DE447838C

DE447838C - Verfahren zur Herstellung von Oxosaeureestern und Oxosaeuren

Info

Publication number: DE447838C
Application number: DEB108760D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Haeussler
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1923-03-06
Filing date: 1923-03-06
Publication date: 1927-08-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Oxosäureestern und Oxosäuren. Nach der Erfindung werden Ester der Oxosäuren bzw. die Oxosäuren selbst dadurch hergestellt, daß man verdarnpfbareEster der entsprechenden Oxysäuren, welche aus diesen Säuren leicht in üblicher Weise gewonnen werden können, in dampfförmigem Zustande der Dehydrierung unterwirft und aus den so gebildeten Oxosäureestern gegebenenfalls die betreffenden Säuren, z. B. durch Verseifung, gewinnt.
In Ausübung des Verfahrens kann man z. B. derart verfahren, daß man die als Aus-,sangsstoffe dienenden Oxysäuren, z. B. Milchsäure, Glykolsäure, a-Oxybuttersäure, Äpfelsimre, ZVeinsteinsäure usw., in verdampfbare Ester überführt und letztere in Dampfform mit Hilfe von elementarem Sauerstoff oder Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen, -zweckmäßig in Gegenwart von Kontaktstoffen, der Dehydrierun;r unterwirft, wobei unter Überführung der Alkoholgruppe zur Carbonvlgruppe Ester der enrsprechenden Oxosäure entstehen.
Als Kontaktstoffe kommen u. a. Oxyde von saurem Charakter, welche von Elen.enten mit mehreren Oxydationsstufen sich ableiten, sowie gewisse i@Ietallsalze der von diesen Oxyden sich ableitenden Säuren in Betracht. Gute Ergebnisse wurden z. B. bei Verwendung folgender Katalysatoren erzielt: Vanadinpentoxyd, Molybdäntrioxyd, Uranyloxyd, Kupfer- und Silbervanadat, -inolybdat, -uranat, Bleichchromat, Nickelchromat usw.
Weiterhin kommen unter anderen Eisenoxyd, Nickel- und Kobaltoxycl, Oxyde des Mangans, Kupferoxyd. Oxyde der seltenen Erden in Betracht. -In manchen Fällen hat es sich- als vorteilhaft erwiesen, mehrere Katalysatoren, z. B. Gemische verschiedener Katalysatoren anzuwenden. Durch gewisse an sich nicht katalytische Zusätze können die Katalysatoren aktiviert werden. Die Anwendung derselben kann vorteilhaft auf porösen Trägern,- wie Bimsstein, unglasiertes Porzellan, Asbest u.sw., aber auch auf Metalle mit rauher Oberfläche, z. B. Aluminium, Eisen, Kupfer u. dgl., erfolgen.
Die Reaktion tritt bereits bei gewöhnlicher Temperatur in Erscheinung. Vorteilhaft wird aber bei erhöhten Temperaturen, z. B. solchen zwischen aoo und 4oo° C, gearbeitet. Das Verfahren kann bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck und ebenso auch im Vakuum durchgeführt werden.
Zwecks Vermeidung von @"erseifung durch das bei der Reaktion sich bildende Wasser kann man für Anwesenheit wasserbindender Stoffe Sorge tragen. Es wurde indessen gefunden, daß auch bei Abwesenheit derselben der Prozeß ohne erhebliche Störung durch Verseifungsvorgänge erfolgreich durchgeführt werden kann.
Beispiele. i. Leitet man Milchsäureesterdampf mit Sauerstoff im Überschuß vermischt bei 300° unter Atmosphärendruck oder gelindem Überdruck mit mäßiger Geschwindigkeit durch ein etwa io m langes Rohr von 2 bis q. cm lichte Weite, so erhält man Brenztraubensäureester in einer Ausbeute von etwa 6o Prozent der Theorie.
2. i2o g Milchsäureäthylester werden in Dampfform bei 25o° über 40O9 Vanadinpentoxyd geleitet. Man erhält etwa 70 g Destillat, das 70 Prozent Brenztraubensäureäthylester enthält.
