DE963330C - Verfahren zur Gewinnung von reiner Pimelinsaeure - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

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(Großbritannien)

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von reiner Pimelinsäure.

Pimelinsäure Salze können z. B. hergestellt werden, indem man /\_l ³"Tetrahydrobenzoesäure oder deren chemisch äquivalente Verbindungen mit Alkalihydroxyd bei einer Temperatur von 250 bis 400⁰ C, zweckmäßig bei 300 bis 350⁰, umsetzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt enthält zwei Sorten von Verunreinigungen: erstens eine Monocarbonsäure, deren Siedepunkt tiefer als der der Pimelinsäure liegt, und zweitens ölige neutrale Nebenprodukte, die einen höheren Siedepunkt als Pimelinsäure besitzen. Die Reinigung der Pimelinsäure von diesen Verunreinigungen führte bislang zu erheblichen Schwierigkeiten, da z. B. beim Auskristallisieren der Pimelinsäure immer auch noch ein Teil der öligen neutralen höhersiedenden Nebenprodukte mit ausfiel. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun ein einfaches einstufiges und wirksames Verfahren zur Gewinnung reiner Pimelinsäure aus derartigen Reaktionsprodukten.

Gemäß diesem Verfahren wird das durch Behandlung von ^\³-Tetrahydrobenzoesäure oder deren chemisch-äquivalenten Verbindungen mit

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Alkalihydroxyd bei einer Temperatur von 250 bis 400⁰ erhaltene Reaktionsgemisch angesäuert, die niedriger als die Pimelinsäure siedenden oder wenigstens ein Teil dieser Verunreinigungen aus dem angesäuerten Produkt durch Destillation entfernt, der Destillationsrückstand in heißem Wasser aufgenommen, die sich hierbei bildende wäßrige, von der öligen oder teerigen Phase getrennt und die Pimelinsäure aus der wäßrigen Phase gewonnen.-Als der A³-Tetrahydrobenzoesäure chemisch äquivalent sollen solche Verbindungen verstanden werden, die bei der Behandlung mit Alkalihydroxyd /S^-Tetrahydrobenzoesäureoder deren Salze liefern. Derartige Verbindungen sind beispielsweise die Ester der A³-Tetrahydfobenzoesäure, wie ihr . A³"Tetrahydrobenzylester, ferner /\³-Tetrahydrobenzonitril, ^\³-Tetrahydrobenzaldehyd und ähnliche Verbindungen.

Das alkalische Reaktionsgemisch wird vor dem Ansäuern zweckmäßig von neutralen öligen Produkten, beispielsweise durch Dekantieren oder Extrahieren mit einem Lösungsmittel, befreit. Die hierbei zurückbleibende wäßrig-alkalische Lösung wird dann angesäuert und, wie oben bereits erwähnt, die niedrigsiedenden Verunreinigungen durch Destillation entfernt. Die neutralen öligen Produkte können aber auch nach dem Ansäuern von der wäßrigen Pimelinsäurelösung getrennt werden.

Das Ansäuern des alkalischen Reaktionsprodukts kann in üblicher Weise unter Verwendung irgendeiner anorganischen oder organischen Säure durchgeführt werden, die stärker als Pimelinsäure ist. Vorzugsweise wird für diesen Zweck eine Mineralsäure, wie Salz-, Schwefel-, Phosphor- oder Salpetersäure benutzt, da auf diese Weise die Gefahr, die Pimelinsäure mit nur schwierig zu entfernenden Säuren oder Metallsalzen zu verunreinigen, vermieden wird.

Die hierbei erhaltene Pimelinsäurelösung kann nach der Entfernung der neutralen öligen Produkte entweder direkt destilliert werden; man kann aber auch die rohe Pimelinsäure sich aus derartigen Lösungen abscheiden lassen, worauf man sie abtrennt und destilliert.

Die Destillation erfolgt vorzugsweise mit Wasserdampf, hierbei wird der Destillationsrückstand in Wasser aufgenommen und scheidet sich noch heiß in eine klare wäßrige und in eine ölige oder teerige Phase. Wird die Destillation in üblicher Weise in Abwesenheit von Wasserdampf durchgeführt, so muß der Destillationsrückstand mit Wasser behandelt werden, um die Pimelinsäure zu lösen. Das so erhaltene wäßrige Produkt scheidet sich auch in die zwei erwähnten Phasen.

