DE2451006A1 - Benzoyl acetone derivs as extractants for metals - used esp for copper extn from acid or ammoniacal solns - Google Patents
Benzoyl acetone derivs as extractants for metals - used esp for copper extn from acid or ammoniacal solnsInfo
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Abstract
Description
EXTRAKTIONSVERFAHREN Es ist bekannt, Metalle aus ihren wäßrigen Lösungen, wie sie beim Aufschluß von Erzen anfallen, mit Hilfe organischer komplexbildender Verbindungen zu extrahieren. EXTRACTION METHODS It is known to remove metals from their aqueous solutions, as they arise in the digestion of ores, with the help of organic complexing agents Extract connections.
Insbesondere ist es bekannt, hierbei als Komplex-bildende organische Substanzen Diketone, insbesondere aromatische 1,3 Diketone zu verwenden. So beschreiben De Kophar und Chalmers in "Solvent Extraction of LIetalls" (Van Nordstrand Reinhold Company London 1970), daß Benzoylaceton Kupfer und Zink zu extrahieren vermag. Wegen der relativ hohen Wasserlöslichkeit des Benzoylacetons und der unzureichenden Löslichkeit der entstehenden Metallkomplexe in Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel Petroleum, eignet sich diese Verbindung nicht als Metall-Extraktionsmittel im Rahmen eines technischen Prozesses.In particular, it is known here as complex-forming organic Substances to use diketones, especially aromatic 1,3 diketones. So describe De Kophar and Chalmers in "Solvent Extraction of LIetalls" (Van Nordstrand Reinhold Company London 1970) that benzoylacetone can extract copper and zinc. Because the relatively high solubility in water of the benzoylacetone and the insufficient solubility the resulting metal complexes in hydrocarbons, e.g. petroleum, this compound is not suitable as a metal extractant in the context of a technical process.
Ein durch einen tert. Butylrest in -Stellung substituiertes Benzoylaceton wird von M. Bergon und J.P. Calmon beschrieben (vgl. C.R. Acad. Sci., Ser.C (1971) 273 (2) Seiten 181 - 184 und Ser. C (197o) 27o (24) Seiten 2.oo5 - 2.oo8). Eine Verwendung dieser Verbindung bei der Metallextraktion wird hierbei jedoch nicht vorgeschlagen. Es zeigte sich auch, daß die Metallkomplexverbindungen des tert. Butylbenzoylacetons ebenfalls keine für ein technisches Extraktionsverfahren ausreichende Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen wie Petroleum aufweisen.One through a tert. Benzoylacetone substituted in the butyl radical is by M. Bergon and J.P. Calmon (cf. C.R. Acad. Sci., Ser.C (1971) 273 (2) pages 181-184 and Ser. C (197o) 27o (24) pages 2.oo5 - 2.oo8). One Use of this compound in metal extraction is not here, however suggested. It was also found that the metal complex compounds of the tert. Butylbenzoylacetone is also not sufficient for a technical extraction process Have solubility in hydrocarbons such as petroleum.
Es wurde nun ein Verfahren zur Extraktion von Metallkomponenten aus ihren wäßrigen Lösungen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Extraktionsmittel Verbindungen der allgemeinen Formel I verwendet, in der h einen Alkyl-oder Alkenylrest mit 3 bis 12,vorzugsweise 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, R2 Wasserstoff oder einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R, Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Wasserstoff oder Methylundygleiche oder verschiedene Substituenten aus der Gruppe Wasserstoff, Chlor und Fluor, vorzugsweise Wasserstoff bedeuten, wobei die Summe der Kohlenstoffatome der Reste R1 R2 und R3 mindestens 6, insbesondere 6 bis 12 beträgt.A process has now been found for the extraction of metal components from their aqueous solutions, which is characterized in that compounds of the general formula I are used as extractants, in which h is an alkyl or alkenyl radical with 3 to 12, preferably 6 to 12 carbon atoms, R2 is hydrogen or an alkyl or alkenyl radical with 1 to 8, preferably 1 to 4 carbon atoms, R, hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, preferably hydrogen or methyl or the same or different substituents from the group consisting of hydrogen, chlorine and fluorine, preferably hydrogen, the sum of the carbon atoms of the radicals R1, R2 and R3 being at least 6, in particular 6 to 12.
Gegenstand der Erfindung sind ferner neue Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der R1, R2, R3 und die vorstehend bei dieser Formel genannten Bedeutungen besitzen.The invention also relates to new compounds of the general Formula I in which R1, R2, R3 and the meanings given above for this formula own.
Die Verbindungen der Formel I können nach an sich bekannten Verfahren zum Beispiel gemäß J.C.Reid und M. Calvin, J.Am.The compounds of the formula I can be prepared by processes known per se for example according to J.C. Reid and M. Calvin, J.Am.
Chem. Soc. 72 (1950) 2948 oder entsprechend der Herstellung von Benzoylaceton (vergleiche Beilstein, Handbuch der organischen Chemie Band VII S. 681 (1925) sowie 1.2. und 3.Chem. Soc. 72 (1950) 2948 or corresponding to the preparation of benzoylacetone (Compare Beilstein, Handbuch der Organic Chemistry Volume VII p. 681 (1925) as well as 1.2. and 3.
Ergånzungsband)~ erhalten~werden, indem ein Alkylbenzol nach Art einer Friedel-Crafts-Acylierung mit Acetylchlorid zum entsprechenden Alkylacetophenon umgesetzt wird und dieses in einer Claisen-Kondensation in Gegenwart starker Basen, wie zum Beispiel Natriumäthylat oder Natriumhydrid, mit Essigester zum Acetoacetylalkylbenzol kondensiert wird.Supplementary tape) ~ obtained ~ by adding an alkylbenzene in the manner of a Friedel-Crafts acylation with acetyl chloride to give the corresponding alkylacetophenone is implemented and this in a Claisen condensation in the presence of strong bases, such as sodium ethylate or sodium hydride, with ethyl acetate to form acetoacetylalkylbenzene is condensed.
Nachteile dieses Verfahrens sind besonders die Hydrolyse und der Verlust des Aluminiumchlorids in der 1. Stufe; in der 2. Stufe der erforderliche Einsatz von trockenen Lösungsmitteln, zum Beispiel Xther, und von 2 Molen Base sowie die notwendige Aufarbeitung des als Alkalisalz anfallenden Acetoacetylalkylbenzols.Particularly disadvantages of this process are hydrolysis and loss of the aluminum chloride in the 1st stage; in the 2nd stage the required effort of dry solvents, for example Xther, and of 2 moles of base as well as the necessary work-up of the acetoacetylalkylbenzene obtained as alkali salt.
Die Verbindungen der Formel I können ferner hergestellt werden nach den Verfahren der deutschen Patentanmeldungen P 23 37 396.8 und P 24 29 674.0. Nach diesen Verfahren werden aromatische 1,3-Diketone erhalten, indem Acetoacetylfluorid, das gegebenenfalls in)F-Stellung durch 1 bis 3 Halogenatome substituiert ist, mit festen oder flüssigen aromatischen Verbindungen bei Temperaturen von -40 bis + 5o0C in mindestens 90 %iger Flußsäure umgesetzt wird.The compounds of the formula I can also be prepared according to the method of the German patent applications P 23 37 396.8 and P 24 29 674.0. To these processes aromatic 1,3-diketones are obtained by adding acetoacetyl fluoride, which is optionally substituted in) F-position by 1 to 3 halogen atoms, with solid or liquid aromatic compounds at temperatures from -40 to + 5o0C is reacted in at least 90% hydrofluoric acid.
Als feste oder flüssige aromatische Verbindungen können hierbei unter anderem Benzolderivate der allgemeinen Formel in der Rl, R11 und R'11 unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1 - 4 C-Atomen oder Halogen bedeuten, zur Anwendung kommen Es wurde nun gefunden, daß diese in den Patentanmeldungen -P 23 37 396.8 und P 24 29 674.0 vorgeschlagene Umsetzung auch mit Benzolderivaten der allgemeinen Formel II in der Rt einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 12 Eohlenstoffatomen bedeutet und R2 und R3 die oben bei der Formel I genannten Bedeutungen besitzen, vorgenommen werden kann.Solid or liquid aromatic compounds that can be used here include benzene derivatives of the general formula in which Rl, R11 and R'11 are independently hydrogen, alkyl, alkoxy or alkylthio radicals having 1-4 carbon atoms or halogen, are used. It has now been found that these are in patent applications -P 23 37 396.8 and P 24 29 674.0 proposed reaction also with benzene derivatives of the general formula II in which Rt denotes an alkyl or alkenyl radical having 6 to 12 carbon atoms and R2 and R3 have the meanings given above for formula I, can be undertaken.
