NL8000893A - METHOD FOR PREPARING DRILL TRICHLORIDE. - Google Patents

METHOD FOR PREPARING DRILL TRICHLORIDE. Download PDF

Info

Publication number
NL8000893A
NL8000893A NL8000893A NL8000893A NL8000893A NL 8000893 A NL8000893 A NL 8000893A NL 8000893 A NL8000893 A NL 8000893A NL 8000893 A NL8000893 A NL 8000893A NL 8000893 A NL8000893 A NL 8000893A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reactor
process according
reaction
borate
chlorine
Prior art date
Application number
NL8000893A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Ppg Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/023,858 external-priority patent/US4210631A/en
Priority claimed from US06/043,292 external-priority patent/US4213948A/en
Application filed by Ppg Industries Inc filed Critical Ppg Industries Inc
Publication of NL8000893A publication Critical patent/NL8000893A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B35/00Boron; Compounds thereof
    • C01B35/06Boron halogen compounds
    • C01B35/061Halides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

ΗΗ

VV

Werkwijze ter bereiding van boortrichloride.Process for the preparation of boron trichloride.

Boortrichloride is een verbinding met vele technische toepassingsmogelijkheden. Het is bijvoorbeeld algemeen bekend dat deze verbinding kan worden gebruikt als intermediair voor de bereiding van andere boriumbevattende verbindingen, zoals 5 diboran en vuurvaste metaalboriden, bijvoorbeeld titaniumdiboride.Boron trichloride is a compound with many technical applications. For example, it is well known that this compound can be used as an intermediate for the preparation of other boron-containing compounds, such as diboran and refractory metal borides, for example, titanium diboride.

De verbinding wordt eveneens gebruikt als koelmiddel, als katalysator en bij Grignard-reacties.The compound is also used as a coolant, as a catalyst and in Grignard reactions.

Ter bereiding van boortrichloride zijn in de literatuur een aantal methodes beschreven. Volgens een van deze ]0 methodes wordt chloorgas geleid door een reactor, bevattende een mengsel van boriumoxyde en koolstof, bij temperaturen in de orde van grootte van 700-1000°C. Bij toepassing van deze methode doen zich echter verschillende moeilijkheden voor. Ten eerste wordt een aanzienlijk gedeelte van de chloor-reactiecomponent verspild bij de 15 vorming van fosgeen, dat moeilijk kan worden gescheiden van boortrichloride. Ten tweede wordt een vast complex van boortrichloride en boriumoxyde (B2O3) gevormd in de effluent-leidingen van de reactor en in de daarna volgende vastestof-opvanginrichtingen. Verder zijn speciale werkomstandigheden en constructie-materialen nodig 20 hij toepassing van chloor bij temperaturen van 700°C en hoger. De proces-moeilijkheden en corrosie-problemen van een dergelijke werkwijze dragen in aanzienlijke mate bij tot een verhoging van de pro-duktie-kosten.A number of methods have been described in the literature for the preparation of boron trichloride. According to one of these methods, chlorine gas is passed through a reactor, containing a mixture of boron oxide and carbon, at temperatures on the order of 700-1000 ° C. However, several difficulties arise when using this method. First, a significant portion of the chlorine reactant is wasted in the formation of phosgene, which is difficult to separate from boron trichloride. Second, a solid complex of boron trichloride and boron oxide (B2O3) is formed in the reactor effluent piping and subsequent solids collection facilities. Furthermore, special working conditions and construction materials are required and the use of chlorine at temperatures of 700 ° C and above. The process difficulties and corrosion problems of such a process contribute significantly to an increase in production costs.

De bereiding van boortrichloride door chlo-25 rering van trimethylboraat of trimethoxyboroxine bij kamertemperatuur en onder autogene drukken is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.943.916. Volgens kolom 1, regel 39, van dit Ameri- 80 0 0 8 93 ï 1 2 kaanse octrooischrift verloopt de reactie van trimethylboraat met chloor volgens de vergelijking (1) B(OCH3)3 +9C12 -> BC13 + 3C0C12 + 9HC1 .The preparation of boron trichloride by chlorination of trimethyl borate or trimethoxy boroxine at room temperature and under autogenous pressures is described in U.S. Pat. No. 2,943,916. According to column 1, line 39 of this US patent, the reaction of trimethyl borate with chlorine proceeds according to the equation (1) B (OCH3) 3 + 9C12 → BC13 + 3C0C12 + 9HC1.

Volgens vergelijking (1) worden 3 molen fosgeen gevormd per mol 5 boortrichloride-produkt. De vorming van een driemaal grotere hoeveelheid fosgeen dan boortrichloride is een verspilling van de chloor-reactiecomponent. Van belang is eveneens de moeilijkheid van de afscheiding van fosgeen uit boortrichloride.According to equation (1), 3 moles of phosgene are formed per mole of 5-boron trichloride product. The formation of a three times greater amount of phosgene than boron trichloride wastes the chlorine reactant. Also of importance is the difficulty of separating phosgene from boron trichloride.

De in de literatuur voorgestelde methodes 10 voor de afscheiding vanibsgeen uit boortrichloride zijn (a) het thermisch kraken van het fosgeen bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld ongeveer 1000°C, (b) het in contact brengen van de boortrichloride-fosgeen-stroom met een koolstof-katalysator bij bijvoorbeeld 300-700°C en (c) gefractioneerde destillatie. De afscheiding van boor-15 trichloride uit fosgeen door gefractioneerde destillatie is moeilijk en kostbaar vanwege de dicht bij elkaar liggende kookpunten van deze twee materialen, dat wil zeggen dat fosgeen kookt bij ongeveer 8°C en boortrichloride kookt bij ongeveer 12,5°C. Er bestaat dus een behoefte aan een bij lage temperatuur uitvoerbaar proces voor de be-20 reiding van boortrichloride, waarbij de gevormde hoeveelheid fosgeen aanzienlijk wordt verminderd.The methods proposed in the literature for the separation of ibsenic from boron trichloride are (a) thermal cracking of the phosgene at high temperatures, for example about 1000 ° C, (b) contacting the boron trichloride phosgene stream with a carbon catalyst at, for example, 300-700 ° C and (c) fractional distillation. The separation of boron trichloride from phosgene by fractional distillation is difficult and expensive due to the closely spaced boiling points of these two materials, ie phosgene boils at about 8 ° C and boron trichloride boils at about 12.5 ° C. Thus, there is a need for a low temperature processable process for the preparation of boron trichloride, wherein the amount of phosgene formed is significantly reduced.

