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Verfahren zur Herstellung von m-Aminophenol Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Herstellung von m-Aminophenol.
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Nach einem bekannten Verfahren zur Erzeugung von m-Aminophenol besteht
der zur Herstellung übliche Vorgang darin, daß man unter Rühren zu einer Natriumhydroxyd-Schmelze
oder zu einer geschmolzenen Mischung von Natrium- und Kaliumhydroxyd das Natriumsalz
der 3-Aminobenzoesäure und bzw. oder 3 Aminobenzoesäure selbst hinzufügt und das
Reaktionsgemisch mehrere Stunden bei einer Temperatur von ungefähr 25o° hält. Während
des Reaktionsverlaufs entweicht Wasserdampf, und die Masse wird zunehmend dickflüssiger.
Auf Grund dieser Eindickung tritt in gewissem Umfang eine Überhitzung des in Berührung
mit den Innenflächen des Schmelzgefäßes stehenden Materials ein, die zur Zersetzung
der zu verarbeitenden Stoffe führt.
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Das Reaktionsgemisch wird in kaltes Wasser eingebracht und unter gesteuerter
Neutralisation und anschließender Destillation oder Kristallisation des rohen m-Aminophenols
weiterverarbeitet.
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Die Mutterlauge aus der Ausfällung des Rohproduktes kann zwecks Extraktion
von etwa verbliebenem m-Aminophenol mit einem geeigneten Lösungsmittel behandelt
werden.
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Es wurde nun gefunden, daß die nach dem oben beschriebenen allgemeinen
Verfahren erzielte Ausbeute an m-Aminophenol dadurch wesentlich verbessert
werden
kann, daß man das Schmelzen in Gegenwart eines kontinuierlichen Stroms von überhitztem
Dampf durchführt. Vorzugsweise wird dabei die Temperatur des Dampfes der der Schmelze
angeglichen, so däß sie beispielsweise etwa 25o bis .3oo° beträgt. Gegebenenfalls
kann ein Dampf von. 'niedrigerer Temperatur angewendet werden; andererseits kann
eine *zu hohe Temperatur jedoch durch Dehydratisieren und Festwerden des Reaktionsgemisches
eine Verminderung der Ausbeute verursachen: -Die Verbesserung der Ausbeute, die
für das Verfahren nach der Erfindung bezeichnend ist, kann anscheinend nicht der
Entfernung der Luft, die Anlaß zur Oxydation sein kann," zugeschrieben werden, denn
der Ersatzdes überhitzten Dampfes durch ein inertes Gas, wie Stickstoff, verbessert
die durch -das oben beschriebene übliche Verfahren erhältliche Ausbeute nicht wesentlich.
" Durch das Verfahren nach der Erfindung würde . eine Vergrößerung der Ausbeute
von nicht weniger als 25 °/o über die nach dem üblichen Verfahren erhältliche hinaus
erreicht.
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Das folgende Beispiel veranschaulicht das Verfahren nach der Erfindung
im Einzelnen und ergänzt die Beschreibung, ohne einen einschränkenden Sinn zu besitzen.
Die Teile sind Gewichtsteile.
