CS201910B1

CS201910B1 - Způsob kontinuální přípravy substituovaných symetrických močovin

Info

Publication number: CS201910B1
Application number: CS23079A
Authority: CS
Inventors: Milos Sadilek; Josef Besta; Miloslav Soulek
Original assignee: Milos Sadilek; Josef Besta; Miloslav Soulek
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1980-12-31

Description

Vynález ee týká kontinuálního způsobu přípravy fcubstituovaných symetrických močovin obecného vzorce I

X-N-CO-N-X (I), i I

Y X kde X a Y značí atom vodíku, alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku nebo fenyl, případné substituovaný jedním až dvěma alkyly s 1 až 4 atomy uhlíku, přičemž v případě, že jeden ze symbolů je atom vodíku, má druhý symbol jiný význam, působením fosgenu na přísluěný amin obecného vzorce II

HN - X l (II),

Y kde X a Y mají stejný význam jako ve vzorci I, v přítomnosti vodného roztoku činidla vázajícího při reakcí uvolňovaný chlorovodík, jako hydroxidu nebo uhličitanu sodného.

Látky, odpovídající obecnému vzorci I, jsou důležitými meziprodukty pro další syntézy nebo i samy jsou používány jako produkty. Např. sem patří diethyldifeaylmočovina, která se používá jako stabilizátor pre nitrát celulózy, např, při výrobě střelných prachů, dále sem patří též difenylmočovina, která je meziproduktem při výrobě barviv.

201 910

Tyto látky se doposud vyrábíjí tak, že se do reaktoru předloží příslušný amin, k němu se přidá vodný roztok hydroxidu nebo uhličitanu sodného a do této směsi se za míchání uvádí fosgen. Získaná reakční směs se pak po oddělení vodné vrstvy zpracuje např. tak, že se k organické fázi přidé kyselina sírová, která váže nezreagovaný výchozí amin, který se tak odstraní spolu s kyselou vrstvou. Tím _ee získá surový produkt, který se pek může ještě dále čistit, například krystalizaci nebo destilací za sníženého tlaku. Ke krystalizaci se obvykle používají rozpouštědla uhlovodíkového tynu nebo alkoholy.

Základní nevýhodou uvedeného postupu je to, že se reakce aminu s fosgenem provádí v nekonetahtní oblasti pH, počínaje mnohonásobným přebytkem alkalie na počátku reakce, kdy Je pH cca 12 až 14, až po hodnotu cca 8 na konoi reakce. Počáteční nadbytečné alkalita zhoršuje průběh syntézy, rozkládá přiváděný fosgen, případně i vznikající močovinu, a tím snižuje výkon zařízení i výtěžnost reakce, která se pohybuje kolem 78 % teorie, počítáno na nasazený amin.

Tuto nevýhodu odstraňuje způsob kontinuální přípravy substituovaných symetrických močovin obecného vzorce I

X-N-CO-N-X ,_T, l I ^(I)’

Y Y kde X a Y značí atom vodíku, alkyl β 1 až 4 atomy uhlíku, nebo fenyl, případně substituovaný jedním až dvěma alkyly s 1 až 4 atomy uhlíku, přičemž v případě, že jeden ze symbolů Je atom vodíku, má druhý symbol jiný význam, působením fosgenu na příslušný amin obecného vzorce II

ΗΤΓ - X l (ID,

Y kde X μ Y mají stejný význam jako ve vzorci I, v přítomnosti vodného roztoku činidla vázajícího při reakci uvolňovaný chlorovodík, jako hydroxidu nebo uhličitanu sodného podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se amin obecného vzorce TI a plynný fosgen uvádějí do míchaného reaktoru za současného plynulého přidávání vodného roztoku činidla vázajícího uvolňovaný chlorovodík, například hydroxidu nebo uhličitanu sodného, rychlostí, udržující hodnotu pH 8 nž 9 v reakční směsi, jejíž teplota se udržuje v rozmezí 50 až 85 °C, přičemž se z reaktoru plynule odvádí reakční směs, která se dále zpracuje na požadovaný produkt některým ze známých způsobů.

Výhodou způsobu podle vynálezu je zejména to, že se dosahuje vyšších výtěžků substituované symetrické močoviny obecného vzorce I, které se pohybují kolem 90 % teorie, vztaženo na výchozí amin obecného vzorce II, jak je klíže uvedeno v příkladech provedení.

