Verfahren zur Darstellung von Aluminiumäthylat. Bekanntlich ist die Darstellung von Alu- miniumäthylat aus Aluminium und Äthyl- alkohol ohne die Anwendung von Katalysa toren technisch nicht durchführbar. Aber auch bei Anwendung von Katalysatoren e:
- gaben sich bei der technischen Ausführung dieser Reaktion Schwierigkeiten, die in der Hauptsache darin bestehen, dass sich bei der Reaktion das feste Aluminiumäthylat als eine lockere Masse abscheidet, welche die Oberfläche des Aluminiums bedeckt und ausserdem der Zuführung und Abführung der Wärme hinderlich ist.
Zur Behebung dieser und anderer Schwierigkeiten ist unter anderem vorgeschlagen worden, den Prozess so auszuführen, dass das Aluminium, in ge schmolzenem Aluminiumäthylat oder eineue indifferenten Lösungsmittel suspendiert, all mählich mit Äthylalkohol zur Reaktion ge bracht wird. Behandelt man aber Alu minium, in geschmolzenem Alkoholat sus pendiert, mit Alkohol, so verläuft die Reak- tion, auch bei gleichzeitiger Anwendung von Quecksilberchlorid als Katalysator, sehr langsam.
Dies ist nicht verwunderlich, denn das geschmolzene Aluminiumalkoholat ver mag überhaupt nur eine sehr geringe Menge Äthylalkohol in Lösung zu halten.
Es wurde gefunden, dass die Darstellung von Aluminiumäthylat aus Aluminiumme tall enthaltendem Material und Alkohol ohne Anwendung von Hilfsflüssigkeiten und sogar ohne Anwendung von Katalysatoren durch geführt werden kann, wenn man .das Alu miniummetall enthaltende Material auf Al kohol oberhalb<B>100'</B> C unter gleichzeitiger Anwendung eines Druckes zur Einwirkung bringt, der höher als der Dampfdruck der Äthylatlösung bei .der angewandten Tem peratur ist.
Erhitzt man Aluminium oder Aluminiumlegierungen und absoluten Alko hol, ohne Katalysatoren, im Autoklaven, so findet bereits bei etwa<B>110'</B> stürmische Ein wirkung statt. Zweckmässig steigert man je- doch die Temperatur bis über denjenigen oberhalb 120 liegenden Punkt, bei welchem sich das Aluminiumalkoholat reichlich in Alkohol löst. Zur Umsetzung des Aluminiums ist nur ein geringer Alkoholüberschuss erfor derlich.
Die Reaktion wird vorteilhaft durch allmähliche Zugabe des Alkohols zum Alu minium reguliert.
Diese Arbeitsweise hat nebenbei auch den Vorteil, dass die Alkoholverluste, die durch Mitführung von Alkoholdampf durch den Wasserstoff entstehen, durch Anwendung eines unter dem Arbeitsdruck stehenden Kühlers gegenüber den andern Verfahren sehr verringert werden können. <I>Beispiel:</I> In einen eisernen, mit Rückflusskühler versehenen heiz- und kühlbaren Autoklaven wurden 800 g Aluminium in Barrenform und 300 g wasserfreier Äthylalkohol ge geben. Der Autoklav wurde danach ver schlossen und. erwärmt. Bereits bei 100 bis 110 fand eine lebhafte Wasserstoffentwick lung, am raschen Druckanstieg erkennbar, statt.
Unter Aufrechterhaltung eines 1=Tber- drucli:es von etwa 5 Atm wurde das Wasser stoffgas am Ende des Rückflusskühlers ent spannt. Bei Erlahmen der Reaktion wurde aufs neue Alkohol in den Autoklaven ge pumpt. Diese Alkoholzugaben wurden jedes mal wiederholt, wenn die Reaktion zu er lahmen begann. Die Temperatur im Innern des Autoklaven wurde dabei allmählich auf 120' und, nachdem der grösste Teil des Al kohols eingegeben war, auf 140' ansteigen gelassen. Die Reaktionswärme wurde durch Kühlung des Autoklaven abgeführt.
Im gan zen wurden 4100 g absoluter Alkohol, das ist die für die Aluminiumalkoholatbildung theo- retischerforderlicheMenge, angewandt. 2 Stun den nach Reaktionsbeginn war die Wasser- stoffentwicklung nur noch schwach.
