DE937048C - Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren

Info

Publication number
DE937048C
DE937048C DEW11737A DEW0011737A DE937048C DE 937048 C DE937048 C DE 937048C DE W11737 A DEW11737 A DE W11737A DE W0011737 A DEW0011737 A DE W0011737A DE 937048 C DE937048 C DE 937048C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
yield
sulfuric acid
production
acids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEW11737A
Other languages
English (en)
Inventor
Viktor Ferdinand Dr Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEW11737A priority Critical patent/DE937048C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE937048C publication Critical patent/DE937048C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20Processes
    • C25B3/23Oxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsäuren Zusatz zum ,Patent 931409 Gegenstand des Patents 93 i 409 ist ein Verfahren zur Herstellung von Propiolsäure durch Oxydation von Propargylalkohol in saurer Lösung und ist dadurch gekennzeichnet, daß man Propargylalkohol in verdünnt schwefelsaurer Lösung an Bleidioxydanoden elektrolytisch oxydiert, wobei die Alkoholkonzentration zweckmäßig etwa 5 bis 251/o, die Schwefelsäurekonzentration zweckmäßig nicht über 30°/o1 beträgt und die Temperatur im Anodenraum zweckmäßig unter etwa 2o° gehalten wird.
  • Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsäuren bekannt. Ein besonderer Vertreter der Reihe der Acetylencarbonsäuren ist die Acetylendicarbonsäure. Wenn man den Stand der Technik an Hand der bekannten Verfahren zur Herstellung der Acetylendicarbonsäure prüft, ergibt sich folgendes: Von den bisher bekannten Methoden zur Darstellung der Acetylendicarbonsäure ist die Gewinnung aus Äthylenhalogenverbindungen mit Alkalimetallen und nachfolgender Carbonisierung von untergeordneter Bedeutung (G i 1 m a n, H a ubin, J. Amer. Chem. Soc., Bd.67, 1945, S. 142o). Ebenso kommt die Einwirkung von Kohlensäure auf Acetylen-di-Grignard-Verbindungen für eine technische Synthese nicht in Betracht (R u g g 1, i , Helv. Chim. Acta, Bd. 3, 192o, S. 559; Grignard, L ap a y r e, F a k i , Comptes rendus hebd., Bd. 187, 1928, S. 517). Die zur Zeit gebräuchliche Methode ist die des Entzuges von Halogenwasserstoff aus unterschiedlich halogenierten Bernsteinsäuren oder Malein- oder Fumarsäuren. Man erhält dabei zwar 73 bis 88 0/a Ausbeute, doch sind die Ausgangsstoffe schwer zugänglich (P e r k i n, S i m o n s en , Journ. Chem. Soc., Bd.9i, 1907, S.8,16; Abbott, Arnold, Thompson, Organic Syntheses, Bd. 18, 1938, S. 3). Es mußte deshalb als ein Fortschritt-bezeichnet werden, als H e i 1 b r o n und Mitarbeiter (J. Chem. Soc. [London] 1949, S. 6o4) das heute in großtechnischere Maßstab zur Verfügung stehende Butin-(2)-diol-i, ,4. in schwefelsaurer Lösung mit Chromsäure oxydieren -konnten. Die Ausbeuten an Acetylendicarbonsäure konnten aber nicht über :23"/o gesteigert werden und sind nur unter Zusatz eines organischen Lösungsmittels; wie Aceton, zu erhalten. Bei den übrigen von den gleichen Verfassern mit Chromsäure oxydierten Acetylenalkoholen lagen die Ausbeuten an entsprechenden Säuren zwischen 2o und 300/e., während in einem Falle 40% einer unreinen Acetylencarbonsäure erhalten wurden.
