CS214084B1

CS214084B1 - Process for preparing 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid

Info

Publication number: CS214084B1
Application number: CS464280A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kroupa
Original assignee: Jaroslav Kroupa
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Způsob přípravy kyseliny 4,5-dichlor naftalen-l ,8-dikarboxylové chlorací disod- né soli kyseliny naftalen 1 , 4,5 ,8-tetra- karboxylové při teplotě 60 až 90 °C vod ným roztokem alkalického chlornanu v množ ství odpovídajícím 1,3 až 2 ekvivalentům. Kyselina 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarbo- xylová je jedním ze základních mezipro duktů pro přípravu opticky zjasňujících prostředků naftalimidové řady. Další vy užiti tohoto meziproduktu je při syntéze .některých typů organických barviv, přede vším disperzních, kypových a některých pigmentů.A method for preparing 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid by chlorinating the disodium salt of naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid at a temperature of 60 to 90 °C with an aqueous solution of alkali hypochlorite in an amount corresponding to 1.3 to 2 equivalents. 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid is one of the basic intermediates for the preparation of optical brighteners of the naphthalimide series. Another use of this intermediate is in the synthesis of some types of organic dyes, especially disperse, vat and some pigments.

Description

Vynález se týká nového způsobu přípravy kyseliny 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarboxylové.The present invention relates to a novel process for the preparation of 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid.

Příprava této látky byla dříve prováděna oxidací 5,6-dichloracenaftenu různými oxidačními činidly, přičemž se nejlepších výtěžků, i když zároveň velmi nízkých, dosahovalo při oxidaci dvojchromanem draselným v roztoku kyseliny octové. Nízký výtěžek této reakce je způsobován především konkurenčně probíhající oxidací na dichloracenaftenchinon. Pro technické využiti neměla tato reakce tedy žádný význam. Později byl objeven způsob přípravy tétoThe preparation of this material was previously carried out by oxidation of 5,6-dichloroacenaphthene with various oxidizing agents, with the best, albeit very low, yields obtained by oxidation with potassium dichromate in acetic acid solution. The low yield of this reaction is mainly due to the competitive oxidation to dichloracenaphthenquinone. Therefore, this reaction had no significance for technical applications. Later, a method of preparing this was discovered

í. -ny 1,4,5,8-naftalentetrakarboxylové plynným chlorem ve vodném prostředí za přídavku tlumících činidel, jako uhličitanů alkalických kovů, octanů nebo fosforečnanů, nebo i s využitím roztoku chlornanu alkalického kovu, přidávaného do prostředí vodného roztoku kyseliny octové.and. in the aqueous medium with the addition of buffering agents such as alkali metal carbonates, acetates or phosphates, or even using an alkali metal hypochlorite solution added to the aqueous acetic acid solution.

Vzhledem k tomu, že optimální oblast hodnoty pH, při které k reakci dochází, je mezi hodnotami 4,5 a 6, lze usuzovat i na možnost automatické regulace hodnoty pH během chlorace uskutečňované například řízeným dávkováním roztoku hydroxidu alkalického kovu, i když přímo tento způsob popsán není.Since the optimum pH range at which the reaction occurs is between 4.5 and 6, the possibility of automatic pH control during chlorination can be inferred, for example, by controlled dosing of the alkali metal hydroxide solution, although this method itself is not described.