Gevonden werd nu dat de hoeveelheid fosgeen-bijprodukt, gevormd bij de chlorering van boraatester, bijvoorbeeld trimethylboraat, aanzienlijk kan worden verminderd door de chlore-25 ring uit te voeren bij ongeveer 20-100°C in tegenwoordigheid van een vrijeradicaalinitiator onder handhaving van de molverhouding van chloor- tot boraatester-reactiecomponent, toegevoerd aan de reactor, tussen ongeveer 5,5:1 en ongeveer 7,5:1 en onder gelijktijdige verwijdering van gasvormige produkten van de chloreringsreactie uit 30 de reactor. De reactie kan eventueel worden uitgevoerd in tegenwoordigheid van een inert organisch vloeibaar oplosmiddel. De absolute reactordrukken kunnen variëren, maar liggen in het algemeen beneden 3 atmosfeer. Gevonden werd verder dat de opbrengst aan boortrichloride nagenoeg stoechiometrisch is, dat wil zeggen dat de opbrengst 35 niet wordt verminderd wanneer minder dan 9 molen chloor per mol trimethylboraat worden gebruikt.It has now been found that the amount of phosgene by-product formed in the chlorination of borate ester, for example trimethyl borate, can be significantly reduced by running the chlorination at about 20-100 ° C in the presence of a free radical initiator while maintaining the molar ratio from chlorine to borate ester reactant, fed to the reactor, between about 5.5: 1 and about 7.5: 1 and simultaneously removing gaseous products of the chlorination reaction from the reactor. The reaction may optionally be conducted in the presence of an inert organic liquid solvent. The absolute reactor pressures can vary, but are generally below 3 atmospheres. It has further been found that the yield of boron trichloride is substantially stoichiometric, that is, the yield is not reduced when less than 9 moles of chlorine are used per mole of trimethyl borate.

80 0 0 8 93 r t 380 0 0 8 93 r t 3

De uitvinding zal hieronder meer uitvoerig worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekening (figuur 1), die een schematische illustratie weergeeft van een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij de reactie wordt uitgevoerd 5 in tegenwoordigheid van een inert vloeibaar organisch oplosmiddel en een vrijeradicaalinitiator.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing (Figure 1), which shows a schematic illustration of an embodiment of the invention, wherein the reaction is carried out in the presence of an inert liquid organic solvent and a free radical initiator.

Volgens de uitvinding wordt chloor in reactie gebracht met boraatester-reactiecomponent in een molverhouding van aanzienlijk minder dan 9:1. Verrassenderwijze werd gevonden dat 10 het belangrijkste koolstofhoudende produkt, gevormd bij de werkwijze volgens de uitvinding, eerder koolmonoxyde dan fosgeen is. De reactie kan worden voor-gesteld door de vergelijking (2) B(0CH3)3 + 6C12 -► BC13 + 3C0 + 9HC1 .According to the invention, chlorine is reacted with borate ester reactant in a molar ratio of considerably less than 9: 1. Surprisingly, it has been found that the major carbonaceous product produced in the process of the invention is carbon monoxide rather than phosgene. The reaction can be represented by equation (2) B (0CH3) 3 + 6C12 -► BC13 + 3C0 + 9HC1.

Wanneer men reactievergelijking (2) verge-15 lijkt met reactievergelijking (1) blijkt dat bij de tweede vergelijking 3 molen koolmonoxyde worden gevormd in plaats van de 3 molen fosgeen, aangegeven in reactievergelijking (1), hetgeen gepaard gaat met een vermindering in de gebruikte hoeveelheid chloor-reactiecom-ponent. Verder is reactievergelijking (2) minder exotherm dan reac-20 tievergelijking (1), waardoor de chloreringsreactie, voorgesteld door reactievergelijking (2), gemakkelijker kan worden geregeld.When comparing reaction equation (2) with reaction equation (1), it appears that in the second equation, 3 moles of carbon monoxide are formed instead of the 3 moles of phosgene, indicated in reaction equation (1), which is accompanied by a reduction in the used amount of chlorine reaction component. Furthermore, reaction equation (2) is less exothermic than reaction equation (1), making it easier to control the chlorination reaction represented by reaction equation (2).

De molverhouding van chloor tot boraatester-reactiecomponent, bijvoorbeeld trimethylboraat, toegevoerd aan de reactor, is minder dan de stoechiometrische hoeveelheid van 9:1, 25 voorgeschreven volgens het Amerikaanse octrooischrift 2.943.916.The molar ratio of chlorine to borate ester reactant, for example trimethyl borate, fed to the reactor is less than the stoichiometric amount of 9: 1.25 prescribed in U.S. Patent 2,943,916.

Hoewel reactievergelijking (2) een molverhouding van 6:1 vereist kan de molverhouding van chloor tot boraatester enigszins variëren ten opzichte van de theoretische waarde van 6:1. In het algemeen zal de molverhouding gedurende de reactie-periode worden gehandhaafd 30 tussen ongeveer 5,5:1 en ongeveer 7,5:1 en bij voorkeur tussen ongeveer 5,75:1 en ongeveer 6,75:1. Wanneer de gebruikte boraatester-reactiecomponent de chloormethylester van boorzuur is wordt het chloorgehalte van de ester in aanmerking genomen bij de berekening van de molverhouding, dat wil zeggen bij de bepaling van de totale 35 hoeveelheid chloor, die wordt toegevoerd aan de reactor.Although reaction equation (2) requires a molar ratio of 6: 1, the molar ratio of chlorine to borate ester may vary slightly from the theoretical value of 6: 1. Generally, the molar ratio will be maintained during the reaction period between about 5.5: 1 and about 7.5: 1, and preferably between about 5.75: 1 and about 6.75: 1. When the borate ester reactant used is the chloromethyl ester of boric acid, the chlorine content of the ester is taken into account in the calculation of the molar ratio, that is, in the determination of the total amount of chlorine fed to the reactor.