Im Hinblick auf die Verwendung als Extraktionsmittel für Metalle werden unter den Verbindungen der Formel I - und somit auch unter den zu ihrer Herstellung zu verwendenden Ausgangsverbindungen der Formel II - solche bevorzugt, in denen R , R Wasserstoff und Alkylgruppen bedeuten.With a view to being used as an extractant for metals among the compounds of the formula I - and thus also among the compounds for their preparation Starting compounds of the formula II to be used - those preferred in which R, R denote hydrogen and alkyl groups.
Bevorzugt sind andererseits solche, in denen Y Wasserstoff ist. Für den Fall, daß Y Halogen bedeutet, ist F bevorzugt.On the other hand, preference is given to those in which Y is hydrogen. For in the event that Y is halogen, F is preferred.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß die drei Substituenten Y gleich sind.In particular, it is preferred that the three substituents Y be the same are.
In den Verbindungen der Formel I kann die stellung der Substituenten R¹ ,R² und R³ beliebig variieren. Sofern R² 3 und R3 Wasserstoff bedeuten, ist für den Alkyl- oder Alkenylrest R die 4-Stellung bevorzugt; daneben kommt vor allem die 2-Stellung oder Gemische von para- und ortho-substituierten Verbindungen in Betracht.In the compounds of the formula I, the position of the substituents R¹, R² and R³ vary as desired. If R² 3 and R3 are hydrogen, is for the alkyl or alkenyl radical R is preferably in the 4-position; next to it comes above all the 2-position or mixtures of para- and ortho-substituted compounds in Consideration.
Bedeutet lediglich einer der Rest R² und R³ Wasserstoff, so befinden sich die Substituenten bevorzugt in 2,4-Stellung.If only one of the radicals R² and R³ is hydrogen, they are located the substituents are preferably in the 2,4-position.
Daneben kommen in erster Linie Verbindungen mit 1,2-Substitution oder Gemische von Verbindungen mit 2,4- und 1,2-Substitution in Betracht. Bedeutet keiner der Reste R¹, R2 und R3 Wasserstoff, so handelt es sich bevorzugt um 2,4,6-substituierte Verbindungen; außerdem kommen vor allem in 2,4,5-Stellung substituierte Verbindungen und Gemische von 2,4,6- und 2,4,5-substituierten Verbindungen in Betracht.In addition, there are primarily compounds with 1,2-substitution or Mixtures of compounds with 2,4- and 1,2-substitution into consideration. Doesn't mean nobody the radicals R¹, R2 and R3 are hydrogen, they are preferably 2,4,6-substituted Links; in addition, there are compounds substituted in the 2,4,5-position in particular and mixtures of 2,4,6- and 2,4,5-substituted compounds are contemplated.
Als Verbindungen der Formel I kommen zum Beispiel in Frage: 1-[2',4'-Diisopropyl-phenyl]-butan-1,3-dion, 1-[2'-Methyl-4'-hexyl-phenyl]-butan-1,3-dion im Gemisch mit 1-[2'-Hexyl-4'-methyl-phenyl]-butan-1,3-dion, 1-(2'-2"Äthylhexoxy-4'-methylphenyl)-butandion-1,3 1-(2',5'-Dimethyl-4'-n-octylphenyl)-butandion-1,3 1-(2',4',6'-Triisopropylphenyl)-butandion-1,3 1 ,4-Di-n-butyl-2-acetoacetyl-benzol, 4-Acetoacetyl-i-dodecylbenzol, 4-Acetoacetyl-n-nonylbenzol, 4-Acetoacetyl-n-heptylbenzol, 4-Acetoacetyl-hexylbenzol i~ '4'-Dimethyl-5'-(1"-methyl-nonylg -phenyl-butan-1,3-dion, 1-(4'-Hexylphenyl)-4,4,4-trifluor-butan-1,3-dion, l-(4t-Hexylphenyl)-4s4s4-trichlor-butan-ls3-dion Vorgenannte Dione sind meist mit geringeren Mengen im Phenylrest isomerer Dione behaftet, die für die erfindungsgemäße Verwendung der Verbindungen der Formel I als Extraktionsmittel jedoch nicht abgetrennt werden müssen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß sowohl Isomeren-Gemische wie auch Gemische verschiedener substituierter Acetoacetylaromaten in tielen Fällen eine besonders gute Extraktionswirkung aufwiesen.Examples of possible compounds of the formula I are: 1- [2 ', 4'-diisopropyl-phenyl] -butane-1,3-dione, 1- [2'-methyl-4'-hexyl-phenyl] -butane-1,3-dione in a mixture with 1- [2'-hexyl-4'-methyl-phenyl] -butane-1,3-dione, 1- (2'-2 "ethylhexoxy-4'-methylphenyl) -butanedione-1,3 1- (2 ', 5'-dimethyl-4'-n-octylphenyl) -butanedione-1,3 1- (2 ', 4', 6'-triisopropylphenyl) -butanedione-1,3 1, 4-di-n-butyl-2-acetoacetyl-benzene, 4-acetoacetyl-i-dodecylbenzene, 4-acetoacetyl-n-nonylbenzene, 4-acetoacetyl-n-heptylbenzene, 4-Acetoacetyl-hexylbenzene ~ '4'-Dimethyl-5' - (1 "-methyl-nonylg -phenyl-butane-1,3-dione, 1- (4'-hexylphenyl) -4,4,4-trifluoro-butane-1,3-dione, 1- (4t-hexylphenyl) -4s4s4-trichloro-butane-ls3-dione The aforementioned diones are mostly isomeric diones with smaller amounts in the phenyl radical afflicted that for the inventive use of the compounds of formula I as extractants, however, do not have to be separated off. Rather, it has shown that both isomer mixtures and mixtures of various substituted Acetoacetyl aromatics exhibited a particularly good extraction effect in many cases.
Die erfindungsgemäßen Extraktionsmittel der Formel I können zur Extraktion von solchen Metallen verwendet werden, die mit ihnen eine stabile Komplexverbindung eingehen. Die Bedingungen unter denen das geschieht, hängen in erster Linie vom der wäßrigen Lösung ab, der je nach Metall zwischen 1 und 11 liegen kann. The extractants of the formula I according to the invention can be used for extraction of those metals which form a stable complex compound with them enter. The conditions under which this happens depend primarily on the the aqueous solution, which can be between 1 and 11 depending on the metal.
Als gemäß der Erfindung zu extrahierende hIetalle, die in Form ihrer Kationen mit den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I stabile Komplexe bilden, kommen zum Beispiel in Betracht: Cu, Co, Ni, Fe, Ag, Be, Ga, Eu, In. As minerals to be extracted according to the invention, in the form of their Cations form stable complexes with the compounds of the formula I according to the invention, for example: Cu, Co, Ni, Fe, Ag, Be, Ga, Eu, In.
Die entsprechenden Komplexverbindungen dieser Metalle sind in den üblichen, für solche Extraktionsverfahren verwendeten inerten mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmitteln wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol, Alkyl-Aethern wie Diisopropyläther, aliphatischen Kohlenwasserstoffen wie Kerosin oder Petroleum, oder Aromaten wie Benzol, Toluol, Xylol und höher alkylierten Homologen, insbesondere auch den Verbindungen der Formel II gut löslich. The corresponding complex compounds of these metals are in the the usual inert water-immiscible ones used for such extraction processes organic solvents such as chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzene, alkyl ethers such as diisopropyl ether, aliphatic hydrocarbons such as kerosene or petroleum, or aromatics such as benzene, toluene, xylene and higher alkylated homologues, in particular also readily soluble in the compounds of formula II.
Bevorzugt werden daher die Extraktionsmittel der Formel I in Gegenwart der oben genannten oder analoger Lösungsmittel verwendet. Auch Zusätze von langkettigen Alkoholen - wie Dodekanol - oder Phenolen - wie Isononylphenol - können bei der Extraktion angewandt werden.The extractants of the formula I are therefore preferred in the presence the abovementioned or analogous solvents are used. Also additions of long-chain Alcohols - such as dodecanol - or phenols - such as isononylphenol - can be used in the Extraction can be applied.