  • Es zeigte sich nun, daß Acetylencarbonsäuren in guter Ausbeute und in Form von hochprozentigen Rohprodukten gewonnen werden können, wenn man Acetylenalkohole mit einer oder mehreren primären OH-Gruppen, z. B. Butin-(2)-diol-(i, 4) oder Butin-(i)-ol-(4) oder Propin-(i)-01-(3) in saurer Lösung elektrolytisch oxydiert und die Anodenlösung dann in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, Trocknung des Auszuges und Verdampfen des Lösungsmittels, im Vakuum aufarbeitet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur im Anodenraum während der Oxydation unter 50° gehalten, wofür gegebenenfalls äußere Kühlung er- !i forderlich ist. Wenn die Temperatur wesentlich über 2o°, beispielsweise auf 3o bis 40°, ansteigt, sinkt die Ausbeute - im Vergleich zu der bei der Verwendung von tieferer Temperatur erhältlichen Ausbeute. Während unter sonst gleichen Voraussetzungen bei der elektrolytischen Oxydation. von Butin-(ä)-diol-(i, 4) zur Acetylendicarbonsäure unter Verwendung eines Temperaturbereiches von etwa 8 bis 9° eine Ausbeute von etwa 72%, an Acetylendicarbonsäure erhalten wird, sinkt die Ausbeute bei einem gleichen Ansatz, der ohne Kühlung durchgeführt wird und bei dem infolge von Selbsterwärmung die Temperatur im Anodenraum auf 3o bis 40° steigt, auf etwa 580/m. Diese Ausbeute ist immer noch wesentlich besser als die nach den vorbekannten Verfahren erzielbare Ausbeute. Im Interesse der Wirtschaftlichkeit ist es aber zweckmäßig, von Fall zu Fall die höchstzulässige Reaktionstemperatur festzustellen und zu verwenden.
  • -Weiterhin wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, die Alkoholkonzentration nicht zu hoch zu wählen und sie zweckmäßig unter 25% zu halten. Im Falle der Oxydation von Butin-(2)-diol-(i, 4) zur Acetylendiearbonsäure-- wurde festgestellt, daß eine Alkoholkonzentration von etwa 6°/o, besonders zweckmäßig ist. Während in diesem speziellen Fall unter sonst gleichen Voraussetzungen bei einer Alkoholkonzentration von etwa 4. bis 5 %, die Ausbeute an Acetylendicarbonsäure etwa 72 % der Theorie beträgt, sinkt die Ausbeute bei einer Alkoholkonzentration von io bis i i %, auf etwa 5 i %- ab. Auch hier gilt die Feststellung, daß die Ausbeute von 5 z 0/a wesentlich besser als die nach den vorbekannten Verfahren erzielbare Ausbeute ist, daß es aber nm Sinne der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens liegt, von Fall zu Fall die höchste Alkoholkonzentration festzustellen.
  • Als Säure wird zweckmäßig Schwefelsäure gewählt. Der Einfluß der Schwefelsäurekonzentration auf die Ausbeute ist nicht sehr ausgeprägt. Man kann mit der -Schwefelsäurekonzentration im Anodenraum auf etwa i "/o, heruntergehen, ohne daß die Ausbeute hierdurch wesentlich verschlechtert wird. Es lohnt sich andererseits nicht, die Schwefelsäurekonzentration über 300/0 zu steigern, weil die Ausbeute dann um einige Prozent abzufallen beginnt.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es nur dann notwendig, den Anodenraum abzudecken und mit einem Rückflußkühler zu versehen, wenn die Ausgangsprodukte oder Zwischenprodukte oder Endprodukte leicht flüchtig sind. Es ist auch nicht notwendig, dieAnodenflüssigkeit bei allen Acetylenalkoholen zu bewegen.
  • Die Stromdichte ist von merklichem Einfiuß auf die Ausbeute. Man kann z. B. bei der Gewinnung der Acetylendicarbonsäure im Bereich von `i bis 6 Amp. je dm2 mit Ausbeuten von 7o bis 74% arbeiten, doch sinkt bei höheren Stromdichten die Säureausbeute. Wenuman die zur Säurebildung theoretisch notwendige Menge Strom ändert, so erhält man schon bei 90% Stromarbeit über 700/a Säure, doch sinkt die Ausbeute bei, mehr als iio%a Stromarbeit allmählich ab. Zweckmäßig werden Bleidioxydanoden verwendet. Auch ist es erwünscht, den Anoden- und 'Kathodenraum -in geeigneter Weise zu trennen.