De temperatuur, waarbij de chlorerings- i i 4 reactie wordt uitgevoerd, kan variëren, bijvoorbeeld tussen ongeveer 20°C en ongeveer 100°C. In het algemeen zal de reactie worden uitge-voerd tussen ongeveer 40°C en ongeveer 90°C. Bij voorkeur zullen de reactietemperaturen variëren tussen ongeveer 60°C en ongeveer 80°C, 5 bijvoorbeeld tussen ongeveer 65°G en ongeveer 75°C. Verrassender-wijze werd gevonden dat temperaturen boven kamertemperatuur, bijvoorbeeld 40°C en hoger, de selectiviteit van de reactie ten opzichte van de vorming van koolmonoxyde verbeteren. Bij de meer gunstige temperaturen is de gevormde hoeveelheid fosgeen dus aanzienlijk min-10 der dan de bij kamertemperatuur, bijvoorbeeld 23°C, gevormde hoeveelheid. Bij temperaturen van minder dan 20°C worden aanzienlijke hoeveelheden fosgeen gevormd.The temperature at which the chlorination reaction is carried out can vary, for example between about 20 ° C and about 100 ° C. Generally, the reaction will be conducted between about 40 ° C and about 90 ° C. Preferably, the reaction temperatures will vary between about 60 ° C and about 80 ° C, for example, between about 65 ° G and about 75 ° C. Surprisingly, it has been found that temperatures above room temperature, e.g. 40 ° C and above, improve the selectivity of the reaction over carbon monoxide formation. At the more favorable temperatures, the amount of phosgene formed is thus considerably less than the amount formed at room temperature, for example 23 ° C. Substantial amounts of phosgene are formed at temperatures below 20 ° C.

De temperatuur, waarbij de chlorerings-reactie wordt uitgevoerd, zal eveneens afhangen van het als reactie-15 medium gebruikte speciale oplosmiddel (indien gebruikt) en van de reactordruk. Bij atmosferische drukken zal de maximale reactietem-peratuur worden bepaald door het kookpunt van het oplosmiddel of de temperatuur, waarbij het reactiemengsel kookt wanneer geen oplosmiddel wordt gebruikt. Temperaturen boven het kookpunt van het 20 oplosmiddel of bijvoorbeeld in het bovengedeelte van het bovengenoemde temperatuurt^jeet, bijvoorbeeld 70-100°C, kunnen worden toegepast wanneer de chloreringsreactie wordt uitgevoerd bij drukken enigszins boven atmosferische druk. Bij superatmosferische drukken kunnen temperaturen boven 100°C, bijvoorbeeld 125°C, worden gebruikt. 25 Op analoge wijze zal, indien reactie-drukken beneden 1 atmosfeer worden toegepast, de reactietemperatuur op overeenkomstige wijze worden verlaagd.The temperature at which the chlorination reaction is carried out will also depend on the special solvent (if used) used as reaction medium and on the reactor pressure. At atmospheric pressures, the maximum reaction temperature will be determined by the boiling point of the solvent or the temperature at which the reaction mixture boils when no solvent is used. Temperatures above the boiling point of the solvent or, for example, in the upper part of the above temperature, for example, 70-100 ° C, may be employed when the chlorination reaction is conducted at pressures slightly above atmospheric pressure. At super atmospheric pressures, temperatures above 100 ° C, for example 125 ° C, can be used. Analogously, if reaction pressures below 1 atmosphere are used, the reaction temperature will be correspondingly lowered.

De druk, waarbij de chloreringsreactie wordt uitgevoerd, bedraagt gewoonlijk minder dan ongeveer 3 atmos-30 feer absolute druk. Dergelijke gematigde drukken verschillen aanzienlijk van de drukken, die toegepast worden bij het chlorerings-proces, beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.943.916, waarbij de reactie volgens reactievergelijking (1) wordt uitgevoerd in een afgesloten buis, dat wil zeggen onder autogene drukken.The pressure at which the chlorination reaction is conducted is usually less than about 3 atmospheres absolute pressure. Such moderate pressures are significantly different from those used in the chlorination process described in U.S. Pat. No. 2,943,916, wherein the reaction of reaction equation (1) is conducted in a sealed tube, i.e., under autogenous pressures.

35 Vastgesteld is dat de reactordruk, ontwikkeld bij de reactie, beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift, hoger is 80 0 0 8 93 \It has been determined that the reactor pressure developed in the reaction described in the above-mentioned US patent is higher 80 0 0 8 93 \

7 T7 T

5 dan 10 atmosfeer en waarschijnlijk in de buurt ligt van 15-20 atmosfeer.5 than 10 atmospheres and probably in the vicinity of 15-20 atmospheres.

De chloreringsreactie volgens de uitvinding wordt meer gewoonlijk uitgevoerd tussen ongeveer 0 en ongeveer 1,4 2 2 5 kg/cm en meer in het bijzonder tussen ongeveer 0 en 1,05 kg/cm .The chlorination reaction of the invention is more usually conducted between about 0 and about 1.4 kg / cm 2 and more particularly between about 0 and 1.05 kg / cm.

De chloreringsreactie wordt geschikt uitgevoerd hij atmosferische of omgevingsdrukken; bij de continue uitvoering daarvan worden echter drukken boven atmosferische druk gebruikt teneinde de drukdaling in de apparatuur en de leidingen stroomafwaarts van de reactor te 10 ondervangen. Zoals werd vermeld kunnen verminderde drukken, dat wil zeggen minder dan atmosferische druk, eveneens worden toegepast, bijvoorbeeld drukken van slechts 200 mm Hg.The chlorination reaction is conveniently carried out at atmospheric or ambient pressures; however, in its continuous operation, pressures above atmospheric pressure are used to overcome the pressure drop in the equipment and lines downstream of the reactor. As mentioned, reduced pressures, i.e. less than atmospheric pressure, can also be used, for example pressures as low as 200 mm Hg.

De chloreringsreactie kan desgewenst worden uitgevoerd in een reactiemedium, omvattende een inert vloeibaar 15 organisch oplosmiddel. De toepassing van een oplosmiddel is behulpzaam bij het regelen van de reactietemperatuur. Zo kan een gedeelte van het oplosmiddel als damp uit de reactor worden afgevoerd, worden geleid naar een terugvloeikoeler, waarin de damp wordt gecondenseerd, en vervolgens worden teruggeleid naar de reactor. Het oplos-20 middel moet chemisch inert zijn ten opzichte van de reactiecomponen-ten en de reactieprodukten en is bij voorkeur een oplosmiddel, waarin de reactieprodukten oplosbaar zijn. Bij voorkeur zijn de reactie-componenten en het reactieprodukt oplosbaar in het oplosmiddel.The chlorination reaction can, if desired, be carried out in a reaction medium, comprising an inert liquid organic solvent. The use of a solvent aids in controlling the reaction temperature. For example, a portion of the solvent can be vented from the reactor as vapor, passed to a reflux condenser in which the vapor is condensed, and then returned to the reactor. The solvent must be chemically inert to the reactants and the reaction products and is preferably a solvent in which the reaction products are soluble. Preferably, the reactants and the reaction product are soluble in the solvent.

