CS215076B2 - Method of making the chloride of the chloracetic acid/gama/ - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby chloridu kyseliny gama-chloracetoctové z plynného chloru a diketenu. Získávaný produkt je použitelný pro výrobu esterů kyseliny gama-chloracetoctové.

Způsob výroby chloridu kyseliny gama-chloracetoctové z plynného chloru a diketenu je známý. Reakce probíhá exotermně a vyžaduje tedy značné chlazení. Obzvláště při pomalém průběhu reakce se tvoří nežádoucí chlorid kyseliny elfa-chloroctové. Podle japonského publikovaného patentového spisu č. 113 824 (1976) se mají tyto nevýhody odstranit tak, že se ve sloupcové reakční nádobě nechá stékat rozpuštěný diketen a současně se souproudně nebo protipoudně přivádí zředěný plynný chlor. Tento způsob vede však к selektivitě nižší než 90 %· Při tom jsou však výrobní náklady a potřeba místa pro takové sloupcové reakční nádoby příliš vysoké. Kapacita takových sloupcových reakčních nádob je také vzhledem к poměrně malé výměnné ploše a vzhledem к malým rychlostem proudění velmi malá.

Úkolem vynálezu je odstranění výše uváděných nevýhod.

Podstata výroby chloridu kyseliny gama-chloracetoctové Z plynného chloru a diketenu způsobem podle vynálezu je v tom, že se chlor rozpuštěný v inertním organickém rozpouštědle a diketen rozpuštěný v inertním organickém rozpouštědle uvádějí v molárním poměru chloru к diketenu v rozmezí 0,9 až 1,2:1 do trubkového reaktoru kontinuálně a souproudně rychlostí, při níž turbulentní proudění dosahuje Reynoldsova čísla o hodnotě větší než 2 300.

Postupuje se tak, že se diketen rozpustí v rozpouštědle. Výhodně se jako rozpouštědle mohou používat chlorované alifatické uhlovodíky, například dichlormethan, dichlorethan, dichlorpropan, tetrachlormethan nebo chloroform, výhodně methylenchlorid, přičemž hmotnostní koncentrace diketenu v rozpouštědle může být v rozmezí 1 až 15 %·

Jako výhodné se jeví rozpouštění chloru ve stejném rozpouštědle, v jakém je rozpouštěn diketen, přičemž hmotnostní koncentrace chloru je v rozmezí 1 až 15 %· • Λ

Obě rozpuštěné komponenty se současně uvádějí souproudně do reakční trubky. Reakce nastává spontánně. Při tom není potřebná ani plynná fáze, ani se tato fáze netvoří. Oproti známým způsobům může být reakční prostor z tohoto důvodu malý a rovněž odpadá nákladné zpracování odpadních plynů. Reakční trubka je s ohledem na vyráběné množství produktu dimensována tak, aby se dílčími proudy výchozích látek nastavilo určité turbulentní proudění v reakční trubce. Turbulentní proudění může být definováno Reynoldsovým číslem větším než 2 300, výhodně v rozmezí 5 000 až 20 000.

V rámci vynálezu lze také používat svazku trubek namísto jediné reakční trubky, přičemž také v tomto případě je předpokladem, že se vytvoří turbulentní proudění.

Reakční trubky mají vnější chlazení. Výhodně se používá chlazení solankou· Chlazení má být dimenzováno tak, aby se reakční teplota dala udržovat pod teplotou varu použitého rozpouštědla.

r«Rozpuštěné výchozí látky se do reaktoru uvádějí při teplotě místnosti. Se zřetelem na chladicí kapacitu se může pracovat také s výchozími látkami předehlazenými, například až na teplotu -30 °C.

Reakce probíhá v reakční trubce prakticky kvantitativně, přičemž se dosahuje vysokého prosazení ve vztahu к objemu reaktoru. Při způsobu podle vynálezu se dosahuje selektivity . přes 98 %· Je pochopitelné, že při takto vysoké selektivitě je tvorba nežádoucích vedlejších produktů zcela nepatrná a vedlejší produkty, jako je například chlorid kyseliny alfa, gama-dichloroctové, jsou dokazatelné pouze ve stopách.

Vytvořený chlorid kyseliny gama-chloracetoctové se může z reakční směsi získávat destilačním dělením, obzvláště od použitého rozpouštědla. Je však taká možně ponechat chlorid kyseliny gama-chloracetoctové v inertním rozpouštědle a reakční směs nechat například zreagovat s alkoholy, fenoly, aminy nebo anilinem na odpovídající estery, amidy nebo anilidy. Destilačním oddělením rozpouštědla se tyto sloučeniny získají v čisté formě. Oddestilované. rozpouštědlo, zbavené průvodních látek, se může opět vést zpět do reakčního procesu.

Postup podle vynálezu je blíže objasňován v příkladech konkrétních provedení: Přikladl.

Reakční trubka o délce jednoho metru s hydraulickým vnitřním průměrem 2 mm se uloží vodorovně a zatímco se z vnějšku chladí solankou o teplotě -20 °C, přivádějí se do této reakční trubky souproudně dva roztoky: Roztok diketenu se skládá z 84 g diketenu (1 mol) a 1,5 1 methylenchloridu, roztok chloru se skládá ze 76 g chloru (1,07 molu) a 1,5 1 methylenchloridu. Oba roztoky se dávkují tak, aby v reakční trubce nastalo proudění o rychlosti 1 m/s. Nejvyšší teplota v reakčním médiu byla naměřena 21 °C. Při výstupu z reaktoru byla naměřena teplota 2 °C.

