HU185915B

HU185915B - Process for producing gamma-chloroacetyl-chloride

Info

Publication number: HU185915B
Application number: HU802635A
Authority: HU
Inventors: Max Gross
Original assignee: Lonza Ag
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1985-04-28
Also published as: DE3071396D1; EP0028709A1; ES8107144A1; CS215076B2; ATE17712T1; DD153825A5; BR8006943A; ES496428A0; CA1159085A; JPS5675454A; MX155608A; ZA806349B; AR223902A1; PL227594A1; CH642611A5; JPH0244825B2; PL126702B1; EP0028709B1

Description

A találmány tárgya javított eljárás γ-klóracetecetsav-klorid előállítására klór és diketén reagáltatása útján. A γ-klóracetecetsav-klorid a vegyipar számos területén, például herbicid hatású anyagok előállítására használható fel.

A helyettesített ecetsav-kloridok előállítására ismert eljárások diketén és klór különböző oldószerekben, például aromás szénhidrogénekben vagy alkoxialkilészterekben végzett reagáltatásán alapulnak. A diketénből és a halogénből (klór vagy bróm) oldatot készítenek, amelyet meghatározott, az oldószertől függő hőmérsékleten folyamatosan vagy szakaszosan dolgozó reaktorokon keresztül vezetve reagáltatnak. A végtermék hozama legfeljebb 90% (1 374 323 sz. brit szabadalmi leírás).

Ismert egy másik eljárás is helyettesített ecetsavklorid előállítására: a 3 794 679 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a reagáltatást glikolészterekben végzik -50 °C és + 150 °C közötti hőmérsékleten; az eljárás során polihalogénezett termékek is keletkeznek, részben az oldószer is reakcióba lép.

A 113 824 sz. japán szabadalmi leírás szerint γklóracetecetsav-kloridot diketén elemi klórral halogénezett oldószerben végzett klórozása útján állítanak elő. Oldószerként például az alábbiak alkalmasak: metilén-klorid, diklór-etán, diklór-propán, széntetraklorid, kloroform stb. A reakció hőfoka az oldószer forráspontja alatt van. Tekintettel arra, hogy a reakció exoterm jellegű, hűteni kell a reaktort. Az idézett japán leírás szerint oszlopreaktorban oldott diketént folyatnak lefelé, ugyanakkor egyen- vagy ellenáramban hígított klórgázt vezetnek be. Az eljárás szelektivitása azonban a 90%-ot sem éri el, és az oszlopreaktorok helyszükséglete, beruházási költsége magas. Az oszlopreaktorok kapacitása sem kielégítő, a viszonylag kis cserélő felületek és az alacsony áramlási sebességek miatt.

A találmány célja a fenti eljárás hatékonyságának növelése volt.

Azt találtuk, hogy az eljárás termelékenysége nagymértékben fokozható, ha a reakciókomponensek klórozott szénhidrogénnel készített 1-15%-os oldatát - klór és diketén 0,9 : 1 és 1,2 : 1 közötti mólaránya mellett - folyamatosan és egyenáramban - 20 és + 45 °C közötti hőmérsékleten 2960 és 55 200 közötti Reynolds-számmal jellemezhető turbulens áramlással áramoltatjuk a reaktoron át és reagáltatjuk egymással.

A két oldott komponenst egyszerre, egyenáramban vezetjük a reakciócsőbe. A reakció azonnal kezdődik. Gázfázisra nincs szükség, és a reakció során sem képződik gázfázis. Ezért a reakciótér az ismert eljárásokéhoz képest - kicsi lehet, és hulladék-gázokat sem kell feldolgoznia. Az előállítani kívánt terméke mennyiségétől függően a reakciócső méreteit úgy választjuk meg, hogy a belépő részáramok turbulens áramlást keltenek.

