DE1900659B2 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF TRICHLOROMETHANESULFENYL CHLORIDE - Google Patents
PROCESS FOR THE PREPARATION OF TRICHLOROMETHANESULFENYL CHLORIDEInfo
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Description
für die Umwandlung der Schwefelchloride in H2SO4 nylchlorid liefert. Durch Einstellung geeigneter MoI-for the conversion of the sulfur chlorides into H 2 SO 4 nyl chloride provides. By setting suitable MoI
'ind HCl zusätzlich Chlor. Verhältnisse und Temperaturbedingungen gelingt es,'ind HCl also chlorine. Conditions and temperature conditions succeed
3 '43 '4
Gleichung (1) oder fast ausschließlich gemäß Glei- eine höhersiedende Fraktion, die Trichlormeihan-Equation (1) or almost exclusively according to Gle- a higher-boiling fraction, the trichloromeihan-
chung (2) ablaufen zu lassen. sulfenylchlorid und sehr wenig Dischwefeldichloridchung (2) to run. sulfenyl chloride and very little disulfur dichloride
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein V'er- enthält. Der Anteil an Dischwefeldichlorid ist heiThe present invention relates to a V'er- contains. The disulfur dichloride content is hot
fahren zur Herstellung von Trichlormethansuifeinl- geeigneter Reaktionsführung so niedrig, daß das Tn-drive for the preparation of Trichloromethansuifeinl- suitable reaction procedure so low that the Tn-
chlorid aus Schwefelkohlenstoff und Chlor, welches 5 chlormeihansull'enylchlorid normalerweise 1 einer wei-chloride of carbon disulfide and chlorine, which 5 chlormeihansull'enylchlorid normally 1 of a white
dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung leren Reinigung bedarf. Es kann jedoch in bekannteris characterized in that the implementation requires leren purification. However, it can be known in
an eisenfreier Aktivkohle durchführt. Das Verfahren Weise, beispielsweise durch Wasserdampfdestillation,on iron-free activated carbon. The process manner, for example by steam distillation,
wird zweckmäßigerweise unter Verwendung eines mit gereinigt werden.is conveniently cleaned using a with.
gekörnter Aktivkohle gefüllten Reaktionsrohres durch- Es hat sich gezeigt, daß der Gehalt an Dischwefel-granulated activated carbon filled reaction tube through- It has been shown that the content of disulfur
geführt, in welches Schwefelkohlenstoff und Chlor ein- io dichlorid im rohen TrichlormethansulfenylehOrid vonled, in which carbon disulfide and chlorine a io dichloride in the crude trichloromethanesulfenyl chloride of
geleitet werden, wobei in der Reaktionszone eine Tem- der angewandten Reaktionstemperatur abhängig ist.are passed, a temperature being dependent on the reaction temperature used in the reaction zone.
peratur von —5 bis 100' C, vorzugsweise von --5 bis Er steigt mit steigender Reaktioiistemperatur. Be:Temperature from -5 to 100 ° C, preferably from -5 to It rises with increasing reaction temperature. Be:
40 C. aufrechterhalten wird. Umsetzung im Gleichstrom und Anwendung einer40 C. is maintained. Implementation in direct current and application of a
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in \er- Reaktioiistemperatur von 70 C enthält das Roh-Trischiedencr Weise, sowohl kontinuierlich als auch dis- 15 chlormethansulfenylchlorid etwa 6,4° „ Dischwefelkontinuierlich, durchgeführt werden. Vorzugsweise dichlorid. Senkt man die Reaklionstemperatur aui verwendet man eine Vorrichtung entsprechend F i g. 1. 40 C, so sinkt der "^ischwefeldichlorid-Gehalt auf In den oberen Teil eines mit gekörnter Aktivkohle ge- etwa 2,5%. Bei Anwendung von Reaktionstemperafüliten Reaktionsrohres 1 wird über die Leitung 3 türen im Bereich von 0 bis Ύ C enthält das Roh-Tri-Schwefelkohlenstoff und in den unteren Teil des 20 chlormethansulfenylchlorid sogar nur noch 0.8 bi-Reaktionsrohres über die Leitung 2 Chlor im Mol- 0,5 % Dischwefeldichlorid. Bei Umsetzungen im verhältnis von 1 : 2 bis 1: 4 eingeleitet. Bei dieser Ver- Gegenstrom ist die Selektivität des erfindungsgemäßen fahrensweise werden die Reaktionspartner also im Verfahrens noch