DE859143C

DE859143C - Verfahren zur Herstellung von organischen Eisen- und Aluminiumverbindungen vom Typ der Eisen- und Aluminiumalkoholate

Info

Publication number: DE859143C
Application number: DEF2496A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Schmidt; Otto Dr Dr H C Bayer
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1950-08-24
Filing date: 1950-08-24
Publication date: 1952-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung von organischen Eisen- und Aluminiumverbindungen vom Typ der Eisen- und Aluminiumalkoholate Durch Einwirkung von wasserfreiem Natriumäthylat auf in wasserfreiem Alkohol gelöstes sublimiertes Ferrichlorid erhält man Eisenäthylat. Auf die gleiche Weise lassen sich auch Aluminiumalkoholate herstellen. Diese lassen sich außerdem durch Auflösen von aktiviertem Aluminium in Alkohol herstellen. Derartige Metallalkoholate sind in organischen Lösungsmitteln löslich und setzen sich mit Wasser unter Bildung der betreffenden Metallhydroxyde um. Sie finden Verwendung als Katalysatoren zur Herstellung kolloider Metallhydroxydsole usw.
Im Schrifttum ist ein Verfahren beschrieben, bei dem sublimiertes Eisenchlorid in absolutem Alkohol gelöst und diese Lösung unter peinlichstem Fernhalten von Wasser mit trockenem Ammoniakgas gesättigt wird. Hierbei entsteht sofort eine hellgelbe Fällung. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von organischen Eisen- und Aluminiumverbindungen vom Typ der Eisen- und Aluminiumalkoholate, das in der Weise durchgeführt wird, daß man auf in einem Alkohol gelöstes Eisen- bzw. Aluminiumhalogenid Ammoniak oder ein Amin in einer Menge einwirken läßt, daß die zunächst stark sauer reagierende Lösung neutral oder annähernd neutral reagiert, daß also noch keine Fällung einer Eisen- bzw. Aluminiumverbindung eintritt. Man erhält auf diese Weise Verbindungen, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind und die mit Wasser die betreffenden Metallhydroxyde liefern. Vermutlich gehören diese Verbindungen gleichfalls zur Gruppe der Metallalkoholate.
Das neue Verfahren zur Darstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen, mit Wasser leicht hydrolysierbaren Verbindungen vom Typus der Eisen-bzw. Aluminiumalkoholate bietet erhebliche Vorteile gegenüber den oben geschilderten Herstellungsweisen; im Fall der Eisenverbindung gestaltet sich das Arbeiten mit Ammoniak bzw. einem Amin wesentlich bequemer und billiger als mit Alkalialkoholaten. Bei den entsprechenden Aluminiumverbindungen kommt dazu noch der Vorteil, daß man die teuere Stufe des metallischen Aluminiums vermeidet und z. B. von dem leicht zugänglichen billigen Aluminiumchlorid ausgehen kann.
Das neue Verfahren wird so ausgeführt, daß ein wasserfreies Halogenid des Eisens bzw. des Aluminiums in einem absoluten Alkohol gelöst wird, wobei vorzugsweise auf i Mol des betreffenden Metallhalogenids wenigstens 3 Mol Alkohol angewendet werden, und dann trockenes, gasförmiges oder in einem organischen Lösungsmittel gelöstes Ammoniak zugegeben wird, bis die Lösung beim Tüpfeln auf feuchtem Indikatorpapier nicht mehr sauer reagiert. Mitunter empfiehlt sich außerdem noch ein Zusatz von Benzol, Äther oder anderen inerten Lösungsmitteln, um die Abtrennung des gleichzeitig entstehenden unlöslichen Ammoniumhalogenids zu erleichtern. An Stelle von Ammoniak können auch Derivate des Ammoniaks, z. B. aliphatische, hydroaromatische oder aromatische Amine, Verwendung finden. Doch wird man im allgemeinen aus Gründen der Wohlfeilheit dem Ammoniak den Vorzug geben, wie auch normalerweise aus dem gleichen Grund die Chloride des Eisens und Aluminiums den anderen Halogeniden vorgezogen werden.
