DE2625216A1 - Kontinuierliches verfahren und vorrichtung zur herstellung von cyclohexyl-magnesium-halogeniden - Google Patents
Kontinuierliches verfahren und vorrichtung zur herstellung von cyclohexyl-magnesium-halogenidenInfo
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Description
OXON Italia S.p.A. I 7534
4. Juni 1976 21-2oo16 Pero( Milano) Italien
Wa/Br
Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Cyclohexylmagnesium~
halogeniden
Die Erfindungbetrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Cyclohexylmagnesiumhalogeniden in
kontinuierlichem Betrieb.
Bekanntlich sind Cyclohexylmagnesiumhalogenide beispielsweise
für die Herstellung von Tricyclohexylzinnderivaten von großer Bedeutung, wie beispielsweise von Tricyclohexylzj.nnhalogeniden
und Tricyclohexylzinnhydroxiden, die als Herbizide große Bedeutung besitzen.
Gegenwärtig werden die Cyclohexylmagnesiumhalogenide im Satzbetrieb hergestellt. Eine derartige Verfahrensweise
hat deswegen Nachteile, weil bei der durchzuführenden Umsetzung gemäß der Gleichung
C6HnX+ Mg —» C6H11 Mg X ,
-2-
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worin X Halogen und insbesondere Chlor bedeutet, stets die Möglichkeit von Explosionen besteht, wenn das Halogenid
im Überschuß zugesetzt wird, bevor die Umsetzung begonnen hat. Außerdem verläuft die Umsetzung nicht immer vollständig,
und es ist auf jeden Fall notwendig, sie in einer inerten Atmosphäre durchzuführen. λ
Aufgabe der Erfindung ist daher die Beseitigung der Nachteile des Satzbetriebes und gleichzeitige Ausnutzung der Vorteile
des kontinuierlichen Betriebes.
Gegenstand der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zt.r Herstellung von Cyclohexylmagnesiumhalogeniden
( Grignard^Reagenzien), das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man Cyclohexylhalogenid von unten mit konstanter Geschwindigkeit in eine temperaturgesteuerte Kolonne leitet, die
vom Oberteil der Kolonne zugeführte Magnesiumspäne enthält,
magnesium
und das Cyclohexylhalogenid im oberen Teil der Kolonne gewinnt.
und das Cyclohexylhalogenid im oberen Teil der Kolonne gewinnt.
Vorzugsweise wird die Koloinentemperatur bei etwa 58 bis 6o C
gehalten und das Cyclohexylhalogenid in Tetrahydrofuranlösung zugeführt sowie das Cyclohexylmagnesiumhalogenid in Tetrahydrofuranlösung
gewonnen.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie eine temperaturgesteuerte Kolonne
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mit einer Füllung von Raschig-Ringen am Boden, einen überlauf
mit Entleerungsrohr und Tank im oberen Teil sowie eine
Beschickungsöffnung am oberen Ende enthält, wobei der untere Teil der Kolonne über ein Beschickungsrohr und eine Pumpe
mit einem weiteren Tank verbunden ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben, worin
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Synthesevorrichtung ist.
Beispielsweise bei der Umsetzung zwischen Cyclohexylchlorid ur.d Magnesium nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
eine Kolonne 1 mit einem Durchmesser von 5 cm und einem Volumen von 2ooo ml verwendet, die am Boden 2 eine aus
Raschig-Ringen bestehende Füllung von etwa 3 cm enthält und die durch die Strömung von Wasser in einem Mantel 3 von unten
nach oben auf eine Temperatur von 58 bis 6o°C gehalten wird. Die Kolonne besitzt an ihrem oberen Ende eine Beschickungsöffnung
4 und ebenfalls in ihrem oberen Teil einen überlauf 5, der über eine Entleerungsleitung 5' mit einem Tank 6 verbunden
ist, während der untere Teil der Kolonne, der auch einen Abzugshahn 7 enthält, mit einer Beschickungsleitung 8 verbunden
ist, in die durch eine konstant arbeitende Abgabepumpe 1o das in einem Tank 9 enthaltene Auegangsprodukt gefördert
wird.
-4-609852/1035
Die Kolonne 1 wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Beschickungsöffnung 4 mit etwa 42o g Magnesiumspänen
bis zur Höhe der Auslaßleitung 5' gefüllt. Anschließend werden etwa 2oo ml 34 bis 35%ige Lösung von Grignard-Reagens
in Tetrahydrofuran in die Kolonne eingebracht. Danach wartet man, bis die Innentemperatur 58 bis 6o°C erreicht hat/und
beginnt, durch Rohr 8 eine wasserfreie Lösung von Cyclohexylchlorid
in Tetrahydrofuran im Mengenverhältnis von 29o g Cyclohexylchlorid zu 65o g Tetrahydrofuran und in einer
Menge von 1 kg/h einzuführen. In dem Maße, wie man die Kolonne über Rohr 8 mit dieser Lösung weiter beschickt,
tritt das £leaktionsprodukt>aus einer Lösung von 34 bis
bestehende < ? 35% Grignard-Reagens in Tetrahydrofuran/über den Überlauf
und wird in dem Tank 6 gesammelt.
