CS255865B2 - Process for preparing n-isopropyl-alpha-chlor-acetanilide - Google Patents

Description

Ze skupiny N-substituovaných acetanilidů patří propachlor (N-isopropyl-χ,-chlor-acetanilid)к herbicidům vyráběným v největším množství. Vzhledem ke svým vhodným vlastnostem se propachlor používá к ničení a potírání vytrvalých trav a určitých dvouděložných rostlin v kukuřici, sóje a značném počtu druhů zeleniny.

Pro syntézu propachloru je známo mnoho postupů. Společným znakem pro tyto syntézy je, že se jako výchozí látka používá N-isopropylanilin a vhodný prostředek pro jeho chloracetylaci. V patentové literatuře je například v US patentovém spise č. 2 864 752 popsán způsob výroby N-alkyl-halogen-acylanilidů.

Podle tohoto způsobu se nechá reagovat chlorid -halogenoctové kyseliny v přebytku s anilinem substituovaným na dusíku. Průběh reakce se ovlivní použitím stechiometrického množství činidla vázajícího kyselinu (např. hydroxidu sodného a/nebo terciárního aminu) a vhodným rozpouštědlem. Produkt se z reakční směsi oddělí destilací nebo frakční krystalizací.

V US patentovém spise č. 3 268 584 je popsán způsob výroby N-substituovaných-oC -halogen-acetanilidů, které nesou na fenylové skupině v orto-poloze vzhledem к substituované aminoskupině sekundární alkylovou skupinu nebo alkoxylovou skupinu. Při výrobě těchto sloučenin je možno používat řadu rozpouštědel (např. benzen, diethylether, hexan, chlorbenzen, toluen, xylen atd.). .

Jako činidel vázajících kyselinu se může použít terč, aminů, pyridinu nebo hydroxidu alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin, popřípadě jejich uhličitanů atd.

Vzniklý produkt se oddělí ze systému frakční krystalizací. V uvedeném patentu není uveden výtěžek produktu, ani dosažený stupeň čistoty.

Podle maďarského patentu č. 159 044 se připraví N-isopropyl-Λ-chlor-acetanilid reakcí směsi N-isopropylanilinu, chloridu fosforitého a_; kyseliny monochloroctové. Po ukončení reakce se přebytek chloridu fosforitého z reakční směsi oddestiluje. Destilační zbytek se nalije do vody teplé asi 80 °C. Dosažené výtěžky činí asi 77 % (vztaženo na čistý N-isopropylanilin). Podle maďarského patentu č. 171 931 se při výrobě N-isopropyl-X, -chloracetanilidu acyluje N-isopropylanilin chloracetylchloridem nebo směsí kysleiny monochloroctové a chloridu fosforitého. Při acylaci slouží jako činidlo vázající kyselinu diisopropylanilin, který vzniká jako vedlejší produkt. Vedlejší produkt slouží také jako rozpouštědlo reakčních složek.

Společným znakem postupů podle současného stavu techniky je, že se za účelem vázání kyseliny chlorovodíkové, která vzniká při reakci, bud přidává bázická substance, nebo v počátečním stadiu reakce slouží acylovaná látka jako činidlo vázající kyselinu. Při posledním způsobu provedení se provádí acylace tak dlouho při nízké teplotě, dokud stupeň konverze nedosáhne 50 %, v blízkosti uvedené hodnoty konverze se teplota systému zvyšuje a kyselina chlorovodíková se ze systému vytěsní přídavkem dalšího množství acylačního činidla.

Dosud známé způsoby mají tu společnou vlastnost, že se průmyslově musí acylace provádět ve dvou oddělených stupních.

Na počátku se acylace provádí při nízké teplotě, přičemž se systém musí chladit. V následujícím druhém stupni musí být teplota zvýšena, aby se z hydrochloridu N-alkyl-anilinu vzniklého v prvním reakčním stupni uvolnila báze přívodem tepla a N-alkylanilin se odstraněním kyseliny chlorovodíkové převedl do reaktivní formy.

Odborníkům zkušeným v oboru je zřejmé, že při kontinuálním provedení tohoto postupu v průmyslu, musí být tyto stupně odděleny a to vyžaduje výstavbu dvou separátních zařízení.

Toto řešení je také nevýhodné z hlediska hospodaření s energií. V prvním pracovním stupni se musí ze systému odvádět teplo uvolněné při vzniku anilinových solí, zatímco ve druhém pracovním stupni - při rozkladu solí - musí být odvedené teplo znovu do systému přiváděno, aby reakce proběhla.

V prvním pracovním stupni vznikající N-alkyl-anilinhydrochlorid je krystalická sloučenina, která se ze systému vylučuje a působí při provozu obtíže.

Cílem vynálezu je odstranění nevýhod výše uvedených postupů a vytvoření takových reakčních podmínek, za kterých alkylanilin-hydrochlorid rozkládá a způsob může být průmyslově prováděn bud jako kontinuální nebo jako diskontinuální.

Vynález je založen na poznatku, že když se dodrží určité parametry, netvoří se v systému N-isopropyl-anilin-hydrochlorid. Za podmínek používaných podle vynálezu je uvedená sůl anilinu v takové míře nestabilní, že uvolňuje plynný chlorovodík. Reakce použitých komponent tak proběhne úplně, protože N-isopropyl-anilin-hydrochlorid vznikající při známých metodách a vylučují se při nich, se při postupu podle vynálezu nemůže tvořit v důsledku existujících rozkladných procesů.