Um eine hinreichende Löslichkeit der bei der Extraktion erhaltenen Metallkomplexe zu erreichen, werden Benzoylacetone benötigt, die durch eine oder mehrere längere Kohlenwasserstoff-Ketten substituiert sind. Die Löslichkeit der hletallkomplexe steigt dabei mit der Kohlenstoffzahl dieser Ketten an. Da jedoch die Reaktion der Benzoylacetone der Formel I mit der Metallkomponenete in definierten stöchiometrischen Verhältnissen erfolgt, mit Kupfer zum Beispiel im Mol-Verhältnis 2 : 1, ist es zur Erzielung einer hohen Metallbindungskapazität zwar möglich, aber im allgemeinen unzweckmäßig, Verbindungen der Formel I einzusetzen, deren Substituenten insgesamt wesentlich mehr als 12 C-Atome enthalten Verbindungen mit Substituenten, die eine geringere Gesamtkohlenstoffzahl als 6 besitzen, können ebenfalls zur Extraktion in einem Verdünnungsmittel wie zum Beispiel Petroleum oder Kerosin eingesetzt werden. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, geeignete Lösungsvermittler wie zum Beispiel Isodekanol oder Nonylphenol zuzusetzen.To ensure sufficient solubility of the obtained during the extraction To achieve metal complexes, benzoylacetones are required by one or several longer hydrocarbon chains are substituted. The solubility of the Metal complexes increase with the carbon number of these chains. However, since the reaction of the benzoylacetones of the formula I with the metal component in defined stoichiometric ratios takes place, with copper for example in the molar ratio 2: 1, it is possible to achieve a high metal binding capacity, but in general it is impractical to use compounds of the formula I, their substituents a total of significantly more than 12 carbon atoms contain compounds with substituents, which have a total carbon number less than 6 can also be used for extraction be used in a diluent such as petroleum or kerosene. In this case, however, it is necessary to use suitable solubilizers such as Add isodecanol or nonylphenol.
Als Ausgangsprodukte zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Benzoylacetone der Formel I für die Umsetzung mit Acetoacetylfluoriden der Formel III in der Y die vorstehend genannte Bedeutung besitzt, kommen also zum Beispiel in Frage: m-IIexyltoluol, Dodecylbenzol, Tetrapropylenbenzol, (i-Dodecylbenzol), i-Nonyl-benzol, Heptylbenzol, i-Heptylbenzol, Hexylbenzol im Gemisch mit r-Methyl-pentyp -benzol und -Aethylbutyl7-benzol, 1, 3-Dimethyl-4-L7-methyl-nony-benzol, m-Diisopropylbenzol, 1,3,5-Triisopropylbenzol, 1,4-Dimethyl-5-octylbenzol, 1,3-Dimethyl-4-octylbenzol, technische Alkylbenzol-Gemische mit Siedepunkten von zum Beispiel 180 bis 300°C, 1-Methyl-3-hexoxybenzol.As starting products for the preparation of the benzoylacetones of the formula I to be used according to the invention for the reaction with acetoacetyl fluorides of the formula III in which Y has the meaning given above, for example: m-IIexyltoluene, dodecylbenzene, tetrapropylenebenzene, (i-dodecylbenzene), i-nonylbenzene, heptylbenzene, i-heptylbenzene, hexylbenzene mixed with r-methyl- pen type -benzene and -ethylbutyl7-benzene, 1,3-dimethyl-4-L7-methyl-nony-benzene, m-diisopropylbenzene, 1,3,5-triisopropylbenzene, 1,4-dimethyl-5-octylbenzene, 1,3 -Dimethyl-4-octylbenzene, technical-grade alkylbenzene mixtures with boiling points of, for example, 180 to 300 ° C, 1-methyl-3-hexoxybenzene.
Dabei ist es nicht nachteilig, sondern oft vorteilhaft, Isomerengemische der Umsetzung mit Acetoacetylfluorid zu unterwerfen. Es kann darüber hinaus vorteilhaft sein, bei in Flußsäure nur sehr schwer oder gar nicht mit Diketen reagierenden Substanzen eine zweite Substanz in etwa molaren Mengen hinzuzufügen mit ähnlichen Eigenschaften, insbesondere solche mit kürzeren Seitenketten, die gegen Diketen reaktiver ist; auf diese Weise läßt sich die Reaktion mit der inaktiveren Substanz induzieren. So kann zum Beispiel durch Umsetzung eines Gemisches aus 1 Mol Dodecylbenzol und 1 Mol Tetralin mit 2 Mol Diketen in Fluorwasserstoff Acetoacetyl-dodecyl-benzol zu 40 % gewonnen werden, das ohne Tetra linzu satz kaum erhalten werden kann. Analoges gilt für die Mischung iso-Dodecylbenzol/ m-Di-isopropylbenzol. Die bevorzugten Verhältnisse solcher Mischungen liegen zwischen 2:1 und 1:2.It is not disadvantageous, but often advantageous, to use mixtures of isomers subject to the reaction with acetoacetyl fluoride. It can also be beneficial in the case of substances which react only very poorly or not at all with diketene in hydrofluoric acid add a second substance in roughly molar quantities with similar properties, especially those with shorter side chains, which is more reactive towards diketene; in this way the reaction with the more inactive substance can be induced. For example, by reacting a mixture of 1 mole of dodecylbenzene and 1 mole of tetralin with 2 moles of diketene in hydrogen fluoride acetoacetyl-dodecyl-benzene 40% can be obtained, which can hardly be obtained without the addition of tetra-lin. Analog applies to the mixture of iso-dodecylbenzene / m-di-isopropylbenzene. The preferred proportions such mixtures are between 2: 1 and 1: 2.
Ebenfalls neue Verbindungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, sind die isomeren Acetoacetyltetraline sowie die Acetoacetyl-diäthylbenzole. Diese können zum Beispiel bei Zumischung der entsprechenden Ausgangsbenzole bei der Acetoacetyldodecyldarstellung im Gemisch mit anfallen und - wie auch andere (C6-C12)-alkylierte aromatische 1,3-Diketone - als Zusatz zu obigen neuen mit (insgesamt C6-C12)-mono-, -di- oder trialkylierten aromatischen 1,3-Diketonen verwendet werden0 Bei der Umsetzung von oben genannten Aromaten mit Acetoacetylfluorid nicht vollständig umgesetztes Ausgangsprodukt kann entweder zurückgewonnen und wieder eingesetzt oder als Co-Lösungsmittel für das aromatische 1,3-Diketon bezüglich der Konzentrationseinstellung dienen.Likewise new compounds that are obtained by the process according to the invention are the isomeric Acetoacetyltetraline and the Acetoacetyl diethylbenzenes. These can be added, for example, when the corresponding starting benzenes are mixed in the acetoacetyldodecyl representation in a mixture with incurred and - as well as others (C6-C12) -alkylated aromatic 1,3-diketones - as an addition to the above new with (total C6-C12) mono-, di- or trialkylated aromatic 1,3-diketones can be used0 Not complete when converting the above-mentioned aromatics with acetoacetyl fluoride converted starting product can either be recovered and reused or as a co-solvent for the aromatic 1,3-diketone in terms of concentration adjustment to serve.
Gegenstand der Erfindung sind daher auch Gemische von Verbindungen der Formel I untereinander bzw. mit kürzerkettigen, der Formel I homologen Verbindungen im Verhältnis 50:50 bis 90:10, Gegenstand der Erfindung sind ferner auch Gemische von Verbindungen der Formel I (oder deren Gemischen, insbesondere Isomerengemischen) mit den entsprechenden Verbindungen (oder Gemischen) der Formel II, wie sie zum Beispiel durch unvollständigen Umsatz bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anfallen.The invention therefore also relates to mixtures of compounds of the formula I with one another or with shorter-chain compounds that are homologous to the formula I in a ratio of 50:50 to 90:10, the invention also relates to mixtures of compounds of the formula I (or mixtures thereof, in particular mixtures of isomers) with the corresponding compounds (or mixtures) of the formula II, as they are for Example due to incomplete conversion when carrying out the process according to the invention attack.