Roztok vycházející z reakční trubky se zachycuje, ochladí na teplotu -15 °C a chlorid kyseliny gama-chloracetoctové se nechá zreagovat s ekvimolárním množstvím ethylalkoholu na ethylester kyseliny gama-chloracetoctové. Nakonec se přebytečný chlor, jakož i methylenchlorid odstraní oddestllováním. Analysou na plynovém chromatogrefu se zjistí obsah surového ethylesteru kyseliny gama-chloracetoctové 98,1 % hmotnostního. Vedlejší produkty: 0,4 % hmot, ethylesteru kyseliny acetoctové a 0,3 % hmot, ethylesteru kyseliny alfa, gama-dichloracetoctové.

Příklad 2

Postupuje se analogicky jako v příkladu 1, avšak použije se roztok pouze 42 g diketenu v 1,5 1 methylenchloridu a 38 g chloru v 1,5 1 methylenchloridu. Rychlost proudění v reakční trubce Činí 1,66 m/s. Analýza surového ethylesteru kyseliny gama-chloracetoctové ukázala obsah 96,8 % hmotnostního. Vedlejší produkty: 1,2 % hmot, ethylesteru kyseliny acetoctové, 0,2 % hmot, ethylesteru kyseliny alfa, gama-dichloracetoctové a 1,8 % hmot, vedlejších produktů esterifikace.

Příklad 3

Postupuje se analogicky jako v příkladu 1, avšak použije se 168 g diketenu v 1,5 1 methylenchloridu a roztok 152 g chloru v 1,5 1 methylenchloridu. Rychlost proudění činí 0,5 m/s. Výsledný obsah surového ethylesteru Kyseliny gama-chloracetoctové je 89,1 % hmotnostního. Vedlejší produkty: 3,4 % hmot, ethylesteru kyseliny alfa, gama-dichloracetoctové a 7,5 % hmot, vedlejších produktů esterifikace.

!*

Příklad 4

Jako reaktoru se použije trubky o délce 3 m a o hydraulickém vnitřním průměru 4 mm. Trubka je uložena svisle a chladí se solankou o teplotě -10 °C. Roztoky se opět přivádějí do reaktoru souproudně u jeho hlavy. Roztoky mají stejné koncentrace výchozích látek jako v příkladu 3. Rychlost proudění je 0,75 m/s. NejvySSí teplota v reakčním médiu je 45 °C. Analýzou ethylesteru kyseliny gama-chloracetoctové se zjistí obsah 92,8 % hmotnostního. Vedlejší produkty: 0,5 % hmot, ethylesteru kyseliny acetoctové, 3,1 % hmot, ethylesteru kyseliny alfa, gama-dichloracetoctové a 1,1 % hmot, vedlejších produktů esterifikace.

Příklad 5

Postupuje se analogicky jako v příkladu 4, avšak používá se roztoku 64 g diketenu v 1,5 1 methylenchloridu a 76 g chloru v 1,5 1 methylenchloridu· Rychlost proudění v reakční trubce je 1 m/s· Obsah získaného surového ethyleeteru kyseliny gama-chloracetoctové je 95,3 % hmotnostního· Vedlejší produkty: 0,5 % hmot· ethylesteru kyseliny acetoctové,

1,5 % hmot· ethylesteru kyseliny alfa, gama-dlchloroctové a 2,7 % hmot· vedlejších produktů esterifikace.

Příklad 6

Postupuje se analogicky jako v příkladu 5, avšak používá se tetrachlormethanu jako rozpouštědla· Obsah získaného surového ethylesteru kyseliny gama-chloracetoctové je 89,5 % hmot. Vedlejší produkty: 3,5 % hmot, ethylesteru kyseliny acetoctové, 17 % hmot, ethylesteru kyseliny alfa, gama-dichloroctové a 5,5 % hmot, vedlejších produktů esterifikace·

Claims (7)

1· Způsob výroby chloridu kyseliny gama-chloracetoctové z chloru a diketenu, vyznačující se tím, že se chlor rozpuštěný v inertním organickém rozpouštědle a diketen rozpuštěný v inertním organickém rozpouštědle uvádějí v molárním poměru chloru к diketenu v rozmezí 0,9 až 1,2:1 do trubkového reaktoru kontinuálně a souproudně rychlostí, při níž turbulentní proudění dosahuje Reynoldsova čísla o hodnotě větší než 2 300·

2· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se provádí se stejným rozpouštědlem pro chlor a diketen·

3· Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, Že se jako inertního rozpouštědla používá chlorovaných alifatických uhlovodíků·

4· Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako inertního rozpouštědla používá methylenchloridu·

5· Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se roztok chloru používá v hmotnostní koncentraci 1 až 15 %·

6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se roztok diketenu používá v hmotnostní koncentraci 1 až 15 %.

7· Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se v reakční trubce udržuje teplota, která leží pod teplotou varu použitého rozpouštědla·