Die wäßrige Phase wird, zweckmäßig noch heiß, durch Dekantieren abgetrennt und abkühlen gelassen, damit die reine Pimelinsäure auskristallisiert. Die kristalline Pimelinsäure kann dann abfiltriert werden. Die anfallenden wäßrigen Mutterlaugen können, zwecks Rückgewinnung etwaiger restlicher Pimelinsäure, beispielsweise durch Extraktion, mit einem Lösungsmittel behandelt oder es kann auch die gesamte Mutterlauge oder ein Teil davon der Destillationsstufe des Verfahrens wieder zugeführt werden.

Die abgetrennte wäßrige Phase, die aus der Lösung der Pimelinsäure besteht, kann gegebenenfalls auch weiterkonzentriert werden, ehe man die Pimelinsäure auskristallisieren laßt, oder es kann auch die Pimelinsäure durch andere geeignete Maßnahmen aus dieser wäßrigen Phase gewonnen werden.

Nach einer beispielsweisen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens kann das alkalische Reaktionsprodukt angesäuert, das angesäuerte Produkt zum Entfernen der Verunreinigungen mit einem niedrigeren Siedepunkt als die Pimelinsäure einer Wasserdampfdestillation unterworfen, der noch heiße Destillationsrückstand in eine wäßrige und eine teerige Phase geschieden, die wäßrige Phase, beispielsweise durch Dekantieren, abgetrennt und aus dieser dann die Pimelinsäure gewonnen werden.

Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann das alkalische Reaktionsprodukt angesäuert werden, worauf man die rohe Pimelinsäure sich aus der wäßrigen Lösung abscheiden läßt, die rohe Pimelinsäure destilliert, den Destillationsrückstand in heißem Wasser löst, die klare go wäßrige Lösung der Pimelinsäure von aem teerigen Rückstand scheidet, die wäßrige Phase, beispielsweise durch Dekantieren, abtrennt und aus dieser die Pimelinsäure gewinnt.

Nach einer noch anderen Ausführungsform kann das alkalische Reaktionsprodukt angesäuert werden, worauf man die rohe Pimelinsäure sich aus der wäßrigen, das angesäuerte Reaktionsprodukt bildenden Lösung ausscheiden läßt, dann die abgetrennte rohe Pimelinsäure einer Wasserdampfdestillation unterwirft, den noch heißen Destillationsrückstand sich in eine wäßrige und in eine teerige Phase scheiden läßt, die wäßrige Phase, beispielsweise durch Dekantieren, abtrennt und aus dieser die Pimelinsäure gewinnt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Gewichts- und Volumteile stehen im gleichen Verhältnis zueinander wie g und cm³.

Beispiel 1

Eine wäßrige Lösung von Natrium-A³-tetrahydrobenzoat, die Ätznatron im molaren Verhältnis von etwa 1:1 zu dem Tetrahydrobenzoat enthielt, wurde in einem Autoklav 3 Stunden auf 340 bis 350° erhitzt, wobei das Reaktionsgemisch ii,5 Gewichtsteile Ätznatron je 100 Volumteile Wasser enthielt. Das erhaltene Gemisch (165 Volumteile) wurde abgekühlt und dann dekantiert, wodurch 2,5 Gewichtsteile öl abgetrennt wurden. Die zurückbleibende wäßrige Lösung wurde mit 70 Volumteilen konzentrierter Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,16) angesäuert und dann bei einer Temperatur von etwa 105⁰ (in der Flüssigkeit) mit Dampf so lange destilliert, bis 1100 Volumteile Destillat übergegangen waren.

Das im Reaktionsgefäß ursprünglich vorhandene schwarze öl verfestigte sich teilweise während der Wasserdampfdestillation und konnte leicht von der heißen wäßrigen Lösung getrennt werden. Diese (290 Völumteile) wurde abkühlen gelassen, wobei 31 Gewichtsteile Pimelinsäure (Schmelzpunkt 96 bis 98⁰; Äquivalentgewicht 79) auskristallisierten. Weitere 9,7 Gewichtsteile Pimelinsäure wurden aus den Mutterlaugen durch Extraktion mit Äther gewonnen. Der schwarze Rückstand aus der Wasserdampfdestillation enthielt weniger als ι Gewichtsteil Tetrahydrobenzoesäure, 2 Gewichtsteile Pimelinsäure und 6,5 Gewichtsteile nicht destillierbare Stoffe.