günstiger. Hierbei wird ein Di-Gegenstrom in das Reaktionsgefäß geführt. Mittels schwefeldichloridgehalt von nur 0,6% bereits bei geeigneter Kühlvorrichtungen, beispielsweise durch 25 40 C Reaktionstemperatur erreicht. Verwendungeines Doppelmantel-Reaktionsrohresund/ Offenbar bildet sich bei höheren Temperaturen Dioder durch Einbau einer die Aktivkohleschicht gleich- schwefeldichlorid aus Schwefelkohlenstoff und intermäßig durchsetzenden Kühlschlange 5 wird dafür mediär entstandenem Schwefeldichlorid. Für die Sorge getragen, daß eine Reaktionstemperatur von Richtigkeit dieser Annahme spricht die Tatsache, daß — 5 bis 1000C aufrechterhalten wird. Das entstehende 30 bei der Umsetzung von Schwefelkohlenstoff mit Chlorierungsgemisch wird über die Leitung 4 ab- Schwefeldichlorid an Aktivkohle bei Temperaturen gezogen. im Bereich von 70 bis 90 C Trichlormethansulfenyl- The process according to the invention can be carried out at a reaction temperature of 70 ° C. in the crude tri-dichloride manner, both continuously and continuously with disulfide of about 6.4 ° C. disulfur . Preferably dichloride. If the reaction temperature is lowered, a device according to FIG. 1 is used. 1. 40 C, the sulfur dichloride content falls to about 2.5% in the upper part of a granulated activated carbon. When using reaction temperature, reaction tube 1 is via line 3 doors in the range from 0 to ΎC the crude carbon disulfide and in the lower part of the chloromethanesulfenyl chloride even only 0.8 bi-reaction tube introduced via line 2 chlorine in 0.5% disulfur dichloride in a ratio of 1: 2 to 1: 4 This countercurrent is the selectivity of the procedure according to the invention so the reactants are even more favorable in the process. A di-countercurrent is fed into the reaction vessel. A sulfur dichloride content of only 0.6% is already achieved with suitable cooling devices, for example at 25 40 C reaction temperature Use of a double-jacket reaction tube and / apparently at higher temperatures, or through the installation of a layer of activated carbon, the same is formed Wefeld dichloride from carbon disulfide and intermittently penetrating cooling coil 5 is used for this purpose from medially produced sulfur dichloride. The fact that −5 to 100 ° C. is maintained speaks for ensuring that a reaction temperature of the correctness of this assumption is made. The resulting from the reaction of carbon disulfide with chlorination mixture is drawn off via line 4 from sulfur dichloride to activated carbon at temperatures. in the range from 70 to 90 C trichloromethanesulfenyl
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das chlorid und Dischwefeldichlorid gebildet werden. Die Verfahren auch in der in F i g. 2 dargestellten Vorrich- Umsetzung erfolgt rasch und in hoher Ausbeute, tung durchgeführt werden. Die unterscheidet sich von 35 Man kann jedoch die Chlorierung von Schwefeldei in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung lediglich kohlenstoff mit Chlor auch so steuern, daß sie vordadurch, daß die Zuleitung für gasförmiges Chlor wiegend gemäß Gleichung (2) abläuft. In diesem Falle ebenfalls in das obere Ende des Reaktionsrohres hält man ein Molverhältnis von Schwefelkohlenstoff mündet, die Reaktionspartner werden also im Gleich- zu Chlor wie 2: 5 und eine Reaktionstemperatur im strom in das Reaktionsgefäß geführt. Bei dieser Ver- 40 Bereich von 40 bis 100° C aufrecht, fahrensweise erfolgt die Umsetzung von Chlor und Die verwendete Aktivkohle sollte eisenfrei sein, um Schwefelkohlenstoff überwiegend in einer verhältnis- die Bildung von Tetrachlorkohlenstoff als Nebenpromäßig kurzen Zone am oberen Ende der Aktivkohle- dukt zu verhindern. Technische Aktivkohle ist meist füllung, so daß auch dort der größte Teil der Reak- eisenhaltig. Sie kann jedoch für das erfindungsgemäße tionswärme ft ei wird. Die Wärmeregulierung in der 45 Verfahren in einfacher Weise präpariert werden: Die Reaktionszone gestaltet sich daher bei dieser Ver- eisenhaltige Aktivkohle wird zunächst mit verdünnter fahrensweise schwieriger als bei der