Poněvadž se při způsobu podle vynálezu pracuje za pH 8 až 9, snižuje se podstatně možrtost rozkladu uváděného fosgenu ve srovnání s doposud používanou praxíζ z toho důvodu je možno pracovat « oběma složkami, tj. aminem obecného vzorce II a fosgenem, v téměř etechlometriekýeh poměrech, zatímco doposud byl poměr amin : fosgen 2 : 1,1 až 1,2 molárně.

K uvedeným výhodám je nutno ještě přičíst samotný kontinuální způsob vvroby, který lze snadno uskutečnit s obvyklým zařízením a měřící technickou.

Pro bližší objasnění oodstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provedení, jimiž však není vynález nijak omezen.

Příklad 1

Do míchaného reaktoru objemu 100 litrů se kontinuálně dávkuje 110 kg N-ethylanilinu, počítáno jako 100% a 45 kg plynného fosgenu za hodinu, což odpovídá molárnímu poměru 0,91 : 0,455. Souběžně se dávkuje 30 až 35 kg hydroxidu sodného jako 100% ve formě 15% roztoku tak, aby výsledná hodnota pH reakční směsi se udržovala v rozmezí 8 až 9. Dávkování roztoku hydroxidu sodného se může řídit též automaticky dle signálního pH-metru, měřícího odtok vodné fáze reakční směsi. Teplota se během reakce udržuje mírným nřiohlazováním na hodnoty 60 až 70 °C. Odtékající směs se v děličce rozdělí na vod u a organickou fázi. Z organické fáze se odstraní nezreagovaný amin extrakcí kyselinou sírovoi.· za teplo» ty 100 až ,110 °C, čímž se získá surový diethyldifenyl-Ν,Ν'-močovina o teplotě tuhhutí 71 až 72 °C a výtěžku 90 % teorie na výchozí ethylanilinj může se podrobit dalšímu čištění krystalizaci z uhlovodíkového rozpouštědla.

Příklad 2

Do laboratorního míchaného reaktoru obsahu 1 litr se kontinuálně dávkuje 850 g anilinu (9,1 mol) za hodinu a 450· g fosgenu plynného (,4,55 mol) za hodinu. Souběžně se dávkuje 350 g NaOH, počítáno jako 100%, ve formě 10% vodného roztoku tak, aby výsledná hodnota pH směsi odtékající z reaktoru se udržovala v rozmezí 8 až 9. Dávkování roztoku NaOH se řídí automaticky dle signálního pH-metru, který měří odtok vodné fáze reakční směsi. Teplota se během reakce udržuje na 60 až 85 °C mírným chlazením. °dtékajíoí reakční směs je suspenzí difehylmočoviny ve vodě a zbytků výchozího aminu se zbaví okyselením kyselinou sírovou za současného zahřátí na teplotu varu. Ochlazením vyloučená difenylmočovina se následně čistí reakrystalizací z ethanolu nebo rozpouštědla uhlovodíkového typu. Difenylmočovina se získá ve výtěžku 90 % teorie, počítáno na výchozí anilin.

Claims

PREDMET VYNALEZU.

Způsob kontinuální přípravy substituovaných symetrických močovin obecného vzorce I

X-N-CO-N-X (I), i I

Y Y kde X a Y značí atom vodíku, alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku, nebo fenyl, případně substituovaný jedním až dvěma alkyly s 1 až 4 atomy uhlíku, přičemž v případě, že jeden ze symbolů je atom vodíku, má druhý symbol jiný význam, působením fosgenu na příslušný amin obecného vzorce II

HN - X I

Y (TI)

Me X a Y mají stejný význam jako ve vzorci I, v přítomnosti vodného roztoku činidla vázajícího při reakoi uvolňovaný chlorovodík, například hydroxidu nebo uhličitanu sodného, a po oddělení vodné fáze ze vzniklé reakčni směsi znraeováním zbylé organické fáze, například odstraněním nezreagovaného výchozího aminu obecného vzorce II přídavkem kyseliny sírové a oddělením kyselé vrstvy, a případšým přečištěním získaného surového produktu, například krystallzací nebo destilací za sníženého tlaku, vyznačující se tím, že se amin obecného vzorce II n plynný fosgen uvádějí do míchaného reaktoru a současně se plynule přidává vodný roztok činidla vázajícího při reakoi uvolňovaný chlorovodík, například hydroxidu sodného nebo uhličitanu sodného, rychlostí, která zajišťuje udržení hodnoty pH 8 až 9 v reakSní směsi, jejíž teplota se udržuje v rozmezí 50 až 85 °C, přičemž se z reaktoru nlynule odvádí reakčni směs, která se dále zpracuje na požadovaný produkt některým ze známých způsobů.