DE1155097B

DE1155097B - Verfahren zum Abtrennen von elementarem Chlor aus Phosgen

Info

Publication number: DE1155097B
Application number: DEF35446A
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Bottenbruch; Dr Karl-Heinz Rullmann; Dr Hermann Schnell
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-11-30
Filing date: 1961-11-30
Publication date: 1963-10-03
Also published as: US3230253A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von elementarem Chlor aus Phosgen. Bekanntlich enthält Phosgen, das durch Vereinigung von Kohlenoxyd und Chlor hergestellt wird, noch geringe Mengen freies Chlor. Dieser Chlorgehalt ist dadurch bedingt, daß es sich bei der genannten Umsetzung um eine Gleichgewichtsreaktion handelt.

Für die Verwendung des Phosgens für chemische Umsetzungen erweist sich dieser Gehalt an freiem Chlor oft als nachteilig. Durch die Einwirkung des letzteren (im Sinne von Oxydation oder Chlorierung) kann die Qualität der herzustellenden Produkte beeinträchtigt werden.

Schon seit langem sind einige Methoden bekannt, nach denen sich elementares Chlor aus Phosgen entfernen läßt. So läßt sich Phosgen beispielsweise durch Berührung mit Quecksilber bzw. Amalgamen (Cathala, J. chim. phys., 24, S. 663 u. f. [1927]) oder Antimon (A. F. O. Germann, J. phys. Chem., 28, S. 884 [1924]) von Chlor befreien. Dabei ist zur vollständigen Beseitigung des Chlors eine gewisse Verweilzeit des Phosgens am Chlorabsorbens notwendig, so daß der Durchsatz nicht beliebig erhöht werden kann. Auch das Reinigen von Phosgen durch sorgfältiges fraktioniertes Destillieren ist beschrieben. Diese Verfahren lassen sich jedoch nur zum Reinigen kleiner Mengen Phosgen im Laboratorium anwenden.

Es wurde nun gefunden, daß man elementares Chlor aus Phosgen außerordentlich schnell und quantitativ schon bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei der Siedetemperatur des Phosgens, dadurch abtrennen kann, daß man dem chlorhaltigen flüssigen Phosgen mono- oder polyfunktionelle Phenole, Naphthole oder Hydroxyverbindungen mehrkerniger aromatischer Kohlenwasserstoffe, deren Kerne nicht aneliert sind, zusetzt. Dabei reagieren die in dem flüssigen Phosgen gelösten bzw. suspendierten Phenole unter Bildung chlorierter Phenole, während sie sich mit Phosgen unter diesen Bedingungen nicht umsetzen.

Das Entfernen elementaren Chlors aus Phosgen erfolgt erfindungsgemäß demnach durch Behandeln des chlorhaltigen flüssigen Phosgens mit einem Phenol. Am einfachsten ist es, dem chlorhaltigen Phosgen im Vorratsbehälter ein Phenol zuzusetzen und die jeweils benötigte Menge Phosgen abzudestillieren. Auch kann man das flüssige Phosgen aus dem Vorratsbehälter in ein Zwischengefäß bringen, in dem sich das Phenol befindet, dann das Phosgen mit dem Phenol verrühren und anschließend abdestillieren.

Als Chlorabsorber werden erfindungsgemäß verwendet: mono- und polyfunktionelle Phenole, Naph-

Verfahren zum Abtrennen von elementarem Chlor aus Phosgen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Dr. Ludwig Bottenbruch, Krefeld-Bockum,

Dr. Karl-Heinz Rullmann, Krefeld,

und Dr. Hermann Schnell, Krefeld-Uerdingen,

sind als Erfinder genannt worden

thole sowie Hydroxyverbindungen mehrkerniger aromatischer Kohlenwasserstoffe, deren Kerne nicht aneliert sind, wie Diphenyl- und Diphenylmethanderivate. Besonders geeignet sind solche Phenole, die bei der Siedetemperatur des Phosgens einen nur geringen Dampfdruck haben, wie beispielsweise 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-alkane, Resorcin, Phloroglucin und 2,7-Dihydroxynaphthalin.

Die zum Reinigen des Phosgens benötigten Mengen

Phenol liegen, je nach dem Chlorgehalt des Phosgens, im allgemeinen etwa zwischen 0,1 und 5%, vorzugsweise bei etwa 1%. Man arbeitet zweckmäßig bei Temperaturen zwischen —10 und +40° C, jedoch ist auch die Wahl höherer oder tieferer Temperaturen möglich.