erstgenannten, wo wäßriger Salzsäure eisenfrei, anschließend mit Wasser die Reaktionswärme in einer längeren Aktivkohlezone säurefrei gewaschen und schließlich getrocknet. Es frei wird. empfiehlt sich, möglichst abriebfeste AktivkohlesortenAccording to a further embodiment, the chloride and disulfur dichloride can be formed. the Procedure also in the in F i g. 2 shown Vorrich implementation takes place quickly and in high yield, can be carried out. This differs from 35. However, the chlorination of sulfur egg can be seen in FIG. 1 device shown only carbon with chlorine also control so that it precedes that the supply line for gaseous chlorine weighs according to equation (2). In this case A molar ratio of carbon disulfide is also kept in the upper end of the reaction tube opens, the reactants are thus equal to chlorine like 2: 5 and a reaction temperature im current passed into the reaction vessel. With this 40 range from 40 to 100 ° C upright, the implementation of chlorine and the activated carbon used should be iron-free in order Carbon disulfide predominantly in a proportion to prevent the formation of carbon tetrachloride as a secondary short zone at the upper end of the activated carbon product. Technical activated carbon is mostly filling, so that the largest part of the reac- containing iron there too. However, you can for the invention tion heat ft ei. The thermoregulation can be prepared in the 45 procedure in a simple way: The The reaction zone is therefore formed with this iron-containing activated carbon is initially diluted with Driving style more difficult than with the former, where aqueous hydrochloric acid is iron-free, then with water the heat of reaction was washed free of acid in a longer activated carbon zone and finally dried. It becomes free. It is advisable to use activated charcoals that are as resistant to abrasion as possible
enthält, technisch aufwendig ist, wird die Chlorierung die auf der Methode von R a t h k e beruhen, zeichnetcontains, is technically complex, the chlorination based on the method of R a t h k e is characterized
vorzugsweise so gesteuert, daß sie gemäß Gleichung (1) sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daßpreferably controlled so that, according to equation (1), the method according to the invention is characterized in that
abläuft. Es hat sich gezeigt, daß die günstigsten Bedin- bei Einhaltung der bevorzugten Molverhältnisse alsexpires. It has been shown that the most favorable conditions when adhering to the preferred molar ratios as
gungen erreicht werden, wenn das Molverhältnis von 55 Nebenprodukte lediglich Schwefeldichlorid und nurcan be achieved if the molar ratio of 55 by-products only sulfur dichloride and only
Schwefelkohlenstoff zu Chlor 1:3 bis 1:4 beträgt geringe Mengen Tetrachlorkohlenstoff entstehen. Da-Carbon disulfide to chlorine 1: 3 to 1: 4 is small amounts of carbon tetrachloride. There-
und die Reaktionstemperatur im Bereich von —5 bis gegen werden keine höhersiedende Nebenprodukte ge-and the reaction temperature in the range from -5 to against, no higher-boiling by-products are
+400C liegt. Der Schwefelkohlenstoff wird dann vor- bildet, so daß aufwendige Trennverfahren zur Isoüe-+40 0 C. The carbon disulfide is then pre-
wiegend gemäß Gleichung (1) chloriert, so daß außer rung d^s Trichlormethansulfenylchlorids nicht erfor-mainly chlorinated according to equation (1), so that apart from the addition of trichloromethanesulfenyl chloride,
Trichlormethansulfenylchlorid vorwiegend nur Schwe- 60 derlich sind. Außerdem entfällt die Anwendung, Ab-Trichloromethanesulfenyl chloride are predominantly only Swedish. In addition, there is no need to
feldichlorid gebildet wird. Das Chlorierungsgemisch trennung und Rückgewinnung von Jod. Die CoIo-field dichloride is formed. The chlorination mixture separation and recovery of iodine. The CoIo-
enthält nur sehr geringe gemäß Gleichung (2) ent- rierung an Aktivkohle verläuft außerordentlich schnell,contains only very small amounts of activated carbon according to equation (2).