  • Man erhält nach dem vorliegenden Verfahren Rohprodukte in Form von hochprozentigen, durch Nebenprodukte wenig oder nicht verunreinigten Säuren, die als solche verwendet oder gewünschtenfalls auf reine Endprodukte weiterverarbeitet werden können. Im Falle der Acetylendicarbonsäure erhält man ein Rohprodukt von 9i bis 95 %. Reinheit in Form eines hellgelben bis hellbraunen Pulvers.
  • Die Ausbeuten, die nach dem vorliegenden Verfahren erhältlich sind, sind z. B. bei- der Acetylendicarbonsäure wesentlich höher als die nach den vorbekannten Verfahren erzielbaren Ausbeuten. Das gleiche gilt z. B. auch für die sehr empfindliche Diacetylendicarbonsäurc. Siewurdebishernurdurch oxydative Kondensation von 2 Molekülen Propiolsäurc mit Kaliumferricyanid in alkalischer Lösung gewonnen. A. v. Bayer (Ber. dtsch. chem. Ges., Bd. 18, 1885, S. 674) will sie nach diesem Verfahren mit 6o % Ausbeute erhalten haben, während die Nacharbeitung von Dunitz und Robertson (J. Chem. Soc. [London], Bd. 1947, S. 1145) nur geringe Ausbeuten von etwa i % ergab. Gegenüber diesen widerspruchsvollen Angaben muß die Gewinnung durch die elektrolytische Oxydation mit 11,2% Ausbeute als ein erheblicher Fortschritt bezeichnet werden.
  • Weiterhin ist das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wirtschaftlicher, weil man mit wohlfeilem Anodenmaterial und nennenswerten Stromdichten arbeiten kann, so daß ein hoher Umsatz je Zeiteinheit bei kleinbemessenen Elektroden erzielt wird. Das Oxydationsmittel ist wohlfeiler als bei den Oxydationen mit anderen Oxydationsmitteln, und die Stromausbeute beträgt z. B. bei der Acetylendicarbonsäure etwa 660/a. Beispiel i In einem rechteckigen Elektrolysiergefäß wird der Anodenraum vom Kathodenraum durch eine Tonplatte als Diaphragma getrennt. Die Kathode ist ein Kupferblech von 8 X 16 cm, das in etwa i5%.ige Schwefelsäure eintaucht. Die Anode ist ein von einer Dioxydschicht überzogenes Bleirohr von 8 X io mm, das mit 63,5 cm Länge, in flachen Windungen gelegt, also mit i dm2 wirksamer Oberfläche, in die Anodenflüssigkeit eintaucht. Im Anodenraum befinden sich 25 g reines Butin-(2)-diol-(i, 4), in 51o g Wasser gelöst, und 9o g konzentrierte Schwefelsäure. Die Anode wird von Wasser durchströmt, so daß im Anodenraum während der Elektrolyse eine Temperatur von 8 bis 9° gehalten wird. Es wird ein Strom von 3 Amp. bei - 3 bis 4 Volt Klemmenspannung 26 Stunden und 36 Minuten durchgeleitet, was 7975 Amperestunden = i io % der Theorie an Stromarbeit entspricht. Gegen Ende der Elektrolyse nimmt die Entwicklung von gasförmigem Sauerstoff zu. Die Anodenflüssigkeit wird. filtriert, mit Kochsalz ausgesalzen und 8 Stunden mit Äther extrahiert. Der Extrakt wird über Calciumchlorid getrocknet, von diesem abfiltriert und das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Es hinterbleiben 25,75 g eines hellbraunen Pulvers mit 94,750/11 Säuregehalt, also 24,4g