DE1518512A1 - Verfahren zur Herstellung von 1-Halogen-1-nitroalkanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 1-Halogen-1-nitroalkanenInfo
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- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
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Description
DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT
DIPL-ING. GÜNTHER EISENFUHR
28 BREMEN, FELDSTRASSE 24 · FERNRUF (0421) 491760
* JL--'' ■
Named.Anm.: AEROJET-GENERAL CORPORATION
J 0\ I 0 5 I Z
Aktenzeichen: A 40 729 IVb/12 O Tr<nA.. "~Poit«diedtkonto. Hamburg 126083
Mein Zeichen, A 1°5 28 Bremen, den 5. November 1965
Beschreibung
AEROJET-GENERAL CORPORATION, Azusa, Staat Kaliafornien
(V.St.A.)
Verfahren zur Herstellung von 1-Halogen-i-nitroalkanen
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von 1-Halogen-i-nitroalkanen.
Die genannten Verbindungen werden für die Herstellung von gem-Dinitroalkoholen und gem-Dinitroalkanen benötigt,
die ihrerseits zur Herstellung von Sprengstoffen dienen.
Es ist bekannt, 1-Halogen-1-nitroalkane durch Umsetzung
eines Alkalinitronates der allgemeinen Formel R-CH=NOrJM,
in der R eine niedere Alkylgruppe und M ein Alkalimetall
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darstellen, mit einem Halogen In wässriger Lösung herzustellen.
Es wurde gefunden, daß diese Umsetzung erheblich von dem
pH-Wert des Reaktionsgemisoh.es abhängt. Erfindungsgemäß
wird daher vorgeschlagen, die Reaktion "bei einem pH-Wert von 5,5 ~ 6,5 durchzuführen. Es hat sich herausgestellt,
daß eine Reaktion in diesem pH-Bereich zu einer erheblich verbesserten Ausbeute an 1-Ohlor-i-nitroalkan führt.
Zur Kontrolle des pH-Wertes der Reaktion wird vorzugsweise der pH-Wert des zugeführten Alkalinitronatstromes
innerhalb bestimmter enger Grenzen gehalten.
Die Reaktionsbedingungen müssen sorgfältig geregelt werden, um die gewünschte hohe Ausbeute an dem 1-Halogen-1-nitroalkan
sicherzustellen. Gemäß einer Arbeitsweise wird das Halogen Xo und das Alkalinitronatsalz in einen
geraden Rohrreaktor eingeführt. Da die Reaktion exotherm ist, wird der Reaktor mittels einer Kühlschlange gekühlt.
Es wurde gefunden, daß weite Bereiche bezüglich der Strömungsgeschwindigkeiten und Reaktionstemperaturen
angewendet werden können, vorausgesetzt, daß die V erweilzeit im Reaktor bei einer Temperatur oberhalb 4O0O
bei weniger als etwa 5 Minuten gehalten wird,, Wenn die
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Verweilzeit oberhalb 400C auf 5 Minuten und darüber
erhöht wird, nimmt die Reinheit des Produktes rasch ab.
Zur Erzielung des erfindungsgemäßen pHrWertes bei der
Reaktion wird vorzugsweise der pH-Wert des Alkalinitronatstromes
im Bereich von 10,6 - 11,15, vorzugsweise im Bereich von 11,0 - 11,15 gehalten. Wenn eine Abweiohung
des pH-Wertes des Stromes aus diesen Bereichen zugelassen wurde, ergab sich ein beträchtlicher Rückgang
der Ausbeute unter gleichzeitiger Bildung von unerwünschten Nebenprodukten.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem abgeteilten Ansatz und nicht in dem soeben
beschriebenen Rohrreaktor ergab sich, daß eine hohe Ausbeute und eine hohe Reinheit erhalten werden, wenn
ein geringer Überschuß an Halogen verwendet und die Temperatur sorgfältig innerhalb des Bereiches von etwa
O bis etwa 1O0C geregelt wird. Wie in dem Rohrreaktor
war es auch in diesem Falle notwendig, den pH-Wert der Alkalinitronatsalzlösung sorgfältig innerhalb eines
Bereiches von etwa 10,6 - etwa 11,15 zu regeln.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das nachstehende
Beispiel näher erläutert.
