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Verfahren zur Herstellung von Perchlorcyclobutenon Zusatz zum Patent:
1 206 433 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur herstellung von Perchlorcyclobutenon
durch thermische Zersetzung von 1-Alkoxy-pentachlor-butadien-( 1,3).
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Gegenstand des Patents 1 206 433 ist ein Verfahren zur herstellung
von Perchlorcyclobutenon, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 1-Alkoxy-pentachlor-butadien-(1,3)
auf Temperaturen oberhalb von 150 C erhitzt, Die Reaktion verläuft wie folgt;
In dieser Gleichung bedeutet R eine gesättigen aliphatischen Rest mit 1 bis 6 C-Atomen.
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In weiteret Aushildung dieses Verahrens wurde nun gefunden, daß mman
die Reaktion zweckmäßig in Gegenwart von Eisen, aluminium, Titan, Vanadin, deren
oxyden oder deren anorganischen Salzen durchführt.
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Als Säuren kommen Salzsäure, Schwefelsäure, Phospliorsäure oder Kieselsäure
in Betracht. Insbesondere verwendet man metallisches Eisen, Eisenoxyd oder Eisensalze
mit den genannten Säuren. Die Menge des metalls selbst oder des im oxyd bzw. Salz
vorliegenden Metalls soll höchstens 0.1 Gewichtsprozent, bezogen auf das verwendete
1-Alkoxy-pentachlorbutadien-(1.3). betragen. Es genügen vielfach schon die Mengen.
wie sie in den handelsüblichen Siedesteinen mineralischen Ursprungs, z.B. Kieselgur,
vorliegen.
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Die thermische Zersetzung von 1-alkoxy-pentachlor-butadien-(1.30
kann beispielsweise in einem Reaktionsgefäß mit aufgesetzter kurzer Destillawtionskolonne
vorgenommen werden. 1-alkoxy-pentachlorbutAdien-A(1,3) wird dabei auf eine temperatur
oberhalb 150 C. zweckmäßig bis zum Siedepunkt erwarmt.
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Die gebildeten Reaktionsprodukte destillieren bei einer Kopftemperatur
von 165 bis 185 C alufend ab.
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Der im Sumpf verbleibende anteil wird anschließend unter vermindertem
Druck abdestilliert.
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Weiter ist es möglich, nur einen Teil des l-Alkoxypentach lor-butadiens-(1.3)
vorzulegen, diesen Teil auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen und entsperechend
der Menge abdestillierter Reaktionsprodukte laufend weiteres 1-Alkoxy-pentachlor-butadien-(1.3)
in das Zersetzungsgefäß zuzugeben. Man kann aber auch das 1-Alkoxy-pentachlor-butadien-(1.3)
unter Rückfluß zum Sieden erhitzen, wobei das gebildete Alkylchlorid entweicht.
Anschließend wird der im Sumpf verbleibende Rückstand im allgemeinen unter vermindertem
Druck fraktioniert destilliert.
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Das Reaktionsprodukt besteht aus Perchlorcyclobutenon, nicht umgesetztem
1-Alkoxy-pentachlorbutadien-(1.30, dem abgespaltenen alkylchlorid und al;s Nebennprodukt
entstandenem α-H-Tetrachlorcrotonylchlorid. Letzteres entsteht in geringem
Umfang durch eine Nebenreaktion, bei der das dem Alkoxyrest zugehörige Olelin gebildet
wird.
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R ist um 2 C Atome ärmer als R.
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Perchlorcyclobutenon findet Verwendung als Bacterizid und ist ferner
ein sehr reaktionsfähiges Zwischenprodukt.
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Beispiel In einem 2-1-Kolben mit einer aufgesetzten 20 cm hohen Füllkörperkolonne
(Fenske-Wendeln), daran anschließendem Destillationsaufsatz, Vorlage und einer mit
Aceton-Trockeneis gekühlten Kältefalle werden 1082 g 1-Äthoxy-pentachlor-butadien-(1,3)
(= 4 Mol) in Gegenwart von fünf Siedesteinen (0,6 g) mit einem Gehalt von 2,4% Eisen
und 0,290/o Titan schnell auf 210°C aufgeheizt. Bei lebhaftem Sieden des Kolbeninhalts
destilliert das Reaktionsprodukt bei einer Kopftemperatur zwischen 160 und 180°C
ab. Nach etwa 2 Stunden ist so viel abdestilliert, daß der Rest nur noch nach Entfernen
der Kolonne und Anlegen von Vakuum übergetrieben werden kann.