Das erfindungsgemäße Extraktionsverfahren eignet sich zur Extraktion von Kupferkomponenten aus sauren bis insbesondere ammoniakalischen wäßrigen Lösungen und zur Trennung von Cu und Zn aus diesen Lösungen. Solche Lösungen können zum Beispiel durch ammoniakalische Laugung von Erzen oxidischer oder sulfidischer Natur oder von Schrott beziehungsweise hIetallabfällen in Gegenwart von Sauerstoff erhalten werden. Die Trennung von Cu und Zn aus solchen Lösungen erfolgt zweckmäßig bei einem pH-Bereich von etwa 2 bis 11, besonders 4 bis 11 und bevorzugt 8 bis 11. Bei der Reaktion des Metallkations mit den Benzoylacetonderivaten entstehen Wasserstoffionen, die in ammoniakalischer Lösung durch überschüssiges Ammoniak gebunden und aus dem Reaktionsgleichgewicht genommen werden. Wird die Extraktion im sauren Medium durchgeführt, so ist es mitunter zweckmäßig, vor allem im Sinne einer hohen Metallbeladungskapazität der organischen Phase, die entstandenen Wasserstoffionen durch Zugabe von Basen wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Calc'iumhydroxid, Ammoniak usw. zu binden.The extraction method according to the invention is suitable for extraction of copper components from acidic to, in particular, ammoniacal aqueous solutions and to separate Cu and Zn from these solutions. Such solutions can for example by ammoniacal leaching of ores of an oxidic or sulphidic nature or obtained from scrap or metal waste in the presence of oxygen will. The separation of Cu and Zn from such solutions is expediently carried out at one pH range from about 2 to 11, especially 4 to 11 and preferably 8 to 11. In the Reaction of the metal cation with the benzoylacetone derivatives results in hydrogen ions, which is bound in ammoniacal solution by excess ammonia and from the Reaction equilibrium can be taken. If the extraction is carried out in an acidic medium, so it is sometimes useful, especially in terms of a high metal loading capacity the organic phase, the resulting hydrogen ions by adding bases such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, etc. to bind.
Das erfindungsgemäße Extraktions-Verfahren wird im allgemeinen derart durchgeführt, daß die wäßrige) Metallionen enthaltende Lösung mit dem Extraktionsmittel, bevorzugt gelöst in organischen Lösungsmitteln, die mit Wasser nicht mischbar sind und unter den Bedingungen der Extraktion gegenüber Wasser, den metallischen Verbindungen und den Verbindungen der Formel I inert sind,et 1 bs 2o,bevorzugt mit 4 bis 20 Gew.-Teilen auf 1 Gew.-Teil Extraktionsmittel, in engen Kontakt gebracht beziehungsweise innig vermischt wird. Das Verhältnis des Volumens von organischer zur wäßrigen Phase kann dabei in weiten Grenzen variieren; es liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 5:1 bis 1:5. Es ist vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt notwendig, bei der Extraktion eine Lösungsmittelmenge zu verwenden, die ausreichend ist, um eine vollkommene Lösung der gebildeten Komplexverbindung sicherzustellen, da eine im Überschuß zu der in Lösung befindlichen Komplexverbindung vorliegende Verbindung gewöhnlich als Suspension vollkommen in dem organischen Lösungsmittel verbleibt, die beiden Phasen wieder getrennt und aus der organischen Phase in an sich bekannter Weise mit wäßriger Mineralsäure die aufgenommenen Metalle reextrahiert werden. Danach steht das Extraktionsmittel/Lösungsmittel für eine weitere Extraktion zur Verfügung. Bevorzugt wird ein solches Extraktionsverfahren in an sich bekannter Weise kontinuierlich, insbesondere im Gegenstromverfahren ausgeführt.The extraction process of the present invention is generally such carried out that the aqueous) metal ion-containing solution with the extractant, preferably dissolved in organic solvents which are immiscible with water and under the conditions of extraction against water, the metallic compounds and the compounds of formula I are inert, et 1 to 2o, preferred with 4 to 20 parts by weight to 1 part by weight of extractant, brought into close contact or is intimately mixed. The ratio of the volume of organic to the aqueous phase can vary within wide limits; it lies in general in the range of about 5: 1 to 1: 5. It is beneficial, but not essential, to to use an amount of solvent in the extraction which is sufficient to to ensure a complete solution of the complex compound formed, as a Compound present in excess to the complex compound in solution usually remains completely as a suspension in the organic solvent, the two phases are separated again and from the organic phase in a manner known per se Wise, the absorbed metals are re-extracted with aqueous mineral acid. Thereafter the extractant / solvent is available for a further extraction. Such an extraction process is preferred continuously in a manner known per se, in particular carried out in the countercurrent process.
So wird das erfindungsgemäße Extraktions-Verfahren zweckmäßig so durchgeführt, daß die organische und die metallhaltige wäßrige Phase in Mixern oder Kolonnen zur schnelleren Einstellung des Extraktionsgleichgewichtes intensiv miteinander vermischt werden. Die Mischung wird anschließend in Settler oder Absetzbehälter transportiert. Dort erfolgt aufgrund des Dichteunterschiedes die Trennung in zwei Phasen.The extraction process according to the invention is expediently carried out in such a way that that the organic and the metal-containing aqueous phase in mixers or columns for more rapid adjustment of the extraction equilibrium intensively mixed with one another will. The mixture is then transported to settlers or sedimentation tanks. There, due to the difference in density, the separation takes place in two phases.
Die organische Phase wird anschließend abgetrennt. Das Verfahren kann sowohl diskontinuierlich als auch vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt werden.The organic phase is then separated off. The procedure can be carried out both batchwise and, preferably, continuously.
Das in der organischen Phase befindliche Metall kann zur weiteren Aufarbeitung (zum Beispiel zur Gewinnungselektrolyse) aus der organischen Phase durch einen sogenannten Stripprozeß entfernt werden. Dies ist möglich durch Einstellen von Bedingungen, bei denen der Komplex instabil ist und zerfällt. In den meisten Fällen genügt die Zugabe von Mineralsäure, deren Konzentration so eingestellt ist, daß die Wasserstoffionenkonzentration höher ist als diejenige, bei der die Extraktion stattfindet. Auch reduzierende Medien, die eine Wertigkeitsänderung des Metalles bewirken, können verwendet werden.The metal in the organic phase can be used for further Processing (e.g. for extraction electrolysis) from the organic phase through a so-called Stripping process are removed. this is possible by setting conditions at which the complex is unstable and disintegrates. In most cases it is sufficient to add mineral acid, the concentration of which is like this is set so that the hydrogen ion concentration is higher than that at which the extraction takes place. Also reducing media that change the value of the metal can be used.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel IV in der R 3 R , R4 und Y die obengenannten Bedeutungen besitzen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Benzolderivate der Formel II mit Acetoacetylfluoriden der Formel III in hochkonzentrierter, mindestens 9o %iger Flußsäure umgesetzt wird.The invention also relates to a process for the preparation of compounds of the general formula IV in which R 3 R, R 4 and Y have the meanings mentioned above, which is characterized in that benzene derivatives of the formula II are reacted with acetoacetyl fluorides of the formula III in highly concentrated, at least 90% hydrofluoric acid.
Die Reaktionsbedingungen entsprechen denen des in den Patentanmeldungen P 23 37 396.8 und P 24 29 674.o beschriebenen Verfahrens Die Umsetzung kann im Temperaturbereich von etwa -40 bis +50°C erfolgen, vorteilhaft werden Temperaturen von -30 bis + 20°C, bevorzugt -20 bis +20°C angewandt. Diese Temperaturen erlauben es, ohne spezielle Druckgefäße auszukommen. Bevorzugte Gefäßmaterialien sind neben Kunststoffen wie Polyäthylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid Metalle, insbesondere Stahl.The reaction conditions correspond to those in the patent applications P 23 37 396.8 and P 24 29 674.o process described The reaction can take place in the temperature range from about -40 to + 50 ° C, temperatures from -30 to + 20 ° C are advantageous, preferably -20 to + 20 ° C used. These temperatures allow it without special Pressure vessels get along. Preferred vessel materials are in addition to plastics such as Polyethylene, polypropylene or polyvinyl chloride metals, especially steel.
Da während der Reaktion kein Wasser entsteht, kann die eingesetzte Flußsäure durch Abdestillieren weitgehend zurückgewonnen werden. Das gleiche - die weitgehende Rückgewinnung -gilt für den Anteil nicht umgesetzter aromatischerVerbindung.Since no water is produced during the reaction, the Hydrofluoric acid can be largely recovered by distilling off. The same - the extensive recovery - applies to the proportion of unreacted aromatic compound.
Die Reaktionsdrucke entsprechen im wesentlichen dem Eigendruck der Flußsäure. Diese soll einen Mindestgehalt an HF von etwa 9o Gewichtsprozent haben; bevorzugt ist ca. 95 bis loo %ige, insbesondere ca. 98 bis loo ziege Flußsäure' Rest Wasser.The reaction pressures essentially correspond to the autogenous pressure Hydrofluoric acid. This should have a minimum HF content of about 90 percent by weight; about 95 to 100%, in particular about 98 to 100% goat hydrofluoric acid is preferred Rest water.