Nyní byl nalezen a vypracován způsob přípravy kyseliny 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarboxylové spočívající v tom, že se chloruje disodná sůl kyseliny 1,4,5,8-naftalentetrakarboxylové při teplotě 60 až 90 °C vodným roztokem chlornanu sodného o koncentraci 100 až 180 g/1 v množství odpovídajícím 1,3 až 2 ekvivalentům a vzniklý produkt se po přídavku nejméně 2 ekvivalentů minerální kyseliny izoluje. Rychlost přidáváni roztoku chlornanu sodného je závislá jak na použitém zařízení, tak na zvolené reakčni teplotě. Pvakticky lze rychlost dávkování volit takovou, aby nedocházelo během ehlorace k většímu úniku plynného chloru z reakční směsi. Za těchto podmínek sodná sůl kyseliny naftalentetrakarboxylové společně se sodnou solí vznikající kyseliny 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarboxylové stačí svým vlastním tlumicím účinkem udržet hodnotu pH reakčni směsi v oblasti pro průběh reakce optimální. Množství reakčního rozpouštědla, tj. vody, je možno volit tak, aby reakční směs byla dobře mlchatelná a bylo možno v ni dobře rozmíchat roztok chlornanu sodného. Při použití většího množství vody je výtěžek produktu o něco nižší, ale je vyvážen vyšším obsahem žádané sloučeniny, při reakci v suspensi je výtěžek ehlorace o něco nižší, i když celkový výtěžek surového produktu je vyšší. Vzniklá suspenze produktu může být přímo odsáta, výhodnější je však z hlediska výtěžku provést vykyselenl směsi sodných solí na volné kyseliny přídavkem dvou nebo více ekvivalentů minerální kyseliny, například kyseliny sírové nebo chlorovodíkové, přičemž po odsátí reakční směsi na nuči nebo v kalolise je možno provést promytí produktu vodou do ztráty kyselosti. Množství kyseliny potřebné na uvolnění kyseliny dichlornaftalendikarboxylové závisí i na obsahu volného hydroxidu alkalického kovu v použitém, většinou komerčně dodávaném roztoku chlornanu. Získaný produkt může být dále sušen nebo být použit k dalším syntézám i ve formě pasty.We have now found and developed a process for the preparation of 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid by chlorinating 1,4,5,8-naphthalentetracarboxylic acid disodium salt at 60-90 ° C with an aqueous solution of sodium hypochlorite at a temperature of 60-90 ° C. a concentration of 100 to 180 g / l in an amount corresponding to 1.3 to 2 equivalents and the resulting product is isolated after addition of at least 2 equivalents of mineral acid. The rate of addition of the sodium hypochlorite solution is dependent on both the equipment used and the reaction temperature selected. Generally, the feed rate can be selected such that no greater leakage of chlorine gas from the reaction mixture occurs during the chlorination. Under these conditions, the sodium salt of naphthalentetracarboxylic acid together with the sodium salt of the resulting 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid suffices to maintain the pH of the reaction mixture in the reaction region optimal by its own damping effect. The amount of the reaction solvent, i.e. water, can be chosen such that the reaction mixture is well miscible and that the sodium hypochlorite solution can be well mixed therein. When more water is used, the yield of the product is somewhat lower, but balanced by the higher content of the desired compound, in the slurry reaction the yield of the chlorination is slightly lower, although the overall yield of the crude product is higher. The resulting product suspension may be directly aspirated, but it is preferable in terms of yield to acidify the mixture of sodium salts to the free acids by adding two or more equivalents of a mineral acid such as sulfuric or hydrochloric acid, after washing the reaction mixture under suction or product with water until the acidity loss. The amount of acid required to release the dichloronaphthalenedicarboxylic acid also depends on the free alkali metal hydroxide content of the hypochlorite solution, which is commercially available. The product obtained can be further dried or used as a paste for further syntheses.

Tento způsob přípravy, poskytující vysoký výtěžek produktu vysoké kvality, který proti popsaným způsobům je daleko jednodušší, nevyžaduje speciální aparaturu ani automatické zařízení pro regulaci hodnoty pH a tím je vhodný pro nízkonásadové operace nebo výrobu.This preparation process, which provides a high yield of a high quality product, which is far simpler compared to the described processes, does not require a special apparatus or an automatic pH control device and thus is suitable for low-grade operations or production.

Kyselina 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarboxylová je jedním ze základních meziproduktů pro přípravu optických zjasňovacích prostředků naftalimidové řady, které jsou používány přede214 084 vším pro povrchové zjasňování umělých vláken, hlavně pak polyesterových. Další široké využití tohoto meziproduktu je při syntéze některých typů organických barviv, především barviv disperzních, kypových a některých pigmentů.4,5-Dichloro-naphthalene-1,8-dicarboxylic acid is one of the basic intermediates for the preparation of the optical brighteners of the naphthalimide series, which are used predominantly for the surface brightening of man-made fibers, especially polyester fibers. Another broad application of this intermediate is in the synthesis of some types of organic dyes, especially disperse, vat dyes and some pigments.

