DE1121602B

DE1121602B - Process for the purification of ª ‡ -hydroxy-ª ‰, ª ‰ -dimethyl-ª † -butyrolactone

Info

Publication number: DE1121602B
Application number: DEN16148A
Authority: DE
Inventors: Howard C Klein
Original assignee: Nopco Chemical Co
Current assignee: Nopco Chemical Co
Priority date: 1958-01-29
Filing date: 1959-01-19
Publication date: 1962-01-11

Description

Verfahren zur Reinigung von a-Hydroxy-ß,ß-dimethyl-y-butyrolacton Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von a-Hydroxy-ß,ß-dimethyl-y-butyrolacton. Diese Verbindung, die häufig als Pantolacton bezeichnet wird, besitzt eine große technische Bedeutung, da sie zur Herstellung von Pantothensäure (Vitamin B-Komplex) verwendet wird.Process for the purification of a-hydroxy-ß, ß-dimethyl-y-butyrolactone The invention relates to a process for the purification of α-hydroxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone. This compound, often referred to as pantolactone, has a large one technical importance as it is used to produce pantothenic acid (vitamin B complex) is used.

Die Herstellung von Pantolacton ist bekannt. Bei einem Verfahren wird Isobutyraldehyd mit Formaldehyd in wäßriger Lösung in Gegenwart von Alkalicyanid zum Formoisobutyraldol kondensiert, dieses anschließend durch Neutralisieren des Reaktionsgemisches in sein Cyanhydrin übergeführt, das hierauf mit einer starken Mineralsäure zum oc-Hydroxy-ß,ß-dimethyl-y-butyrolacton verseift bzw. lactonisiert wird (USA.-Patentschrift 2 443 334). Bei einem anderen bekannten Verfahren wird Glykolsäurenitril mit Isobutyraldehyd in Gegenwart eines alkalischen Kondensationsmittels, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd oder Calciumhydroxyd, zum Formoisobutyraldolcyanhydrin umgesetzt und dieses wie oben zum a-Hydroxyß,ß-dimethyl-y-butyrolacton hydrolysiert (USA.-Patentschrift 2 702 816).The production of pantolactone is known. In one proceeding Isobutyraldehyde with formaldehyde in aqueous solution in the presence of alkali metal cyanide condensed to formoisobutyraldol, this then by neutralizing the Reaction mixture converted into its cyanohydrin, which thereupon with a strong Mineral acid saponified or lactonized to form oc-hydroxy-ß, ß-dimethyl-y-butyrolactone (U.S. Patent 2,443,334). Another known method is Glycolonitrile with isobutyraldehyde in the presence of an alkaline condensing agent, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or calcium hydroxide, to formoisobutyraldol cyanohydrin implemented and this hydrolyzed as above to a-Hydroxyß, ß-dimethyl-y-butyrolactone (U.S. Patent 2,702,816).

Bei diesen Verfahren bietet jedoch die Reinigung des erhaltenen Rohlactons gewisse Schwierigkeiten. Bei der Kondensation werden im allgemeinen verschiedene Glykole als Nebenprodukte gebildet. Um diese Produkte vom Lacton zu trennen, muß man das stark saure Reaktionsgemisch erst stark alkalisch machen, um das Lacton in das Alkalisalz der entsprechenden Oxysäure überzuführen. Das alkalische Gemisch wird dann einer Wasserdampfdestillation unterworfen, um die unerwünschten Glykole abzutrennen. Nach deren Entfernung wird der Destillationsrückstand stark angesäuert und das Alkalisalz der Oxysäure in das Lacton zurückverwandelt, das hierauf in bekannter Weise isoliert wird. Das hierbei erhaltene Pantolacton wird schließlich durch fraktionierte Destillation gereinigt.In these processes, however, the purification of the raw lactone obtained offers certain difficulties. The condensation generally becomes different Glycols formed as by-products. In order to separate these products from the lactone, must you first make the strongly acidic reaction mixture strongly alkaline in order to remove the lactone to be converted into the alkali salt of the corresponding oxyacid. The alkaline mixture is then subjected to steam distillation to remove the undesired glycols to separate. After their removal, the distillation residue is strongly acidified and the alkali salt of the oxyacid is converted back into the lactone, which is then known in Way is isolated. The pantolactone obtained in this way is finally fractionated by Purified distillation.

