DE2850339B1

DE2850339B1 - Verfahren zur Herstellung von 2-Alkoxy-4,6-dichlor-s-triazinen

Info

Publication number: DE2850339B1
Application number: DE2850339A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Bittner; Klaus Dr Hentschel
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1978-11-20
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1980-06-12
Also published as: BE880142A; CH642640A5; IT7968672A0; YU172279A; DE2850339C2; ES483876A1; IN153839B; CS253554B2; AT368139B; DD147103A5; US4271299A; SE7909570L; JPS5573665A; IL58606A0; RO79414A; ATA735379A; ZA796282B; IT1119156B; GB2036736B; FR2441619B1

Description

men Röhrchen oder Düsen in Frage sowie auch öffnungen in den Kammerwänden bzw. — bei Vorliegen eines Zuleitungsringes — in dessen Kammerwänden.

Bevorzugt werden Röhrchen verwendet.
Der beschriebene rohrförmige Behälter hat den großen Vorteil, daß er nicht nur bei Atmosphärendruck, sondern auch bei Unterdruck betrieben werden kann. So lassen sich ohne weiteres von Atmosphärendruck ausgehend Unterdrücke bis 0,01 bar einstellen.

Bei Unterdruck verdampft ein Teil des Lösungsmittels, wodurch eine Abkühlung der entstandenen Lösung oder Suspension erfolgt. Die Mischungs- und Reaktionstemperatur läßt sich auf diese Weise leicht auf einem niedrigen Niveau halten, was für eine kontinuierliche Durchführung sehr wesentlich ist.

Als Alkohole, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Cyanurchlorid umgesetzt werden können, kommen solche nach dem Stand der Technik für die Umsetzung bekannten Alkohole in Frage, z. B.

Methanol, Äthanol, Propanol, Isobutanol, Pentanol, Isopentanol, 2-Methyl-l-butanol, n-Hexanol,
2,2-Dimethyl-l-pentanoI,2-Chloräthanol,
3-Chlor-1 -propanol, 2-Methoxyäthanol,
2-Äthoxyäthanol,2-Propoxyäthanol,
2-n-Butoxyäthanol, 2- oder 3-Methoxy-l-propanol, 3-Äthoxy-l -propanol, 3-Methoxy-l -butanol,
2-(2-Methoxyäthoxy)-äthanol,
2-(2-Äthoxyäthoxy)-äthanol,
2-ÄthyImercaptoäthanoI,2-Phenoxyäthanol,
Cyclohexylmethanol, 2-Buten-l-ol, Allylalkohol,
Propargylalkohol, Isopropanol, sek. Butanol,
2-Hexanol, l-Methoxy-2-propanoI,
1,3- Diäthoxy-2-propanol, 3-Methyl-2-butanol,
3-PentanoI, Cyclopentanon Cyclohexanol,
2-MethylcycIohexanol, n-Butanol; Benzylalkohol,
Anisylalkohol.

Als säurebindende Mittel werden die mit dem Stand der Technik eingesetzten Mittel verwendet, wobei sie bevorzugt in wäßriger Lösung eingeführt werden. Auch organische Base, wie Collidin oder Pyridin, können als Säureacceptor dienen.

Während für das Cyanurchlorid, da es in flüssiger Form vorliegt, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Lösungsmittel benötigt werden, ist es erforderlich, den Alkohol oder vor allem das Alkoholat in gelöster Form in die Düsen einzuführen. Als Lösungsmittel kommen indifferente, d. h. an der Reaktion nicht teilnehmende organische, vorzugsweise mit Wasser mischbare Lösungsmittel in Frage. Die Reaktion wird zweckmäßig bei Raum- oder mäßig erhöhter Temperatur, d.h. vorzugsweise zwischen etwa 10 und 50°C, durchgeführt, wobei die stöchiometrischen Verhältnisse so gewählt werden müssen, daß die Bildung des Dialkoxy-triazins weitgehend verhindert wird.

Eine zur Gewinnung der genannten 2-Alkoxy-4,6-dichlor-s-Triazine geeignete Vorrichtung wird in der Patentanmeldung P 28 50 271 beschrieben, die folgendermaßen betrieben wird.

Das flüssige Cyanurchlorid wird — s. A b b. 1 — in die Zuführungsleitung 1 durch eine koaxiale Beheizung 2 über eine Einstoff-/oder Zweistoffdüse 3 in die Mischkammer 5 geführt, d.h. den rohrförmigen Behälters.

Die mit dem zu versprühenden Cyanurchlorid in Kontakt zu bringenden Flüssigkeiten gelangen durch getrennte Zuführungsleitungen 7 in einen Verteilungsring mit verschiedenen Kammersegmenten 9, s. auch Abb. 2.

