DE2258530A1

DE2258530A1 - Verfahren zur herstellung von 4.4'dinitrostilben-2.2'-disulphonsaeure

Info

Publication number: DE2258530A1
Application number: DE19722258530
Authority: DE
Inventors: Hans Rudolf Bolliger; Jeffrey Ray Nash Mcgilvray; Geoffrey Smith
Original assignee: Clayton Aniline Co Ltd
Current assignee: Clayton Aniline Co Ltd
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1973-06-07
Also published as: CA983026A; IT973782B; GB1381730A; FR2164182A5; JPS4875553A; BE792103A; ES409127A1; BR7208423D0; CH576954A5

Description

DR. BER3 DIPL.-ING. STAPF

PATEWTAK'A'XLTE β MÜNCHEN SO. MAUCRKIRCHERSTR. 48

Anwaltsakte 23 137

m.

THE CLAYTON ANILINE COMPANY.LIMITED Clayton, Manchester, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von 4.4'-Dinitrostilben-2.2'-disulphonsäure.

4.4¹-Dinitrostilben-2.2^f-disulphonsäure ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von Farbstoffen und Textilhilfsmitteln. Die Verfahren zu ihrer industriellen Herstellung sind allgemein bekannt und bestehen in der oxydativen Kondensation von 2 Mol 4-Nitrotoluol-2-sulphonsäure

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unter ίι.]';;¹.] iiicliC;) ]"'ν.·β:ί ΐϊί-ιιπ^^:;· 'ί j.

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Als Oxydationsmittel für die Kondensation wurden Sauerstoff (Luft) in Gegenwart eines Katalysators oder Nakriuinhypochlorit-Lösung beschrieben (vgl. z.B. Kirk Othicer Encyl. Chemical Technology, 2. Auflage, Band 19, S. 1 ff.).

Die Verwendung von Natriumhypochlorit-Lösung als Oxydationsmittel bringt zahlreiche Nachteile mit sich. Es müssen große Flüssigkeitsmengen transportiert, verarbeitet und gelagert werden, deren Aktivität sich abhängig von der Temperatur, dem Baumaterial der Vorratsbehälter und geringen Mengen von Verunreinigungen in der Flüssigkeit selbst, sich ständig ändert. Diese Instabilität ist während der warmen Jahreszeit besonders ausgeprägt. Außerdem weisen die großen Mengen des in den Hypochlorit-Lösungen ständig vorliegenden NaCl eine nachteilige Wirkung auf, begrenzen die zulässige Konzentration der während der Urnsetzung gebildeten Zwischenprodukte und be-

einflussen hierdurch die Produktivität. I

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BAO

Die Oxydation mit Sauerstoff oder Luft verläuft im allge-' meinen sehr langsam,, weshalb auch bei Anwesenheit von Katalysatoren sehr lange Umlaufzeiten erforderlich sind.

Die Erfindung betrifft ein neues und vereinfachtes Herstellungsverfahren, mit dessen Hilfe diese Nachteile vermieden werden können.

Gemäß dem neuen Verfahren wird Jj-Nitrotoluol-2-sulphonsäure mittels gasförmiger oder flüssiger Halogene, im besonderen mittels Chlor oder Brom oxydiert. Diese Reagenzien stehen in guter und konstanter Qualität zur Verfügung. Infolge der besseren Stabilität und den erforderlichen verhältnismäßig ijerinneren Volumina werden die Verarbeitung^- und Lagerungsproblerne bei Verwendung von Halogenen anstelle der Natriumhypochlorit-Lösung vermindert· Ein itfeiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt .in der Verwendung der freien Säure anstelle ihres Natriumsalzes.

Außerdem führt die Verwendung, von Halogenen, im besonderen von Chlor und Brom, als Oxydationsmittel zu hohen Reaktionsgeschwindigkeiten, was eine erhöhte Produktivität bedeutet. Die oteuerunr der Reaktion ist einfach.

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Das Verfahren ist für eine kontinuierliche oder zyklische Verfahrensweise geeignet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine wässrige Lösung der ^-Hitrotoluol-2-sulphonsäure als Lösung der freien Säure nach und nach zu einem wässrigen alkalischen Medium bei Gleichzeitiger Einführung des flüssigen oder gasförmigen Halogens zugegeben. Zweckmäßig sollte überall eine geringe Konzentration von verfügbarem Halogen vorliegen.

Die Reaktion wird bei einer Temperatur unterhalb des Kochpunktes des Reaktionsgemisches, vorzugsweise bei 80 bis 90⁰C durchgeführt.

Nach Beendigung der oxydativen Kondensation wird die Lösung erforderlichenfalls durch Zugabe einer Säure neutralisiert und anschließend abgekühlt. Das Produkt wird vorzugsweise durch Filtrieren isoliert. Durch Zugabe von Salz kann die Ausbeute gesteigert werden.

Nach einem alternativen Verfahren /,ur Aufarbeitung des Resktionsgemisches findet keine neutralisation statt. In diesel. Γ;;11 nui'< die Zugabe von Halogen so lange fortgesetzt werden, bis eich das Cemisch auf eine Temperatur von

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etwa 50 C abgekühlt hat.

In den folgenden Beispielen sind Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen, sofern nicht etwas anderes ausdrücklich vermerkt ist.