Wenn man bei den bekannten Verfahren auf die Abtrennung der Glykole aus dem Reaktionsgemisch verzichtet, sind die beobachteten Ausbeuten an Lacton zu hoch, da die in Frage kommenden Glykole in vielen Fällen praktisch die gleichen Siedepunkte wie das Lacton besitzen und daher bei der Fraktionierung des rohen Lactons mit in das Endprodukt übergehen. Zwar ist die Entfernung der Glykole von äußerster Wichtigkeit für die Qualität des Endproduktes, jedoch besitzt die obenerwähnte Wasserdampfdestillation Nachteile. Zunächst ist sie zeitraubend und man benötigt hierfür eine kostspielige Spezialvorrichtung. Außerdem hat die Wasserdampfdestillation häufig eine Verfärbung des Endproduktes, sogar unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen, zur Folge. Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung von a-Hydroxy-ß,ß-dimethyl-y-butyrolacton zu schaffen. Hierzu wird rohes a-Hydroxy-ß,ß-dimethyly-butyrolacton in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst, hierauf eine Menge an wäßrigem Alkali zugesetzt, die mindestens ausreicht, das Salz der entsprechenden Oxysäure zu bilden, worauf man die erhaltene wäßrige Schicht von der organischen abtrennt, sie ansäuert und auf etwa 100°C erhitzt. Die zugesetzte Säure soll mindestens ausreichen, das Salz der Oxysäure in das Lacton überzuführen.If one uses the known processes on the separation of the glycols omitted from the reaction mixture, the observed yields of lactone are too high, since the glycols in question are practically the same in many cases Have boiling points like the lactone and therefore in the fractionation of the crude lactone pass into the end product. It is true that the removal of the glycols is of utmost importance Importance for the quality of the end product, however, has the above-mentioned steam distillation Disadvantage. First of all, it is time consuming and requires an expensive one Special device. In addition, the steam distillation often has a discoloration of the end product, even under carefully controlled conditions. The aim of the invention is to provide a process for the purification of α-hydroxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone to accomplish. For this purpose, crude a-hydroxy-ß, ß-dimethyly-butyrolactone is used in one with Water immiscible organic solvent dissolved, then a lot of aqueous alkali added, which is at least sufficient, the salt of the corresponding Oxyacid to form, after which the resulting aqueous layer of the organic separated, acidified and heated to about 100 ° C. The acid added should be at least sufficient to convert the salt of the oxyacid into the lactone.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das rohe Lacton in Form eines wäßrigen Umsetzungsgemisches vorliegt, wird dieses zunächst vorzugsweise mit Alkalilauge auf einen pH-Wert von 6,5 bis 6,8 eingestellt. Hierauf wird der wäßrigen Lösung das mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel zugesetzt. Das Lacton und seine im organischen Lösungsmittel löslichen Verunreinigungen einschließlich der erwähnten Glykole gehen in die organische Phase über. Die wasserlöslichen Verunreinigungen bleiben zur Hauptsache in der wäßrigen Phase zurück. Hierauf trennt man zweckmäßigerweise die beiden Schichten voneinander und verwirft die wäßrige Schicht. Anschließend wird die lactonhaltige organische Phase mit verdünntem wäßrigem Alkali behandelt und hierbei das wasserlösliche Salz der auf diese Weise gebildeten Oxysäure von der wäßrigen Phase des erhaltenen Zweiphasensystems aufgenommen. Es ist deshalb zweckmäßig, die organische von der wäßrigen Phase vor dieser Verseifung (Salzbildung) abzutrennen. Zunächst werden durch die Abtrennung der organischen von der wäßrigen Phase vor der Verseifung Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumchlorid, das bei der Hydrolyse des Cyanhydrins mit Salzsäure als letzte