Die Reaktionszeit beträgt je nach Reaktionstemperatur eine halbe bis zu mehreren Stunden, so bei Reaktionstemperaturen unter OOC 6 bis 24 Stunden, während bei Raumtemperatur etwa 2 bis 12 Stunden und Temperaturen um 50C schon 30 bis 12o Minuten ausreichend sind.Depending on the reaction temperature, the reaction time is half a to for several hours, so at reaction temperatures below OOC 6 to 24 hours, while at room temperature about 2 to 12 hours and temperatures around 50C already 30 to 12o Minutes are sufficient.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß man bei Temperaturen von zweckmäßig unterhalb+2O0C'vorzugsweiseO0 bis-3o0C, den Aromaten und Acetoacetylfluorid in etwa molaren Verhältnissen in der Flußsäure löst und das Reaktionsgemisch, zweckmäßig unter Rühren, auf die gewünschte Reaktionstemperatur bringt.The method according to the invention can, for example, be carried out in this way be that at temperatures expediently below + 2O0C, preferably from 0 to -30C, the aromatics and acetoacetyl fluoride in approximately molar proportions in hydrofluoric acid dissolves and the reaction mixture, advantageously with stirring, to the desired reaction temperature brings.
Ein Überschuß an Acetoacetylfluorid ist möglich, aber kaum nötig. Zu seiner besseren Ausnutzung kann jedoch der Aromat im Überschuß (1 - 5 Mol) eingesetzt werden. Da an der aromatischen Verbindung keine Nebenreaktionen auftreten, kann ein nicht umgesetzter Anteil von ihr nach an sich bekannten Methoden zurückgewonnen und neu eingesetzt werden bzw. als inertes Lösungsmittel für den gebildeten Metallkomplex gleich für die Metallextraktion mitverwendet werden.An excess of acetoacetyl fluoride is possible, but hardly necessary. For better utilization, however, the aromatic can be used in excess (1-5 mol) will. Since no side reactions occur on the aromatic compound an unconverted portion of it recovered by methods known per se and re-used or as an inert solvent for the metal complex formed can also be used for metal extraction.
Die Menge er verwendeten Flußsäure beträgt 1 bis 20 Gewichtsteile auf 1 Teil aromatische Verbindung, vorzugsweise 3 - lo Teile. Natürlich ist die Reihenfolge der Zugabe der Reaktionspartner beliebig, insbesondere können einer oder beide kontinuierlich zugefügt werden. Auch kann das ganze Verfahren in einfacher Weise kontinuierlich durchgeführt werden, indem man alle Komponenten gleichmäßig einem Reaktionsgefäß bzw. Reaktionsrohr zuführt. Statt Acetoacetylfluorid selbst kann man natürlich auch das analoge Chlorid, das sich mit Flußsäure zum Fluorid umsetzt, verwenden.The amount of hydrofluoric acid used is 1 to 20 parts by weight to 1 part aromatic compound, preferably 3 - lo parts. Of course it is Any order of addition of the reactants, in particular one can or both are added continuously. Also, the whole procedure can be made in simpler Way to be done continuously by putting all components evenly fed to a reaction vessel or reaction tube. Instead of acetoacetyl fluoride itself One can of course also use the analogous chloride, which turns with hydrofluoric acid to form fluoride implements, use.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Acetoacetylfluorid in situ durch Zugabe von Diketen zu überschüssiger Flußsäure (Acetoacetylfluorid aus molaren Mengen Diketen und Fluorwasserstoff s.G.A. Olah und S.J. Kuhn, J. Org. Chem. 26, 225(1961) in Anwesenheit oder Abwesenheit des Aromaten, vorzugsweise bei -20 bis OOC erzeugt und dann bei der erforderlichen Reaktionstemperatur umgesetzt wird. Der Überschuß an Flußsäure bei dieser Herstellung des Acetoacetylfluorids wird zweckmäßig so gewählt, daß unter Abzug des Verbrauchs bei seiner Bildung die oben für die Umsetzung mit dem Aromaten genannten Mengen an Flußsäure erreicht werden.Preferred is a method in which the acetoacetyl fluoride in situ by adding diketene to excess hydrofluoric acid (Acetoacetyl fluoride from molar amounts of diketene and hydrogen fluoride see G.A. Olah and S.J. Kuhn, J. Org. Chem. 26, 225 (1961) in the presence or absence of the aromatic, preferably in -20 to OOC generated and then implemented at the required reaction temperature will. The excess of hydrofluoric acid in this preparation of the acetoacetyl fluoride is expediently chosen so that, after deducting the consumption in its formation, the The amounts of hydrofluoric acid mentioned above for the reaction with the aromatic can be achieved.
Es ist auch möglich, die als Ausgangsmaterial benötigten Alkylaromaten in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Alkanolen, Alkylchloriden oder - bevorzugt - Alkenen mit Benzol oder Alkylaromaten in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren herzustellen und im "Eintopfverfahren" mit Acetoacetylfluorid direkt weiter zu den gewünschten Alkylacetoacetylaromaten beziehungsweise mit Acetylchlorid zu den Alkyl-acylaromaten (als Vorprodukt der Esterkondensation) umzusetzen. So kann zum Beispiel Benzol mit 3 Mol Propen in Fluorwasserstoff zu Tri-isopropylbenzol umgesetzt werden, wobei nach anschließender Zugabe von Diketen Acetoacetyl-tri-isopropylbenzol erhalten wird. Durch Variation der Reaktionsbedingungen können auch Gemische mono-, di-, tri oder tetrasubstituierter Aromaten erhalten werden. Als Ausgangsmaterialien können auch technische Destillationsschnitte mit hohem Alkylbenzolgehalt und Siedepunkten von 180 bis 3oo0C umgesetzt werden.It is also possible to use the alkyl aromatics required as starting material in a manner known per se by reacting alkanols, alkyl chlorides or - preferred - alkenes with benzene or alkyl aromatics in the presence of Friedel-Crafts catalysts and in the "one-pot process" with acetoacetyl fluoride directly to the desired alkylacetoacetyl aromatics or with acetyl chloride to form the alkyl acyl aromatics (as a preliminary product of the ester condensation) to implement. For example, benzene can be used 3 moles of propene are reacted in hydrogen fluoride to give tri-isopropylbenzene, with after subsequent addition of diketene, acetoacetyl-tri-isopropylbenzene was obtained will. By varying the reaction conditions, mixtures of mono-, di-, tri or tetrasubstituted aromatics are obtained. As starting materials you can also technical distillation cuts with high alkylbenzene content and boiling points from 180 to 3oo0C are implemented.
Die in-Stellung durch Halogenatome substituierten Acetoacetylhalogenide sind nach bekannten Methoden, wie beispielsweise beschrieben in Houben-Weyl "Methoden der organischen Chemie" Bd. 7/4, S. 203 und 251, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1968, zugänglich. Als t-halogensubstituierte Acetoacetylhalogenide seien genannte: t -Trifluoracetoacetylfluorid und t-Trichloracetoacetylchlorid.The acetoacetyl halides substituted by halogen atoms in the n-position are by known methods, as described, for example, in Houben-Weyl "methods of organic chemistry "Vol. 7/4, pp. 203 and 251, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1968, accessible. The following are mentioned as t-halogen-substituted acetoacetyl halides: t -trifluoroacetoacetyl fluoride and t-trichloroacetoacetyl chloride.