Beispiel 1

Versuch mit 4,4'-Dihydroxydiphenyl

In einem von außen mit Eis gekühlten 100-ml-Erlenmeyerkolben werden 18,6 g 4,4'-Dihydroxydiphenyl gegeben und dazu etwa 100 g flüssiges Phosgen kondensiert. Zu dem Phosgen wurde auf folgende Weise eine definierte Menge Chlor gegeben:

In ein graduiertes Meßrohr werden bei —78° C (Kühlung mit Methanol—Trockeneis) 0,90 ml flüssiges Chlor (bei —78° C = 1,494 g) einkondensiert, dazu zum Verdünnen einige Milliliter flüssiges Phosgen eingeführt. Dieses Gemisch wird vollständig in den Reaktionskolben überdestilliert und das so erhaltene Gemisch unter Kühlen mit Eis—Kochsalz 4 Minuten mit Hilfe eines Magnetrührers gerührt.

Anschließend wird das flüssige Phosgen-Chlor-Gemisch abdestilliert und die Dämpfe durch ein Ge-

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faß mit etwa 1,8 1 l%iger Natriumjodidlösung geleitet, dabei wird das Gefäß durch Außenkühlung mit Wasser auf etwa 25° C gehalten. Durch anschließendes Ausblasen des Reaktionsgefäßes und der Zuleitung mit Stickstoff werden die letzten Reste des Gemisches in das Absorptionsgefäß geleitet. Nach Beendigung des Versuches wird die Natriumjodidlösung mit destilliertem Wasser auf 2000 ml aufgefüllt. Dann werden je 50 ml mit n/lO-Natriumthiosulfatlösung bis zum Verschwinden der Jodfärbung titriert. Dabei werden gefunden: 0,0144 g Chlor = 0,96% der eingesetzten Menge.

In der gleichen Weise wird eine Blindprobe ohne Zusatz eines Phenols durchgeführt; dabei wird, wie oben beschrieben, verfahren. Eingesetzt werden: etwa 100 ml flüssiges Phosgen, 0,90 ml flüssiges Chlor (bei —78⁰C = 1,494 g). Beim Titrieren von 50 ml der auf 2000 ml aufgefüllten Natriumjodidlösung mit n/10-Natriumthiosulfatlösung werden gefunden: 1,475 g Chlor = 98,6% der eingesetzten Menge. ao

Beispiel 2

Versuch mit Phloroglucin
Es wird wie im Beispiel 1 verfahren.
Eingesetzt werden: 12,61 g Phloroglucin, etwa 100 g flüssiges Phosgen und 0,95 ml flüssiges Chlor (bei —78⁰C= 1,577 g). Beim Titrieren mit n/10-Natriumthiosuffatlösung werden gefunden: 0,0217 g Chlor = 1,37% der eingesetzten Menge.

Beispiel 3

Versuch mit Resorcin
Es wird wie im Beispiel 1 verfahren.
Eingesetzt werden: 11,01 g Resorcin, etwa 100 g flüssiges Phosgen und 0,85 ml flüssiges Chlor (bei —78° C = 1,412 g). Nach Beendigung des Versuches enthält die Natriumjodidlösung kein freies Jod, d. h., es ist kein freies Chlor mehr vorhanden.

Beispiel 4
Versuch mit 2,7-DihydroxynaphthaIin

Es wird wie im Beispiel 1 verfahren.

Eingesetzt werden: 16,02 g 2,7-Dihydroxynaphthalin, etwa 100 g flüssiges Phosgen und 0,90 ml flüssiges Chlor (bei -78⁰C = 1,494 g). Nach Beendigung des Versuches enthält die Natriumjodidlösung kein freies Jod, d. h., es ist kein freies Chlor mehr vorhanden.

Beispiel 5
Versuch mit 4-Hydroxydiphenylmethan

Es wird wie im Beispiel 1 verfahren.

Eingesetzt werden: 18,42 g 4-Hydroxydiphenylmethan, etwa 100 g flüssiges Phosgen und 0,90 ml flüssiges Chlor (bei -78° C = 1,494 g). Beim Titrieren mit n/10-Natriumthiosulfatlösung werden gefunden: 0,0216 g Chlor = 1,44% der eingesetzten Menge.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zum Abtrennen von elementarem Chlor aus Phosgen durch Zusetzen eines chlorbindenden Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß man chlorhaltigem flüssigem Phosgen mono- oder polyfunktionelle Phenole, Naphthole oder Hydroxyverbindungen mehrkerniger aromatischer Kohlenwasserstoffe, deren Kerne nicht aneliert sind, zusetzt.

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