Stufe der Herstellung des rohen Pantolactons gebildet wird und das in der wäßrigen Phase enthalten ist, entfernt. Die Anwesenheit dieses Salzes während der Verseifung würde natürlich die Verwendung einer größeren Menge an Alkali notwendig machen, als sie normalerweise zur Verseifung des Lactons erforderlich ist. Jedoch ist die Trennung der zwei Phasen vor der Verseifung auch aus einem anderen Grund- wichtig: Wird die wäßrige von der organischen Phase vor der Verseifung mit verdünntem wäßrigem Alkali abgetrennt, so erhält das bei der Verseifung gebildete Salz der Oxysäure in der wäßrigen Phase des neugebildeten Zweiphasensystems praktisch keine im organischen Lösungsmittel und in Wasser löslichen Verunreinigungen. Andererseits enthält das Salz der Oxysäure bei dieser Verfahrensstufe in der wäßrigen Phase des Systems wasserlösliche Verunreinigungen, wenn man die organische Phase nicht vor der Verseifung abtrennt. Zwar kann man diese wasserlöslichen Verunreinigungen vom Lacton im Laufe der Reinigungsoperationen, die bei der Isolierung des Lactons angewendet werden, abtrennen, doch ist es viel zweckmäßiger, diese Verunreinigungen am Anfang zu entfernen. Sobald die Verseifung des Lactons vollständig ist, wird die organische von der wäßrigen Phase getrennt. Das Salz der Oxysäure wird dann durch Säurezugabe in das Lacton zurückverwandelt und dieses in bekannter Weise isoliert.When carrying out the method according to the invention, in which the raw lactone is present in the form of an aqueous reaction mixture, this is initially preferably adjusted to a pH of 6.5 to 6.8 with alkali. On that the aqueous solution becomes the water-immiscible organic solvent added. The lactone and its impurities which are soluble in the organic solvent including the glycols mentioned pass into the organic phase. The water soluble Most of the impurities remain in the aqueous phase. Then separate it is expedient to separate the two layers from one another and discard the aqueous one Layer. Then the lactone-containing organic phase is diluted with aqueous Treated alkali and thereby the water-soluble salt formed in this way Oxyacid taken up by the aqueous phase of the two-phase system obtained. It it is therefore advisable to separate the organic phase from the aqueous phase before this saponification (Salt formation) to separate. First, by separating the organic from the aqueous phase prior to saponification ammonium salts, e.g. B. ammonium chloride, the last step in the production process is the hydrolysis of cyanohydrin with hydrochloric acid of the crude pantolactone is formed and which is contained in the aqueous phase, removed. The presence of this salt during saponification would of course die Require use of a larger amount of alkali than they normally would is required for saponification of the lactone. However, the two phases are separated Before the saponification also for another reason important: If the aqueous of the organic phase separated with dilute aqueous alkali before saponification, in this way the salt of the oxyacid formed during the saponification is obtained in the aqueous phase of the newly formed two-phase system practically none in the organic solvent and water soluble impurities. On the other hand, the salt contains the oxyacid water-soluble impurities in the aqueous phase of the system at this stage of the process, if the organic phase is not separated off before saponification. You can do this water-soluble impurities from lactone in the course of cleaning operations, which are used in the isolation of the lactone, but it is a lot more convenient to remove these impurities at the beginning. Once the saponification of the lactone is complete, the organic phase is separated from the aqueous phase. The salt of the oxyacid is then converted back into the lactone by adding acid and this isolated in a known manner.