Beispie,! 1

23,4 Teile einer 47$igen kaustischen Sodälösung (spez. Gew.: 1,5) werden zu IO8 Teilen heißem Wasser zugegeben. Während 20 Minuten werden 11,07 Teile lOO^iger 4-Nitrotoluol-2-sulphonsäure (Mol Gew.: 217) in Form einer etwa 38$ Gewicht: Volumen-Lösung in Wasser zugesetzt, wobei die Temperatur zwischen 80 und 90⁰C gehalten wird. Gleichzeitig wird unter ausreichendem Rühren Chlorgas unter die Oberfläche eingeleitet, wobei ausreichend gerührt wird, so daß ein konstanter,geringer Überschuß aufrechterhalten wird. Die Zugabe des Chlors (bis zu einer Gesamtmenge von 4,8 Teilen) wird etwa 40 bis 60 Minuten bei einer Temperatur von 80 bis 90°C fortgesetzt. Zweckmäßig sollte überall eine geringe Konzentration.an freiem Halogen nachweisbar sein.

Die klare Lösung wird anschließend durch Zugabe von 3 Teilen lOO^iger H₂SO^ (Mol Gew.: 98) in Form einer etwa 50#igen Lösung neutralisiert und anschließend abgekühlt.. Die Ausbeute

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des Produktes kann durch Zugabe von Salz erhöht werden. Das Produkt wird durch Filtrieren isoliert und ergibt 8 bis 8,5 Teile 4. 4' -Dinitrostilben-2.2' -disulphorisaure (Mol Gew.: 430).

Das obige Beispiel kann wiederholt werden, ohne daß am Ende Schwefelsäure zugegeben wird. In diesem Fall wird die Zuführung von Chlorgas während der Abkühlung solange fortgesetzt , bis eine Temperatur von etwa 50⁰C erreicht wird. Aussalzen und Isolierung ergibt ein Produkt ähnlicher Qualität und Ausbeute wie oben.

Beispiel 2

385O Teile Natriumhydroxid-Lösung (spez. Gew.: 1,50) werden zu 17 800 Teilen heißem Wasser zugegeben und die Temperatur auf 80 bis 85°C eigestellt.

Unter gutem Rühren wird die Einführung von flüssigem Chlor unter die Oberfläche begonnen und nach etwa 1 Minute eine Lösung aus I815 Teilen iOOjSige 4-Nitrotoluol-2-sulphonsäure (Mol Gew.: 217) in Form einer 30 bis 45 Gew./Vol.Jiigen freien Säurelösung während 15 bis 25 Minuten zugegeben. Die Zuführung des flüssigen Chlors wird während der ganzen Zeit fortgesetzt, wobei ein geringer Überschuß aufrechterhalten wird.

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Vorzugsweise sollte eine geringe Konzentration an freiem Halogen überall nachweisbar sein. Während etwa 40 bis 60 Minuten wird eine Gesamtmenge von 770 Teilen flüssigem Chlor zugegeben und das Produkt wie in Beispiel 1 isoliert. Es wird eine Ausbeute von 1300 - 1400 Teilen 100#iger 4.4'-Dinitrostilben-2.2'-disulphonsäure (Mol Gew.: 430) erhalten.

Beispiel 3

Es wird pro Minute ein Strom aus'100 Teilen 4-Nitrotoluol-2-sulphonsäure in Form einer 35$igen Lösung der freien Säure und ein zweiter Strom pro Minute aus 76 Teilen einer mit .390 Teilen wasserverdünnten 47$igen kaustischen Sodalösung in den ersten von 4 als Kaskaden "angeordneten Reaktoren eingeleitet. Die 4. Reaktoren haben ein Gesamtfassungsvermögen von 40 000 Teilen des Reaktionsgemisches. In alle Reaktoren wird Chlor in ausreichenden Mengen eingeleitet, so daß überall geringe Konzentrationen an freiem Chlor nachweisbar sind. Die Reaktoren xverden auf Temperaturen im Bereich von 80 bis QO⁰C gehalten, so daß der Gesamtverbrauch an Chlor nahezu 17 Teile pro Minute beträgt.

Die aus dem vierten Reaktor überflieP.ende Reaktionsmasse wird r.it etvjn 15 Teilen pro Minute TO^iger" ii-SOj, neutralisiert, auf 40°C abreküMt und das Salz der 4 . 4 ' -Dinitrostilbon-^ .2 ' -

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disulphonsäure in Form eines feuchten Pilterkuchens erhalten.

Die Ausbeute an Produkt, berechnet als freie Säure (Mol Gew. , beträgt 25 bis 27 Teile pro Minute.

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(Patentansprüche)

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Claims

Patent ans prüche

l] Verfahren zur Herstellung von 4.4⁴-Dinitrostilben-2.2^fdisulphonsäure aus 4-Nitrotoluol-2-sulphoneäure, dadurch gekennzeichnet, daß man 4-Nitrotoluol-2-sulphonsäure mit flüssigem oder gasförmigem Halogen unter alkalischen Bedingungen behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmedium eine Natriumhydroxid enthaltende wässrige Lösung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß gasförmiges oder flüssiges Chlor verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur unterhalb des Kochpunktes des Reaktionsgemisches durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch .gekennz e ic hnet, daß das Halogen in das Reaktionsgemisch mit einer solchen Geschwindigkeit einge-

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führt wird, daß stets eine geringe Konzentration an verfügbarem Halogen nachweisbar ist.

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