BE587047A - - Google Patents

Description

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   --------------------------------- Procédé de séparation et de purification d'àcide téréphtalique ainsi que de ses esters monomères et dimères. 



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Au cours de ces dernières années, l'acide téréphta- lique ainsi que ses esters sont devenus des produits bruts impor- tants pour la préparation des fibres. Lors de la fabrication technique de l'acide téréphtalique, lorsqu'on effectue l'oxydation avec de l'acide nitrique, on obtient fréquemment des produits contenant de l'azote. Même dans d'autres procédés, il est généra- lement polué de produits intermédiaires ou de sous-produits. 



  L'acide téréphtalique étant difficilement soluble ou insoluble dans tous les solvants habituels et étant donné que les hauts 

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 polymères devant être obtenus à partir de l'acide téréphtalique supposent une très grande pureté des produits de départ, leur pu- rification pose un problème difficile. C'est pourquoi, leur puri- fication par séparation des isomères qui les accompagnent générale- ment, principalement l'acide isophtalique et ses esters, revêt une importance capitale, cette purification étant avantageusement effectuée comme celle des produits intermédiaires, le p-xylène, l'acide p-toluytique correspondant ou son ester. Enfin, la puri- fication du téréphtalate polyglycolique de valeur au point de vue technique, revêt également une grande importance. 



   A présent, on a trouvé que l'on pouvait Purifier de l'acide téréphtalique ainsi que ses esters monomères et dimères, par exemple par lavage, recristallisation ou reprécipitation au moyen de sulfoxydes   dialcoyliques.   Acet effet, le sulfoxyde diméthylique, actuellement obtenu facilement dans la technique, est particulièrement bien approprié. 



   L'acide téréphtalique se dissout très bien dans le sul- foxyde diméthylique(voir diagramme 1). De la sorte, on a pu mettre au point un procédé de purification de l'acide téréphtalique. 



  Diagramme 1 g. de produit par
100 gr. de sulfoxyde diméthylique 
 EMI2.1 
 50 40 - Acide isophtalique 30 '##-#" Acide téréphtalique 20  C 50 100 
Deja de raidies additions d'autres solvants, comme par exemple   1-'eau,   le méthanol, l'acétone, le chloroforme ou le benzène. provoquent une importante précipitation de l'acide téréphtalique hors de sa solution dans du sulfoxyde diméthylique. 



   En introduisant un solvant de ce genre, ou un mélange de solvants de ce genre, suivant le type d'impuretés, ou encore en ut 

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 lisant d'autres produits auxiliaires connus, comme par exemple la terre décolorante ou le charbon actif, on obtient une importante purification de l'acide téréphtalique, que l'on peut obtenir en cristaux bien formés, lorsque, par exemple, on fait réagir sa solution, de façon connue, à chaud, avec de l'eau ou autres sol- vants et qu'ensuite, on la laisse refroidir. 



   Par exemple, on obtient une meilleure séparation de l'ester diméthylique de l'acide téréphtalique, de l'ester diméthy- lique d'acide isophtalique qui l'accompagne généralement, en uti- lisant du sulfoxyde diméthylique plutôt que du méthanol, que l'on utilisait jusqu'à présent. Dans les deux cas, on obtient, comme résidu insoluble, l'ester diméthylique d'acide téréphtalique. 



   Comparativement aux procédés connus antérieurement, ce procédé présente un avantage, du fait que, lors de la prépara- tion technique de l'ester diméthylique, il n'y a pas, dans le mélange, uniquement que ce dernier, mais également le monoester de même que les dérivés correspondants de l'acide isophtalique, dont la séparation simultanée de l'ester diméthylique d'acide téréphtalique avec du méthanol est impossible, par suite des rap- ports défavorables de solubilité, D'après le diagramme 2, on constate que l'on peut séparer simultanément, sans difficultés, de l'ester diméthylique d'acide téréphtalique, l'ester monométhyli- que des acides iso et téréphtaliques ainsi que l'ester diméthylique, d'acide isophtalique. 



  Diagramme 2 gr. de produit par 
100 gr. de sulfoxyde diméthylique 
 EMI3.1 
 100' Ester monométhyliaue d'acide isohpta2iqqe 50- Ester diméthylique d'acide isophtalique monométhylique d'acide téréphta- lique : Ester diméthylique d'acide téréphtalique 0 "13o 

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De même, contrairement à l'emploi du méthanol, on peut séparer parfaitement, avec du sulfoxyde diméthylique, l'ester monométhylique de l'acide téréphtalique, obtenu comme produit intermédiaire lors de la préparation de l'ester diméthylique d'acide téréphtalique, du mo- noester d'acide isophtalique, qui l'accompagne généralement. De la sorte, on peut estérifier directement l'ester monométhylique d'acide isophtalique séparé, avec un autre alcool, en vue d'obtenir des plas- tifiants, sans devoir encore le transformer préalablement en ester diméthylique. 