Im allgemeinen kann zur Einstellung der rohen wäßrigen Pantolactonlösung auf einen pH-Wert von 6,5 bis 6,8 jede wäßrige Base verwendet werden, z. B. Natronlauge, Kalilauge, Natriumcarbonat, Kaliumöarbonat oder Natriumbicarbonat. Vorzugsweise wird wäßriges Ammoniak verwendet: Gegebenenfalls kann jedoch an dieser Stelle des Verfahrens die vorherige Neutralisation fortgelassen werden.In general, to adjust the crude aqueous pantolactone solution any aqueous base can be used to pH 6.5 to 6.8 e.g. B. caustic soda, Potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or sodium bicarbonate. Preferably aqueous ammonia is used: If necessary, however, the Procedure, the previous neutralization can be omitted.

Diese vorherige Neutralisation hat jedoch im Hinblick auf die Art der Vorrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden, eine gewisse Bedeutung. Wird z. B. das rohe Lacton zuerst neutralisiert, so läßt sich das Verfahren in einer Vorrichtung aus nichtrostendem -Stahl durchführen. Ist das Rohprodukt anfänglich nicht neutralisiert, so sollte man eine Vorrichtung, die mit Glas ausgekleidet ist, verwenden. Unterbleibt die vorherige Neutralisation, so muß eine ausreichende Menge an Alkali bei der nachfolgenden Verseifung verwendet werden, nicht nur um das Salz der Oxysäure zu bilden, sondern auch andere saure Bestandteile, die in der rohen Lactonlösung vorliegen, zu neutralisieren.However, with regard to Art of the devices that are used to carry out the method Meaning. Is z. B. neutralized the raw lactone first, the process can Carry out in a device made of stainless steel. Is the raw product initially not neutralized, one should use a device that is lined with glass, use. If the previous neutralization is not carried out, a sufficient amount must be used of alkali can be used in the subsequent saponification, not just the salt the oxyacid form, but also other acidic constituents that are in the raw Lactone solution present to neutralize.

Jedes mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel, in dem das Pantolacton löslich ist, läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwenden, z. B. Methylenchlorid, Äthylendichlorid, Isopropylacetat oder Benzol. Die zur Durchführung der Extraktion verwendete Menge an Lösungsmittel ist nicht von entscheidender Bedeutung, sie sollte jedoch ausreichen, mindestens das Pantolacton vollständig zu extrahieren. Im allgemeinen wird man mehrere Extraktionen vornehmen, wobei jedesmal etwa 1 Volumteil organisches Lösungsmittel für 3 bis 4 Volumteile wäßrige Pantolactonlösung verwendet wird.Any water-immiscible organic solvent in which the pantolactone is soluble can be used in the process according to the invention, z. B. methylene chloride, ethylene dichloride, isopropyl acetate or benzene. The implementation The amount of solvent used in the extraction is not critical, however, it should be sufficient to extract at least the pantolactone completely. In general, several extractions will be carried out, each time about 1 part by volume organic solvent used for 3 to 4 parts by volume of aqueous pantolactone solution will.

Hierauf werden die organischen Extrakte miteinander vereinigt und eine Menge an wäßrigem Alkali, die mindestens ausreicht, um mit dem gesamten vorliegenden Pantolacton unter Bildung des wasserlöslichen Salzes der entsprechenden Oxysäure zu reagieren, der Lösung zugesetzt. Vorzugsweise wird ein geringer Überschuß an Alkali verwendet. Die Verseifung des Lactons zur Oxysäure verläuft exotherm und vollständig. Zwar kann man die Verseifung bei Raum- oder höherer Temperatur beginnen, jedoch verläuft sie vollständig sogar bei viel niedrigerer Temperatur, z. B. sogar bei 0°C. Vorzugsweise wird die Verseifung unterhalb der Raumtemperatur unter Anwendung äußerer Kühlung durchgeführt, um die Temperatur des Reaktionsgemisches bei etwa 10 bis 20°C zu halten.The organic extracts are then combined with one another and an amount of aqueous alkali at least sufficient to be with all of the present Pantolactone with formation of the water-soluble salt of the corresponding oxyacid to react, added to the solution. Preferably a small excess of Alkali used. The saponification of the lactone to the oxyacid is exothermic and Completely. You can start the saponification at room temperature or higher, however, it runs completely even at a much lower temperature, e.g. B. even at 0 ° C. Preferably the saponification is used below room temperature external cooling carried out to the temperature of the reaction mixture at about Maintain 10 to 20 ° C.

Für diese Verseifung des Lactons zur Oxysäure kann jede Base, die ein wasserlösliches Salz bildet, verwendet werden. Besonders brauchbar sind Natronlauge, Kalilauge, Natriumcarbonat-, Kaliumcarbonatlösung und wäßriges Ammoniak. Von diesen Basen wird jedoch Natronlauge bevorzugt verwendet. Die Konzentration der zur Verseifung verwendeten wäßrigen Base ist nicht von entscheidender Bedeutung. Eine ausreichende Menge an Wasser sollte jedoch vorliegen oder, bei der Verseifung zugegeben werden, um das hierbei gebildete wasserlösliche Salz der Oxysäure völlig zu lösen. Unter den üblichen Bedingungen kann man die Verseifung unter Verwendung einer 5- bis 20gewichtsprozentigen wäßrigen Alkahlauge durchführen. Die Verwendung größerer oder geringerer Wassermengen bietet praktisch keinen Vorteil.Any base which forms a water-soluble salt can be used. Sodium hydroxide is particularly useful, Potash, sodium carbonate, potassium carbonate solution and aqueous ammonia. Of these Bases, however, caustic soda is preferred. The concentration of the saponification aqueous base used is not critical. A sufficient one However, the amount of water should be present or, during saponification, be added in order to completely dissolve the water-soluble salt of the oxyacid formed in this way. Under The usual conditions can be the saponification using a 5 to 20 weight percent carry out aqueous alkali solution. The use of larger or smaller amounts of water offers practically no advantage.