B e i s ρ i e 1 2

Eine wäßrige Lösung von Natrium-A.³-tetrahydrobenzoat, Ätznatron und Tetrahydrobenzoat, im gleichen Mengenverhältnis wie im Beispiel 1, wurde in einem Autoklav 3 Stunden auf 320⁰ erhitzt; das Reaktionsgemisch enthielt 11,5 Gewichtsteile Ätznatron je 100 Volumteile Wasser. Das erhaltene Gemisch (376 Volumteile) wurde abgekühlt und dann dekantiert, wodurch 2,4Gewichtsteile öl abgetrennt wurden. Die verbleibende wäßrige Lösung wurde mit 190 Volumteilen konzentrierter Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,16) angesäuert und dann bei einer Temperatur (in der Flüssigkeit) von etwa 105 ° mit Dampf destilliert, bis 1343 Volumteile Destillat übergegangen waren. Der Destillationsrückstand bestand aus einer wäßrigen Lösung und einer kleinen Menge öligem Material. Dieses wurde noch heiß durch Dekantieren abgetrennt, und die zurückbleibende klare wäßrige Lösung abgekühlt, wubei 68,6 Gewichtsteile Pimelinsäure (F. —98 bis ioo°; Äquivalentgewicht 82,9) auskristallisierten. Aus den Mutterlaugen wurden durch Extraktion mit einem geeigneten Lösungsmittel noch weitere 16,5 Gewichtsteile Pimelinsäure erhalten. Die nach der Wasserdampfdestillation abdekantierte ölige Schicht erhielt noch 4,4 Gewichtsteile Pimelinsäure.

Beispiel 3

Eine wäßrige Lösung von Natrium-Λ.^tetrahydrobenzoat, gemäß den vorhergehenden Beispielen, wurde in einem Autoklav 3 Stunden auf eine Temperatur von 310 bis 320⁰ erhitzt, wobei das Reaktionsgemisch 11,5 Gewichtsteile Ätznatron je 100 Volumteile Wasser enthielt. Das erhaltene Gemisch (345 Volumteile) wurde, um neutrale Stoffe zu entfernen, mit Äther extrahiert und dann mit konzentrierter Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,16) gegen Kongorot angesäuert. Die sich abscheidende rohe Pimelinsäure wurde abfiltriert, mit einer kleinen Menge kaltem Wasser gewaschen, dann m Wasser gegeben und dann, wie oben, mit Wasserdampf destilliert, bis 1000 Volumteile Destillat übergegangen waren. Der Rückstand bestand aus einer klaren wäßrigen Lösung und einem festen wasserunlöslichen Produkt. Die wäßrige Lösung wurde noch heiß abfiltriert und dann abkühlen gelassen, wobei 70 Gewichtsteile kristalline Pimelinsäure (F. = 94 bis 98⁰; Äquivalentgewicht 91,4) erhalten wurden.

Beispiel.4

Eine wäßrige Lösung von Kalium-A³-tetrahydrobenzoat, die Ätzkali in einem molaren Verhältnis von etwa 1 :1 zu dem Tetrahydrobenzoat enthielt, wurde 3 Stunden in einem Autoklav auf bis 350⁰ erhitzt'. Das erhaltene Produkt wurde den im Beispiel 1 beschriebenen Maßnahmen unterworfen, wobei praktisch dieselben Resultate erhalten wurden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Veriahren zur Gewinnung von reiner Pimelinsäure aus dem durch Behandeln von A.^s-Tetrahydrobenzoesäure oder einer chemisch äquivalenten Verbindung mit Alkalihydroxyd in Gegenwart von Wasser bei einer Temperatur von etwa 250 bis 400⁰ erhaltenen Umsetzungsgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch vorzugsweise mit einer Mineralsäure ansäuert, aus der hierbei erhaltenen Mischung oder gegebenenfalls aus der hierbei abgeschiedenen und abgetrennten rohen Pimelinsäure zumindest einen Teil der niedriger als die Pimelinsäure siedenden Verunreinigungen durch Destillation, vorzugsweise Wasserdampfdestillation entfernt, den Destillationsrückstand, erforderlichenfalls durch Zusatz von heißem Wasser, in eine wäßrige und eine ölige Phase trennt und nach Abtrennung der wäßrigen Phase aus dieser die Pimelinsäure in bekannter Weise abscheidet.

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man neutrale ölige Stoffe vor der Destillation, gegebenenfalls bereits vor dem Ansäuern des rohen Umsetzungsgemisches, vorzugsweise durch Dekantieren oder Extraktion mit einem Lösungsmittel entfernt.

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