einer ioo%igen Acetylendicarbonsäure = 73,9°/0, der Theorie. Das Rohprodukt schmilzt bei 169 bis i74° unter Zersetzung. Schmelzpunkt der wasserfreien Säure i79° unter Zersetzung. Beispiel e Es wird wie im Beispiel i gearbeitet, jedoch ,verden an Stelle der im Beispiel i angegebenen Mengen von 25 g reinem 2-Butin-i, 4-diol, 51o g Wasser und 9o g konzentrierter Schwefelsäure nunmehr io g Hexadiin-(2, 4)-diol-(1, 6) in 500 g 3%iger Schwefelsäure verwendet. Die Vorrichtung wird mit schwarzem Papier umkleidet. Es wird ein Strom von i Amp. = o,oi Amp. je cm2 Stromdichte verwendet. Der Strom wird 19,5 Stunden durchgeleitet, was ioo0/a der Theorie an Stromarbeit entspricht. Die Flüssigkeit wird 5 Stunden mit Äther extrahiert, der Extrakt unter Abdunkeln mit Wasser gekühlt, dann zweimal mit wenig Wasser gewaschen und über Calciumchlorid getrocknet, wobei das .Aufbewahren im Kühlschrank bei niedriger Temperatur erfolgt. Das rote Filtrat wird mit etwa der 5fachen Menge Petroläther versetzt, vom ausgefällten Polymerisat abgetrennt und erneut mit Petroläther auf das 5fache Volumen verdünnt Im Kühlschrank kristallisiert die Säure in anfangs rein weißen, dann trotz Kühlung und Dunkelheit sich bis graurot verfärbenden Kristallen aus. Die Ausbeute beträgt 1,333 g Diacetylendicarbonsäure in Form des Dihydrates, und zwar hat die Rohausbeute einen Gehalt von 96,81/o Dihydrat. Die Ausbeute entspricht also 1,29 g ioo%igem Dihydrat = 8,15 % der Theorie. Die Kristalle dunkeln bei 95 bis ioo° und zersetzen sich ohne Explosion.
  • Aus dem Filtrat erhält man nach starkem Einengen und Fällen mit Petroläther weitere o,-531 g eines gi%igen Dihydrats = 0,483 g 1oo0/0,iges Dihydrat = 3,05 % der Theorie. Beispiel 3 Es wird wie im Beispiel i gearbeitet, jedoch befinden sich im Anodenraum 550 ccm 150/0ige Schwefelsäure und 25 g Butin-(2)-ol-(i). Es wird bei i i ° unter mechanischem Rühren ein Strom von 2,82 Amp. 16 Stunden und 2o Minuten durchgeleitet. Das sind 46 Amperestunden = i2o%, der theoretisch aufzuwendenden Stromarbeit. Die Stromdichte ist dabei 0,o2 Amp. je cm2, da ein mit Bleidioxyd überzogenes Bleirohr von i cm Durchmesser als Anode verwendet wird, welches so weit eintaucht, daß eine wirksame Oberfläche von 141 cm2 vorhanden ist. Dann wird der Anolyt filtriert, mit Ammoniumchlorid gesättigt und 24 Stunden mit Äther extrahiert. Der gelbe Extrakt wird über Calciumchlorid getrocknet, von diesem abfiltriert, der Äther abdestilliert und der Rückstand im Vakuum destilliert. Das Destillat kristallisiert sofort, aus dem man nach dem Aufnehmen in Petroläther, Aufkochen mit Kohle, Filtrieren und Einengen des Filtrats auf etwa 25o ccm rein weiße Kristalle analysenreiner Tetrolsäure, nämlich 19,7 g = 65,7°/o der Theorie mit F. = 75,5 bis 76,5°, nach Sintern ab 73°, erhält. Das nach der Vakuumdestillation erhaltene Rohprodukt war noch etwas schmutzig und betrug 23,3 g = 77,8% der Theorie.