Nach Beendigung der Reaktion wird zweckmäßig so verfahren, daß man die Flußsäure bei Normaldruck abdestilliert, den Rückstand mit Wasser säurefrei wäscht und gegebenenfalls destilliert. Auch kann nach beendeter Reaktion die Flußsäurelösung in Wasser eingetragen und die Reaktionsprodukte mit Halogenkohlenwasserstoffen oder aliphatischen beziehungsweise aromatischen Kohlenwasserstoffen extrahiert werden.After the reaction has ended, the procedure is such that one the hydrofluoric acid is distilled off at normal pressure, and the residue is acid-free with water washes and, if necessary, distilled. The hydrofluoric acid solution can also be used after the reaction has ended entered in water and the reaction products with halogenated hydrocarbons or aliphatic or aromatic hydrocarbons are extracted.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen bedeuten,sofern es nicht ausdrücklich anders vermerkt wird, die Prozentangaben Gewichtsprozente Beispiel 1: o,5 1 wasserfreie, technische Flußsäure wurde bei -1o0C mit 0,5 mol technischem (96 %igem) Diketen tropfenweise unter Rühren versetzt und anschließend o,5 m 1,3,5-Triäthylenbenzol eingetragen. Nach Rühren über Nacht bei lo bis 2o0C wurde in 5 1 Eiswasser eingerührt und mit Cyclohexan extrahiert. Es wurde säurefrei gewaschen, getrocknet, das Lösungsmittel abgesaugt und danach 240 g farblose Kristalle des 2,4,6-Triäthylenbenzoylacetons erhalten -(92,3 %ig nach Gaschromatographie) Fp. 44-450 (Isopropanol) Sdp. lo8C/o,15 mm Hg Ausbeute der Theorie: 90,5 % Analog wurden dargestellt: Nr. Verbindung Eigenschaften 2) 4-n-Hexyl-benzoylaceton farblose Kristalle, Fp. 420C 3) 4-n-Heptyl-benzoylaceton farblose Kristalle, Fp.35-37°C 4) 2-Methoxy-5-iso-hexyl farbloses Oel, Sdp. 152-1650C benzoylaceton 1,8 mm Hg 2 Isomere bezüglich der Hexylgruppe im Verhältnis 1:3,5 5) 2-Methoxy-5-iso-nonyl- farbloses Oel, Sdp. 180-200 C benzoylaceton 2 mm Hg 3 Isomere bezüglich der Nonylgruppe im Verhältnis 80:9:7 6) 2-n-Heptoxy-5-sec-butyl- farbloses Oel, Sdp.2200C/3 mm Hg benzoylaceton nD20; 1,5310 (95 %ig nach G.C.) 7) 2-n-Dodecyloxy-5-methyl- blaßrosa Kristalle benzoylaceton Fp. 54-57°C 8) 2-n-Butoxy-4-sec-butyl- farblose Kristalle benzoylaceton Fp. 44 - 460C 9) 2,5-Dimethyl-4-n-octyl- farblose Kristalle benzoylaceton Fp. 30-32 0C - Beispiel 10: Zu o,5 mol Benzol wurde bei 5-15°C Q,5 1 technischer wasserfreier Flußsäure gegeben, unter gutem Rühren 1,5 mol Propen eingeleitet und zwei Tage gerührt. Anschließend wurde unter gutem Rühren in das heterogene Reaktionsgemisch bei -1 0 1 mol technisches 96 % Diketen zugetropft und nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur in Eiswasser gegossen, wobei sich farblose Kristalle abschieden. Nach Extraktion mit Cyclohexan, säurefrei Waschen, Trocknen und Entfernung des Lösungsmittels wurden 106 g gelbe Kristalle erhalten, die zu 88 Gew.-% aus 2,4, 6-Tri-isopropyl-acetoacetylbenzol bestehen: Fp.: 840C nach Umkristallisieren aus Aethanol.The following examples serve to illustrate the invention. In the Unless expressly stated otherwise, examples mean the percentages Weight percent Example 1: 0.5 l of anhydrous, technical hydrofluoric acid was at -1o0C with 0.5 mol technical (96%) diketene dropwise with stirring added and then entered 0.5 m of 1,3,5-triethylenebenzene. After stirring overnight at 10 ° to 20 ° C., the mixture was stirred into 5 1 of ice water and mixed with cyclohexane extracted. It was washed acid-free, dried, and the solvent was filtered off with suction and then 240 g of colorless crystals of 2,4,6-triethylenebenzoylacetone are obtained - (92.3% according to gas chromatography) m.p. 44-450 (isopropanol) b.p. 1008C / 0.15 mm Hg Theoretical yield: 90.5% The following were shown in the same way: No. Compound properties 2) 4-n-hexyl-benzoylacetone colorless crystals, m.p. 420C 3) 4-n-heptyl-benzoylacetone colorless crystals, m.p. 35-37 ° C. 4) 2-methoxy-5-iso-hexyl colorless oil, b.p. 152-1650 ° C. benzoylacetone 1.8 mm Hg 2 isomers with respect to the hexyl group in a ratio of 1: 3.5 5) 2-methoxy-5-isononyl colorless oil, boiling point 180-200 C benzoylacetone 2 mm Hg 3 Isomers with respect to the nonyl group in the ratio 80: 9: 7 6) 2-n-heptoxy-5-sec-butyl- colorless oil, boiling point 2200C / 3 mm Hg benzoylacetone nD20; 1.5310 (95% according to G.C.) 7) 2-n-Dodecyloxy-5-methyl- pale pink crystals benzoylacetone mp. 54-57 ° C 8) 2-n-butoxy-4-sec-butyl- colorless crystals of benzoylacetone, melting point 44-460C 9) 2,5-dimethyl-4-n-octyl-colorless Crystals benzoylacetone m.p. 30-32 0C - Example 10: To 0.5 mol Benzene was added at 5-15 ° C Q, 5 liters of technical anhydrous hydrofluoric acid, under 1.5 mol propene introduced and stirred for two days. Subsequently was with thorough stirring in the heterogeneous reaction mixture at -1 0 1 mol technical 96% diketene was added dropwise and after stirring overnight at room temperature in ice water poured, whereby colorless crystals separate out. After extraction with cyclohexane, acid-free washing, drying and removal of the solvent gave 106 g of yellow Crystals are obtained which are 88% by weight from 2,4,6-tri-isopropyl-acetoacetylbenzene consist: Fp .: 840C after recrystallization from ethanol.
Ausbeute: 65 % der Theorie auf Benzol bezogen.Yield: 65% of theory based on benzene.
Beispiel 11: Bei sonst gleicher Arbeitsweise wie in Beispiel lo wurde Cumol statt Benzol umgesetzt. Es wurde ein gelbes ölig/festes Gemisch verhalten, das zu 60 Gew.-% aus 2,4,6-Tri-isopropylacetoacetylbenzol und zu 27 Gew.-% aus 2,4-Diisopropylacetoacetylbenzol (nach gaschromatographischer Bestimmung) bestand.Example 11: With otherwise the same procedure as in example lo Cumene implemented instead of benzene. A yellow oily / solid mixture was behaved, 60% by weight of 2,4,6-tri-isopropylacetoacetylbenzene and 27% by weight of 2,4-diisopropylacetoacetylbenzene (according to gas chromatographic determination) existed.
Beispiel 12: 1 mol Benzol in o,5 1 techn. wasserfreier Flußsäure wurde mit- 2,5 mol Propen bei 5-15°C umgesetzt und 5 Stunden lang gerührt . Anschließend wurde bei -1o0C 1 mol Diketen zugetropft und nach Rühren über Nacht sowie vorstehend in Beispiel 1 beschriebener Aufarbeitung 191 g gelber Flüssigkeit isoliert, die nach Gaschromatographie zu 32,5 Gew.-% aus Alkylaromaten (4 % Cumol, 25 % Diisopropylbenzol, 3,5 % Triisopropylbenzol) sowie zu 4 Gew.-% aus Acetoacetylcumol, zu 37,5 Gew.-% aus Di-isopropylaceoacetyl-benzol und zu 20,5 Gew.-% aus Triisopropylacetoacetylbenzol bestand.Example 12: 1 mol of benzene in 0.5 l techn. anhydrous hydrofluoric acid reacted with 2.5 mol propene at 5-15 ° C. and stirred for 5 hours. Afterward 1 mol of diketene was added dropwise at −10 ° C. and, after stirring overnight, as well as above Working up described in Example 1 isolates 191 g of yellow liquid which after gas chromatography to 32.5% by weight from alkyl aromatics (4% cumene, 25% diisopropylbenzene, 3.5% triisopropylbenzene) and 4% by weight from acetoacetylcumene, 37.5% by weight from di-isopropylacetoacetylbenzene and to 20.5% by weight from triisopropylacetoacetylbenzene duration.
Beispiel 13: o,5 1 wasserfreie Flußsäure wurden bei -3o0C tropfenweise mit 100,8 g (1,2 Mol) Diketen versetzt und eine Mischung aus 0,6 Mol Tetralin und o,6 Mol n-Dodecylbenzol eingetropft. Nach 12 Stunden Rühren bei Raumpemperatur wurde in 3 1 Eiswasser eingerührt. Es wurde mit Methylenchlorid extrahiert, die organische Phase säurefrei gewaschen und das Methylenchlorid abdestilliert. Die Destillation des Reaktionsproduktes(gemäß gaschromatographischer Gehaltsbestimmung der Fraktionen)ergab eine Ausbeute von 86 Gew.- an Acetoacetyltetralin vom Sdp.Example 13: 0.5 liters of anhydrous hydrofluoric acid were added dropwise at -3o0C with 100.8 g (1.2 mol) of diketene and a mixture of 0.6 mol of tetralin and 0.6 mol of n-dodecylbenzene was added dropwise. After stirring at room temperature for 12 hours stirred into 3 l of ice water. It was extracted with methylene chloride, the organic Phase washed acid-free and the methylene chloride is distilled off. The distillation of the reaction product (according to gas chromatographic determination of the content of the fractions) a yield of 86% by weight of acetoacetyltetralin from bp.