Als oplosmiddelen kunnen worden genoemd tetrachloorkoolstof en chloor-25 gefluoreerde oliën, zoals halogeenkoolstofolie, Fluorolube warmte-uitwisselingsfluïda (polymeren van trifluorvinylchloride) en ge-polychloreerde aromaten, zoals 1.2.4-trichloorbenzeen. Eveneens kan gebruik worden gemaakt van de analoge vloeibare gepolyhalogeneerde, bijvoorbeeld gechloreerde, gefluoreerde en/of gebromeerde, alifa-30 tische koolwaterstoffen met 1-4 koolstof atomen en aromatische koolwaterstoffen. Tetrachloorkoolstof is bijzonder bruikbaar als oplosmiddel omdat het chemisch inert is voor de reactiecomponenten en reactieprodukten en bovendien een oplosmiddel daarvoor is.As solvents, mention may be made of carbon tetrachloride and chlorofluorinated oils, such as halocarbon oil, Fluorolube heat exchange fluids (polymers of trifluorovinyl chloride) and polychlorinated aromatics, such as 1,2,4-trichlorobenzene. Use can also be made of the analogous liquid polyhalogenated, for example chlorinated, fluorinated and / or brominated, aliphatic hydrocarbons with 1-4 carbon atoms and aromatic hydrocarbons. Carbon tetrachloride is particularly useful as a solvent because it is chemically inert to the reactants and reaction products and is additionally a solvent therefor.

Het speciale oplosmiddel of de gebruikte 35 hoeveelheid oplosmiddel zijn niet aan scherpe grenzen gebonden.The special solvent or the amount of solvent used are not subject to strict limits.

Slechts de hoeveelheid, die nodig is voor het solubiliseren van de 80 0 0 8 93 6 1 i reactiecomponenten en reactieprodukten en voor de werking als warmte- absorberend materiaal voor de reactiewarmte, behoeft te worden gebruikt. In het algemeen zal de gewichtsverhouding van oplosmiddel tot boraatester variëren van ongeveer 1:1 tot 10:1. Wanneer de chlo-5 reringsreactie wordt uitgevoerd in afwezigheid van een extra toege voegd oplosmiddel dienen de boraatester en de intermediaire verbindingen, gevormd gedurende de reactie, als het reactiemedium.Only the amount needed to solubilize the reactants and reaction products and to act as a heat absorbing material for the reaction heat need be used. Generally, the solvent to borate ester weight ratio will range from about 1: 1 to 10: 1. When the chlorination reaction is carried out in the absence of an additional solvent added, the borate ester and the intermediate compounds formed during the reaction serve as the reaction medium.

Bij de praktische uitvoering van de boven beschreven werkwijze wordt de gevormde hoeveelheid fosgeen-coprodukt 10 aanzienlijk verminderd in vergelijking met die welke wordt gevormd volgens reactievergelijking (1), dat wil zeggen dat de gevormde hoeveelheid fosgeen minder is dan 0,6molen per mol boraatester, bijvoorbeeld trimethylboraat, gebruikt als reactiecomponent. In tegenstelling daarmee is de hoeveelheid fosgeen, gevormd volgens het 15 bekende proces, bijvoorbeeld volgens reactievergelijking (1), ongeveer 3 molen fosgeen per mol trimethylboraat-reactiecomponent. De hoeveelheid fosgeen, gevormd volgens de uitvinding, kan worden verminderd tot minder dan 0,2, bijvoorbeeld 0,1, mol fosgeen per mol trimethylboraat en onder de omstandigheden, die het meest de voorkeur 20 genieten, kan de hoeveelheid gevormd fosgeen worden verminderd tot minder dan 0,03 mol, bijvoorbeeld 0,01 mol, fosgeen per mol tri-methylboraat-reactiecomponent,In the practical operation of the above-described process, the amount of phosgene coproduct formed is significantly reduced compared to that formed according to reaction equation (1), that is, the amount of phosgene formed is less than 0.6 moles per mole of borate ester, for example trimethyl borate, used as a reactant. In contrast, the amount of phosgene formed by the known process, for example, according to reaction equation (1), is about 3 moles of phosgene per mole of trimethyl borate reactant. The amount of phosgene formed according to the invention can be reduced to less than 0.2, for example, 0.1 mole of phosgene per mole of trimethyl borate and under the most preferred conditions, the amount of phosgene formed can be reduced to less than 0.03 mol, for example 0.01 mol, phosgene per mol of methyl methyl borate reactant,

Verschillende voordelen worden verkregen door vermindering van de bij de reactie gevormde hoeveelheid fos-25 geen, Ten eerste wordt de hoeveelheid chloor, verspild bij de vorming van een dergelijk coprodukt, in overeenkomstige mate verminderd. Tenzij dergelijk fosgeen wordt teruggewonnen en behandeld, bijvoorbeeld door kraken, teneinde het chloorgehalte daarvan terug te winnen wordt het fosgeen vernietigd, bijvoorbeeld door neutrali-30 satie met sterke alkali. Deze beide alternatieven resulteren in een economische belasting van het proces. De laatste behandeling resulteert in een verlies aan chloor. Ten tweede, en wellicht belangrij-ker, geldt dat naarmate de bij de reactie gevormde hoeveelheid fosgeen kleiner is minder fosgeen behoeft te worden afgescheiden 35 uit het boortrichloride-produkt.Several advantages are obtained by reducing the amount of phos-25 formed in the reaction. First, the amount of chlorine wasted in the formation of such a co-product is correspondingly reduced. Unless such phosgene is recovered and treated, for example by cracking, to recover its chlorine content, the phosgene is destroyed, for example, by neutralization with strong alkali. Both of these alternatives result in an economic burden on the process. The latter treatment results in a loss of chlorine. Second, and perhaps more importantly, the smaller the amount of phosgene formed in the reaction, the less phosgene need be separated from the boron trichloride product.

