Procédé de fabrication de solutions concentrées du sel de sodium de l'acide 2-méthyl-4-chlorphénoxyacétique.
La présente invention se rapporte à la préparation de solutions concentrées de sels de métaux alcalins ou de sels ammoniacaux des acides alcoyichlorphénoxyacétiques.
On sait qu'il est possible de préparer des butions d'aleoyichlorphénoxyacétates de soclium par condensation des aleoylehlorphénols correspondants avec l'acide monochloracétique en présence d'hydroxyde ou de carbonate de sodium. Cette condensation s'accompagne de la formation d'une quantité équimoléculaire de chlorure de sodium et de quantités variables de produits secondaires qui restent dissous dans la solution aqueuse des aleoylehlorphénoxyaeétates.
Etant donné que les chlore- res, notamment le chlorure de sodium, rédui- sent de manière sensible la solubilité des aleoyichlorphénoxyaeétates dans 1'eau, on obtient par ce procédé une solution aqueuse, pra- tiquement saturée, eontenant seulement 15 /o d'aipoyichlorphénoxyacétates de sodium. Pour obtenir des solutions plus concentrées, il est nécessaire de séparer les alcoylchlorphénoy- acétates des impuretés solubles qui les accom pagnent, notamment le chlorure de sodium.
On a proposé dans ce but de traiter les sels organiques solubles par un acide minéral de manière à engendrer les acides organiques cor respondants. Les acides alcoyichlorphénoxy- acétiques étant. insolubles dans les solutions aqueuses peuvent alors tre séparés et lavés à 1'eau, puis traités par un hydroxyde ou un carbonate alcalin pour réengendrer les sels solubles. Ces derniers, exempts de chlorures de métaux alcalins, sont solubles dans 1'eau à raison de 40 0/G en poids environ.
La préparation de solutions concentrées selon ce procédé nécessite trois opérations : la condensation, l'acidification et la neutralisartion. Le rendement final en sels solubles des acides aleoylehlorphénoxyaeétiques dépend des rendements de chacune de ces opérations. Il en résulte nécessairement un rendement glo- bal diminué. En outre, le procédé nécessite une consommation exagérée de réactifs due aux réactions consécutives d'acidification et de neutralisation.
Le présent brevet a pour objet un procédé économique de fabrication de solutions concentrées du sel de sodium de l'acide 2-méthyl- 4-chlorphénoxyacétique, permettant d'éviter le stade intermédiaire de formation de l'acide 2-méthyl-4-chlorphénoxyacétique.
Ce procédé, dans lequel on part d'un sel alealino-terreux insoluble de l'acide 2-méthyl- 4-chlorphénoxyacétique accompagné d'impuretés solubles en milieu aqueux venues de fa brication, est caractérisé en ce qu'on sépare dudit sel alealino-terreux insoluble lesdites impuretés solubles et fait agir un composé de sodium à réaction alcaline sur le sel insoluble épuré pour transformer ce dernier en sel soluble de sodium par double décomposition, en présence d'eau en quantité telle que l'on obtienne une solution concentrée.
Le sel alealino-terreux de départ, par exemple le sel ealeique, peut avoir été préparé par condensation d'un monoehlorerésol avee l'acide monochloracétique en présence de chaux selon le procédé faisant l'objet du brevet suisse N 298061 du 22 novembre 1951 de la titulaire. Selon ce procédé, la condensation au moyen de chaux s'effectue à partir d'un ehlorerésol contenant au moins 75 mol. /o de 2-méthvl-4-ehlorphénol. Le méthylehlorphén oxyacétate de calcium obtenu est solide à la température de condensation.
En application du présent procédé, il peut done tre séparé et lavé aisément à une température queleonque inférieure ou égale à la température de condensation ; après double décomposition au moyen d'une solution d'un hydroxyde ou d'un carbonate de sodium, on obtient une solution concentrée du sel soluble.
Cependant, on peut partir aussi d'un sel ealeique liquide à la température de conden sation, c'est-à-dire d'un sel qui a été préparé par condensation d'un monochlorerésol brut avee l'acide monochloracétique en présence de chaux. En effet, le sel ealeique ne doit pas tre extrait de l'appareil de condensation où une température convenable peut tre maintenue jusqu'à dissolution complète des s impu- retés solubles dans l'eau chaude. Apres souti- rage de la solution aqueuse, on lave le sel calcique à diverses reprises avee de l'eau chaude et on soutire les eaux de lavage.
Dans le produit lavé, on introduit une solution aqueuse d'hydroxyde ou de carbonate de sodium et l'on effectue la double décomposition de préférence à température élevée. Lorsque la décomposition est complète, on filtre la solution pour en séparer l'hydroxyde ou le car bonate alealino-terreux. Par le réglage de la concentration de la solution aqueuse d'hy- droxyde ou de carbonate introduite, on obtient. une solution du sel de sodium de l'acide 2-méthyl-4-chlorphénoxyacétique à une con- centration voisine de la saturation, pratiquement exempte de chlorures et d'autres produits secondaires de la condensation.