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Im Kolben hinterbleiben 13 g eines festen, schwarzen Rückstandes (entsprechend
1,2% der Einsatzmenge).
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Es werden erhalten: 168 g Chloräthyl und 890 g Destillat, aus dem
durch Ausgasen noch 20 g Chloräthyl gewonnen werden.
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In den restlichen 870 g Destillat wird durch Aufnahme und Auswertung
des Ultrarotspektrums folgende Produktverteilung ermittelt: 75% Perchlorcyclobutenon,
15% 1-Äthyoxy - pentachlor - butadien-(1,3), 10% a-H-Tetrahclorcrotonylchlorid.
Das entspricht eienr Gesamtmenge von 652 g = 3,17 Mol
bzw. einer Ausbeute. Bezogen
auf das umgesetzte 1-Äthoxy-pentachlor-butadien-(1,3), von 90%. Das Perchlorcyclobutenon
kann aus dem Gemisch durch Vakuumfraktionierung erhalten werden. Es hat einen siedepunkt
von 56' C bei 10 Torr; n020 = 1,5303.
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In der nchfolgenden Tabelle werden die Ergebnisse zusammengefaßt.
wie sie bei Verwendung von Eisen oder Eisenverbindungen in verschiedenen Mengen
erhalten werden. wobei je nach Angabe unter Rückfluß (1) oder durch Erhitzen unter
Abdestillieren (2) gearbeitet wird. Unter Katalysator I wird ein Katalysator verstanden.
der hergestellt wird durch Imprägnieren von Kieselsäure-Strängen mit einer Eisen(IlI)-chlorid-Lösung,
anschließendes Trocknen bei 100 C und darauffolgendes Glühen bei 7500 C. Der Eisengehalt
des Katalysators beträgt 2,0 Gewichtsprozent.
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Ferner wurden noch folgende Katalysatoren verwendet: Katalysator
II wird hergestellt durch Imprägnieren von Kieselsäuresträngen mit einer methanolischen
Titantetrachloridlösung, anschließendes Trocknen bei 100°C und darauffolgendes Calcinieren
ber 750C C. Der Titangehalt des Katalysators beträgt 1,7 Gewichtsprozent. Katalysator
III wird hergestellt durch Imprägnieren von Kieselsäuresträngen mit einer methanolischen
vanadinoxychloridlösung (VOCl3), anschließendes Trocknen bei 110° C und darauffolgendes
Calcinieren bei 750 C. Der Vanadiumgehalt des Katalysators beträgt 1,4 Gewichtsprozent.
% Ausbeute an |
Gewichtsprozent Eisen bzw. % Umsatz zu |
(bezogen auf Umgesetztes) |
Katalysator Gewichtsprozent Eisen |
im Katalysator |
Perchlorcyclobutenon |
Ohne (1) ................................. - 8,3 24 |
Eisenpulver (1) ................................. 0,005 66,9
91 |
Eisenpulver (2) ................................. 0,01 69,5
92 |
Eisenpulver (2) ................................. 0,003 67,7
89 |
Eisenoxydpulver (Fe2O3) (1) ..................... 0,005 60,9
73 |
Eisen(III)-chlorid (1) . .... 0,005 48,3 63 |
Eisen(III)-chlorid (2) .......................... 0,005 56,0
82 |
Katalysator I (1) ............................... 0,01 58,3
85 |
Katalysator 1(2) . . 0,003 72,5 84 |
Katalysator II (1) .............................. 0,008 (Ti)
40,8 71 |
Katalysator III (1) ............................. 0,007 (V)
44,5 75,0 |
Aluminiumpulver (2) . . . 0,01 (Al) 69,4 56,5 |
Patentanspruch: Weiterbildung des Verahrens zur Herstellung von Perchlorcyclobutenon
durch Erhitzen von 1-Alkoxy-pentachlor-butadien-(1,3) auf Tempera-