Als boriumverbinding-reactiecomponenten kun- 80 0 0 8 93 I f 7 nen worden gebruikt de boraatesters, namelijk trimethylboraat, trimethoxyboroxine en chloormethylesters van boorzuur. Voorbeelden van chloormethylesters zijn dimethoxyboorchloride, dat wil zeggen (CHgO^BCl, methoxyboordichloride, d.w.z, (CH30)BC12, en chloor-5 methylesters met de algemene formules B(0CH2C1) (OCH3)2, b(och2cl)2, b(och2ci)3 b(ochci2) (och3)2, b(ochci2)2(och3), B(0CHC12)3 (C1CH20)2BC1, (C12CH0)2BC1, (C1CH20)BC12 en (C12CH0)BG12.As boron compound reactants, the borate esters, namely trimethyl borate, trimethoxy boroxine and chloromethyl esters of boric acid, can be used. Examples of chloromethyl esters are dimethoxyboron chloride, i.e. (CHgO ^ BCl, methoxyboric dichloride, ie, (CH30) BC12, and chloro-5 methyl esters of the general formulas B (0CH2C1) (OCH3) 2, b (och2cl) 2, b (och2ci ) 3 b (ochci2) (och3) 2, b (ochci2) 2 (och3), B (0CHC12) 3 (C1CH20) 2BC1, (C12CH0) 2BC1, (C1CH20) BC12 and (C12CH0) BG12.

Onder trimethoxyboroxine verstaat men het 10 produkt, dat verkregen wordt bij de reactie van boriumoxyde en trimethylboraat in variërende verhoudingen. Deze produkten worden gemakshalve voorgesteld door de formule B203(0CH3)3· Het zal echter duidelijk zijn dat een overmaat van ofwel boriumoxyde ofwel trimethylboraat aanwezig kan zijn,· in welk geval de bovengenoemde formule 15 niet de exacte samenstelling van het materiaal weergeeft.Trimethoxyboroxine is understood to mean the product obtained in the reaction of boron oxide and trimethylborate in varying proportions. These products are conveniently represented by the formula B203 (0CH3) 3. It will be understood, however, that an excess of either boron oxide or trimethyl borate may be present, in which case the above formula 15 does not reflect the exact composition of the material.

Trimethylboraat is een in de handel verkrijgbaar materiaal. Het kan worden bereid door reactie van boriumoxyde of boorzuuranhydride met methanol. In verband hiermee kan bijvoorbeeld worden verwezen naar Schlesinger c.s., J.Am.Chem.Soc. 75, 20 213-215 (1953), terwijl eveneens melding kan worden gemaakt van deTrimethyl borate is a commercially available material. It can be prepared by reacting boron oxide or boric anhydride with methanol. In this regard, reference may be made, for example, to Schlesinger et al., J. Am. Chem. Soc. 75, 20 213-215 (1953), while mention can also be made of the

Amerikaanse octrooischriften 2.217,354, 2.088.935, 2.808.424 en 2.818,115, die alle betrekking hebben op het bovengenoemde proces ter bereiding van methylboraat.U.S. Patents 2,217,354, 2,088,935, 2,808,424 and 2,818,115, all of which relate to the above process for the preparation of methyl borate.

De boriumverbinding, bijvoorbeeld trimethyl-25 boraat, en het chloor,.die als reactiecomponenten worden gebruikt, moeten nagenoeg droog zijn, omdat boortrichloride gemakkelijk door water wordt gehydrolyseerd. Daarom moeten teneinde een niet noodzakelijk verlies van boortrichloride-produkt te voorkomen de reactiecomponenten, het oplosmiddel, de reactor en de winningsapparatuur 30 nagenoeg watervrij zijn, dat wil zeggen minder dan 10 dpm (delen per miljoen) water bevatten.The boron compound, for example trimethyl-borate, and the chlorine used as reactants must be substantially dry since boron trichloride is easily hydrolyzed by water. Therefore, in order to avoid an unnecessary loss of boron trichloride product, the reactants, solvent, reactor, and recovery equipment should be substantially anhydrous, that is, less than 10 ppm (parts per million) of water.

De boven beschreven chloreringsreactie wordt geïnitieerd door vrijeradicalen en daarom kan een willekeurige vrije-radiaalinitiator, die vrije radicalen vormt bij de chloreringstem-35 peratuur, bijvoorbeeld Irht of organische peroxy-verbindingen, worden gebruikt. De gebruikte hoeveelheid initiator is niet aan scherpe 80 0 0 8 93 i i 8 grenzen gebonden zolang maar de drempelwaarde aan vrije radicalen wordt verschaft voor hét initiëren en handhaven van de chlorerings-reactie. Een dergelijke hoeveelheid wordt in het algemeen aangeduid als een initiërende hoeveelheid.The chlorination reaction described above is initiated by free radicals, and therefore any free radial initiator that forms free radicals at the chlorination temperature, for example, Irht or organic peroxy compounds, can be used. The amount of initiator used is not limited to sharp limits as long as the free radical threshold is provided to initiate and maintain the chlorination reaction. Such an amount is generally referred to as an initiating amount.

5 Iedere lichtbron, die voorziet in de benodig de bruikbare straling, kan worden gebruikt. Een dergelijke straling wordt in het algemeen beschouwd te worden verschaft door licht in de buurt van het ultraviolet of nauwelijks zichtbaar licht. Aldus kan een gewone huishoudelijke wolframfilamentlamp, zonnelamp of kwik-10 booglamp worden gebruikt. De benodigde hoeveelheid straling is moeilijk te definiëren; een deskundige kan echter gemakkelijk vaststellen of het kwantum bruikbare straling geschikt is voor de gebruikte hoeveelheid reactiecomponenten door waar te nemen of de chloreringsreactie optreedt. De lichtbron voor de fotochlorering 15 kan een inwendige (binnen de reactor) of een uitwendige (buiten de reactor) lichtbron zijn). In het laatste geval moeten middelen worden verschaft voor het laten binnentreden van de straling in de reactor, bijvoorbeeld door toepassing van een glazen reactor of een glazen opening.Any light source, which provides the required radiation, can be used. Such radiation is generally considered to be provided by light in the vicinity of the ultraviolet or barely visible light. Thus, an ordinary household tungsten filament lamp, solar lamp or mercury-10 arc lamp can be used. The amount of radiation required is difficult to define; however, one skilled in the art can easily determine whether the quantum of useful radiation is appropriate for the amount of reactants used by observing whether the chlorination reaction occurs. The photochlorination light source 15 may be an internal (inside the reactor) or an external (outside the reactor) light source). In the latter case, means must be provided for the radiation to enter the reactor, for example by using a glass reactor or a glass opening.

