DE953701C

DE953701C - Verfahren zur Herstellung von Sulfobenzoesaeure oder ihren Salzen

Info

Publication number: DE953701C
Application number: DEB32517A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Georg Trieschmann; Dr Gotthilf Wenner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1954-09-08
Filing date: 1954-09-08
Publication date: 1956-12-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Sulfobenzoesäure oder ihren Salzen Es ist bekannt, daß man Sulfobenzoesäuren erhält, wenn man Tolnolsulfonsänren mit Salpetersäure unter Druck oxydiert (vgl. die französische Patentschrift I o38 739). Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß Nebenreaktionen bei den erforderlichen Reaktionsbedingungen nicht vermieden werden können. Das Verfahren führt somit zu schlechten Ausbeuten und kann deshalb nicht befriedigen. Man hat ferner Toluolsulfonsäuren auch schon in alkalischer Lösung mit Kaliumpermanganat behandelt, jedoch ist ein solches Verfahren durch den Verbrauch teurer Chemiekalien für die Technik unwirtschaftlgich und nicht tragbar.
Es wurde nun gefunden, daß sich Sulfobenzoesäure ohne Nebenreaktionen in guter Ausbeute erhalten läßt, wenn man Cumol sulfoniert und die erhaltene Cumolsulfonsäure mit Salpetersä,ure bei gewöhnlichem Druck und erhöhter Temperatur oxydiert.
Die Sulfonierung des Cumols kann in üNicher Weise erfolgen, beispielsweise durch Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure. Sie führt fast ausschließlich zu Cumolsulfonsäure. Die Oxydation wird mit Salpetersäure bei gewöhnlichem Druck und erhöhter Temperatur, z. B. oberhalb von 700, insbesondere zwischen etwa go und IIoO, durch- geführt. Vorteilhaft lassen sich dabei Salpetersäurekonzentrationen von etwa 10 bis 40°/o verwenden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, dem Oxydationsgemisch noch geringe Mengen, z. B.
I bis 30/0 an Mangan- und/oder Vanadinverbindungen, zuzusetzen, die zweckmäßig in der wäßrigen Salpetersäure löslich sind. GeeigneteVerbindungen sind beispielsweise Alkalipermanganate, Mangancarbonat und Vanadylsulfat. Statt die Cumolsulfonsäure selbst zu oxydieren, kann man auch ihre wasserlöslichen Salze, z. B. ihre Alkali-oder Erdalkalisalze, verwenden. Besonders vorteilhaft sind dabei diejenigen der Erdalkalien, z. B. des Calciums, da diese nach der Oxydation zu den in Wasser wenig löslichen sauren Salzen der Sulfobenzoesäuren führen, die eine besonders leichte Abtrennung aus dem Oxydationsprodukt ermöglichen. Die erhaltenen Salze können dann in üblicher Weise in die freie Säure übergeführt werden.
Die Durchführung der Oxydation kann z. B. so erfolgen, daß man ein Gemisch ides Calciumsalzes der Cumolsulfonsäure und wäßriger Salpetersäure in einem offenen Gefäß erhitzt, z. B. unter Rückflußkühlung zum Sieden bringt, und die durch Verbrauch abnehmende Konzentration der Salpetersäure laufend durch Zugabe einer höherkonzentrierten wiederherstellt. Diese Arbeitsweise ist besonders vorteilhaft, wenn man die genannten Mangan- und Vanadinverbindungen mitverwendet und die nach Abtrennung des Oxydationsproduktes erhaltene Mutterlauge direkt für weitere Oxydationen der Cumolsulfonsäure wieder verwendet.
Die Sulfobenzoesäure ist ein wertvolles Zwischenprodukt; sie dient unter anderem zur Herstellung von Farbstoffen und Oxybenzoesäure.
Die im Beispiel angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel In 1000 Teile 23°/oigem Oleum werden unter Kühlen und Rühren langsam 720 Teile Cumol bei einer Temperatur von 20 bis 300 eingetragen und die Mischung zur Vervollständigung der Umsetzung noch I Stunde auf 500 erwärmt. Nach dem Erkalten versetzt man das Gemisch mit IoooTeilen Eis und neutralisiert mit einer Aufschlämmung von 600 bis 700 Teilen Carbidkalk in I000 bis 2000 Teilen Wasser. Bei 60 bis 700 wird nun vom Festkörper abgesaugt und der Filterkuchen ausgewaschen. Die Mutterlauge enthält das sehr leichtlösliche Calciumsalz der Cumolsulfonsäure. das im Vakuumverdampfer eingeengt in einer Ausbeute von etwa goO/o erhalten wird. Zur Oxydation ist es jedoch nicht erforderlich, das wasserfreie Salz zu verwenden, es eignet sich in gleicher Weise auch die bis zur beginnenden Kristallisation eingedampfte Lösung.
220 Teile des so erhaltenen Salzes werden nach Zugabe von 10 Teilen Kaliumpermanganat, 2 Teilen Vanadylsulfat und IOOO Teilen 300/obiger Salpetersäure auf etwa IOO° erhitzt. Im Verlauf von 6 Stunden läßt man dann unter kräftigem Rühren 380 Teile gS0/oiger Salpetersäure zufließen und setzt das Erhitzen und Rühren noch weitere 12 Stunden fort.
Dann kühlt man auf etwa I50 ab und läßt das Calciumsalz der Sulfobenzoesäure auskristallisieren. Die Kristalle saugt man scharf ab und trocknet sie bei 80 bis go0 auf dem Wasserbad.
Man erhält I43 Teile. Das erhaltene Salz hat eine Säurezahl von 251. Es läßt sich aus Wasser umkristallisieren.
Verwendet man die beim Absaugen der Kristalle erhaltene Mutterlauge zu neuen Oxydationsansätzen, indem man in ihr erneut 220 Teile Cumolsulfonsäure löst und unter gleichen Reaktionsbedingungen, wie oben beschrieben, mit 380 Teilen 980/,iger Salpetersäure behandelt, so erhält man I85 Teile des Calciumsalzes der Sulfobenzoesäure.
Setzt man die Oxydation unter Verwendung der Mutterlauge in entsprechender Weise fort, so erhält man Durchschnittsausbeuten von über 8o0/o.
PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Sulfobenzoesäuren oder ihren Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß man Cumol sulfoniert und die erhaltenen Cumolsulfonsäuren bzw. ihre Salze mit Salpetersäure bei gewöhnlichem Druck und erhöhter Temperatur oxydiert.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxydation in Gegenwart geringer Mengen löslicher Mangan- und/ oder Vanadinverbindungen durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften.

Französische Patentschrift Nr. I 038 739.