standene Mengen Dischwefeldichlorid. selektiv und nahezu quantitativ und erlaubt somit hoheAmounts of disulfur dichloride left. selective and almost quantitative and thus allows high
Das ChlorLningsgemisch wird destillativ aufge- Durchsätze. Das Verfahren der Patentschrift desThe chlorine ling mixture is made up by distillation. The procedure of the patent specification of the
arbeitet. Man erhält eine niedrigsiedende Fraktion, 65 Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlinis working. You get a low-boiling fraction, 65 Office for Inventions and Patents in East Berlin
welche im wesentlichen Schwefeldichlorid, kleine kann zwar kontinuierlich betrieben werden, _die dazuwhich essentially sulfur dichloride, small ones can be operated continuously, _the to do so
Mengen unumgesetztes Chlor und Schwefelkohlen- erforderliche Vorrichtung ist jedoch wesentlich kom-Amounts of unreacted chlorine and carbon disulfide- required equipment is however essentially com-
stoff sowie wenig Tetrachlorkohlenstoff enthält, und plizierter als die für die Durchführung des erfindungs-contains substance and little carbon tetrachloride, and more complicated than that for the implementation of the invention
gemäßen Verfahrens vorgeschlagene. Außerdem werden nicht annähernd so gute Ausbeuten wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt.proposed according to the procedure. In addition, the yields are not nearly as good as with that Achieved method according to the invention.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 229 518 besteht im wesentlich geringeren Chlorbedarf. Zusätzlich wird an Stelle von billiger Salz- und Schwefelsäure wertvolles Schwefeldichlorid als Beiprodukt erhalten. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Aktivkohlefüllung besitzt auch nach langem Einsatz unverminderte Wirksamkeit.The particular advantage of the method according to the invention over the method of the German patent application 1,229,518 has a much lower chlorine requirement. In addition, it will be cheaper in place of Hydrochloric and sulfuric acid obtained valuable sulfur dichloride as a by-product. The in the invention The activated carbon filling used in the process has undiminished effectiveness even after long periods of use.
Molverhältnis Schwefelkohlenstoff zu Chlor = 1: 3,5 eingeleitet. Das entstandene Reaktionsgemisch ist wie folgt zusammengesetzt:Molar ratio of carbon disulfide to chlorine = 1: 3.5 initiated. The resulting reaction mixture is composed as follows:
Trichlormethansulfenylchlorid 54,2%Trichloromethanesulfenyl chloride 54.2%
Schwefeldichlond 31,6%Sulfur dichloride 31.6%
Dischwefeldichlorid 0,45°/0 Monochloride 0.45 ° / 0
Tetrachlorkohlenstoff 1,2%Carbon tetrachloride 1.2%
Schwefelkohlenstoff 0,8%Carbon disulfide 0.8%
Chlor 118°/Chlorine 118 ° /
Tnchlormethansulfenylchlond 97,5%Chloromethanesulfenyl chloride 97.5%
Schwefeldichlorid 98,6%Sulfur dichloride 98.6%
Dischwefeldichlond 1,4 %Disulfur dichlond 1.4%
Tetrachlorkohlenstoff 2,5%Carbon tetrachloride 2.5%
Daraus ergibt sich ein Schwefelkohlenstoff-Umsatz von 96,6%. Die Ausbeuten, bezogen auf umgesetztenThis results in a carbon disulfide conversion of 96.6%. The yields based on converted
Es wurde eine in Fig. 1 schematisch dargestellte 15 Schwefelkohlenstoff, betragen: Vorrichtung verwendet.A carbon disulfide, shown schematically in FIG. 1, would be: Device used.