Nach der Verseifung kann man das Pantolacton in an sich bekannter Weise isolieren. So kann z. B. die wäßrige von der organischen Phase getrennt und die organische Phase, die Nebenprodukte der . Kondensation enthält, verworfen werden. Die wäßrige Phase, die das Salz der Oxysäure enthält, wird mit einer Säure, z. B. Salzsäure, angesäuert, um das Salz der Oxysänre in das Lacton zurückzuverwandeln. Im allgemeinen wird für diesen Zweck eine Säuremenge verwendet, die ausreicht, den pH-Wert der Lösung auf etwa 1,0 zu bringen. Hierauf wird die wäßrige Lösung, z. B. mit wäßrigem Ammoniak, auf einen pH-Wert von etwa 6,5 eingestellt und die wäßrige Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel extrahiert. Für diesen Zweck eignen sich z. B. Methylenchlorid, Athylendichlorid, Isopropylacetät oder Benzol. Die lactonhaltige organische und die.wäßnge Phase werden voneinander getrennt und die wäßrige Phase verworfen. Wasserlösliche Verunreinigungen, die noch bei der Verseifung und Lactonisierung vorhanden waren, werden hierbei entfernt. Die Lösung des Pantolactons im organischen Lösungsmittel kann hierauf gegebenenfalls mit geringen Mengen an wäßriger Bicarbonatlösung gewaschen werden, bis die Lösung neutral reagiert, worauf man sie über wasserfreiem Natriumsulfat trocknet. Das organische Lösungsmittel wird durch Verdampfen abgetrennt und es hinterbleibt das Pantolacton.After the saponification, the pantolactone can be isolated in a manner known per se. So z. B. separated the aqueous phase from the organic phase and the organic phase, the by-products of. Contains condensation should be discarded. The aqueous phase containing the salt of the oxy acid is treated with an acid, e.g. B. hydrochloric acid, acidified to convert the salt of the oxysane back to the lactone. Generally, an amount of acid sufficient to bring the pH of the solution to about 1.0 is used for this purpose. Then the aqueous solution, for. B. with aqueous ammonia, adjusted to a pH of about 6.5 and the aqueous solution extracted with a water-immiscible organic solvent. For this purpose z. B. methylene chloride, ethylene dichloride, isopropyl acetate or benzene. The lactone-containing organic and the aqueous phase are separated from one another and the aqueous phase is discarded. Water-soluble impurities that were still present during the saponification and lactonization are removed here. The solution of pantolactone in the organic solvent can then optionally be washed with small amounts of aqueous bicarbonate solution until the solution has a neutral reaction, whereupon it is dried over anhydrous sodium sulfate. The organic solvent is separated off by evaporation and the pantolactone remains behind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man ohne Destillation ein Pantolacton von außergewöhnlich heller Farbe. Bisher enthielt nicht destilliertes Pantolacton unerwünschte verfärbende Stoffe. Die Destillation des rohen Lactons im Vakuum war zur Erzielung eines farblosen Produktes bisher immer notwendig.In the process according to the invention, a is obtained without distillation Pantolactone of exceptionally light color. So far did not contain anything distilled Pantolactone unwanted discolouring substances. The distillation of the raw lactone in the vacuum was to Achievement of a colorless product so far always necessary.

Dieses Pantolacton ist vollständig säurefrei und fällt in 96- bis 97°/jger Reinheit an. Seine Destillation liefert ein Produkt von 97- bis 98°/oiger Reinheit. Das Lacton besitzt vor dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren im allgemeinen nur eine etwa 88°/jge Reinheit.This pantolactone is completely acid-free and falls in 96- bis 97 ° / younger purity. Its distillation gives a product of 97 to 98 per cent Purity. The lactone generally has prior to the purification process according to the invention only about 88% purity.

