DD206150B1

DD206150B1 - Verfahren zur diskontinuierlichen herstellung von 6-chlor-2,4-dinitroanilin aus 2,4-dinitroanilin

Info

Publication number: DD206150B1
Application number: DD23269881A
Authority: DD
Inventors: Horst Fischer; Eckhard Karge; Otto Schmitt; Guenter Welsch
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1981-08-20
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1986-04-09
Also published as: DD206150A1

Description

-2- 326 98

/vusführungsbeispiel

Beispiel 1

In einem Rührwerksapparat werden in einem Gemisch aus 3960 kg (5000I) Methanol (techn ) und 59,8 kg (50I) Salzsaure (38%ig) i70kg2,4—Dinitroanilin (100%ig) mit 17 kg anhaftender Wasserfeuchte gelost Unter Ruhren mit einem Impellerruhrer (60 U/mm) werden bei einer Reaktionstemperatur von 60°C in 90 Minuten 79kg Chlorgas eingeleitet Der dabei frei werdende Chlorwasserstoff wird einer Absorptionsanlage zugeführt

Nach einer Nachruhrzeit von 1 Stunde bei 60⁰C wird das Reaktionsgemisch auf 0⁰C abgekühlt und die Mutterlauge vom ausgeschiedenen Knstallisat abgesaugt Das so isolierte 6—Chlor-2 4—dinitroanilin wird mit Wasser methanolfrei gewaschen Die Ausbeute von 170 kg 6-Chlor-2 4—dinitroanilin (100%ig) entspricht einer Ausbeute von 84,2% der Theorie Der Schmelzpunkt des getrockneten Produktes liegt bei 156 bis 158°C Der Gehalt an 2 4-Dmitroanilin betragt 0,2^o/<>

Beispiel 2

In der aus Beispiel 1 anfallenden Mutterlauge werden nach Zugabe von 451 Methanol 177 4kg 2,4-Dinitroamlin (100%ig) mit 17 7kg anhaftender Wasserfeuchte gelost

Ip dieses Reaktionsgemisch werden bei 65'C in 50 Minuten 82,5 kg Chlorgas eingeleitet, was einer Chlorlerungsgeschwmdigkeit von 99kg Chlor pro Stunde entspricht

Die Aufarbeitung erfolgt analog Beispiel 1 Es werden 177kg 6—Chlor-2,4-dinitroanilin (100%ig) erhalten, das sind 84% der Theorie. Der Schmelzpunkt des getrockneten Produktes liegt bei 156 bis 158°C Der Gehalt an 2,4—Dinitroanilin betragt 0,2%

Beispiel 3

In einem Gemisch aus 3179kg (40141) Methanol (techn ) und 720,6kg (6031) Salzsäure (38%ig) werden 46,2kg technisches 2,4-Dinitroanilin (42kg 100%iges Produkt) mit 4,2kg Wasserfeuchte gelost

In das Reaktionsgemisch werden bei 50⁰C innerhalb von 52 Minuten 17,5kg Chlorgas, d s 20kg Chlor pro Stunde, eingeleitet Die Aufarbeitung erfolgt gemäß Beispiel 1 Die Ausbeute an 6-Chlor-2,4-dinitroanilm (100%ig) betragt 41 2kg, d s 84% der Theorie

Die Qualität entspricht der des Beispiels 1

Vergleichsbeispiel 1

In einem Gemisch aus 4000I Chlorbenzol und 6Ol Salzsaure (37%ig) werden 435kg 2,4—Oinitroanilin 92%ig) susoendiert und anschließend unter Ruhren bei einer Temperatur von 60⁰C durch Einleiten von 185kg Chlorgas in 6 Stunden cnlonert Nach AbKuhiung des Reaktionsgemisches auf 0⁰C soliert man das 6—Chlor-2,4—dinitroanilin auf einer Nutscne Die Mutterlauge Kann fur den nächsten Ansatz wiederverwendet werden Das abfiltnerte Produkt wird zunächst mit einem Methanol-Wasser-Gemisch (Verhältnis 1 2) und daran anschließend mit Wasser gewaschen