20 Behalve door foto-initiëring kan de chlore ringsreactie worden geïnitieerd door een organische vrijeradicaal-initiator, dat wil zeggen een organische azo- of peroxyverbinding. Voorbeelden van dergelijke verbindingen zijn diacylperoxyden, mono-peroxycarbonaten, di-alkylperoxydicarbonaten, peroxyesters en azo-25 verbindingen. De gebruikte speciale vrijeradicaalinitiator is niet aan scherpe grenzen gebonden, mits deze verenigbaar is met de reactiecomponenten en het oplosmiddel (indien gebruikt), dat wil zeggen chemisch niet-reactief is, en op doeltreffende wijze vrije radicalen vormt bij de toegepaste chloreringstemperatuur. Een deskundige 30 kan gemakkelijk een geschikte initiator kiezen uit de gepubliceerde halfwaarde-gegevens, die een middel vormen voor het uitdrukken van de ontledingssnelheid van de initiator bij een bepaalde temperatuur. De organische vrijeradicaalinitiators moeten nagenoeg watervrij zijn, dat wil zeggen nagenoeg droog, en nagenoeg vrij van materialen, 35 zoals oplosmiddelen, oliën, etc., die gechloreerd kunnen worden. In het bijzonder zal het aantal koolstofatomen in elke rest (alkyl, 80 0 0 8 93 T f 9 aryl of cycloalkyl) van het peroxyde variëren van 2 tot 12.In addition to photoinitiation, the chlorination reaction can be initiated by an organic free radical initiator, ie an organic azo or peroxy compound. Examples of such compounds are diacyl peroxides, mono-peroxycarbonates, dialkyl peroxydicarbonates, peroxyesters and azo-compounds. The special free radical initiator used is not subject to sharp limits, provided that it is compatible with the reactants and the solvent (if used), that is, chemically non-reactive, and effectively forms free radicals at the chlorination temperature used. One skilled in the art can easily select a suitable initiator from the published half-value data, which is a means of expressing the decomposition rate of the initiator at a given temperature. The organic free radical initiators must be substantially anhydrous, ie substantially dry, and substantially free of materials, such as solvents, oils, etc., which can be chlorinated. In particular, the number of carbon atoms in any residue (alkyl, 80, 0, 0, 8, 93, 9, aryl or cycloalkyl) of the peroxide will range from 2 to 12.

Voorbeelden van geschikte organische vrije-radicaalinitiators zijn diacylperoxyden, zoals acetylperoxyde, benzoylperoxyde, caprylylperoxyde, p-chloorbenzoylperoxyde, 5 decanoylperoxyde, 2.4-dichloorbenzoylperoxyde, lauroylperoxyde en propionylperoxyde, peroxyesters,zoals t-butylperoxyacetaat, t-butyl-peroxy (2-ethylhexanoaat), t-butylperoxyisobutyraat en t-butyl-peroxypivalaat, dialkyIperoxydicarbonaten, zoals diethyl-, diisopropyl-, di-n-propyl-, di-n-butyl-, di-sec-.butyl-, diisobutyl-, 10 di-t-butyl-, dicapryl-, di-2-ethylhexyl-, dibenzyl-, dicyclohexyl-en di-4-t-butylcyclohexylperoxydicarbonaat, monoperoxycarbonaten zoals t-butylperoxy-isopropylcarbonaat en azo-verbindingen, zoals azo-bis-isobutyronitril.Examples of suitable organic free-radical initiators are diacyl peroxides such as acetyl peroxide, benzoyl peroxide, caprylyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, decanoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, butyl peroxyethylene butoxy esters, such as peroxy esters, such as t-butyl peroxyisobutyrate and t-butyl peroxy pivalate, dialkyl peroxydicarbonates, such as diethyl, diisopropyl, di-n-propyl, di-n-butyl, di-sec-butyl, diisobutyl, di-t-butyl dicapryl, di-2-ethylhexyl, dibenzyl, dicyclohexyl and di-4-t-butylcyclohexyl peroxydicarbonate, monoperoxycarbonates such as t-butylperoxyisopropyl carbonate and azo compounds, such as azo-bis-isobutyronitrile.

Evenals in het geval van licht behoeft 15 slechts de hoeveelheid organische vrijeradicaalinitiator, die nodig is voor het initiëren en handhaven van de chloreringsreactie, dat wil zeggen een initiërende hoeveelheid, te worden gebruikt. Deze hoeveelheid zal variëren in afhankelijkheid van de gebruikte vrije-radiaalïnitiator, de chloreringstemperatuur en de hoeveelheid van 20 de reactiecomponenten. Een dergelijke hoeveelheid kan door een deskundige gemakkelijk worden bepaald. In het geval van een peroxy-dicarbonaat, zoals diïsopropylperoxydicarbonaat, zal ongeveer 1 gew.%, gebaseerd op de boraatester, bijvoorbeeld trimethylboraat, worden gebruikt. De organische vrijeradicaalinitiator zal continu 25 aan de reactor worden toegevoerd gedurende een continue chlorering, ter onderscheiding van een discontinue chlorering, teneinde een continue toevoer van vrije radicalen in het reactiemedium te handhaven .As in the case of light, only the amount of organic free radical initiator needed to initiate and maintain the chlorination reaction, ie, an initiating amount, needs to be used. This amount will vary depending on the free radial initiator used, the chlorination temperature and the amount of the reactants. Such an amount can easily be determined by a person skilled in the art. In the case of a peroxy dicarbonate, such as diisopropyl peroxydicarbonate, about 1% by weight based on the borate ester, for example trimethyl borate, will be used. The organic free radical initiator will be continuously fed to the reactor during a continuous chlorination, as opposed to a discontinuous chlorination, in order to maintain a continuous supply of free radicals in the reaction medium.

Verwezen wordt nu naar de bijgaande figuur 30 1, die een schematische illustratie geeft van een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Weergegeven is een reactor 10 voor de uitvoering van de chloreringsreactie. De reactiecomponenten trimethylboraat en chloor worden aan de reactor toegevoerd door respectievelijk voedingslodingen 5 en 3. De chloor-reactiecomponent wordt bijvoor-35 keur toegevoerd beneden het niveau van de vloeistof in de reactor, bijvoorbeeld door middel van een sproeier, teneinde te voorzien 80 0 0 8 93 ï < 10 in een roering van en een contact tussen de reactiecomponenten.Reference is now made to the accompanying Figure 30, which gives a schematic illustration of an embodiment of the invention. A reactor 10 for carrying out the chlorination reaction is shown. The reaction components trimethyl borate and chlorine are fed to the reactor by feed lumps 5 and 3, respectively. The chlorine reactant is preferably fed below the level of the liquid in the reactor, for example by means of a sprayer, to provide 80 0 0 8 93 ï <10 in agitation of and contact between the reactants.