Amint ismeretes, a Reynolds-szám

Re.^2R“S η

(ahol R a csőreaktor átmés ője és v az áramló közeg átlagos sebessége) adott reaktor esetében a betáplált mennyiség szabályozásával állítható be, illetve a tervbe vett mennyiség függvényében választott csőátmérővel biztosítható.

A találmány értelmében egy cső helyett csőköteget is alkalmazhatunk, csak a turbulens áramlás kialakulása szükséges.

A reakciócsövet kívülről hütjük. A célszerűen folyadék-rendszerű hűtést úgy méretezzük, hogy az alkalmazott oldószer forráspontja alatti reakcióhőfok betartható.

Az oldott kiindulási anyagokat szobahőmérsékleten vezethetjük a reaktorba, de - ha a hűtőkapacitás lehetővé teszi - előhűtött, például - 20 °C-os oldatokkal is dolgozhatunk.

A reakciócsőben a reakció gyakorlatilag kvantitatíve zajlik le, amikor is a reaktor térfogatára vonatkoztatva magas térfogat-sebesség érhető el.

A találmány szerinti eljárás szelektivitása 98%nál magasabb. Magától értetődik, hogy az ilyen magas szelektivitás mellett a nemkívánatos melléktermékek képződésének lehetősége igen csekély, így az a, γ-diklóracetecetsav-klorid csak nyomokban mutatható ki.

A találmány szerinti eljárás során a diketént valamilyen klórozott szénhidrogénben, például diklór-metánban, diklór-etánban, diklór-propánban, széntetrakloridban vagy kloroformban oldjuk. Az oldat 1-15 s% diketént tartalmazhat.

A klórgázt célszerűen ugyanabban az oldószerben oldjuk, mint a diketént, és a klór-oldat koncentrációja szintén 1-15 s%.

A γ-klóracetecetsav-kloricl a reakció végén az oldószertől desztillációval különíthető el. Azonban az is lehetséges, hogy a γ-klóracetecetsav-klorídot a közömbös oldószerben hagyjuk, és a reakcióelegybe például alkoholt, fenolt, amint vagy anilínt folyatva a megfelelő észterekké, aminokká vagy anilidekké alakíthatjuk. Az oldószer ledesztillálása után az említett vegyületeket tisztán kapjuk meg. A ledesztillált, szennyeződéseitől mentesített oldószert visszavezethetjük a reakciófolyamatba.

1. példa m hosszú, 2 mm belső átmérőjű reakciócsövet vízszintesen szerelünk fel. A csövet kívülről - 20 °C hőmérsékletű hűtőfolyadékká), hűtjük, és a két oldatot egyszerre vezetjük be a csőbe. A diketénoldat 84 g (1 mól) diketénből és 1,5 liter metilénkloridból, a klór-oldt 76 g (1,07 mól) klórból és 1,5 liter metilénkloridból áll. A két oldatot úgy adagoljuk, hogy a csőben 1 m/mp áramlási sebesség alakul ki. A Reynolds-szám (Re) = 5320.

A reakcióközegben mérhető legmagasabb hőmérséklet 21 °C, a reaktorból kilépő oldat hőmérséklete 2 °C.

A reaktorból kilépő oldatot csökkentett nyomáson desztilláljuk. 99%-os hozamban kapjuk tiszta γ-klóracetecetsav-kloridot.

2. példa

Az 1. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy 42 g diketén 1,5 liter metilénkloriddal készí-21 tett oldatát és 38 g klór 1,5 liter metilén-kloriddal készített oldatát visszük reakcióba, és az áramlási sebességet 1,66 m/mp értékre állítjuk be (Re = 8410).

A reaktorból kilépő oldatot - 15 °C-ra hűtjük, és a γ-klóracetecetsav-kloridot az ekvimoláris mennyiségű etanollal γ-klóracetecetav-etilészterré alakítjuk. A feleslegben lévő klórt és a metilénkloridot desztillálással eltávolítjuk. A nyers γ-klóracetecetsav-etilészter gázkromatográfiailag meghatározott tisztasági foka 98,1 % (0,4% acetecetsav-etilészter, 0% a-klóracetecetsav-etilészter, 0,3% α,γ-diklóracetecetsav-etilészter). Hozama 99%.

