DE60218236T2 - Herstellung von aromatischen Phosphiten - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft die Herstellung aromatischer Phosphite und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von aromatischen Phospiten sowie dadurch hergestellte aromatische Phosphite.
- Aromatische Phosphite sind nützliche Zwischenprodukte bei der Bildung von Dicarbonsäurederivaten wie Adiponitril. Bisher sind Phosphite erhalten worden durch Umsetzung von Phosphortrichorid (PCl3) und einer aromatischen Hydroxyverbindung in Gegenwart eines Lösemittels wie Toluol und einem Alkylamin wie Triethylamin, um Salzsäure aus der Reaktion zu entfernen. Diese Reaktion wird bei niedrigen Temperaturen durchgeführt, allgemein bei etwa –20°C oder weniger.
- Wenn Triethylamin zu dem oben genannten Reaktionsgemisch zugegeben wird, fällt es aus der Lösung als Hydrochlorid aus und bildet einen dicken Brei, der die Wände des Reaktionsbehälters überziehen kann und das Herstellungsverfahren erschwert. Die Ausfällung wird verschlimmert, wenn der Produktionsmaßstab vergrößert wird, wobei es unmöglich wird, entsprechend zu rühren ohne die Verwendung von spezieller Ausrüstung wie einem Mehrfach-Schnellrührer. Die Anmelder haben ein verbessertes Verfahren entwickelt, bei dem die Nachteile des bisher bekannten Verfahrens minimiert werden.
- Das vorliegende Verfahren stellt daher eine verbesserte Methode bereit für die Herstellung eines aromatischen Phosphits, das darin besteht, eine aromatische Hydroxyverbindung und ein Phosphortrihalogenid in Gegenwart eines tertiären Amins und ei nes nicht-protischen Lösungsmittels, das bis unter –20°C beweglich ist, umzusetzen, wobei die Verbesserung darin besteht, als tertiäres Amin ein Tripropylamin einzusetzen.
- Das tertiäre Amin kann Tri-n-propylamin oder Tri-iso-propylamin sein.
- Das Phosphortrihalogenid kann Phosphortrichlorid oder Phosphortribromid sein. Vorzugsweise ist das Phosphortrihalogenid Phosphortrichlorid.
- Die aromatische Hydroxyverbindung kann ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer einwertiger oder mehrwertiger Alkohol sein, zum Beispiel ein substituiertes oder unsubstituiertes Phenol (z.B. Thymol) oder ein unsubstituiertes Phenol, oder ein substituiertes oder unsubstituiertes Diphenol, Resorcinol oder Chinon. Alternativ kann die aromatische Hydroxyverbindung ein kondensiertes Ringsystem aufweisen und kann zum Beispiel ein substituiertes oder unsubstituiertes einwertiges oder mehrwertiges Naphthol, Anthrol oder Phenanthrol sein.
- Das Lösemittel kann zum Beispiel eine aromatische Verbindung sein wie Toluol, Xylol, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol oder 1,4,5-Trimethylbenzol.
- Vorzugsweise wird das Lösemittel in einer minimalen Menge verwendet, um die Reaktion in einer mobilen Phase zu halten.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anschließend beispielhaft erläutert.
- Beispiel 1
- Toluol (610 g) wurde in einen 1-Liter-Reaktionsbehälter gegeben, der mit einer Destillationsapparatur, einem 4-Arm-Turbinenrührer und einem Thermometer ausgestattet war. Thymol (0,52 Mole) wurde dem Reaktionsgefäß zugeführt, und das Reaktionsgemisch wurde am Rückfluß (etwa 116°C) gehalten. Um das System zu trocknen, wurden 100 g Toluol abdestilliert. Das Reaktionsgemisch wurde auf –5 bis –10°C abgekühlt. Phosphortrichlorid (0,26 Mole) wurde in einer Portion zugegeben. Tripropylamin (0,79 Mole) wurde über 2 Stunden zugegeben, wobei die Reaktionstemperatur bei –5 bis –10°C gehalten wurde. Die Tripropylaminzugabe führte bei den ersten 10% der Zugabe zur Rauchbildung im Kopfraum. Das Reaktionsgemisch blieb ein klares, fahlgelbes Gemisch (eine sehr feine Aufschlämmung) und blieb während der Zugabe leicht zu rühren. Es gab keine sichtbare Bedeckung der Behälterwände durch das Reaktionsgemisch.
- Dieser Maßstab wurde auf ein 50-Gallonen-Reaktionsgefäß übertragen unter Verwendung der Prozeßausstattung und ohne einen externen Wärmetauscher. Das Reaktionsgefäß war mit einem dreizackigen (Krähenfuß) Schnellrührer ausgestattet. Es zeigte sich, dass das Verfahren zufriedenstellend ablief sowohl mit (Beispiel 3) als auch ohne (Beispiel 2) Einsatz eines externen Wärmetauschers.