Die Ausoeute betragt 306 kg 6-Chlor-2 4—dinitroanilin (100%ig), d s 64,4% der Theorie Bei Verwendung von Mutterlauge anstelle des frischen Chlorbenzol Salzsäure-Gemisches erhalt man eine mittlere Ausoeute pro Charge von 346,4kg 6-Chior-2,4-dinitroanilm (100%ig), d s 72 9% der Theorie Der Restgehalt an 2 4-Dinitroanilin liegt zwischen 0 5 und 1 5% der Schmelzbereich bei 154 dis 160 C

Vergleichsbeispiel 2

In einem Gemisch von 900ml Essigsaure (techn ) jnd 100ml Salzsaure (38%ig) werden 95g 2,4— Oinitroanilin (92%ig) gelost Bei einer Temperatur von 60⁰C werden unter Rühren 34 g Chlor eingeleitet Nach Zugabe dieser theoretischen Chlor menge resultiert ein 6-Chlor-2,4—dinitroanilin mit einem Schmelzpunkt von 151 bis 154°C und einem Gehalt an 2,4-Dinitroanilin >0,5% Das so hergestellte Produkt enthalt bereits 2 Nebenverbindungen Nach Zugabe von weiteren 5g Chlor sinkt der 2 4—Dinitroanilingehalt zwar auf <0 1 °o der Anteil an uberchlonerten Produkten nimmt jedocn gleichfalls zu so daß der Schmelzpunkt nur noch bei 149 bis 152^CC liegt Das Produkt ist fur den Einsatz in der Farbstoffproduktion nicht rnerr geeignet

Claims

-1- 326

Erfindungsanspruch:

Verfahren zurdiskontinuierlichen Herstellung von 6—Chlor-2,4-dinitroanilin durch Chlorieren von 2,4-Dinitroanilin mit Chlorgas, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gemisch aus

1 bis 5 Ma.-% 2,4-Dinitroanilin
77 bis 94 Ma.-% Methanol

1 bis 13 Ma.-% Wasser

0,4 bis 10 Ma.-% HCI

bei Temperaturen von 30 bis 90°C mit einer Chlormenge von 20 bis lOOkg/hchlonertundinansich bekannter Weise aufgearbeitet wird

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 6—Chlor-2.4—ainitroanilin, das ein wertvolles Zwischenprodukt fur die Herstellung von Azofarbstoffen ist

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

6-Chlor-2,4—dinitroanilin wird durch Chlorierung von 2,4—Dinitroanilin hergestellt Erfolgt die Chlorierung mit Natnumhypochlorit in verdünnter Salzsaure (Seyeweiz und Chaix, Bl 4 41 197, 204) bzw mit Kaliumchlorat in Salzsaure (Hollemann, Versl Akad Amsterdam 31 294, C 1923 IM 746, van de Vliet, R 43 610) bzw mit Chlor in Eisessig und konzentrierter Salzsaure (Chattaway, Dowden Soc 125 1196) bzw durch Chlorierung mit Chlor in Eisessig .n wasserfreiem Medium in Gegenwart eines Antimonkatalysators (CS-PS 152 603), so haben diese Verfahren den Nachteil des Einsatzes wertvoller Chlonerungs- bzw Losungsmittel und hoher Kosten fur die Grundmaterialien Sie fuhren weiter zu einer starken Belastung der Abwasser Beim Einsatz von Chloraten und Mineralsaure kann es auch zur Gefahrdung von Betnebsstatten kommen.

Das technische Verfahren mit Natnumchlorat und Salzsaure liefert ein 6—Chlor-2,4—dinitroanilin mit einem Gehalt an 2,4— Dinitroanilin von 1 bis 3°Ό

Erfolgt die Chlorierung in wäßriger Suspension in Gegenwart eines Eisenchlondkatalvsators (DRP 610613) so ist eine schnelle Durchwiroelung der Reaktionsmasse bei einer senr 'angen Reaktionszeit erfordert ch Der Energieverorauch st somit zu hoch und die Raum-Zeit-AusDeute unDernedigerc E^oigtaie Chlor erung schneller so rührt das zu einem unreinen Reaktionsprodukt durch Uberchlonerung an der Oberfläche der Kristalle infolge schlechter Losiichke't des 2,4-Dinitroanilins und des 6-Chlor-2,-idmitroaniiins