3. ioo g Milchsäureäthylester oder Methylester werden in Form von nicht überhitztem Dampf mit einem Sauerstoffüberschuß, der das Vier- bis Sechsfache der theoretischen Menge beträgt, gemischt und bei der T emperatur des Siedepunktes des betreffenden Esters über Vanadinpentoxyd geleitet. Man erhält 95 bis ioo g Destillat, welches 3o bis 4.o Prozent Brenztraubensäureester enthält.
Eine Mischung von Milchsäuremethyl-oder -äthylesterdarnpf mit Sauerstoff, Luft oder einem Gemenge von gleichen Teilen Kohlendioxyd und Sauerstoff wird durch ein auf 25o bis 255° geheiztes, mit auf Bimsstein niedergeschlagenem Vanadinpentoxyd beschicktes Rohr geleitet. Die abgehenden Dämpfe werden gekühlt. Das Kondensat enthält nach den Ausführungsbedingungen 6o bis 70 Prozent Brenztraubensäuremethyl-bzw. -äthylester neben wenigen Prozenten unverändertem Milchsäureester und freier Brenztraubensäure. Der Rest ist durch die Reaktion entstandenes Wasser. Durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck und evtl. vorhergehendem Aussalzen des Esters kann der Brenztraubensäureester in reiner Form mit einer Ausbeute von 6o bis 70 Prozent der Theorie gewonnen werden.
5, Glykolsäureäthylester wird in Dampfform in Mischung mit Luft unter 1,5 bis 2 Atm. Druck durch ein auf Zoo bis 25o° erhitztes mit Silber- oder Kupfervanadat beschicktes Rohr geleitet. Die Aufarbeitung des über 5o Prozent Glyoxylsäureäthylester enthaltenden erzielten Produkts erfolgt wie vorstehend beschrieben.
6. Weinsäurediäthylester wird in Dampfform gemischt mit Sauerstoff bei 300° und 5o mm Druck über mit Oxyden des Vanadins oder Urans überzogene unglasierte Tonscherben oder ebenso überzogene Aluminiumblechstücke geleitet. Das Kondensat enthält etwa So bis 6o Prozent Dioxobernsteinsäurediäthylester neben wenig Oxomalonsäurediäthylester.
In gleicher oder ähnlicher Weise können andere Oxosäureester, z. B. Glyoxylsäurebutylester aus Glykolsäurebutylester, Brenztraubensäureamylester aus Milchsäureamylester, a-Ketobuttersäureester aus a-Oxybuttersäureester, Oxalessigsäurediäthylester aus Äpfelsäurediäthylest6r usw., gewonnen werden. Durch Verseifung der so gewonnenen Ester gelangt man zu den Oxosäuren selbst. Die Erfindung ermöglicht mithin in einfachster Weise die Gewinnung von wertvollen Oxosäuren und ihren Estern aus den entsprechenden Oxysäuren.

Claims

PATEN TA NSPRÜCHL: i. Verfahren zur Herstellung von Oxos,äureestern und Oxosäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man verdampfbareEster der entsprechenden Oxysäuren, welche aus letzteren gewonnen werden können, z. B. dadurch der Dehydrierung unterwirft, daß man den Ester in Dampfform mit Sauerstoff, Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasgemengen, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur und in Gegenwart von' Kontaktstoffen, bei gewöhnlichem, erhöhtem oder vermindertem Druck behandelt, wobei die Reaktion noch durch Anwesenheit von wasserbindenden Stoffen begünstigt werden kann, und den erhaltenen Oxosäüreester gegebenenfalls in die entsprechende Säure überführt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktstoffe Oxyde von saurem Charakter, welche von Elementen mit mehreren Oxydationsstufen sich ableiten, oder Metallsalze von Säuren, welche von diesen Oxyden abgeleitet sind, verwendet werden.