FI85008C - Foerfarande foer framstaellning av vaesentligen ren och faergloes n-(diklorfosforyl)-triklorfosfazen. - Google Patents

Description

1 85008

Menetelmä oleellisesti puhtaan ja värittömän N(dikloorifos-foryyli)trikloorifosfatseenin valmistamiseksi - Förfarande för framställning av väsentligen ren och färglös N-(diklor-fosforyl)-triklorfosfazen 5

Keksinnön kohteena on menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa käytännöllisesti katsoen puhdasta ja väritöntä N(di-kloorifosforyyli)trikloorifosfatseenia.

10 US-patentti 3 231 327 tekee selkoa N(dikloorifosforyyli)tri-kloorifosfatseenin valmistamisesta, jonka kaava on: 0

II

15 Cl2 - P - N = PC13 (tiivistettynä P2N0C15) Tämän patentin mukaan valmistetaan ensimmäisessä vaiheessa PgNCl^ia yksinkertaistetun reaktiokaavion mukaan: 20 3 PCI5 + NH4CI ----> (CI3P - N - PCI3 )+ PClg" + 4 HC1 sen jälkeen hajoaa P3NCI12 P2NOCl5:ksi P205:n vaikutuksesta.

FI-patenttihakemuksessa 874983 ehdotetaan P3NCl^2:a sisäl-25 tävän reaktioväliaineen käsittelemistä S02:n avulla. Tässä kirjallisuuslähteessä selostettu tekniikka koostuu Ρ3Ν01^2:η hajottamisesta S02:n avulla alhaisessa lämpötilassa (korkeintaan noin 30°C:ssa), minkä tarkoituksena on saada tislauksen jälkeen lopullista tuotetta (P2N0Cl5> ilman keltais-30 ta väriä, mikä on epäpuhtauksien aiheuttamaa ja haittaa P2N0Cl5:n myöhempää polykondensointia polykloorifosfatsee-niksi.

Tämä alhaisessa lämpötilassa suoritettu operaatio S02:n 35 läsnäolon aiheuttaman värjääntymisen ehkäisemiseksi tuo mukanaan S0Cl2:n ja P0Cl3:n haihduttamisen samassa lämpötilassa. Tämä alhaisessa lämpötilassa haihduttaminen tekee välttämättömäksi operaation suorittamisen hyvin alhaisessa vakuumissa (esimerkiksi vähennetyssä paineessa 1 torr) ja 40 SOCI2- ja POCI3-höyryjen kondensoinnin hyvin alhaisessa lämpötilassa, suunnilleen -80°C.

2 85008

Keksintö ehdottaa uutta tekniikkaa, jonka avulla voidaan saada käytännöllisesti katsoen puhdasta ja väritöntä N(di-kloorifosforyyli)trikloorifosfatseenia. Tässä menetelmässä 5 pannaan kontaktiin fosforipentakloridi ja ammoniumkloridi, käsitellään mainittujen yhdisteiden reaktiosta saatua reak-tioväliainetta, joka sisältää PgNCli^19' S02:n avulla ja mainittu väliaine pidetään lämpötilassa, joka on korkeintaan noin 30°C, poistetaan SO2, POCI3 ja SOCI2 mainitusta väliai-10 neesta ja tislataan näin saatu raaka P2NOCI5, ja mainittu menetelmä on tunnettu siitä, että S02:n, ΡΟΟΙβίη ja SOC^in poistaminen suurimmaksi osaksi saadaan aikaan panemalla niitä sisältävä väliaine ohutkerros-haihdutinlaitteeseen.

15 Tarkemmin sanottuna tämä menetelmä sisältää sen, että S02:n kanssa suoritetusta käsittelystä saatu väliaine pannaan ohutkerros-haihdutinlaitteeseen kahdessa vaiheessa, joiden avulla voidaan peräkkäin poistaa yhtäältä jäännös SO2 ja mahdollisesti osa SOC^JSta, ja toisaalta koko SOCI2 ja 20 POCI3 tai niiden jäännös.