Bij de toevoer op deze wijze wordt het chloor gemakkelijk in het reactiemedium geabsorbeerd, welk reactiemedium, zoals aangegeven, tetrachloorkoolstof is. Tetrachloorkoolstof-oplosmiddel en initia-5 tor worden aan reactor 10 toegevoerd door respectievelijk voedings-leidingen 9 en 7. De organische vrijeradicaalinitiator kan worden vervangen door een bron van ultraviolet licht, bijvoorbeeld een ultraviolette lichtbron, die binnen de reactor is geplaatst.When fed in this manner, the chlorine is readily absorbed into the reaction medium, which reaction medium, as indicated, is carbon tetrachloride. Carbon tetrachloride solvent and initiator are fed to reactor 10 through feed lines 9 and 7, respectively. The organic free radical initiator can be replaced by a source of ultraviolet light, for example, an ultraviolet light source placed inside the reactor.

In het algemeen worden boraatester en op-10 losmiddel (indien gebruikt) aan de reactor toegevoerd onder vorming van het reactiemedium. Vervolgens wordt het reactiemedium blootgesteld aan de vrijeradicaalinitiator (licht of organische peroxy-of azo-verbinding) en chloor toegevoerd beneden het oppervlak van het reactiemedium. Bij een continue reactie worden de benodigde 15 reactiecomponenten eveneens via een dosering aan de reactor toegevoerd. Na een aanvankelijke inductieperiode, bijvoorbeeld minder dan ongeveer 5 minuten, verloopt de chloreringsreactie snel onder een aanzienlijk verbruik van de toegevoerde chloorreactiecomponent. De produkten van de reactie, dat wil zeggen chloorwaterstof, kool-20 monoxyde, fosgeen en boortrichloride, worden continu uit de reactor verwijderd samen met het oplosmiddel, bijvoorbeeld tetrachloorkoolstof, als een gasvormig effluent via stroomleiding 12. Dit gasvormige produkt-effluent wordt geleid naar terugvloeikoeler 15, waarin het oplosmiddel en gedeeltelijk de gechloreerde boraatester-25 intermediairen worden gecondenseerd. Het condensaat wordt teruggeleid naar de reactor teneinde de reactor-temperatuur te regelen en teneinde de bovengenoemde boraatester-intermediairen terug te leiden voor de verdere chlorering. Het gasvormige effluent wordt door stroomleiding 17 geleid naar absorptie-inrichting 20, waarin het 30 in contact wordt gebracht met een verdere hoeveelheid tetrachloor-koolstof-oplosmiddel, dat daaraan wordt toegevoegd via stroomleiding 32. Boortrichloride en fosgeen worden geabsorbeerd in het tetrachloorkoolstof-oplosmiddel, toegevoerd aan absorptie-inrichting 20, en verwijderd door stroomleiding 26 naar stripper 30. Het 35 koolmonoxyde en chloorwaterstof, die niet worden geabsorbeerd in het tetrachloorkoolstof-oplosmiddel in absorptie-inrichting 20, 80 0 0 8 93 i -c 11 worden daaruit verwijderd door stroomleiding 24. Deze gassen kunnen worden afgescheiden en teruggewonnen ten gebruike bij andere chemische reacties of worden ontleed, bijvoorbeeld door verbranding (CO) of neutralisatie met een base (HC1).Generally, borate ester and solvent (if used) are fed to the reactor to form the reaction medium. Then, the reaction medium is exposed to the free radical initiator (light or organic peroxy or azo compound) and chlorine is introduced below the surface of the reaction medium. In a continuous reaction, the required reaction components are also supplied to the reactor via a dosage. After an initial induction period, for example less than about 5 minutes, the chlorination reaction proceeds rapidly under a significant consumption of the added chlorine reaction component. The products of the reaction, ie hydrogen chloride, carbon monoxide, phosgene and boron trichloride, are continuously removed from the reactor together with the solvent, for example carbon tetrachloride, as a gaseous effluent through flow line 12. This gaseous product effluent is passed to reflux condenser 15 in which the solvent and partially the chlorinated borate ester intermediates are condensed. The condensate is returned to the reactor to control the reactor temperature and to return the above borate ester intermediates for further chlorination. The gaseous effluent is passed through flow line 17 to absorber 20, in which it is contacted with a further amount of tetrachloro-carbon solvent, which is added thereto via flow line 32. Boron trichloride and phosgene are absorbed in the carbon tetrachloride solvent, fed to absorber 20, and removed through flow line 26 to stripper 30. The carbon monoxide and hydrogen chloride, which are not absorbed in the carbon tetrachloride solvent in absorber 20, 80 0 0 8 93 i -c 11, are removed therefrom by flow line 24. These gases can be separated and recovered for use in other chemical reactions or decomposed, for example, by combustion (CO) or neutralization with a base (HCl).

5 In stripper 30 worden boortrichloride en fosgeen afgescheiden van het tetrachloorkoolstof-oplosmiddel en deze produkten worden via stroomleiding 34 geleid naar destillatie-kolom 40, waarin het fosgeen wordt verwijderd als topprodukt via stroomleiding 44 en boortrichloride-produkt wordt verwijderd als 10 bodemprodukt via stroomleiding 42. Afhankelijk van de uiteindelijke toepassing kan de destillatiekolom 40 niet noodzakelijk zijn. Indien bij de uiteindelijke toepassing van boortrichloride de hoeveelheid daarin aanwezig fosgeen, zoals minder dan 1,5 gew.%, bijvoorbeeld 0,5 gew.%, kan worden getolereerd kan het fosgeen worden 15 achtergelaten in het boortrichloride. Het fosgeen kan worden teruggewonnen en gebruikt als reactiecomponent bij andere chemische reacties, bijvoorbeeld de fosgenering, of worden ontleed door reactie met een base, bijvoorbeeld natriumhydroxyde.In stripper 30, boron trichloride and phosgene are separated from the carbon tetrachloride solvent and these products are passed via flow line 34 to distillation column 40, in which the phosgene is removed as overhead product via flow line 44 and boron trichloride product is removed as bottom product via flow line 42 Depending on the final application, the distillation column 40 may not be necessary. If, in the final use of boron trichloride, the amount of phosgene contained therein, such as less than 1.5 wt%, eg 0.5 wt%, can be tolerated, the phosgene can be left in the boron trichloride. The phosgene can be recovered and used as a reactant in other chemical reactions, e.g., phosgenation, or decomposed by reaction with a base, e.g., sodium hydroxide.