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- b Beispiel In ein gußeisernes 1-Liter-Schmelzgefäß, das mit einem
Ankerrührwerk, einem Thermometereinsatz und einem mit Eisenflanschen befestigten
Deckel mit drei Halbzollöffnungen (.6 1,27 cm) versehen war, würden 7o Teile handelsübliche
Kalilauge in Rotuliform, festgestellter Reinheitsgrad 85 0/a, 130 Teile handelsübliche
Natronlauge in Schuppenform, festgestellter Reinheitsgrad 92 % und 1o Teile Wasser
eingebracht. Das Schmelzgefäß wurde darin mit einem Ringbrenner. erhitzt,' dessen
Flamme so eingestellt war, daß die Alkalischmelze bei einer Temperatur von 25o bis
26o° gehalten wurde. Dann wurde das Rührwerk angestellt, und durch eine der Öffnungen
in dem eisengeflanschten Deckel wurde überhitzter Dampf eingeleitet. Verteilt über
1 bis 11/2 Stunden wurden 195 Teile 3-aminobenzoesaures Natrium zugegeben. Die Schmelze
wurde weitere 4 Stunden unter Einleitung von überhitztem Dampf gerührt. Am Ende
dieser Periode wurde die Zuführung von Wärme und überhitztem Dampf unterbrochen,
und anschließend wurden während 30 Minuten 25o Teile Wasser tropfenweise
zugegeben. -Die erhaltene Lösung wurde zusammen mit ihrem Gehalt an suspendierten
festen Teilchen in ein 2-Liter-Becherglas gefüllt, die stark alkalische Lösung mit
konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,o angesäuert und dann mit festem
Natriumbikarbonat auf einen pFI=Wert von fi,o eingestellt. " Die neutrale Lösung
"wurde dann in einen kontinuierlichen Extraktor überführt und- 15 Stunden mit 4oo
Teilen Isopropylacetat extrahiert. Die Isopropylacetatlösung .von m-Aminophenol
wurde destilliert und ergab nach Entfernung des Lösungsmittels unter einem verminderten
Druck von 381 bis 5o8 mm Quecksilber m-Amin.ophenol, .das bei vermindertem Druck
von 729 bis 737 mm Quecksilber. einen Kochpunkt von 185 bis 1g5° aufwies. Die erhaltenen
88 Teile m-Aminöphenol verfestigten sich beim Abkühlen und schmolzen bei 12o bis
z21°. Die Ausbeute betrug 8o,7 % der Theorie.
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In der folgenden. Tabelle sind die bei der Durchführung des Schmelzverfahrens
in Anwesenheit von Luft, Stickstoff und überhitztem Dampf erzielten Resultate, in-
Gestalt von Prozent Ausbeute, einander gegenübergestellt:
| Theo- |
| " Versuch , Ausführungsart- Ausbeute in retische |
| Nr. Teilen Ausbeute |
| A Stickstoff über der Ober- |
| fläche der Schmelze 73 67 |
| B Stickstoff über der Ober- |
| " flache der Schmelze' 71 65 |
| C Weder Stickstoff noch |
| Dampf über der Ober- |
| ' fiäche der Schmelze 67,5 '62 |
| D Weder Stickstoff noch |
| Dampf über der Ober- |
| fläche der Schmelze 71 65 |
| _ E Überhitzter Dampf über |
| der Oberfläche der |
| Schmelze .......... g1,5 84 |
| F Überhitzter Dampf über |
| der Oberfläche der |
| " Schmelze .. ...... 86;6 79,5 |
| G Überhitzter Dampf über - |
| der Oberfläche der |
| Schmelze .......... 88,o 8o,7 |
Abgesehen von der außergewöhnlichen Ausbeuteverbesserung beim Überleiten von überhitztem
Dämpf über die Oberfläche der Schmelze bleibt letztere flüssig und ist leicht zu
rühren. Wurde der überhitzte Dampf - durch Stickstoff ersetzt oder wurde weder Stickstoff
noch Dampf über' die Oberfläche der Schmelze geleitet, so wurde die Masse während
des letzten Teils der Heizperiode dickflüssig und schwer zu rühren. " Selbstverständlich
kann auch 3-Aminobenzoesäure oder deren Mischungen mit einem ihrer Salze, z. B.
mit 3-arninobenzoesaurem Natrium, für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden.
Ebenso kann Natronlauge allein an Stelle eines Gemisches von Natron- und Kalilauge
angewandt werden.
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Außer durch Einleiten von Dampf als solchem -in das geschmolzene Reaktionsgemisch
im Schmelzgefäß kann selbstverständlich im wesentlichen der gleiche .Effekt erzielt
werden, wenn man, etwa durch Versprühen, eine geeignete Menge Wasser in die Schmelze
einführt. Das Einsprühen von Wasser in die Schmelze bringt jedoch einen erhöhten
Wärmebedarf zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur im Reaktiorisgemisch
mit sich,. und die Anwendung von
überhitztem Dampf ist deshalb vom
Standpunkt der Durchführung des Verfahrens aus vorzuziehen.