Die bei der Einwirkung des Ammoniaks oder seiner Derivate auf die gelösten Metallhalogenide eintretende Erwärmung wird durch Kühlung in mäßigen Grenzen gehalten und soll beim Eisen 5o° nicht übersteigen. Nach Beendigung der Reaktion wird das gleichzeitig entstandene halogenwasserstoffsaure Salz des Ammoniaks bzw. seiner Derivate nach bekannten Methoden entfernt und durch Waschen mit Alkohol, Benzol oder Äther usw. von anhaftenden Resten der Lösung befreit. Die nunmehr klaren, im Fall der Aluminiumverbindung wasserhellen, im Fall der Eisenverbindung tiefbraunen Lösungen können dann noch durch Eindampfen von überschüssigem Lösungsmittel befreit werden, wobei vor allem im Fall des Eisens vorteilhaft im Vakuum bei Temperaturen unter 50° gearbeitet wird, um Zersetzung zu vermeiden. Die nach dem vorliegenden Verfahren erhältlichen Verbindungen des Aluminiums und Eisens sind gegen Feuchtigkeit empfindlich und müssen in geschlossenen Gefäßen aufbewahrt werden. Sie können z. B. als Katalysatoren Verwendung finden. Beispiel i In einem mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer versehenem Glaskolben von 21 Inhalt, der gegen das Eindringen von Luftfeuchtigkeit durch ein mit festem Ätzkali versehenes, am oberen Kühlerende befindliches Trockenröhrchen geschützt ist, werden 133 g wasserfreies Aluminiumchlorid in Zoo g absolutem Alkohol gelöst, wobei man durch Außenkühlung die Temperatur unter 6o° hält. Dann werden noch 500 ccm trockenes Benzol zugefügt, und es wird trockenes Ammoniakgas unter Rühren eingeleitet. Hierbei wird die Temperatur der Reaktionslösung unter 6o° gehalten. Alsdann beginnt die Abscheidung von Ammonchlorid. Wenn ein Tropfen des Reaktionsgemisches auf feuchtem Indikatorpapier neutrale Reaktion erkennen läßt, wird die Zugabe von Ammoniak beendet und nach io Minuten Rühren das ausgefallene Ammonchlorid unter Vermeidung der Einwirkung von Feuchtigkeit abgesaugt und mit trokkenem Benzol nachgewaschen. Das Filtrat stellt eine farblose Flüssigkeit dar, die sich wie eine Lösung von Aluminiumäthylat in Benzol verhält.
An Stelle von 133 g Aluminiumchlorid können z. B. auch 266 g Aluminiumbromid und an Stelle von Zoo g Äthylalkohol z. B. 250 g Propylalkohol oder 300 g Butylalkohol angewendet werden. Beispiel 2 162 g sublimiertes Ferrichlorid werden wie in Beispiel i in 3oo g n-Butanol unter Kühlung gelöst, mit 500 ccm Benzol versetzt, und es wird Ammoniak eingeleitet, bis die Lösung neutral reagiert. Die Temparatur soll hierbei nicht über qo bis 50° steigen. Nach dem Abfiltrieren und Auswaschen des ausgefallenen Ammonchlorids wird eine tiefbraune klare Lösung erhalten, die beim Stehen an feuchter Luft oder beim Zusammenbringen mit Wasser braunes Eisenhydroxydgel liefert. Durch Eindampfen im Vakuum kann überschüssiges Lösungsmittel entfernt werden. Beispiel 3 An Stelle des in Beispiel 2 angewandten Ammoniaks wird unter sonst gleichen Bedingungen eine Lösung von 297 g trockenem Cyclohexylamin in 25ocemBenzol zugetropft. Nach Entfernung des ausgefallenen Cyclohexylammoniumchlorids wird eine tiefbraune Lösung mit denselben Eigenschaften wie in Beispiel 2 beschrieben erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von organischen Eisen- und Aluminiumverbindungen vom Typ der Eisen- und Aluminiumalkoholate durch Einwirkung von Ammoniak auf die entsprechenden in Alkohol gelösten Metallhalogenide, dadurch gekennzeichnet, daß man auf in einem Alkohol gelöstes Eisen- bzw. Aluminiumhalogenid, gegebenenfalls in Gegenwart weiterer inerter Lösungsmittel, so viel Ammoniak bzw. Amin einwirken läßt, daß die zunächst stark sauer reagierende Lösung neutral oder annähernd neutral reagiert, also praktisch noch keine Fällung einer Eisen- bzw. Aluminiumverbindung eintritt. z. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von organischen Aluminiumverbindungen vom Typ der Aluminiumalkoholate das Ammoniak bzw. Amin auch im Überschuß auf das in einem Alkohol gelöste Aluminiumhalogenid zur Einwirkung gebracht, jedoch eine Fällung einer Aluminiumverbindung vermieden wird.