Danach wurde die geringe Menge überschüssigen Al kohols abdestilliert. Hierbei erwies es sich als zweckmässig, .diese Destillation gleichfalls unter Druck bei etwa 140 vorzunehmen, um die Abscheidung festen Aluminiumalkoho- lates zu vermeiden. Am Ende der Destilla tion wurde der Druck entspannt. Das Alu- miniumalkoholat blieb als eine geschmolzene Masse zurück, in welcher sich noch ein 52,5 g schweres Stück massiven Aluminiums be fand.
Das Aluminiumalkoholat wurde da nach im Vakuum, destilliert. Auf das ver brauchte Aluminium (747,5 g) berechnet wurden 4\250 g reines Aluminiumalkoholat, das ist 95 % der nach der Theorie zu erwar tenden Menge erhalten.
Auch Legierungen des Aluminiums mit Zink, Kupfer und andern. Metallen sind für die Ausführung des Verfahrens verwendbar. Erforderlichenfalls kann die Reaktion auch durch die Anwendung der bekannten Ka talysatoren (Quecksilberchlorid, Jod und an dere) beschleunigt werden.
Process for the preparation of aluminum ethylate. It is well known that the preparation of aluminum ethylate from aluminum and ethyl alcohol is technically not feasible without the use of catalysts. But also when using catalysts e:
- Difficulties arose in the technical implementation of this reaction, the main thing being that the solid aluminum ethylate separates out as a loose mass during the reaction, which covers the surface of the aluminum and also hinders the supply and removal of heat.
To overcome these and other difficulties it has been proposed, inter alia, to carry out the process in such a way that the aluminum, suspended in molten aluminum ethylate or an inert solvent, is gradually brought to react with ethyl alcohol. If, however, aluminum, suspended in molten alcoholate, is treated with alcohol, the reaction proceeds very slowly, even when mercury chloride is used as a catalyst at the same time.
This is not surprising, because the molten aluminum alcoholate is only able to hold a very small amount of ethyl alcohol in solution.
It has been found that the preparation of aluminum ethylate from aluminum metal-containing material and alcohol can be carried out without the use of auxiliary liquids and even without the use of catalysts if the aluminum metal-containing material on alcohol above <B> 100 '</ B> C under simultaneous application of a pressure which is higher than the vapor pressure of the ethylate solution at .the temperature used.
If aluminum or aluminum alloys and absolute alcohol are heated in an autoclave without catalysts, a stormy effect takes place at around <B> 110 '</B>. However, it is expedient to increase the temperature to above the point above 120 at which the aluminum alcoholate dissolves abundantly in alcohol. Only a small excess of alcohol is required to convert the aluminum.
The reaction is advantageously regulated by gradually adding the alcohol to the aluminum.
This mode of operation also has the advantage that the alcohol losses that occur due to the entrainment of alcohol vapor by the hydrogen can be greatly reduced by using a cooler under the working pressure compared to the other methods. <I> Example: </I> In an iron, heatable and coolable autoclave equipped with a reflux condenser, 800 g of aluminum in bars and 300 g of anhydrous ethyl alcohol were placed. The autoclave was then closed and. warmed up. Already at 100 to 110 a vigorous evolution of hydrogen took place, recognizable by the rapid rise in pressure.
The hydrogen gas at the end of the reflux condenser was expanded while maintaining a pressure of about 5 atm. When the reaction subsided, new alcohol was pumped into the autoclave. These alcohol additions were repeated each time the reaction began to slow. The temperature inside the autoclave was gradually increased to 120 'and, after most of the alcohol had been added, to 140'. The heat of reaction was removed by cooling the autoclave.
In total, 4100 g of absolute alcohol, that is the amount theoretically required for the formation of aluminum alcoholate, were used. 2 hours after the start of the reaction, the evolution of hydrogen was only weak.
Thereafter, the small amount of excess alcohol was distilled off. It proved to be expedient to carry out this distillation also under pressure at about 140 in order to avoid the separation of solid aluminum alcohol. At the end of the distillation the pressure was released. The aluminum alcoholate remained as a molten mass in which there was still a 52.5 g piece of solid aluminum.
The aluminum alcoholate was then distilled in vacuo. On the aluminum consumed (747.5 g), 4 \ 250 g of pure aluminum alcoholate were calculated, which is 95% of the amount to be expected according to theory.
Also alloys of aluminum with zinc, copper and others. Metals can be used to carry out the process. If necessary, the reaction can also be accelerated by using the known Ka catalysts (mercury chloride, iodine and others).