3. példa

A 2. példa szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy 168 g diketén 1,5 liter metilénkloriddal készített oldatát és 152 g klór 1,5 liter metilénkloriddal készített oldatát visszük reakcióba 0,5 m/mp áramlási sebesség mellett (Re = 2960). A nyers γ-klóracetecetsav-etilészter hozama: 89,1%.

4. példa

Reaktorként 3 m hosszú, 4 mm belső átmérőjű, függőlegesen szerelt csövet használunk, amelyet - 10 °C hőmérsékletű hűtőfolyadékkal hűtünk. A 3. példa szerint készített oldatokat a reaktor felső végében egyenáramban tápláljuk be a reaktorba, de az áramlási sebességet 0,75 m/mp értékre állítjuk be (Re = 9960). A reakcióközegben mérhető legmagasabb hőmérséklet 45 °C volt. A γ-klóracetecetsav-etilészter hozama 92,8%.

5. példa

A 4. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy 84 g diketén 1,5 liter metilénkloriddal készített oldatát és 76 g klór 1,5 liter metilénkloriddal készített oldatát visszük reakcióba 1 m/mp áramlási sebesség mellett (Re = 13 280). A kapott γ-klóracetecetsav-etilészter hozama: 95,3%.

6. példa

A 4. példa szerint járunk el azzal a különbséggel, hogy 84 g diketén 1,5 liter kloroformmal készített oldatát 64 g klór 1,5 liter kloroformmal készített oldatával reagáltatjuk (diketén és klór közötti mólarány: 1 : 0,9). Az áramlási sebességet 1 m/mp értékre állítjuk be, ami az adott készülékben 11 770 értékű Reynolds-számot eredményez.

Az oldat 95,3% γ-klóracetecetsav-etilésztert tar⁵ talmaz.

7. példa ¹⁰ A 4. példa szerint járunk el, de 84 g diketén 1,5 liter diklór-propánnal készített oldatát 85 g klór 1,5 liter diklór-propánnal készített oldatával reagáltatjuk (diketén és klór közötti mólarány: 1 : 1,2). Az alkalmazott áramlási sebesség (1 m/mp) mellett a ¹⁵ Reynolds-szám 14 160. Hozam: 95,3% γ-klóracetecetsav-etilészter.

8. példa

Az 5. példa szerint járunk el azzal a különbséggel, hogy 85 g klórt viszünk reakcióba. A Reynolds-számot 13 410 értékre állítjuk be. Hozam: 92,6% γ-klóracetecetsav-etilészter.

9. példa

Reaktorként függőlegesen felszerelt 3 m hosszú 30 10 mm belső átmérőjű csövet alkalmazunk, amelybe a diketén, illetve a klór diklór-metilénnel készített 10%-os oldatát egyenáramban, 1,5 m/mp áramlási sebeséggel adagoljuk (Re = 55 200). A csőreaktort kívülről - 20 °C-os sóoldattal hüt35 jük. A γ-klóracetecetsav-etilészter hozama 95,6%.

Claims

43 1. Eljárás γ-klóracetecetsav-klorid előállítására klór és diketén reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy a reakciókomponensek klórozott szénhidrogénnel készített 1-15%-os oldatát - klór és diketén 0,9 : 1 és 1,2 : 1 közötti mólarány mellett - folya45 matosan egyenáramban -20 és +45 °C közötti hőmérsékleten 2960 és 55 200 közötti Reynoldsszámmal jellemezhető turbulens áramlással áramoltatjuk a reaktoron át és reagáltatjuk egymással.
2. Az 1 igénypont szerinti eljárás foganatosítási

50 módja, azzal jellemezve, hogy a reakcjókomponenseket diklór-metilénben oldjuk.

Ábra nélkül