Tässä menetelmässä suoritetaan ensimmäinen vaihe edullisesti siten, että seinämän lämpötila voi olla välillä 20-80°C ja absoluuttinen paine voi olla välillä 5-30 torria. Reaktiovä-25 liaineen virtaama, joka johdetaan ohutkerros-haihdutinlait-teeseen, voi olla välillä 20-150 kg h-1 · m-1 ja tarkennettakoon, että nämä arvot edustavat suuruusluokkaa ja että virtaaman, lämpötilan ja paineen arvot ovat hyvin kiinteästi sitoutuneet toisiinsa.

30 Tämän ensimmäisen vaiheen aikana poistetaan koko SO2· Osa S0Cl2:sta voidaan myös poistaa, mutta höyryt voidaan helposti kondensoida lämpötilassa, joka on aina korkeampi kuin -40°C.

35

Ensimmäisestä vaiheesta peräisin oleva reaktioseos tuodaan uudestaan ohutkerros-haihdutinlaitteeseen olosuhteissa, joissa voidaan poistaa koko COCI2 ja POCI3. Tässä tarkoituksessa on seinämän lämpötila edullisesti välillä 100-180°C

li 3 85008 ja mieluimmin välillä 120-140°C, ja absoluuttinen paine voi olla välillä 5-20 torria. Edellä annettuja virtaama-arvoja voidaan soveltaa tässä toisessa vaiheessa samaten 5 kuin kommenttia, mikä koski suhteita virtaama/lämpötila/pai-ne. Paine 5-7 torria - jonka ansiosta voidaan välttää kuumentaminen korkeaan lämpötilaan - on riittävä, jos on mahdollista kondensoida höyryt lämpötilassa -30°C.

10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyt ohutkerros-haih-dutinlaitteet ovat ennestään tunnettuja, eivätkä näin ollen ole keksinnön kohteena. Eräs tämän tyyppisen laitteen esimerkki, joka annetaan pelkästään asian havainnollistamiseksi, muodostuu ulkoa päin kuumennettavasta kolonnista, jonka 15 kaapimilla varustettu keskiakseli jakaa haihdutettavan aineen ohuen kalvon muotoon mainitun kolonnin kuumalle seinämälle.

p3NCli2:a sisältävän reaktioväliaineen valmistusolosuhteet 20 ja erikoisesti PClstn ja Nf^Clrn välisen reaktion olosuhteet, käsittely S02tn avulla ja puhdistamattoman P2N0Cl5:n tislaaminen eivät myöskään ole itse kyseessä olevan keksinnön kohteena. Niistä on tehty selkoa esimerkiksi FI-patenttihakemuksessa 874983, jonka sisältö on liitetty oheen 25 lähteeksi.

Keksinnön kohteena olevan menetelmän avulla voidaan siis, kuten on täsmennetty, saada käytännöllisesti katsoen puhdasta ja väritöntä N(dikloorifosforyyli)trikloorifosfatseenia 30 lievissä puhdistusolosuhteissa, s.o. S02:n, SOC^in ja P0Cl3:n puhdistusolosuhteissa.

Seuraava esimerkki valaisee keksintöä.

35 Esimerkki

Reaktoriin panostetaan peräkkäin: 17,128 kg (82,15 mol) PC15 1,383 kg (25,85 mol) NH4C1 18,651 kg POCI3.

5 4 85008

Seoksen lämpötila nostetaan liuottimen refluksointilämpöti-laan ja sitä pidetään sekoitettuna tässä lämpötilassa 2 h ajan.

Sitten lisätään väliaineeseen 3,892 kg (60,81 mol) SO2 (8,02 %:n ylimäärä) 300 min kuluessa ja pidetään lämpötila alle 20°C:ssa.

10 Reaktioseos on täysin väritöntä ja se kuljetetaan ohutker-ros-haihdutinlaitteeseen, joka muodostuu pystysuorasta lasikolonnista, jota kuumennetaan ulkoapäin ja joka on varustettu sisäpuolella olevalla keskusakselilla, jossa on kaapimia. Tämä kaavinsysteemi levittää pyöriessään haihdut-15 tavan liuoksen ohuen kalvon muotoon. Kuuman seinämän pinta on 0,1 m^.

Vakuumi aikaansaadaan nesterengaspumpulla, joka on varustettu ejektorilla ja joka toimii 15-prosenttisen soodaliuoksen 20 kanssa, jonka tarkoituksena on neutraloida haihtuva SO2 ja mahdolliset kondensoitumattomat hapot.