135°C/o,5 Torr und 40 Gew.-% an 4-Acetoacetyl-dodecylbenzol vom Sdp. 16o0C/o,5 Torr, das noch geringe engen an 2-Acetoacetyl-dodecylbenzol enthielt.135 ° C / o, 5 Torr and 40 wt .-% of 4-acetoacetyl-dodecylbenzene of bp. 16o0C / 0.5 Torr, which still contained a small amount of 2-acetoacetyldodecylbenzene.
(Ausbeuten jeweils bezogen auf eingesetzte Mengen an Tetralin beziehungsweise Dodecylbenzol) Beispiel 14: 700 g technisches Diketen (8 Mol) wurden bei -2o0C unter Rühren zu 4 1 technischer, wasserfreier Flußsäure getropft und anschließend 1408 g technisches Hexyltoluol (8 Mol) eingetragen. Nach Anwärmung auf +15°C wurde über Nacht gerührt. Nach Abdestillieren des Fluorwasserstoffs bis zu einer Sumpftemperatur von 80°C wurde der Rückstand in Eiswasser eingetragen, die organische Phase abgetrennt und neutrag gewaschen. Durch Destillation über eine 1 m Vakuum-Mantel-Kolonne mit Raschigringen wurden 1340 g farbloses Methylhexyl-benzoylaceton vom Sdp. 135-1450C/ 1,5 mm Hg mit einem Gehalt von 98 Gew.-% erhalten, bestehend aus 2 Isomeren im Gewichtsverhältnis etwa 4:3.(Yields based in each case on the amounts of tetralin used, respectively Dodecylbenzene) Example 14: 700 g of technical diketene (8 mol) were at -2o0C below Stirring added dropwise to 4 l of technical, anhydrous hydrofluoric acid and then 1408 g technical-grade hexyltoluene (8 mol) entered. After warming to + 15 ° C, over Stirred night. After distilling off the hydrogen fluoride up to a sump temperature from 80 ° C., the residue was introduced into ice water, and the organic phase was separated off and washed again. By distillation through a 1 m vacuum jacketed column with Raschig rings were 1340 g of colorless methylhexyl-benzoylacetone with a boiling point of 135-1450C / 1.5 mm Hg with a content of 98 wt .-% obtained, consisting of 2 isomers in weight ratio about 4: 3.
Analog wurden unter Einsatz von &-Trihalogenacetoacetylhalogenid dargestellt: a/ 1-(2,4,6-Triäthylphenyl)-4,4,4-trichlorbutan-1,3-dion b/ 1-(2,4,6-Triäthylphenyl)-4,4,4-trifluorbutan-1,3-dion c/ 1-(2,5-Dimethyl-4-octylphenyl)-4,4,4-trichlorbutan-1,3-dion d/ 1-(2,5-Dimethyl-4-octylpheny1)-4,4,4-trifluorbutan-1,3-dion e/ 1-(2,4-Diisopropylphenyl)-4,4,4-trifluorbutan-1,3-dion fj 1-(2,4-Diisopropylphenyl)-4,4,4-trichlorbutan-1,3-dion (Siedepunkt 1350/ o,o3 mm Hg) Beispiel 14: In 1 1 wasserfreie, technische Flußsäure wurden unter Rühren bei -3o0C 175 g technisches Diketen (2 Mol) zugetropft und anschließend mit einer Mischung aus 162 g (1 Mol) m-Diisopropylbenzol und 246 g (1 Mol) i-Dodecylbenzol ("Tetrapropylenbenzol") versetzt und über Nacht bei +150C gerührt.Analogously using & -Trihalogenacetoacetylhalogenid shown: a / 1- (2,4,6-triethylphenyl) -4,4,4-trichlorobutane-1,3-dione b / 1- (2,4,6-triethylphenyl) -4,4,4-trifluorobutane -1,3-dione c / 1- (2,5-dimethyl-4-octylphenyl) -4,4,4-trichlorobutane-1,3-dione d / 1- (2,5-dimethyl-4-octylphenyl) -4,4,4 -trifluorobutane-1,3-dione e / 1- (2,4-diisopropylphenyl) -4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione fj 1- (2,4-diisopropylphenyl) -4,4,4-trichlorobutane-1,3-dione (Boiling point 1350 / o, o3 mm Hg) Example 14: In 1 1 anhydrous, Technical hydrofluoric acid was added with stirring at -3o0C 175 g of technical diketene (2 Mol) was added dropwise and then with a mixture of 162 g (1 mol) of m-diisopropylbenzene and 246 g (1 mole) of i-dodecylbenzene ("tetrapropylene benzene") were added and overnight stirred at + 150C.
Nach Abdestillieren des Fluorwasserstoffs wurde mit Eiswasser versetzt, die organische Phase mit Cyclohexan extrahiert und neutral gewaschen. Nach Abdestillieren des Cyclohexans fielen 434 g einer gelb-orangen Flüssigkeit an, die 50 Gew.-70 2,4-Di-isopropyl-benzoylaceton, 15 Gew.-% 4-Acetoacetyl-idodecylbenzol und 25 Gew.-% i-Dodecylbenzol enthielt.After the hydrogen fluoride had been distilled off, ice water was added, the organic phase extracted with cyclohexane and washed neutral. After distilling off of the cyclohexane, 434 g of a yellow-orange liquid were obtained, containing 50% by weight of 2,4-di-isopropyl-benzoylacetone, 15% by weight of 4-acetoacetyl-idodecylbenzene and 25% by weight of i-dodecylbenzene.
Beispiel 15: 52 g (o,2 Mol) 4-Acetyl-n-decylbenzol (Sdp. 125°C/ o,o2 mm Hg;) dargestellt durch Acylierung von n-Decylbenzol zum Beispiel analog zu (Organikum S. 306, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1965) wurden in 200 ml Diisopropyläther mit 17,6 g (0,2 mol) Aethylacetat verrührt und 19,2 g 52 % iges technisches Natriumhydrid eingetragen. Nach kurzer Zeit unter Rühren erfolgte heftige Reaktion, die durch Kühlen auf und bei 40°C unter Kontrolle gehalten wurde. Es wurde eine Stunde nachgerührt. Der braune Kristallbrei wurde abgesaugt und die gewonnenen grauen Kristalle mit Aether ausgewaschen. Anschließend wurden die Kristalle in 1 1 Wasser eingetragen und durch Zugabe von 2 n Salzsäure unter Rühren sauer gestellt.Example 15: 52 g (0.2 mol) of 4-acetyl-n-decylbenzene (bp. 125 ° C / 0.2 mm Hg;) represented by acylation of n-decylbenzene for example analogous to (Organikum P. 306, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1965) were in 200 ml of diisopropyl ether stirred with 17.6 g (0.2 mol) of ethyl acetate and 19.2 g of 52% technical grade sodium hydride registered. After a short time with stirring, a violent reaction took place Cooling to and at 40 ° C was kept under control. The mixture was subsequently stirred for an hour. The brown crystal pulp was suctioned off and the gray crystals obtained with it Aether washed out. The crystals were then added to 1 l of water and acidified by adding 2N hydrochloric acid with stirring.
Es wurden 25 g hellbrauner Kristalle erhalten, die nach Umkristallisieren aus Acetonitril farblose Kristalle an 4-Acetoacetyl-n-decylbenzol vom Fp. 450C ergaben.25 g of light brown crystals were obtained, which after recrystallization colorless crystals of 4-acetoacetyl-n-decylbenzene with a melting point of 450C were obtained from acetonitrile.
