortschreiten der Umsetzung aus der Umsetzungsflüs9igkeit aus. Mit zunehmendem Gehalt an Aldehydcarbonsäuren wird die Umsetzungslösung schließlich so viskos, daß das Einleiten des oxydierenden Gases erschwert wird. Auch deshalb ist die Umsetzung nicht bis zum vollständigen Verbrauch des Ketons zu treiben.
Die in den nachstehenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Beispiel t In ein zylindrisches Gefäß, dessen Boden mit einerFilterplatte versehen ist und auf das ein Rückflußkühler aufgesetzt ist, füllt man ein Gemisch von 5oo Teilen Cyclohexanon mit 6,6 Teilen Mangannitrat [Mn (N O3)2 # 4 H2 0]. Man leitet nun von unten Luft mit einer Geschwindigkeit von 125 Teilen in der Stunde ein und erwärmt gleichzeitig. Bei einer Temperatur von etwa 70° setzt die Sauerstoffaufnahme lebhaft ein. Nachdem etwa 625 Teile Luft durchgeleitet worden sind, beginnt die Lösung sehr viskos zu werden; man unterbricht dann die Oxydation. Das Gemisch wird im Vakuum destilliert. Aus dem Destillat erhält man 4oo Teile Cyclohexanon. Der Rückstand besteht aus ioo Teilen einer braun gefärbten Kristallmasse, die ein Gemisch

verschiedener Tautomerer der #,-Aldehydcapron- 7

säure ist. S

Beispiel e In der im Beispiel i beschriebenen Weise behandelt man 5ooTeile Methylcyclohexanon mit 625 Teilen Luft bei 9o°. Nach dem Abdestillieren des nicht umgesetzten Methylcyclohexanons (31o Teile) erhält man als Rückstand 183 Teile einer Aldehydcarbonsäure mit der Säurezahl 384 und der Carbonylzahl 5oo. Durch Destillation kann man sie weiter reinigen.
Beispiel 3 5oo Teile Cyclopentanon werden in der im Beispiel i beschriebenen Weise mit 315 Teilen Luft bei 9o bis 95° behandelt. Nach Verdampfen des überschüssigen Cyclopentanons (43o Teile) erhält man als Rückstand 85 Teile eines aus etwa 85"/o y-Aldehydbuttersäure und etwa 15% Glutarsäure bestehenden Gemisches.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Aldehydcarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man auf alicyclische Ketone in flüssiger Phase in Gegenwart von Katalysatoren ohne Zusatz organischer Säuren Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase so einwirken läßt, daß im Umsetzungsgemisch stets noch alicyclisches Keton vorhanden ist.