Die Leichtigkeit, mit der die erfindungsgemäße Verseifung des Rohlactons verläuft, ist überraschend. Es ist zwar bekannt, daß Pantolacton mit wäßrigem Alkali leicht verseifbar ist. Es konnte jedoch nicht vorhergesehen werden, daß es in Form seiner Lösung in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, also in einem Zweiphasensystem,ebenso schnell verseifbar ist. Man hätte vielmehr erwarten müssen, daß die Verseifung des Lactons unter diesen Bedingungen langsamer verläuft. Die Verseifungsreaktion ist jedoch viel stärker exotherm, als man hatte vorhersehen können. Die erstaunliche Leichtigkeit, mit der das Lacton geöffnet wird, geht aus der Tatsache hervor, daß das in einem organischen Lösungsmittel gelöste Lacton schon innerhalb von 20 Minuten bei 0°C vollständig verseift wird, obwohl nur ein 5°/,iger Überschuß an 5°/jger Alkalilauge verwendet wird. Bei Zimmertemperatur verläuft die Verseifung inner-halb von etwa 90 Sekunden quantitativ.The ease with which the saponification of the raw lactone according to the invention proceeds is surprising. It is known that pantolactone can easily be saponified with aqueous alkali. However, it could not be foreseen that, in the form of its solution in a water-immiscible organic solvent, that is to say in a two-phase system, it could be saponified just as quickly. Rather, one should have expected that the saponification of the lactone would proceed more slowly under these conditions. However, the saponification reaction is much more exothermic than could have been predicted. The astonishing ease with which the lactone is opened results from the fact that the lactone dissolved in an organic solvent is completely saponified within 20 minutes at 0 ° C., although only a 5% excess of 5 ° / jger alkaline solution is used. At room temperature, the hydrolysis proceeds within semiquantitatively from about 90 seconds.

Im folgenden Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden; falls nichts anderes bemerkt ist, bedeuten Teile Gewichtsteile. Beispiel Eine Lösung von rohem Pantolacton wurde hergestellt indem man Isobutyraldehyd mit Formaldehyd in wäßrig-alkoholischer Lösung und in Gegenwart von Natriumcyanid zum Cyanhydrin kondensierte. Die Lösung des Cyanhydrins wurde mit Salzsäure hydrolysiert und dann mit Ammoniak nahezu neutralisiert.The method according to the invention is to be explained in more detail in the following example; unless otherwise noted, parts mean parts by weight. EXAMPLE A solution of crude pantolactone was prepared by condensing isobutyraldehyde with formaldehyde in an aqueous-alcoholic solution and in the presence of sodium cyanide to give cyanohydrin. The solution of the cyanohydrin was hydrolyzed with hydrochloric acid and then almost neutralized with ammonia.

Das rohe Lacton wurde aus der Lösung wie folgt extrahiert: 825 Teile Methylenchlorid wurden zu etwa 2803 Teilen der Lösung gegeben und mit ihr verrührt. Die Methylenchloridlösung wurde hierauf von der wäßrigen Phase abgetrennt. Diese Maßnahme wurde dreimal wiederholt, wobei jedesmal 620 Teile Methylenchlorid verwendet wurden. Die wäßrige Reaktionsmischung wurde schließlich nochmals mit 613 Teilen Methylenchlorid extrahiert.The crude lactone was extracted from the solution as follows: 825 parts Methylene chloride was added to about 2803 parts of the solution and stirred with it. The methylene chloride solution was then separated off from the aqueous phase. These The operation was repeated three times, each time using 620 parts of methylene chloride became. The aqueous reaction mixture was finally again with 613 parts Extracted methylene chloride.

