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Verfahren zur Herstellung von Chlorcholinchlorid Es ist bekannt,
Chlorcholinchlorid aus Trimethylamin und 1,2-Dichloräthan herzustellen. Die Umsetzung
verläuft jedoch sehr langsaum und ist selbst nach mehreren Tagen unvollständig.
Auch bei erhöhten Temperaturen und Drücken bleibt die Ausbeute mangelhaft und erreicht
höchstens 50 % der Theorie. Selbst bei Verwendung von Lësemitteln, wie z,B, von
Toluol (N. E. Tolbert, The Journal of Biological Chemistry 235, 1960, Seite 475),
sind die erzielten Ausbeuten gering. Ferner wird in der deutschen Auslegeschrift
1 049 388 die Umsetzung von Alkylen-α,#-dihalogeniden von 3 bis 12 C-Atomen
mit tertiären Aminen durch allmähliche Zugabe der Amine bewirkt, derart, daß das
tertiäre Amin nach Maßgabe der Bildung des monoquartären Endstoffes nach und nach
eingeführt wird (siehe Anspruch 1, Zeilen 4 bis 5).
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Es war daher sehr überraschend, zu finden, daß man Chlorcholinchlorid
aus 1,2-Dichloräthan und Trimethylamin in vorzüglichen Ausbeuten und in sehr reiner
Form erhält, wenn man 1,2-Dichloräthan als Lösemittel verwendet.
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Das beim neuen Verfahren als Lösemittel dienende 1,2-Diohloräthan
wird im allgemeinen in Übrschüssen bis zur 30-fachen, insbesondere
von
der 2- bis zur 10-fachen Gewichtsmenge, bezogen auf Trimethylamin, angewandt.
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Die Ausführung des Verfahrens kann in der Weise erfolgen, daß man
in einem druckgefäß beide Komponenten von Anfang an vermischt und dann miteinander
umsetzt. Man kann aber auch eo vorgehen, daß man eine der beiden Komponenten vorlegt
und dann, gegebenenfalls unter Erwärmen oder auch Druckerhöhung, die andere Komponente
in der gewünschten Menge, sei es auf einmal oder in Portionen, zugibt.
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Da bei dem neuen Verfahren beide Reaktionspartner ohne weiteres von
vornherein miteinander vermischt werden können, ist außer der die kontinuierlichen
auch die besonders vorteilhafte kontinuierliche Ausführungsförm möglich. Man kann
dabei einen oder mehrere hintereinandergeschaltete Rhrkessel oder ähnlich wirkende
Apparaturen, wie Umlaufapparaturen und ähnliche, verwenden. Die Komponenten werden
dabei in bestimmtem Verhältnis in einem Vormischer vermischt und zusammen in die
Reaktionszone eingeführt. Man kann aber auch das Dichloräthan und das Trimethylamin
getrennt in das Umsetzungsgefäß, z.B. den Umlaufreaktor, einführen. Die Umsetzungezeiten
können beim diskontinuierlichen wie beim kontinuierlichen Verfahren zwischen einer
halben Stunde und 10 Stunden und mehr liegen. Sie sind naturgemäß von den Reaktionstemperaturen
und auch -drucken abhängig, derart, daß sie im umgekehrten Verhältnis zu ihnen stehen,
Der für das neue Verfahren geeignete Temperaturbereich ist groß; zweckmäßig arbeitet
man zwischen Umgebungstemperatur und 220°C, inabesondere zwischen 60 und 1800C.
Als Druckbereich kommt das Gebiet
zwischen Atmosphärendruck und
100 atü, insbesondere das zwischen 1 und 10 atü in Betracht.
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Das bei der Umsetzung entstehende Chlorcholinchlorid scheidet sich
als feines Pulver aus und läßt sich gut filtrieren oder abschleudern und von den
anhängenden Lösemittelresten durch Waschen und Trocknen befreien. Das abgetrennte
Lösemittel kann mit besonderem Vorteil erneut flir die Umsetzung verwendet werden,
was den doppelten Vorteil der Ersparnis und einer weiteren Ausbeute erhöhung mit
sich bringt. Fällt dabei das Dichloräthan nach längerem Gebrauch stärker verunreinigt
an, so kann man es leicht durch Destillieren von höhersiedenden Anteilen befreien.
