DE573982C - Verfahren zur Herstellung von Benzoesaeure durch Oxydation von Toluol mit Verbindungen des Chroms - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß man Benzoesäure durch Oxydation von Toluol mit Chromschwefelsäure erhalten kann. Das Oxydationsmittel fällt jedoch hierbei in Gestalt einer schwefelsauren Chromsulfatlösung an, deren Aufarbeitung auf Chromschwefelsäure oder Chromat ziemlich kostspielig ist, weshalb man es auch vorzieht, die Chromsulfatlösung gegebenenfalls nach geeignetem Behandeln als billiges Abfallprodukt

«o abzustoßen.

Gemäß der Erfindung gelingt es, Benzoesäure bzw. benzoesaures Salz (Natrium) in sehr zufriedenstellender Weise herzustellen, wenn man eine neutrale Chromat- oder Bichromatlösung bei' Temperaturen oberhalb 100 ° C, vorzugsweise bei 150 bis 280 ° C, vorteilhaft unter Rühren, und unter Druck auf Toluol einwirken läßt.

Unter Bildung von Chromoxydhydrat und Alkali wird die Benzoesäure bzw. benzoesaures Alkali wie folgt gebildet:

₃ + Na₂Cr₂O₇
= C₆H₅COONa + Cr₂O₃ + NaOH + H₂O

C₀H₁-CH

oder

C₆H₅CH₃ + 2 Na₂CrO₄

= C₆H₅COONa + Cr₂O₃ + 3 NaOH.

Das benzoesäure Natrium läßt sich, infolge seiner Schwerlöslichkeit in konzentrierter Lauge, durch Eindampfen zur Abscheidung bringen, oder man scheidet die freie Benzoesäure in bekannter Weise ab. Durch Umkristallisieren aus Wasser wird sie in reinem Zustande vom richtigen Schmelzpunkt erhalten.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist der, daß man nach Abtrennen des benzoesäuren Alkalis das Oxydationsmittel durch Druckoxydation bequem und billig zurückgewinnen und auf diese Weise den Kreisprozeß sehließen kann.

Es kann dies in der Art vorgenommen werden, daß man den chromoxydhaltigen Rüekstand in einem Autoklaven im Beisein der nötigen auf Mono- oder Bichromat eingestellten Menge wäßrigen Ätz- oder Carbonatalkalis unter gutem Rühren und unter Durchpressen von Luft oder Sauerstoff einige Stunden auf 150 bis 300 ° C bis zur vollständigen Umwandlung erhitzt. Die Kohlensäure, die sich bei der Verwendung von Carbonatalkali bildet, wird vorteilhaft mit dem abziehenden Gasstrom entfernt, oder auch, wenn beispielsweise in stehender Sauerstoffatmosphäre gearbeitet wird, vorteilhaft an Kalk gebunden.

Es ist zwar bekannt, daß man Chromat oder Bichromat in neutraler Lösung bei Temperaturen über 100 ° C zu Chromoxydhydrat reduzieren kann, jedoch verwendet man hierzu organische Reduktionsmittel, wie Melasse, Sägemehl, Braunkohlenpulver, Zellpech u. dgl., also typische Reduktionsmittel, deren chemische

Natur und Zusammensetzung nicht definiert sind. Ebensowenig definiert ist die Natur oder die Zusammensetzung und auch der Wert des jeweiligen Oxydationsproduktes. Man hat auch bereits vorgeschlagen, Chromat- oder Bichromatlösungen zu reduzieren, indem man sie oberhalb ioo° C unter Druck mit anorganischen oder organischen Reduktionsmitteln, wie Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoffen, ίο Formiaten, Glycerin, Thiosulfat, behandelt. Es kommen also auch in diesem Falle spezifische Reduktionsmittel in Anwendung, welche bei der Reaktion vollständig zerstört und demnach in wertlose Kohlensäure im Falle der Kohlen-Wasserstoffe und in wertlose Umwandlungsprodukte im Falle der anderen Reduktionsmittel umgewandelt werden. Dagegen wird gemäß vorliegendem Verfahren ein höchst wertvolles Produkt, die Benzoesäure, erhalten.

Es war daher keinesfalls vorauszusehen, daß man durch Behandlung von Chromatlösungen mit einem chemisch indifferenten Kohlenwasserstoff, wie Toluol·, in zufriedenstellender Weise Benzoesäure von ganz hervorragender Reinheit herstellen kann:

Als Oxydationsmittel eignen sich sowohl Chromate als auch Bichromate, und zwar wird man jenen den Vorzug geben, die in Wasser lösliche Basen enthalten. Weiter sei noch bemerkt, daß die Reduktion von Bichromat leichter vonstatten zu gehen scheint als die von neutralem Chromat. Es kann daher auch, je nach den Umständen, als wünschenswert

■ erscheinen, die sich bildende Alkalität durch passende Zusätze, wie Magnesiumsulfat, Alkalibicarbonat, abzustumpfen. Auch kann man die Reaktion in Gegenwart von Kohlensäure vornehmen, welche abgespaltenes Alkali in Bicarbonat und neutrales Chromat in Bichromat umwandelt.

Hieraus wird ersichtlich, daß die Arbeitsbedingungen in weiten Grenzen abgeändert und den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden können.

Ausführungsbeispiel

3 Teile Natriumbichromat, 6 Teile Wasser, 0,9 Teile Toluol werden in einem mit gutem Rührwerk versehenen Autoklaven so lange auf bis 280 ° erhitzt, bis der Partialdruck des Toluols praktisch verschwunden ist.

Nach beendeter Reaktion bläst man gegebenenfalls noch vorhandenes unverbrauchtes Toluol ab, trennt das gebildete Chromoxydhydrat durch Filtrieren ab und arbeitet die alkalischen Natriumbenzoat enthaltenden Laugen in bekannter Weise auf. Nach Abtrennen des Natriumbenzoates gehen die zuweilen chromathaltigen Laugen in den Chromatbetrieb zurück.

Die aus dem Benzoat in bekannter Weise erhältliche Benzoesäure wird aus Wasser umkristallisiert und ist rein.

Claims (3)

Patentansprüchen .

1. Verfahren zur Herstellung von Benzoesäure durch Oxydation von Toluol mit Verbindungen des Chroms, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung des Toluols mit Chromaten oder Bichromaten in wäßrigneutraler Lösung oberhalb 100 ° C unter Druck, vorzugsweise unter Rühren, vornimmt und daß man das gebildete Chromoxydhydrat durch Filtrieren abtrennt undaus der Lösung das benzoesäure Salz als solches oder in Gestalt von freier Säure in bekannter Weise zur Abscheidung bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren im Beisein von alkalibindenden Stoffen, wie Magnesiumsalzen 0. dgl. oder Bicarbonaten, Kohlensäure o. dgl., durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Oxydationsmittel nach Abtrennen des benzoesauren Salzes durch Druckoxydation regeneriert.