Aus diesen Kammersegmenten werden die Flüssigkeiten über leicht nach oben gerichtete Sprühorgane tangential in die Mischkammer 5 gespritzt. Bei Verwendung von nur einer Zuleitung und nur einer z. B. öffnung in der Mischkammer 5 geht die Zuleitung 7 direkt in die öffnung 8 über, und die Segmentkammer 9 entfällt.

Der Flüssigkeitsstrahl besitzt neben der Komponente

ίο in Umfangsrichtung eine Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung. Die Flüssigkeit gelangt dadurch an die Wand der Mischkammer 5. Dort bildet sie eine Flüssigkeitsschicht 4.

Werden die Ffüssigkeiten durch die Zuleitungen 7, 8 und 9 in die Mischkammer 5 eingeführt, so tritt hier eine intensive Durchmischung dieser eingeführten Flüssigkeiten auf, deren Intensität noch durch Einbringen eines Gases über die Sprühorgane 8 erhöht werden kann.

In die Flüssigkeitsschicht 4 sprüht man das aus der Düse 3 austretende Cyanurchlorid. Der Sprühwinkel für das aus Düse 3 versprühte Cyanurchlorid kann zwischen 15 und I50°C, vorzugsweise zwischen 15 und 120°C, liegen.

Die Sprühform variiert von Hohl- über Vollkegel bis zum ungeordneten Nebel, je nach Düsentyp.

Beim Auftreffen der Sprühpartikelchen 6 reagiert das

versprühte Cyanurchlorid in der Flüssigkeitsschicht. Die:

eingebrachte Energie wird an die Flüssigkeitsschicht abgegeben, unabhängig vom Druck in dem rohrförmi-.

gen Behälter. . .. -_5: - .- .

Die ablaufende Mischung, die . den rohrförmigen

Behälter 5 durch die Ausflußöffnung. 12 verläßt, gelangt.

in den Behälter 14, der entweder direkt oder aber über Leitung 13 an die Ausflußöffnung 12 des Behälters 5 —

η evtl. lösbar — angeschlossen sein kann.

Auf diese Weise ist es möglich, einen beliebigen Druck, d. h. einen beliebigen Unter- oder Überdruck, im rohrförmigen Behälter 5 und Behälter 14 durch bekannte Vorrichtungen, die über Leitung 16 mit dem Behälter 14 verbunden sind, einzustellen, siehe Abb. 3. (Die bekannten Vorrichtungen zum Einstellen des Druckes sind jedoch in A b b. 3 nicht gezeigt.)

Die Mischung wird am Ausfluß 15 entnommen. Der Behälter 14 kann aber gegebenenfalls auch als 4^r> Reaktionsbehälter für eine weitere Behandlung oder Umsetzung dienen.

Es ist aber auch möglich, Unter- oder Überdruck direkt in der Ablaufleitung 13 durch die bekannten Vorrichtungen anzulegen und die ablaufende Mischung ■50 aus der Leitung 13 in bekannter Weise wegzutransportieren unter Verzicht einer Zwischenschaltung von Behälter 14.

Die in A b b. 1 und 3 gezeigten Vorrichtungen 5 und 14, ggf. auch Leitung 13, können in bekannter Weise ^r>^r> beheizt oder gekühlt werden, je nach den Erfordernissen, siehe z. B. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 1,3. Auflage, 1951, Seite 743 ff. und 769 ff.

Ebenso kommen als Konstruktionsmaterialien die hierfür bekannten Stoffe in Frage, loc. cit Das Volumen des rohrförmigen Behälters 5 wird bestimmt durch die Eigenschaften der verwendeten Flüssigkeiten, wobei der Weg der versprühten Partikelchen 6 bis zum Auftreffen auf die Flüssigkeitsschicht 4 möglichst kurz gehalten werden sollte. Dadurch ist es möglich, relativ große Durchsätze in einem sehr kleinen rohrförmigen Behälter durchzuführen, z. B. beträgt das Volumen in Beispiel 1 ca. 0,51.

Durch Einstellen eines bestimmten Druckes, wie z. B.

eines Unterdrucks in dem rohrförmigen Behälter 5, kann die Wärmeenergie des versprühten Cyanurchlorids und die Reaktionswärme in Kontakt mit der Flüssigkeitsschicht abgeführt werden.

Das erzeugte Produkt verläßt die Mischkammer durch den Abfluß 12.

Zur besseren Ausbildung der Flüssigkeitsschicht sind die Sprühorgane 8 tangential zur Mischkammerwand leicht aufwärts gerichtet. Der genaue Biegungswinkel wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Flüssigkeiten so eingestellt, daß die Flüssigkeitsschicht gerade die Düse erreicht, aber nicht berührt.

Durch die brustförmige Verjüngung und die dadurch erzeugte dickere Flüssigkeitsschicht an dieser Wandstelle wird erreicht, daß — trotz der Ausflußöffnung — die übrigen Kammerwände immer mit einer gleichmäßigen, d. h. ununterbrochenen Schicht der Flüssigkeiten bedeckt sind. Hierdurch ist eine hohe Mischgeschwindigkeit gewährleistet.