  • Das als Ausgangsmaterial verwendete Butin-(2)-ol-(i) ist aus dem als Nebenprodukt anfallenden Dichlorbuten verhältnismäßig leicht zugänglich. Das Dichlorbuten wird mit Natriumcarbonat in das 3-Chlor-buten-(2)-ol-(i) umgewandelt und aus diesem mit KOH das Butin-(2)-ol-(i) hergestellt.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsäuren durch elektrolytische Oxydation von Acetylenalkoholen mit einer oder mehreren primären Hydroxylgruppen in wäßriger, schwefelsaurer Lösung, einer Alkoholkonzentration von zweckmäßig etwa 5 bis 25 °/a; einer Schwefelsäurekonzentration von zweckmäßig nicht über etwa 300/0 und einer Temperatur im Anodenraum von zweckmäßig unter etwa 2o° nach Patent 931 409, dadurch gekennzeichnet, daß andere Acetylenalkohole als Propargylalkohol elektrolytisch oxydiert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als Acetylenalkohol Butin-(2)-diol-(z, 4) verwendet wird. . Angezogene Druckschriften: H. R e m y, Lehrbuch der anorganischen Chemie, Bd. z, 6. Auflage, 1952, S. 670 und 67r.
DEW11737A 1953-07-21 1953-07-21 Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren Expired DE937048C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEW11737A DE937048C (de) 1953-07-21 1953-07-21 Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEW11737A DE937048C (de) 1953-07-21 1953-07-21 Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE937048C true DE937048C (de) 1955-12-29

Family

ID=7594643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW11737A Expired DE937048C (de) 1953-07-21 1953-07-21 Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE937048C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1265744B (de) * 1961-07-20 1968-04-11 Monsanto Co Verfahren zur Herstellung von Propiolsaeure
US3969200A (en) * 1974-02-26 1976-07-13 Basf Aktiengesellschaft Manufacture of propiolic acid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1265744B (de) * 1961-07-20 1968-04-11 Monsanto Co Verfahren zur Herstellung von Propiolsaeure
US3969200A (en) * 1974-02-26 1976-07-13 Basf Aktiengesellschaft Manufacture of propiolic acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2121732C3 (de)
DE937048C (de) Verfahren zur Herstellung von Acetylencarbonsaeuren
DE2713236C3 (de)
DE2728171C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser
DE710962C (de) Verfahren zur Herstellung von Ammoniak und reinem Chlor durch Elektrolyse waessrigerChlorammoniumloesungen
DE1164406B (de) Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Alkyl- oder Arylbleiverbindungen
EP0355726B1 (de) Verfahren zur elektrolytischen Decarboxylierung einer Perfluorcarbonsäure oder deren löslichen Salzen und anschliessende Dimerisierung der dabei entstehenden Radikale
DE2630927A1 (de) Verfahren zur herstellung von phthalidcarbonsaeure-(5)
DE1951519A1 (de) Verfahren zur Herstellung von peroxydischen Verbindungen
DE1244749B (de) Verfahren und Vorrichtung zur unmittelbaren und gleichzeitigen Herstellung von anorganischen Alkalisalzen und von Chlorgas
DE2510920A1 (de) Verfahren zur elektrochemischen herstellung von phthalid
DE931409C (de) Verfahren zur Herstellung von Propiolsaeure
DE2403446C2 (de) Verfahren zur Herstellung hydrierter Indole
DE2039991A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Sebacinsaeurediestern hoeherer Alkohole
US2786022A (en) Electrolytic production of acetylene carboxylic acid
DE194038C (de)
EP0040331B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Diacetonketogulonsäure
DE701417C (de) Verfahren zur Herstellung von Kaliumpermanganat auf elektrolytischem Wege
DE2260658C2 (de)
DE1695341A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Purinderivaten
DE324920C (de) Verfahren zur Darstellung von Pinakon
EP0100498B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Dichlormilchsäure oder dem Nitril oder Amid der Dichlormilchsäure
EP0085158B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Cycloalkenonderivaten
DE1643558C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydrochinon oder p-Benzochinon
DE2262851C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Phenylhydroxylaminen