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Zu einer vorgekühlten und kräftig gerührten Mischung,
die 900 g handelsübliches Nitroäthan und 1800 ml Wasser enthielt, wurden 1275 g einer34f8 #igen wässrigen Lösung
von Natriumhydroxyd zugegeben. Die Zugabe erfolgte "bei 5 bis 100C über eine Zeitspanne von etwa 15 Minuten,
Nach vollständiger Zugabe wurde die Mischung weitere 15 Minuten lang gerührt, auf 4 Liter verdünnt und in
einen Scheidetrichter übergeführt, wo die nicht umgesetzte, organische Schicht abgetrennt wurde. Die untere,
wässrige Schicht, die 23,45 $> Natriumäthannitronat bei
einem pH-Wert von 10,6 bis 11,0 enthielt, wurde vor der Verwendung bei 5 O gelagert.
Bei Wiederholung des Beispiels unter kontinuierlichen Verfahrensbedingungen mit Zuführung der Reaktionsteil- "
nehmer in eine Zweistufen-Kaskadenreaktionskolonne, die
mit Flügelrührern und Kühlmänteln ausgestattet war,
wurden gleich gute Ergebnisse erzielt.
Das erhaltene Natriumäthannitronat wurde mit Chlor umgesetzt, wobei zwei unterschiedliche Arbeitsweisen angewendet
wurden. Bei der ersten Arbeitsweise wurden das Chlor und eine Lösung von Natriumäthannitronat einem
rohrförmigen Chlorierungssystem zugeführt, das einen
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BAD ORIGINAL
Rohrreaktor mit einem Innendurchmesser von 1 cm und
einer Länge von 72 om umfaßte. Der Reaktor wurde durch äußere Kühleinrichtungen gekühlt.
Bei der zweiten Arbeitsweise wurden das Natriumäthannitronat
und das Chlor einem mit Rührung versehenen Reaktionsbehälter zugeführt, der mittels eines umgebenden,
von zirkulierendem Kühlmittel durchflossenen Mantel gekühlt war. Sowohl die mit dem Rohrreaktor als
auch die mit dem Reaktionsrührbehälter erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt;
die Zusammensetzung der Produkte wurde durch Dampfphasenchromatographie bestimmt.
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LO
OO
t-O
Produktanalyse: Mol-
pH-Wert d„
Natrium- Verweilzeit; min. ^-Ausbeute
äthanni- an 1-Chlor-
tronat-Be- ' oberhalb Seak- 1-nitro-
sehickung gesamt 40 C! tortyp äthan
1,1-Dichlornitroäthan
+ 1-Chlor- 2-Chlor-2-
Nitro- Nitro- 2-Nitro- 1-nitro- nxtropropan methan äthan propan äthan
11,0
10.7
10.8
11.0
11.1
11.0
10„9
10.7
10.8
11.0
11.1
11.0
10„9
3,70
6.90
1.13
9.45
9o7
17.8
40.6
6.90
1.13
9.45
9o7
17.8
40.6
0.520
0.740
0.395
O2
0.740
0.395
O2
Rührbehälter
Versuch
1
1
Q *Der pH-Wert des wässrigen Abflusses wurde bei 7,4 bis 7,7 gehalten; in allen anderen Versuchen wurde
§ der pH-Wert bei 5,5 bis 6,5 gehalten.
Z Die !Temperatur wurde bei O bis 10 C gehalten.
gerades 84,0 Rohr
» 87.0 " 90.7 91.6 90.5 89.5 87.3
1.16 1.30 1.65 2.15 0.86 0.94 1.57
1.07 0.46 1.25 0.54 1.09 1.00 0.77
95,62 95,63 95.06 95.22 95.81 95.54 95.51
1,86 2.44 1.97 1.72 1.74 2.30 2.04
CD O CD
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von 1-Halogen-1-nitroalkanen
durch Umsetzung eines Alkalinitronates der allgemeinen
Formel R - CH = NOgM, in der R eine niedere Alkylgruppe
und M ein Alkalimetall darstellen, mit einem Halogen in wässriger lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion
bei einem pH-Wert von 5,5 - 6,5 durchgeführt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem Rohrreaktor durchgeführt wird,
in welchem die Verweilzeit der Reaktionskomponenten bei
Temperaturen oberhalb 400O weniger als 5 Minuten beträgt,
wobei der pH-Wert des Alkalinitronatstromes im Bereich von 10,6 - 11,15, vorzugsweise im Bereich von 11,0 11f15
gehalten wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem abgeteilten Ansatz bei einer
Temperatur von 0 - 100C durchgeführt wird, wobei der pH-Wert des Alkalinitronatstromes im Bereich von 10,6 11,15
gehalten wird. .-.
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4. Verfahren gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halogen Chlor ist.
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-
1966
- 1966-04-04 SE SE04505/66A patent/SE347962B/xx unknown
Also Published As
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---|---|
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