Sie besteht aus einem 100 cm langen Doppelmantel-Reaktionsrohr 1 mit einem Innendurchmesser von 25mm. Im Innenraum des Reaktionsrohres befindet sich eine Kühlschlange 5, welche ermöglicht, den In- ao halt des Reaktionsrohres gleichmäßig zu kühlen. Das Reaktionsrohr ist mit Zuleitungen für Schwefelkohlenstoff 3 und Chlor 2 und einer Ableitung für das Nach destillativer Abtrennung der leichtersiedenden Chlorierungsgemisch 4 ausgerüstet. Komponenten verbleibt Trichlormethansulfenylchlo-It consists of a 100 cm long jacketed reaction tube 1 with an internal diameter of 25mm. In the interior of the reaction tube there is a cooling coil 5, which enables the in ao keep the reaction tube to cool evenly. The reaction tube is equipped with feed lines for carbon disulfide 3 and chlorine 2 and a derivation for the distillative separation of the lower boiling Chlorination mixture 4 equipped. Components remains trichloromethanesulfenylchlo-
Das Reaktionsrohr wird mit 0,41 trockener, eisen- as rid mit 0,8% Dischwefeldichlorid. freier, gekörnter Aktivkohle gefüllt. Die AktivkohleThe reaction tube is filled with 0.4 l dry iron aside with 0.8% disulfur dichloride. free, granular activated carbon filled. The activated carbon
besitzt eine Körnung von 2,5 mm und eine innere Beispiel 3has a grain size of 2.5 mm and an inner example 3
Oberfläche von i2ö0 bis i50G mVg. über die Leitung 2Surface from i2ö0 to i50G mVg. over line 2
werden stündlich 29 g Schwefelkohlenstoff und über Es wurde eine in F i g. 2 schematisch dargestellte die Leitung 3 stündlich 98 g Chlor entsprechend einem 30 Vomchtung verwendet.29 g of carbon disulfide are added per hour and over one in FIG. 2 shown schematically line 3 uses 98 g of chlorine per hour, corresponding to a 30 meter period.
Molverhältnis Schwefelkohlenstoff zu Chlor = 1: 3,64 Es wird in der im Beispiet 1 beschriebenen WeiseMolar ratio of carbon disulfide to chlorine = 1: 3.64 It is in the manner described in Example 1
fh jdh d dli 2 ffh jdh d dli 2 f
eindosiert. Die Kühlwassermenge und -temperatur werden so gewählt, daß im Inneren des Reaktionsrohres eine Temperatur von 400C aufrechterhalten wird.dosed. The amount and temperature of cooling water are chosen so that a temperature of 40 ° C. is maintained inside the reaction tube.
Über die Leitung 4 wird ein Reaktionsgemisch abgezogen, das wie folgt zusammengesetzt ist:A reaction mixture is drawn off via line 4, which is composed as follows:
Trichlormethansulfenylchlorid 54,0%Trichloromethanesulfenyl chloride 54.0%
Schwefeldichlorid 30,3%Sulfur dichloride 30.3%
Dischwefeldichlorid 0,3 %Disulfur dichloride 0.3%
Tetrachlorkohlenstoff 1,1%Carbon tetrachloride 1.1%
Schwefelkohlenstoff 0,18%Carbon disulfide 0.18%
Chlor 14,1%Chlorine 14.1%
verfahren, jedoch werden stündlich 29,8 g Schwefelkohlenstoff und 88,0 g Chlor, entsprechend einem Molverhältnis Schwefelkohlenstoff zu Chlor = 1: 3,22 bei 17° C Reaktionstemperatur eingeleitet.proceed, but 29.8 g of carbon disulfide and 88.0 g of chlorine per hour, corresponding to a molar ratio Carbon disulfide to chlorine = 1: 3.22 introduced at 17 ° C reaction temperature.