   Pour obtenir de l'acide téréphtalique pur à partir de son mélan- ge avec l'ester mono et diméthylique, on peut procéder de la manière suivante : Après avoir dissous le mélange dans du sulfoxyde diméthy- lique, il reste l'ester diméthylique insoluble; par addition de métha- nol au produit de filtration, l'acide lui-même se sépare par précipi- tation, tandis que l'on obtient le monoester de la solution résiduelle 
On a également trouvé que le sulfoxyde diméthylique constituait un solvant remarquable pour le produit, le plus important des acides phtaliques isomères, au point de vue technique, à savoir le téréphta- late polyglycolique. Dans le diagramme   3,   on indique les solubilités de deux téréphtalates polyglycoliques, connus sous les appellations commerciales "Trevira"et "Hostaphan". 



  Diagramme 3   gr. de   produit par 
100 gr. de sulfoxyde diméthylique 
 EMI4.1 
 30 "trévira" "Hostaphan" 20 10 o-##r"'.#r o 100 ll0 120 130 140 1:5o 
C'est sur ce principe que reposent, par exemple, la séparation des impuretés par précipitation du polyester hors de la solution de sulfoxyde diméthylique avec des solvants organiques ou des mélanges de solvants, de même que le traitement des résidus, par exemple également des feuilles métallisées ou des fibres colo- 

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 rées, la propriété du sulfoxyde diméthylique pour dissoudre les colorants difficilement solubles pouvant être exploitée dans ce cas. 



  Exemple 1 
Dans 40 cm3 de sulfoxyde diméthylique, on a chauffé, à 50  et filtré, à la même température, 50 gr. d'un ester dimé- thylique d'acide téréphtalique brut, provenant de l'estérifica- tion de l'acide téréphtalique et polué par environ   2%   d'ester diméthylique d'acide isophtalique. Après avoir ensuite lavé le résidu avec un peu de sulfoxyde diméthylique chaud et d'eau, il est resté 47 gr. d'ester diméthylique d'acide téréphtalique d'un P. F. de 140.6 C. 



  Exemple 2 
On a fait bouillir, en reflux, 10 gr. d'un acide téréphtalique, préparé par oxydation à l'acide nitrique d'acide p-toluylique et ayant une teneur en azote de 1,15% N ainsi qu'ur indice de neutralisation de 685, avec 3% de terre décolorante et 80 gr. de sulfoxyde diméthylique. On les a filtrés et l'on a rincé la terre déodorante avec un peu de sulfoxyde diéthylique et d'eau. En ajoutant 130 cm3 d'un alcool éthylique aqueux à 84%, à la solution chaude, à environ 100 , il s'est précipité 7,1 gr. d'acide téréphtalique ayant une teneur en azote de   0,03%.   Par agitation intensive, on a encore pu obtenir, du produit de filtration, en ajoutant prudemment de l'eau, 2,4 gr. d'acide téréphtalique ayant une teneur en azote de 0,20%. 



  Exemple 3 
On a chauffé, à 185 , avec 30 cm3 de sulfoxyde diméthy- lique,   0,1718   gr. d'une feuille commerciale métallisée avec de l'aluminium et l'on a filtré la solution. Du produit de fil- tration, on a obtenu, par refroidissement,   0,1706   gr. de téré- phtalate polyglycolique blanc pur. La teneur en aluminium de la feuille s'élevait, par conséquent, à moins de 1,2 mg. - 

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   0,7%.   La détermination analytique a donné 0,6 % d'aluminium.

Claims (1)

1. REVENDICATION.

   ---------------------------- Procédé de séparation et de purification d'acide téréphtalique et d'acide isophtalique ainsi que de leurs esters monomères ou dimères, caractérisé en ce qu'on traite les produits bruts de départ avec des sulfoxydes dialcoyliques, éventuellement en mélange avec d'autres solvants, eu en ce qu'on les dissout à chaud dans ces derniers et en ce qu'on les en sépare par refroi- dissement ou en ce qu'on les précipite par addition d'autres solvants.