Man kann auch laufend einen Teil des Lösemittels vor der Rückführung entfernen,
destillieren und das erhaltene Destillat in den Kreislauf zurückführen.
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Man erhält das Chlorcholinchlorid nach dem neuen Verfahren in vorzüglichen
Ausbeuten, die im allgemeinen zwischen 85 und 95 % der Theorie liegen. Aber nicht
nur die Ausbeute, sondern auch die Qualität, z,B, die Farbe und die Reinheit des
Verfahrensproduktes, läßt sich durch die Anwendung von 1,2-Dichloräthan als Lösemittel
gemäß der Erfindung erheblich verbessern.
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Chlorcholinchlorid wird als Regulator für das Wachstum von Pflanzen
sowie als Zwischenprodukt zur Herstellung beispielsweise von Arzneimitteln oder
von Biociden verwendet.
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Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile;
zu ihnen verhalten sich die Raumteile wie g zu 1.
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Beispiel 1 In einen Schüttelautoklaven von 0,6 Raumteilen Inhalt
füllt man eine Mischung aus 297 Teilen Dichloräthan und 59 Teilen Trimethylamin
ein und erhitzt sie während fünf Stunden auf 70°C. Nach dem Abkühlen erhält man
Kristalle von Chlorcholinchlorid in übrschüssigem Dichloräthan, aus dem man das
Chlorcholinchlorid durch Piltrieren abtrennt. Der Rückstand wird bei 90°C getrocknet,
wobei man 140 Teile eines nahezu weißen feinen Kristallpulvers mit einem Gehalt
von 98,3 % an Chlorcholinchlorid erhält. Daraus errechnet sich eine Ausbeute von
87 % der Theorie.
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Beispiel 2 In einen druckfesten Rührkessel von 100 Raumteilen Inhalt
füllt man 50.000 Teile Dichloräthan ein und preßt 6.000 Teile Trimethylamin darauf.
Unter Rühren wird die Mischung allmählich auf 1300C erhitzt und bei dieser Temperatur
3 Stunden lang umgesetzt. Dabei stellt sich ein Druck von maximal etwa 5 atü ein,
der gegen Ende der Reaktion wieder abfällt. Man filtriert den erhaltenen Kristallbrei,
wäscht den Rückstand mit etwas Dichloräthan nach und trocknet das feuchte Piltergut
in einem Vakuumtrockenschrank bei etwa 80°C. Das Filtrat kann beim nächsten Ansatz
wiederverwendet werden. Man erhält eo 15,170 Teile Chlorcholinchlorid (Reingehalt:
98,7 ), entsprechend einer Ausbeute von 93,4 % der Theorie.
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Beispiel 3 In einen heizbaren Rührkessel von 5 Raumteilen Inhalt
preßt man mit Hilfe von Dosierpumpen stündlich 990 Teile Dichloräthan und 59 Teile
Trimethylamin ein, wobei man eine Temperatur von 1200C aufrecht erhält. Dabei stellt
sich ein Druck von etwa 3 atü ein. Durch
einen Überlauf fließt ständig
eine dem Zulauf entsprechende Menge des Kesselinhaltes in eine gekühlte Vorlage
ab, aus der die Maische durch ein Entspannungsventil ausgeschleust wird. Der. erhaltene
Kristallbrei wird filtriert und der Rückstand in einem Trockenschrank bei 9000 getrocknet,
Das Filtrat läßt sich in den Prozeß Z@rückführen. Man erhält so stündlich 147 Teile
feines weißliches Kristallpulver, das 99,1 % Chlorcholinchlorid enthält Die Ausbeute
entspricht 92,1 % der Theorie,