Die vereinigten Methylenchloridextrakte wurden unter Rühren mit 315 Teilen 50gewichtsprozentiger wäßriger Natronlauge und 738 Teilen Wasser langsam versetzt. Die Lösung wurde hierbei mit Hilfe eines Eisbades auf etwa 25 bis 32'C gehalten. Nach be-. endeter Zugabe wurde die Lösung weitere 30 Minuten gerührt und hierauf die Methylenchloridphase von der wäßrigen Phase abgetrennt.The combined methylene chloride extracts were with stirring at 315 Parts of 50 weight percent aqueous sodium hydroxide solution and 738 parts of water slowly offset. The solution was brought to about 25 to 32 ° C. with the aid of an ice bath held. After loading. When the addition was complete, the solution was stirred for a further 30 minutes and then the methylene chloride phase is separated from the aqueous phase.

Die wäßrig-alkalische Phase wurde mit etwa 432 Teilen 37°/jger Salzsäure auf einen pH-Wert von 1,0 gebracht und die Lösung auf einem Dampfbad etwa 90 Minuten erhitzt, dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit 27 Teilen wäßrigem Ammoniak auf einen p]3-Wert von 6,5 bis 6,8 eingestellt. Das Lacton wurde hierauf aus der wäßrigen Lösung mit jeweils 831 Teilen, zweimal je 620 Teilen, 612 Teilen und 428 Teilen Methylenchlorid extrahiert. Die wäßrige Lösung wurde dann mit 100 Teilen Natriumchlorid gesättigt und erneut mit 410 Teilen Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Methylenchloridextrakte wurden über Natriumsulfat getrocknet.The aqueous alkaline phase was mixed with about 432 parts of 37% hydrochloric acid brought to pH 1.0 and the solution on a steam bath for about 90 minutes heated, then cooled to room temperature and treated with 27 parts of aqueous ammonia set to a p] 3 value of 6.5 to 6.8. The lactone was then removed from the aqueous solution each with 831 parts, twice each 620 parts, 612 parts and 428 Part of methylene chloride extracted. The aqueous solution was then made up of 100 parts Saturated sodium chloride and extracted again with 410 parts of methylene chloride. the combined methylene chloride extracts were dried over sodium sulfate.

Nach der Verdampfung des Methylenchlorids hinterblieben 386 Teile 97°/jges säurefreies a-Hydroxyß,ß-dimethyl-y-butyrolacton mit einer Lichtdurchlässigkeit von 90°/0, was als Anzeichen für eine hohe Reinheit gewertet werden kann. Diese Ergebnisse konnten in weiteren Versuchen leicht wiederholt werden.After evaporation of the methylene chloride, 386 parts remained 97 ° / jges acid-free α-hydroxyβ, β-dimethyl-γ-butyrolactone with a light permeability of 90 ° / 0, which can be taken as an indication of a high degree of purity. These Results could easily be repeated in further experiments.

Das erhaltene Produkt wurde destilliert, wobei 349 Teile 97,5°/@ges säurefreies Pantolacton vom Kp.S = 105°C mit 100°/jger Lichtdurchlässigkeit anfielen. Ein Vergleich der Analyse des nichtdestillierten mit dem destillierten Produkt zeigte, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Produkt auch ohne Destillation bereits sehr rein war.The product obtained was distilled, with 349 parts of 97.5% total acid-free pantolactone with a b.p. S = 105 ° C with 100 ° / jger light transmission. A comparison of the analysis of the undistilled with the distilled product showed that the product obtained by the process according to the invention even without distillation was already very pure.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the purification of a-hydroxy-ß, ß-dimethyl-y-butyrolactone, characterized in that there is a solution of the crude lactone in one with water immiscible organic solvents with at least as much aqueous alkali or ammonia added that the lactone in the alkali or ammonium salt of the corresponding Oxycarboxylic acid is transferred, whereupon the aqueous layer is removed from the organic layer separates and the aqueous layer at elevated temperature with a for transfer of the oxycarboxylic acid salt in the lactone at least a sufficient amount of a strong Mineral acid treated.

2. The method according to claim 1, characterized in that one an aqueous solution of the crude lactone first with the aqueous alkali or Adjusts ammonia to a pH value of 6.5 to 6.8, then that with water Adds immiscible organic solvents and the two layers that form separates from each other.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that methylene chloride is used as the organic solvent.

4. Procedure according to Claim 1, characterized in that one is used to convert the oxycarboxylic acids Salt used in the lactone concentrated hydrochloric acid.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that one is obtained by reacting isobutyraldehyde cleans raw lactone obtained with formaldehyde.