Die Ausbeute der Reaktion, bezogen auf das eingesetzte Cyclohexylchlorid, beträgt 96 bis 98% d.Th. Das Magnesium
wird hauptsächlich in Bodennähe der Kolonne 1 aufgezehrt, wobei die Späne des Metalls in der Kolonne selbst langsam
absinken. Die Kolonne wird durch häufiges Zugeben von Spänen durch die Beschickungsöffnung konstant gefüllt gehalten.
Mi.t dieser Technik ergeben sich keine Rückstände, weshalb
er» nicht erforderlich ist, die Kolonne periodisch zu säubern.
Un die Reaktion zu unterbrechen, genügt es, die Zufuhr aus Rohr 8 abzustellen, die Vorrichtung zu kühlen und die
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Kolonne 1 unter wasserfreien Bedingungen gefüllt zu halten. Um die Produktion erneut zu starten, wird die Innentemperatur
erneut auf 58 bis 6o°C gebracht und die Zufuhr von Cyclohexylchloridlösung
aus Leitung 8 wieder aufgenommen.
Im Vergleich mit den bekannten absatzweise betriebenen Verfahren besitzt das kontinuierliche Verfahren gemäß der
Erfindung zur Herstellung von Cyclohexylmagnesiumhalogeniden vor allem den Vorteil, daß es weniger gefährlich ist, weil
dis Stoffmengen im Zyklus verringert und die mit dem Starten
der Umsetzung verbundenen Risiken eliminiert sind. In der Tat kann die Reaktionskolonne voll Grignard-Reagens und Magnesium
bei Umgebungstemperatur selbst für längere Zeit in Ruhezustand gehalten und anschließend erneut unter Erzielung der
normalen Wirksamkeit in Gang gesetzt werden, nachdem man sie auf die Umsetzungstemperatur erhitzt hat. Hierzu ist lediglich
die Verwendung eines Lösungsmittels erforderlich, das das Grignard-Reagens bei Raumtemperatur in Lösung hält, so daß
sich in der Kolonne keine Niederschläge bilden können.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Weg, den das Magnesium aufgrund der Beschickungsweise
bei dem vorliegenden Verfahren nimmt, es gestattet, daß das Magnesium die Umsetzungszone unter den Bedingungen
höchster Reaktivität erreicht. Es ist daher möglich, eine vollständige Umsetzung mit einem einzigen Durchgang des Halogenide
durch die , d.h. ohne Anwendung von Rückführungs-
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techniken, zu erzielen.
Es sollte weiterhin nicht außer acht gelassen werden, daß die bisher durchgeführten Versuche keine Notwendigkeit
ergaben, die Umsetzung in Inertgasatmosphäre durchzuführen, wie dies bei den bekannten diskontinuierlichen Verfahren
stets der Fall war. Dieser Vorteil wird wahrscheinlich deswegen erzielt, weil bei dem Verfahren unter Verwendung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung die Umsetzung in einem Gebiet stattfindet, das unter keinen Umständen mit Luft in Berührung
kommt.
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Claims (1)
- I 75344. Juni 1976Wa/BrPatentansprüche( 1J Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Cyclohexylmagnesiumhalogenid (Grignard-Reagens), dadurch gekennzeichnet , daß man Cyclohexylhalogenid von unten mit konstanter Geschwindigkeit in eine temperaturgesteuerte Kolonne leitet, die vom Oberteil der Kolonnemagnesium zugeführte Magnesiumspäne enthält, und das Cyclohexyrhalogenidim oberen Teil der Kolonne gewinnt.2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur in der Kolonne bei etwa 58 bis 6o°C hält und das Cyclohexyl-halogenid in Lösung in Tetrahydrofuran zuführt und das Cyclohexyl magnesiumhalogenid ebenfalls in Lösung in Tetrahydrofuran gewinnt.3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu Beginn eine Lösung aus Cyclohexyl magnesiumhalogenid in Tetrahydrofuran in die Kolonne einführt, bevor man mit der Beschickung der Kolonne mit Cyclohexylhalogenid beginnt.-2-609852/1 0354. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer temperaturgesteuerten Kolonne (1) mit einer Füllung aus Raschig-Ringen am Boden (2) und einem überlauf (5) im oberen Teil, der mit einem Auslaßrohr (51) und einem Tank (6) verbunden ist, sowie einer Beschickungsöffnung <4) am oberen Ende besteht, wobei der untere Teil der Kolonne über eine Beschickungsleitung (8) und eine Pumpe (1o) mit einem Tank (9) verbunden ist.609852/ 1035
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