- Beispiel 2
- Thymol (102 Mole) wurde in ein glasausgekleidetes 50-Gallonen Reaktionsgefäß eingetragen, Toluol (130 kg) hinzugegeben und das Reaktionsgemisch am Rückfluß gehalten. Um das System zu trocknen, wurden 30 kg Toluol abdestilliert. Das Reaktionsgemisch wurde auf –5 bis –10°C abgekühlt unter Verwendung von gekühltem Glycol im Mantel des Reaktionsgefäßes. Die Kühlein heit wurde mit 5 kW betrieben, und man erhielt dabei eine aktuelle Kühlmitteltemperatur in dem Mantel des Reaktionsgefäßes von –17,5°C. Es wurde Phosphortrichlorid (50,9 Mole) in weniger als 5 Minuten zugegeben. Dann wurde Tripropylamin (156 Mole) über 2,7 Stunden zugegeben, wobei die Reaktionstemperatur im Bereich von –6°C bis –11°C gehalten wurde. Das verbliebene Gemisch ließ sich während der Zugabe leicht rühren. Es gab keine sichtbare Bedeckung der Wände des Reaktionsgefäßes durch das Reaktionsgemisch.
- Der Ablauf wurde zwei weitere Male wiederholt ohne sichtbare oder nachteilige Beeinflussung in Bezug auf das Rühren.
- Beispiel 3
- Toluol (10 kg) wurde in ein glasausgekleidetes 50-Gallonen Reaktionsgefäß eingebracht. Anschließend wurde geschmolzenes Thymol (100 Mole) zugegeben. Dann wurden weitere 20 kg Toluol zugegeben, um irgendwelches restliches Thymol as dem Beladungsbereich einzuspülen. Dies ergab insgesamt 120 kg Toluol. Das Reaktionsgemisch am Rückfluß erhitzt, und um das System zu trocknen wurden 20 kg abdestilliert. Das Reaktionsgemisch wurde auf –5 bis –10°C abgekühlt unter Verwendung eines mit Pumpenkreislauf ausgestatteten angeschlossenen externen Wärmetauschers von 2,24 m2. Das Kühlmittel war Glycol/Wasser, das mittels eines 5 kW Kühlgerätes gekühlt wurde. Das Kühlmittel hatte nominell eine Temperatur von –18°C, praktisch konnten jedoch wegen Wärmeverlusten nur –15°C erreicht werden. Dann wurde Phosphortrichlorid (50,2 Mole) in weniger als 5 Minuten hinzugegeben. Danach wurde Tripropylamin (154 Mole) über 2 Stunden hinzugegeben. Dies hielt die Temperatur des Reaktionsgemisches im Bereich von –6°C bis –10°C. Das verbliebene Gemisch ließ sich während der Zugabe leicht rühren. Es gab keine sichtbare Bedeckung der Wände des Reaktionsgefäßes durch das Gemisch.
- Der Ablauf wurde vier weitere Male wiederholt ohne sichtbare oder nachteilige Beeinflussung in Bezug auf das Rühren. Im Wärmetauschersystem wurde kein Bewuchs beobachtet.
- Aus den vorherigen Beispielen ist ersichtlich, dass die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Nachteile der bisherigen Verfahren vermeidet. Insbesondere führt die Reaktion zu einer Aufschlämmung (Brei), die pumpbar, rührbar und verarbeitbar bei Maßstabsvergrößerung ist. In der Tat gestattet das Reaktionssystem das Verfahren konzentrierter durchzuführen als die bisherigen Verfahren.
Claims (8)
- Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Phosphit, darin bestehend, dass eine aromatische Hydroxyverbindung mit einem Phosphortrihalogenid in Gegenwart eines tertiären Amins in einem nicht-protischen Lösemittel umgesetzt wird, das bei Temperaturen bis unterhalb –20°C beweglich ist, wobei dieses tertiäre Amin Tripropylamin ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Amin Tri-n-propylamin oder Tri-iso-propylamin ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Phosphortrihalogenid Phosphortrichlorid oder Phosphortribromid ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Hydroxyverbindung ist: – ein substituierter oder unsubstituierter, aromatischer, einwertiger oder mehrwertiger Alkohol; oder – ein substituiertes oder unsubstituiertes Diphenol, Resorcinal oder Chinon.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Hydroxyverbindung Thymol ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Hydroxyverbindung ein kondensiertes Ringsvstem enthält.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Hydroxyverbindung ein substituiertes oder unsubstituiertes, einwertiges oder mehrwertiges Naphtol, Anthrol oder Phenanthrol ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel Toluol, Xylol, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol oder 1,4,5-Trimethylbenzol ist.
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