Bien que cela soit moins économique, on peut encore partir d'un sel alealino-terreux de l'acide 2-met. li, y-1--e. hlarphenoyacetique qui a été préparé en traitant, au moyen d'un ehlo- rure alcalino-terreux, le sel soluble obtenu par condensation en présence cl'un hydroxyde alcalin.
La double décomposition du sel alealino- terreux au moyen d'hydroxyde ou de carbonate de sodium s'effectue de préférence en présence d'un excès de réactif. L'excès, variable avec la température opératoire, ne dépasse généralement pas 25 */ ?. La solution concentrée de sel soluble contient comme impureté principale, mais non gnante, l'excès de réactif utilisé pour la double décomposition. Le pu de la solution peut tre abaissé, si c'est né cessaire, par injection de CO2.
Exempte I :
Le sel alealino-terreux de départ a été préparé comme suit :
Dans un appareil de condensation muni d'un dispositif d'agitation, on introduit 14, 25 kg de monochlorcrésols bruts constitués d'un mélange à 60 molto de 2-méthyl-4-chlor- phénol, 8,51 kg de chaux éteinte, 9,45 kg d'acide monochloracétique et 35 kg d'eau ; on chauffe sous reflux pendant 2 heures.
Du mélange ainsi obtenu, on soutire les eaux mères de condensation et on lave deux fois les méthylchlorphénoxyacétates de calcium liquides avee environ 16 kg d'eau à 900C. Après séparation des eaux de lavage, on ajoute aux sels de calcium 21, 5 kg d'une solution à 25"/ ? de NaCOg et on maintient sous agitation à 90 C pendant 1 heure et demie environ. On filtre la solution et on obtient 35 kg de filtrat constitué d'une solution à environ 40 ouzo de méthylehiorphénoxy- acétates de sodium contenant 2 ouzo en poids de carbonate de soude en excès.
Le précipité de carbonate de calcium est lavé sur filtre au moyen de 15 kg d'eau environ. On recueille environ 17 kg d'eaux de lavage à environ 10 /o de méthylchlorphénoxyacétates de sodium et à 0,5 /o de Na. C03- Cette solution peut tre vendue telle quelle comme herbicide sélectif, ou bien tre concentrée par évaporation jusqu'à obtention d'une solution à 40 /o ou encore tre réintroduite dans le cycle de fabrication, par exemple pour la préparation de la solution de carbonate de soude.
Exemple II :
Le sel alcalino-terreux de départ a été préparé comme suit :
On introduit dans un appareil de condensation 14, 25 kg de monochlorcresols de point de fusion 41 C contenant sensiblement. 90 mo 16cules /o de 2-mét. hyl-4-chlorphénol, 9,45 kg d'acide monochloracétique, 7,4 kg de chaux et 35 kg d'eau. On chauffe sous reflux pendant 2 heures.
Dans le produit ainsi obtenu s'est formé un précipité de méthylchlorphénoxyacétates de calcium solides, que l'on filtre pour en sé- parer les eaux mères de condensation. On lave deux fois sur filtre en utilisant en tout environ 20 kg d'eau. Au précipité essoré, on ajoute 30 kg d'une solution de carbonate de soude à 17,5 io et on maintient sous agitat. ion à 90 C pendant 2 heures. On filtre la suspension et on obtient 51 kg d'une solution à 32 /o de méthylchlorphénoxyacétates de sodium totaux dont l'efficacité herbicide est au moins égale à celle de la solution à 40 /o obtem1e dans l'exemple précédent.
Le précipité de carbonate de calcium est lavé deux fois au moyen de 10 kg d'eau et on recueille 10,5 kg d'une solu tion à 10 lo de méthylchlorphénoxyacétates de sodium. Les activités herbicides ou phytohormonales des solutions ainsi préparées sont particulièrement élevées, mme à concentration plus faible, en raison de la teneur élevée en 2-méthyl-4-ehlorphénoxyacétate de Na des méthylchlorphénoxyacétates totaux.
Exemple III :
Le sel alcalino-terreux de départ a été préparé comme suit :
Dans un appareil de condensation, on intro- duit 14, 25 kg de monochlorcrsols bruts à 60 mol. /o de 2-méthyl-4-chlorphénol, 9,45 kg d'acide monoehloracétique, 8 kg de soude caus- tique et 35 kg d'eau. On maintient à la tem- pérature de reflux, sous agitation, pendant 1 heure. La solution de méthylehlorphénoxy- acétates de sodium est immédiatement traitée par 24 kg d'une solution de chlorure de calcium à 25"/o préalablement portée à 90 C.
Du produit obtenu, dans lequel on a laissé la précipitation des sels calciques s'achever, on soutire les eaux mères de cristallisation puis on lave plusieurs fois avec de 1'eau à 90 C. Les sels de calcium liquides sont alors convertis en sels de sodium par une solution de carbonate de soude suivant le mode opératoire précédemment décrit à l'exemple I.
La double décomposition peut aussi s'ef- fectuer au moyen d'hydroxyde de sodium. La réaction des hydroxydes est plus rapide et s'effectue déjà à froid, mais des dispositions particulières doivent tre prises pour obtenir un précipité de Ca (OH2) pouvant tre séparé aisément.