Tämän systeemin säätelyparametrit ovat seuraavat: 25 - kaavinsysteemin pyörimisnopeus = 800 kierr./min

- kuuman seinämän lämpötila = 60°C

- absoluuttinen paine = 15 torr - höyryjen kondensointilaitteen

lämpötila = -20°C

30 - reaktioseoksen syöttövirtaama = 5 kg/h.

Tämän ensimmäisen laitteessa käynnin aikana otetaan talteen kondensointilaitteen ulostuloaukosta 288,64 g SO2 ja 2110 g SOCI2, eli 32,4 % reaktioseoksen sisältämästä määräs-35 tä. Haihdutuskolonnin alaosasta talteenotettu liuos on täysin väritöntä.

Tämä liuos palautetaan sykliin kolonniin ja säätelyparametrit ovat seuraavat:

II

5 85008 - kaavinsysteemin pyörimisnopeus = 800 kierr./min

- kuuman seinämän lämpötila = 120°C

- absoluuttinen paine = 7 torr 5 - höyryjen kondensointilaitteen

lämpötila = -25°C

- liuoksen syöttövirtaama = 7,5 kg/h.

Haihdutuskolonnin alaosasta otetaan talteen 7,179 kg puhdis-10 tamatonta väritöntä P2NOCI5, joka ei sisällä kuin 3 % POCI3.

Tämä puhdistamaton tuote tislataan seuraavissa olosuhteissa:

- kuumennusnesteen lämpötila = 130°C

- keitinlaitteen lämpötila = 115°C

15 - ylätisleen lämpötila = 87°C

- paine = 0,5 torr.

Työskennellään siten, että refluksointiaste on 5 tislauksen ensimmäisen 5 %:n määrän aikana ja refluksointiasteella 1, 20 kunnes P2NOCI5-höyryt ovat lakanneet. Tisleen kokonaismäärä edustaa 92,7 % keitinlaitteeseen lisätystä massasta, eli 87,55 % laskettuna lähtöaineena olleesta PClgtstä.

Ensimmäisessä 5 %:n määrässä on heikko keltainen väri.

25 Loppuosa tisleestä on täysin väritöntä ja pysyy sellaisena kun sitä on varastoitu 2 viikkoa typpiatmosfäärissä.

Claims (4)

6 85008

1. N(dikloorifosforyyli)trikloorifosfatseenin valmistusmenetelmä, jossa pannaan kontaktiin fosforipentakloridi ja 5 ammoniumkloridi, käsitellään PgNCl^13 sisältävää reaktiovä-liainetta, joka on mainittujen yhdisteiden reaktion tulosta, S02:n avulla ja mainittu väliaine pidetään lämpötilassa, joka on korkeintaan noin 30°C, poistetaan SO2, POCI3 ja SOCI2 mainitusta väliaineesta ja tislataan näin saatu raaka 10 P2NOCI5, tunnettu siitä, että suurin osa S02:sta, P0Cl3:sta ja S0Cl2:sta poistetaan panemalla niitä sisältävä väliaine ohutkerros-haihdutinlaitteeseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-15 t u siitä, että mainitussa menetelmässä pannaan S02:n avulla tapahtuneesta käsittelystä saatu väliaine ohutkerros-haihdutinlaitteeseen kahdessa vaiheessa, minkä ansiosta voidaan peräkkäin poistaa yhtäältä jäljelle jäänyt SO2 ja mahdollisesti osa S0Cl2tsta ja toisaalta SOCI2 ja POCI3 20 joko kokonaisuudessaan tai niiden jäännös.

3. Jomman kumman patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen vaihe suoritetaan seinämän lämpötilan ollessa välillä 20-80°C 25 absoluuttisessa paineessa 5-30 torria ja reaktioväliaineen virtaamalla haihdutinlaitteeseen 20-150 kg · h~l · m-^.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen vaihe suoritetaan 30 seinämän lämpötilan ollessa välillä 100-180°C, absoluuttisessa paineessa 5-20 torria ja virtaamalla 20-150 kg · h-1 • m-2. Il 7 85008