Eine weitere Möglichkeit der Chlorierung ist die Umsetzung mit Chlor in einer Suspension in Chlorbenzen und Salzsaure Hierbei kommt es leicht zu Ausbeute- und Qualitatsverlusten durch die Bildung harziger Nebenprodukte, da sich Ausgangs- und Endprodukt schlecht im Reaktionsmedium losen

Das Abfiltrieren der Mutterlauge vom Reaktionsprodulct und d'e Rückgewinnung des Chlorbenzens aus der Mutterlauge durch Wasserdampfdestillation erfordern hohen Aufwand an Arbeitszeit, Grundmitteln und Energien Die Wasche des Filterkuchens mit Methanol urd Wasser zur Entfernung des Chlorbenzens geht infolge beschrankter Vlischoarkeit mit ChlorPenzen schlecht und dauert sehr 'ange Die Waschlaugen und harzigen Destillationsruckstande aus den Mutterlaugen Dringen eine relativ hohe SchadstoffDelastung fur die Umwelt

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 6—Chlor-2,4-dinitroaniiin durch Chlorieren von 2,4— Dinitroanilin in einem geeigneten Reaktionsmedium, das eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute bei einer verringerten Schadstoffbelastung der Umwelt gestattet

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von 6—Chlor-2,4—dinitroanilin durch Chlorieren von 2,4— Dinitroanilin mit Chlorgas in einer geeigneten wäßrigen, mineralsaurehaltigen Losung zu entwickeln Auf der Suche nach geeigneten Losungsmitteln wurde überraschend gefunden, daß 6—Chlor-2,4—dinitroanilin durch Chlorieren von 2,4—Dinitroanilin in einem Gemisch aus Methanol Wasser und Salzsaure bei Temperaturen von 30 bis 9O⁰C und einer Chloreinieitungsgescnwinoigkeit von 20 ois ¹OOkg C^lcr pro Stunde η none·· Ausbeute und guter Qualität hergestellt werde" <ann Das Reaktionsgemisc^i wird dann in an sicn oeKannter Weise aufgearbeitet Besonders vorteilhaft kann man die Chlorierung durcrnuhren, wenn man ein Gemisch aus

Ί bis 5 Via -°o 2,4-Dinitroanilin
77 ois 94 Ma -S Methanol

1 bis 13 Ma -",Wasser

0,4 Dis 10 Ma -⁰O HC!
einsetzt.

Das nach diesem Verfahren hergestellte 6—Chlor-2,4-dinitroaniiin fällt mit einer Ausbeute von mindestens 84% der Theorie, einem Schmelzpunkt voη 154 bis 160⁰C und einem Gehalt an 2,4—Oinitroanilin von maximal 0,2% an Auch bei Anwendung eines Chloruberschusses erfolgt keine Uberchlonerung, die zur Qualitätsminderung des Produktes fuhrt Infolge gunstiger Kristallbeschaffenheit laßt sich das 6-Chlor-2,4-dinitroamlin schnell und leicht filtrieren und mit Wasser methanolfrei waschen Die Mutterlauge kann fur die Chloneruna wiederverwendet werden Durch eine einfache Destillation kann das Methanol zurückgewonnen werden Der Destillationsrückstand enthalt keine harzigen Bestandteile und bestent im wesentlichen aus 5—Chlor-2.4—dinitroanilin, das von der anhaftenden wäßrigen Salzsaure leicht abgetrennt werden kann Insgesamt bleibt die Umweltbelastung bei diesem Verfahren vergleichsweise gering Auch bei nohen Chlorierungsgeschwindigkeiten st nur eine normale Durchmiscnung der Reaktionsmasse (z B mit einem Impellerruhreri erforderlich

Da die Chlorierung von 2,4—Dinitroanilin in einer waßngsalzsauren-methanoliscnen Losung erfolgt, kann fur die Synthese von 6-Chlor-2,4-dinitroanilin wasserfeuchtes 2,4—Oinitroanilin eingesetzt werden, wodurch eine Trocknung des 2,4-Oimtroanilins entfallt.