Analog wurde dargestellt: a/ 4-Acetoacetyl-n-nonylbenzol farblose Kristalle Fp.260 b/ 4-Acetoacetyl-n-octylbenzol farblose Kristalle Afp.39 sowie bei Einsatz von Trihalogenessigsäureäthylester und Natrium-methylat c/ 1-(4-n-Nonylphenyl)-4,4,4-trifluorbutan-1,3-dion d/ 1-(4-n-Nonylphenyl)-4,4,4-trichlorbutan1,3-dion e/ l-(4-n-Hexylphenyl)-4,4,4-trifluorbutan-1,3-dion f/ 1-(4-n-Hexylphenyl)-4,4,4-trichlorbutan-1,3-dion Beispiel 16: (Extraktion) 50 g 2,4-Diisopropylbenzoylaceton wurden mit Petroleum auf einen Liter aufgefüllt. 50 ml der so erhaltenen organischen Phase wurden mit 50 ml einer wäßrigen Phase, die im Liter lo g Cu2+, 5 g Zn2+, 35 g (NlI4)2C03 enthielt, lo Minuten lang in einem Scheidetrichter geschüttelt. Nach Trennung der beiden Phasen wurde der Kupfer- und Zinkgehalt in der organischen Phase ermittelt. Die organische Phase hatte 4,9 g Cu2+ usd o,ol g Zn aufgenommen, entsprechend einen Cu/Zn Trennfaktor von 490.The following was represented analogously: a / 4-acetoacetyl-n-nonylbenzene colorless Crystals, mp 260 b / 4-acetoacetyl-n-octylbenzene, colorless crystals, Afp. 39 as well when using ethyl trihaloacetate and sodium methylate c / 1- (4-n-Nonylphenyl) -4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione d / 1- (4-n-Nonylphenyl) -4,4,4-trichlorobutane 1,3-dione e / l- (4-n-Hexylphenyl) -4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione f / 1- (4-n-Hexylphenyl) -4,4,4-trichlorobutane-1,3-dione Example 16: (Extraction) 50 g of 2,4-diisopropylbenzoylacetone were mixed with petroleum filled up to one liter. 50 ml of the organic phase thus obtained were with 50 ml of an aqueous phase containing lo g Cu2 +, 5 g Zn2 +, 35 g (NlI4) 2C03 per liter, Shaken in a separatory funnel for 10 minutes. After separating the two phases the copper and zinc content in the organic phase was determined. The organic The phase had taken up 4.9 g Cu2 + usd 0.16 g Zn, corresponding to a Cu / Zn separation factor from 490.
Beispiel 17:(Extraktion) 50 ml einer organischen Phase, hergestellt durch Lösung von 15 g i-Dodecyl-benzoylaceton in loo ml Petroleum wurde so oft mit einer immer wieder frischen wäßrigen Phase, die im Liter lo g Cu, 5 g Zn, 35 g (NlI4)2C03 und 34 g NH3 enthielt in Kontakt gebracht, bis die organische Phase an Kupfer gesättigt war. Die quantitative Bestimmung ergab, daß 1o,9 g Cu2+ und o,o3 g Zn je Liter organischer Phase gebunden wurden, entsprechend einem Cu/Zn Verhältnis von 363:1.Example 17: (Extraction) 50 ml of an organic phase, prepared by dissolving 15 g of i-dodecyl-benzoylacetone in loo ml of petroleum was so often with a repeatedly fresh aqueous phase containing lo g Cu, 5 g Zn, 35 g (NlI4) 2C03 and contained 34 g of NH3 brought into contact until the organic phase was saturated with copper was. The quantitative determination showed that 10.9 g Cu2 + and 0.03 g Zn per liter of organic Phase were bound, corresponding to a Cu / Zn ratio of 363: 1.
Die mit Kupfer gesättigte organische Phase wurde anschließend im Volumenverhältnis 2:1 mit einer wäßrigen Lösung von 25 g 2+/1 rund 50 g H2SOd/ 1 1o Minuten lang geschüttelt. Nach dem Einstellen des Reaktionsgleichgewichtes enthielt die wäßrige Phase im Liter 46,3 g Cu und o,o4 g Zn. In der organischen Phase verblieben im Liter o,94 g Cu; das heißt 91,4 Gew.-«O des Kupfers wurden bereits durch einstufige Reextraktion entfernt.The organic phase saturated with copper was then in the volume ratio Shaken 2: 1 with an aqueous solution of 25 g 2 + / 1 about 50 g H2SOd / 1 for 10 minutes. After the reaction equilibrium had been established, the aqueous phase contained 1 liter 46.3 g Cu and 0.04 g Zn. In the organic phase, 0.94 g Cu remained per liter; that is, 91.4% by weight of the copper has already been recovered by one-stage re-extraction removed.
Beispiel 18: (Extraktion) 7,85 g C:uS04 5 5 H20 wurden mit 1 %igem wäßrigen Ammoniak in Lösung gebracht und auf 1 Liter aufgefüllt. 50 ml dieser Lösung wurden im Volumenverhältnis 1:1 mit einer petrolischen Lösung aus 5 g Acetoacetylhexyltoluol in loo ml Petroleum 5 Minuten in einem Scheidetrichter geschüttelt. In der wäßrigen Phase wurde anschließend der Kupfer-Gehalt bestimmt.Example 18: (Extraction) 7.85 g of C: uS04 5 5 H20 were mixed with 1% brought aqueous ammonia into solution and made up to 1 liter. 50 ml of this solution were in a volume ratio of 1: 1 with a petroleum solution of 5 g of acetoacetylhexyltoluene Shaken in 100 ml of petroleum in a separating funnel for 5 minutes. In the aqueous Phase, the copper content was then determined.
Es wurde ein Wert von < 1 mg Cu/l gefunden. Das bedeutet, daß das Kupfer praktisch quantitativ in die organische Phase übergeführt wurde.A value of <1 mg Cu / l was found. That means that Copper was practically quantitatively transferred into the organic phase.
Beispiel 19: (Extraktion) 4o ml einer wäßrigen Phase, die 1o g Kupfer pro Liter enthielt und auf einen p11-Wert von 4,9 eingestellt wurde, wurden in einem Becherglas mit 40 ml organischer Phase, hergestellt aus 1o g Diisopropylbenzoylaceton und loo ml Petroleum, überschichtet. Mittels eines Magnetrührers wurden beide Phasen unter Konstanthaltung des pH-Wertes in der wäßrigen Phase (Zutropfen von Natronlauge) innig vermischt. Nach Beendigung der Reaktion, erkennbar daran, daß nach Einstellung der Alkalizugabe kein pH-Abfall mehr stattfindet, wurden beide Phasen in einen Scheidetrichter übergeführt und getrennt.Example 19: (Extraction) 40 ml of an aqueous phase containing 10 g of copper per liter and was adjusted to a p11 value of 4.9, were in one Beaker with 40 ml organic phase, made from 10 g diisopropylbenzoylacetone and 100 ml of petroleum, overlaid. Using a magnetic stirrer, both phases were while keeping the pH value constant in the aqueous phase (dropwise addition of sodium hydroxide solution) intimately mixed. After the reaction has ended, this can be recognized by the fact that after cessation After the addition of alkali, the pH no longer fell, both phases were transferred to a separating funnel transferred and separated.
Die quantitative Bestimmung des Kupfers ergab einen Gehalt von 9,7 g Kupfer pro Liter organische Phase.The quantitative determination of the copper showed a content of 9.7 g copper per liter organic phase.
Wird der pH-Wert während der Reaktion nicht konstant gehalten,- so liegt der Gleichgewichts-pH-Wert bei 1,8 und es gehen nur 1,1 g Kupfer/l in die organische Phase über.If the pH value is not kept constant during the reaction, - so the equilibrium pH value is 1.8 and only 1.1 g copper / l go into the organic phase over.
Beispiel 20: 1 mol Diketen wurde bei -loOC zu o,5 1 Fluorwasserstoff getropft und anschließend 151 g eines technischen Alkylbenzol-Destillationsgemisches vom Siedepunkt 203 bis 2670C und ca, 80 % Aromatengehalt zugegeben. Nach lo Stunden Rühren bei Raumtemperatur wurde in Eiswasser gegossen. Nach Extraktion mit Cyclohexan und anschließender Destillation wurden 135 g einer gelblichen Flüssigkeit vom Siedepunkt loo bis 15o0C/ °t ol5 mm Hg isoliert, die nach Ausweis der Protonen-Kernresonanz -Spektroskopie ein Gemisch von acetoacetylierten Alkylbenzolen mit einer mittleren Gesamtzahl von etwa 8 C-Atomen in den Alkylresten darstellt.Example 20: 1 mol of diketene became 0.5 l of hydrogen fluoride at -loOC added dropwise and then 151 g of a technical alkylbenzene distillation mixture from boiling point 203 to 2670C and about 80% aromatic content added. After ten hours Stirring at room temperature was poured into ice water. After extraction with cyclohexane and subsequent distillation, 135 g of a yellowish liquid with a boiling point were obtained loo to 15o0C / ° t ol5 mm Hg isolated, according to the detection of the proton nuclear resonance -Spectroscopy of a mixture of acetoacetylated alkylbenzenes with a mean Represents total number of about 8 carbon atoms in the alkyl radicals.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR7507002A (en) | 1976-08-17 |
| CA1071236A (en) | 1980-02-05 |
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