, * '

Podstatou předloženého vynálezu je způsob výroby N-isopropyl- << -chloracetanilidu acylací N-isopropylanilinu chloracetylchloridem nebo směsí kyseliny monochloroctové a chloridu fosforitého, vyznačující se tím, že se acylace provádí při takové teplotě, která je vyšší nebo odpovídá teplotě rozkladu isopropylanilin-hydrochloridu, který vzniká v reakční směsi, na amin a kyselinu chlorovodíkovou.

Další podrobnosti postupu podle vynálezu jsou uvedeny v následujících příkladech, které však předložený vynález nijak neomezují. V příkladech je doložen jak šaržovitý/tak i kontinuální postup.

Příklad 1

Do nádoby opatřené teploměrem, míchadlem, zpětným chladičem a trubkou pro odvod plynu se vloží 135,5 kg N-isopropylanilinu a 118 kg kyseliny monochloroctové, načež se teplota směsi zvýší na 85 až 90 °C. Po dosažení této teploty se přidá 78,5 kg (98%) technického chloridu fosforitého. Po ukončení přidávání se teplota směsi zvýší na 115 °C, za účelem odstranění rozpuštěných plynů a chlorovodík opouštějící reakční směs se absorbuje ve vodě.

Po oddělení chlorovodíkových plynů se reakční směs vlije do 500 1 vody, která byla předem předehřátá na 90 °C. Aby se zabránilo ztuhnutí reakčních produktů, udržuje se teplota reakční směsi kolem 90 °C a směs se při této teplotě míchá 2 hodiny. Po ukončení míchání je možno při této teplotě fáze od sebe oddělit.

Spodní vrstva N-isopropyl-.pt -chlor-acetanilidu se od horní vodné vrstvy oddělí a promyje teplou vodou do neutrální reakce.

Reakční podmínky se volí tak, že se spojené vodní fáze neutralizují. Působením louhu vzniklý N-isopropyl-anilin se - po vhodném přečištění - vrací do předchozího reakčního stupně.

Teplota tání získaného produktu činí 70 až 80 °C.

Po čištění se získá 170 kg N-isopropyl- qL -chloracetanilidu a po regneraci 20 kg N-isopropylanilinu.

Příklad 2

V zařízení popsaném v příkladu 1 se umístí 115 kg technického chloracetylchloridu a zahřívá se na teplotu nejméně 80 °C. К teplé substanci se přidá 125 kg N-isopropylanilinu, přičemž se teplota systému udržuje na 90 až 115 °C.

Plynný chlorovodík opouštějící reaktor se rozpouští ve vodě. Po odvedení chlorovodíkových plynů se reakční směs vlije do 300 1 vody ohřáté na 90 °C a při této teplotě se míchá jednu hodinu. Směs se nechá sedimentovat postupem podle příkladu 1 a oddělí se. N-isopropyl- -chlor-acetanilid se promyje do neutrální reakce a granuluje se ve studené vodě. Neutralizaci je možno také popřípadě provádět roztokem hydrogenuličitanu sodného.

Po čištění se získá 190 kg N-isopropyl-л -chlor-acetanilidu. Teplota tání 79 až 80 °C.

Příklad 3

Do reaktoru opatřeného odlučovačem pěny, zařízením rozrušujícím pěnu a výkonným míchadlem se během jedné hodiny zavádí vždy 135 kg N-isopropylanilinu a 120 kg chloracetalchloridu. Během acylace se teplota udržuje v reaktoru na 100 až 115 °C.

N-isopropyl-ťX -chloracetanilid opouštějící reaktor se nepřetržitým proudem vlívá do vody ohřáté na 90 °C. Produkt se, je-li to zapotřebí, promyje vodným roztokem hydrogenuhličitanu sodného do neutrální reakce a neutrální tavenina se zpracuje na destičky.

Obsah účinné látky v takto získaném produktu je vyšší než 98 % a výtěžek je 200 kg za hodinu. Teplota tání 79 až 80 °C.

Podstatnou předností postupu podle vynálezu oproti známým postupům je významná úspora energie. Další předností je snadná realizovatelnost v průmyslovém měřítku, což značně zjednodušuje automatizaci procesu. Vzhledem к tomu, že se při způsobu podle vynálezu pracuje při podstatně vyšší teplotě než je běžné, je reakční rychlost výrazně větší než při známých postupech. Zvýšená reakční rychlost vede ke zkrácení doby zdržení v reakčním prostoru a tím se také výrazně zvyšuje využití zařízení oproti známým metodám.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby N-isopropyl--chlor-acetanilidu acylací N-isopropylanilinu chloracetylchloridem nebo směsí kyseliny monochloroctové a chloridu fosforitého, vyznačující se tím, že se acylace provádí při teplotě, která odpovídá nebo je vyšší než teplota rozkladu isopropylanilin-hydrochloridu, který se tvoří v průběhu reakce v reakční směsi, na amin a kyselinu chlorovodíkovou.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se acylace provádí při teplotě 70 až 125 °C, výhodně při teplotě 80 až 120 °C.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se kyselina chlorovodíková vznikající při rozkladu N-isopropylanilin-hydrochloridu ze systému kontinuálně oddestilovává.

   Severografia, n. p., MOST

   Cena 2,40 Kčs