Der Sprühkegel des flüssigen Cyanurchlorids ist mit Ziffer 6 bezeichnet.

Die Anzahl der Zuführungsleitungen 7 hängt vom jeweiligen Fall ab:

So kann bei Einführung der Komponenten eine Zuführungsleitung genügen; zur besseren Verteilung dieser Komponenten können sich aber auch mehrere Zuführungsleitungen als günstig erweisen, s. zum Beispiel Abb. 2; selbst bei Verwendung mehrerer Flüssigkeiten^ die auch gleichzeitig als Mischung eingeführt werden können, eignet sich der in Abb. 2 beispielhaft beschriebene Verteilungsring.

Reicht die Verweilzeit in der Mischkammer nicht zur vollständigen Umsetzung der Reaktanten aus, so kann eine geeignete Reaktronsstreeke nachgeschaltet werden.

Flüssiges Cyanurchlorid wird nach bekannten Verfahren gewonnen, z. B. nach dem Verfahren gemäß DE-PS 23 32 636.

Vorzugsweise wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein flüssiges Cyanurchlorid eingesetzt, dessen Temperatur bei 170⁰C liegt und das frei von Chlor und Chlorcyan ist. Zur Befreiung von Chlor und Chlorcyan eignen sich bekannte Verfahren, wie z. B. eine Dephlegmatisierung.

Beispiel

Über die beheizte Zuführungsleitung 1 leitet man flüssiges Cyanurchlorid von ca. 17O⁰C in die Einstoffdüse 3. Die Düse besitzt eine Bohrung von 0,8 mm und einen Sprühwinkel von ca. 70°. Der Vordruck der Schmelze beträgt 4 bar. Durch die Düse sprüht man 45 kg/h Cyanurchlorid in die Mischkammer 5. Die Mischkammer 5 hat einen Durchmesser von 80 mm und in ihr herrscht Atmosphärendruck.

Durch zwei gegenüberliegende Zuführungsleitungen 7 gelangt über vier Röhrchen 8 Methylenchlorid in einer Menge von 585 l/h, durch eine andere Zuführungsleitung 7 30 kg/h 2,4,6-Trimethylpyridin und durch die vierte Zuführungsleitung 7 9,9 l/h Methanol in Behälter 5.

Die ablaufende Reaktionsmischung hat eine Tempe-

jo ratur von ca. 31 °C. Im nachfolgenden Reaktionsbehälter wurde diese Temperatur gehalten.

Nach einer Verweilzeit von 1 Stunde wurde die Lösung ausgeschleust, mit Wasser gewaschen und aus der organischen Phase das 2-Methoxy-4,6-dichlor-s-triazin isoliert ~sip Ausbeute betrug-99%.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 2-Alkoxy-4,6-dichlor-s-triazinen durch Umsetzen von Cyanurchlorid mit Alkoholen in Gegenwart eines säurebindenden Mittels in einer Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man flüssiges Cyanurchlorid, evtl. in Gegenwart eines Inertgases, durch eine Düse, bevorzugt eine Sprühdüse, die sich in dem Kopf eines rohrförmigen Behälters befindet, in diesen Behälter einsprüht, wobei dieser rohrförmige Behälter oben geschlossen oder verschließbar ist und sich nach unten brustförmig zu einer Ausflußöffnung verjüngt und bei dem die andere Umsetzungskomponente oder -komponenten und die Trägerflüssigkeit durch eine oder vorzugsweise mehrere Düsen, bevorzugt Glattstrahldüsen, die sich oberhalb der Verjüngung befinden und aus einem oder mehreren Sprühorgan bzw. Sprühorganen bestehen, die leicht nach oben in Richtung des oberen Abschlusses bzw. der im oberen Teil befindlichen Düse gerichtet sind, austritt und eine Flüssigkeitsschicht längs der gesamten Kammerwände bis zur Düse für das Cyanurchlorid bildet — wobei die Dicke dieser Schicht an der brustförmigen Verjüngung größer ist als an den übrigen Kammerwänden — und in die das versprühte Cyanurchlorid eintritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohole oder Alkoholate solche der Formel R-OH oder R-OM verwendet, wobei R einen Alkyl, Cycloalkyl, Alkenyl- oder Aralkylrest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und in denen M für ein Alkaliatom steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Absenken des Atmosphärendruckes bis herab zu 0,01 bar in dem rohrförmigen Behälter die Misch- und Reaktionstemperatur erniedrigt und wahlweise eingestellt wird.

4. Verfahren- nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, .daß man bei der Durchführung des Verfahrens eine Apparatur verwendet, deren Ausflußöffnung in einen weiteren Behälter mündet, der mit dem rohrförmigen Behälter fest oder lösbar verbunden ist und an sich bekannte Vorrichtungen zum Anlegen eines Unter- oder Überdruckes aufweist.