Dále uvedené příklady ilustrují přípravu kyseliny 4,5-dichlornaftalen-l,8-dikarboxylové. Uváděné díly v příkladech jsou hmotnostní.The following examples illustrate the preparation of 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid. The parts given in the examples are by weight.

Příklad 1.Example 1.

309 dílů kyseliny naftalen-l,4,5,8-tetrakarboxylové se vnese do 1 600 dílů vody, ve které bylo předtím rozpuštěno 80 dílů hydroxidu sodného. Směs je za mícháni vyhřátá na teplotu 80 °C a při této teplotě je do ní během 4 hodin přikopáno 1 660 dílů technického roztoku chlornanu sodného, obsahujícího 160 g NaOCl v litru. Po skončení dávkování chlornanu je reakční směs udržována na reakční teplotě ještě 2 hodiny, poté je ochlazena na teplotu 20 °C, přídavkem 200 dílů kyseliny chlorovodíkové za míchání dojde k vyloučení kyseliny 4,5-dichlornaftalen-1,8-dikarboxylové, která se po ochlazení reakční směsi na teplotu 10 °C odsaje. Po vysušeni v lískové sušárně při teplotě 120 °C činí výtěžek 226 dílů o čistotě 94 %.309 parts of naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid are added to 1600 parts of water in which 80 parts of sodium hydroxide have previously been dissolved. The mixture is heated to 80 ° C with stirring and 1,660 parts of a sodium hypochlorite solution containing 160 g of NaOCl per liter are added dropwise thereto over 4 hours. After completion of the hypochlorite feed, the reaction mixture is maintained at the reaction temperature for 2 hours, then cooled to 20 ° C, adding 200 parts of hydrochloric acid while stirring to precipitate 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid, which cooling the reaction mixture to 10 ° C. After drying in a hazel drier at 120 ° C, the yield is 226 parts with a purity of 94%.

Příklad 2.Example 2.

309 dílů kyseliny naftalen-l,4,5,8-tetrakarboxylové se vnese do 1 200 dílů vody, ve které bylo předem rozpuštěno 80 dílů hydroxidu sodného. Směs je za míchání ohřátá na teplotu 60 °C a při této teplotě je do ni přidáno během 5 hodin 162 dílů technického roztoku chlornanu sodného, obsahujícího 172 g NaOCl v litru. Po skončení dávkování je reakční směs vyhřátá na 90 °C a na této teplotě udržována ještě další 2 hodiny. Pak je pomalu za. míchání přidáno 200 dílů 50% kyseliny sírové a po ochlazení reakční směsi na teplotu 10 °C je vyloučená látka odsáta. Po vysušeni je výtěžek produktu 232 dílů o čistotě 88 %. Teplota tání se pohybuje v rozmezí 350 až 355 °C. Přídavkem 20 dílů síranu sodného lze z filtrátů vyloučit ještě dalších 25 dílů surového produktu.309 parts of naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid are added to 1200 parts of water in which 80 parts of sodium hydroxide have previously been dissolved. The mixture is heated to 60 [deg.] C. with stirring, and 162 parts of sodium hypochlorite technical solution containing 172 g of NaOCl per liter are added thereto over 5 hours. After the addition is complete, the reaction mixture is heated to 90 ° C and maintained at this temperature for a further 2 hours. Then it is slowly behind. 200 parts of 50% sulfuric acid are added with stirring, and after cooling the reaction mixture to 10 [deg.] C., the precipitated substance is filtered off with suction. After drying, the product yield is 232 parts with a purity of 88%. The melting point is in the range of 350 to 355 ° C. By adding 20 parts of sodium sulfate, another 25 parts of the crude product can be separated from the filtrates.

Claims

A process for the preparation of 4,5-dichloronaphthalene-1,8-dicarboxylic acid, characterized in that the naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid disodium salt is chlorinated at 60 to 90 ° C with an aqueous solution of sodium hypochlorite at a concentration of 100 to 100 ° C. 180 g of NaOCl per liter in an amount corresponding to 1.3 to 2 equivalents and the product is isolated after addition of at least two equivalents of mineral acid.