Das entstandene Reaktionsgemisch ist wie folgt zusammengesetzt:The resulting reaction mixture is composed as follows:
Trichlormethansulfenylchlorid 61,2%Trichloromethanesulfenyl chloride 61.2%
Schwefeldichlorid 34,1%Sulfur dichloride 34.1%
Dischwefeldichlorid 0,8 %Disulfur dichloride 0.8%
Tetrachlorkohlenstoff 0,2%Carbon tetrachloride 0.2%
Schwefelkohlenstoff 0,^2%Carbon disulfide 0, ^ 2%
Chlor 3,6%Chlorine 3.6%
von 99,2%. Dk Ausbeuten, bezogen auf umgesetzten von 99,9%. Die Ausbeuten, bezogen auf umgesetzt« Schwefelkohlenstoff, betragen: 5« Schwefelkohlenstoff, betragen: of 99.2%. Dk yields, based on converted 99.9%. The yields, based on converted "carbon disulfide, are: 5" carbon disulfide, are:
Nach destillativer Abtrennung der leichtersiedenden Komponenten (Chlor. Schwefelkohlenstoff, Tetra-Chlorkohlenstoff, Schwefeldichlorid) verbleibt Tri- chiormethansulfenylchlorid mit 0,55·/, Dischwefeldichlorid. After the lower-boiling components (chlorine, carbon disulfide, tetra-chlorine carbon, sulfur dichloride) have been separated off by distillation, trichloromethanesulfenyl chloride with 0.55% disulfur dichloride remains.
B e i s ρ i e 1 2 B ei s ρ i e 1 2
Es wird in der im Bmpiel 1 beschriebenen Webe verfahren, jedoch werden stündlich 64,2 g Schwefelkohlenstoff und 210,0 g Chlor, entsprechend einem The procedure is as described in Example 1, but every hour 64.2 g of carbon disulfide and 210.0 g of chlorine, corresponding to one
Nach destillativer Abtrennung der leichtersiedendei Komponenten verbleibt Trichlormethansotfenylchlo rid mit 1,35% Dischwefeldichlorid.After the lower boiling components have been separated off by distillation Components remains Trichloromethansotfenylchlo rid with 1.35% disulfur dichloride.
Es wird in der im Beispiel 3 beschriebenen Weife vei It is vei in the way described in Example 3
6s fahren, jedoch werden stündlich 29,0 g SchwefelDrive for 6s, but 29.0 g of sulfur per hour are added
kohlenstoff und 67.7 g Chlor, entsprechend einem Mol carbon and 67.7 g chlorine, corresponding to one mole
verhältnis Schwefelkohlenstoff ze Chlor = 1:2,5 txratio of carbon disulfide to chlorine = 1: 2.5 tx
90° C Reaktionstemperatur eingeleitet.90 ° C reaction temperature initiated.
7 87 8
Das entstandene Reaktionsgemisch ist wie folgt von 98,7 %. Die Ausbeuten, bezogen auf umgesetztenThe resulting reaction mixture is 98.7% as follows. The yields based on converted
zusammengesetzt: Schwefelkohlenstoff, betragen:composed: carbon disulfide, amount to:
Trichlormethansulfenylchlorid 66,2% Trichlormethansulfenylchlorid 93,0»/,Trichloromethanesulfenyl chloride 66.2% trichloromethanesulfenyl chloride 93.0 »/,
Schwefeldichtorid 2,8 % 5 Schwefeldichlorid 3,4«/Sulfur dichloride 2.8% 5 sulfur dichloride 3.4 «/
Dischwefeldichlorid 27,3·/. Dischwefeldichlorid 95,2·/,Disulfur dichloride 27.3 · /. Disulfur dichloride 95.2 /,
Tetrachlorkohlenstoff 3,3% Tetrachlorkohlenstoff 5,6·/.Carbon tetrachloride 3.3% carbon tetrachloride 5.6 · /.
Schwefelkohlenstoff 0,4 % 10 Na0J1 destillativer Abtrennung der leichtersiedendenCarbon disulfide 0.4% 10 Na 0 I 1 distillative separation of the lower boiling
Komponenten verbleibt Roh-Trichlormethansulfenyl-Daraus ergibt sich ein Schwefelkohleü&toff-Umsatz chlorid mit 29,3% Dischwefeldichlorid.Components are left with raw trichloromethanesulfenyl-Darfrom the result is a carbon disulfide conversion chloride with 29.3% disulfur dichloride.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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