Het zal duidelijk zijn dat de in de figuur 20 weergegeven produkt-scheidingen, dat wil zeggen in de absorptie-inrichting 20 en de stripper 30, niet volledig zijn encht kleine hoeveelheden reactieprodukten en oplosmiddel in deze stromen aanwezig zullen zijn, tenzij anders is aangegeven. Bijvoorbeeld zal het topprodukt uit absorptie-inrichting 20 behalve koolmonoxyde en 25 chloorwaterstof kleine hoeveelheden boortrichloride, fosgeen en tetrachloorkoolstof bevatten. Op analoge wijze zal het bodemprodukt uit stripper 30 kleine hoeveelheden boortrichloride en fosgeen naast tetrachloorkoolstof-oplosmiddel bevatten.It will be understood that the product separations shown in Figure 20, i.e., in the absorber 20 and the stripper 30, are not complete and will contain small amounts of reaction products and solvent in these streams unless otherwise indicated. For example, the overhead product from absorber 20 will contain, in addition to carbon monoxide and hydrogen chloride, small amounts of boron trichloride, phosgene, and carbon tetrachloride. Similarly, the stripper 30 bottom product will contain small amounts of boron trichloride and phosgene in addition to carbon tetrachloride solvent.

Gebleken is eveneens dat bij de continue 30 vrijeradicaal-chlorering van boraatester, zoals hierboven beschreven, gekleurde stoffen in het reactiemengsel worden gevormd. Aangenomen wordt dat deze gekleurde stoffen borium bevattende verbindingen zijn, die gevormd worden gedurende de chloreringsreactie.It has also been found that in the continuous free-radical chlorination of borate ester, as described above, dyes are formed in the reaction mixture. These colored substances are believed to be boron-containing compounds formed during the chlorination reaction.

Naarmate de reactie voortschrijdt neemt de concentratie van de 35 gekleurde stoffen in het reactiemengsel toe en wordt daardoor de doeltreffende werking van de vrijeradiaalinitiator verminderd. Dit 80 0 0 8 93 ï « 12 vormt in het bijzonder een grote moeilijkheid wanneer de vrije-radicaalinitiator licht is omdat de gekleurde stoffen voorkomen dat de lichtenergie uit de lichtbron de door het licht geactiveerde reactiecomponent bereiken. De moeilijkheden, die zich voordoen door 5 de vorming van gekleurde stoffen in het reactiemengsel, zijn niet zo ernstig wanneer chemische vrijeradicaalinitiators, bijvoorbeeld organische peroxyde-verbindingen, worden gebruikt, maar verwacht wordt dat de gekleurde stoffen eveneens een storende invloed uitoefenen op de doeltreffendheid van de werking van chemische initia-10 tors.As the reaction proceeds, the concentration of the dyes in the reaction mixture increases and thereby the effective activity of the free radical initiator is reduced. This 80 is particularly difficult when the free-radical initiator is light because the colored substances prevent the light energy from the light source from reaching the reactant activated by the light. The difficulties arising from the formation of colored substances in the reaction mixture are not so serious when using free-radical chemical initiators, for example organic peroxide compounds, but the colored substances are also expected to interfere with the effectiveness of the action of chemical initiators.

Volgens een ander aspect van de uitvinding werd gevonden dat de in het reactiemengsel gevormde kleurstoffen kunnen worden verwijderd door destillatie. Volgens de uitvinding wordt een fractie van het reactiemengsel als een spoelstroom uit de 15 reactor verwijderd en geleid naar een destillatiezone, waarin deze wordt gedestilleerd. Het bij de bovengenoemde destillatie verkregen destillaat wordt teruggeleid naar de reactor. De gekleurde stoffen, aanwezig in de voeding naar de destillatiezone, worden continu of periodiek uit de destillatiezone als bodemmateriaal verwijderd. De 20 uitvinding maakt de continue vrijeradicaal-chlorering van boraat-esters tot boortrichloride mogelijk zonder dat het nodig is de reactie te onderbreken ter verwijdering van gekleurde verontreinigingen, die in het reactiemengsel worden gevormd en opgehoopt.In another aspect of the invention, it was found that the dyes formed in the reaction mixture can be removed by distillation. According to the invention, a fraction of the reaction mixture is removed as a rinsing stream from the reactor and passed to a distillation zone, in which it is distilled. The distillate obtained in the above distillation is returned to the reactor. The colored substances present in the feed to the distillation zone are continuously or periodically removed from the distillation zone as bottom material. The invention allows the continuous free radical chlorination of borate esters to boron trichloride without the need to interrupt the reaction to remove colored impurities that are formed and accumulated in the reaction mixture.

Dit aspect van de uitvinding zal nu meer 25 uitvoerig worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekening (figuur 2), die een schematische illustratie geeft van een uitvoeringsvorm van de uitvinding.This aspect of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing (Figure 2), which gives a schematic illustration of an embodiment of the invention.

In de bijgaande tekening (figuur 2) is weergegeven een reactor 10 voor de uitvoering van de chloreringsreactie. 30 De reactiecomponenten boraatester (trimethylboraat) en chloor worden aan de reactor toegevoerd via respectievelijk voedingsleidingen 5 en 3. De chloor-reactiecomponent wordt bij voorkeur toegevoerd beneden het niveau van de vloeistof in de reactor, bijvoorbeeld door middel van een sproeier, teneinde te voorzien in een roering van en 35 een contact tussen de reactiecomponenten. Bij de toevoer op deze wijze wordt het chloor gemakkelijk en snel in het reactiemedium ge- 80 0 0 8 93 τ ί 13 absorbeerd. Oplosmiddel (tetrachloorkoolstof) wordt aan reactor 10 toegevoerd via voedingsleiding 9. Een lichtbron 7, bijvoorbeeld ultraviolet licht, binnen een transparante houder 6, is weergegeven binnen reactor 10. Een chemische vrijeradicaalinitiator, waarvan 5 de aard hieronder is beschreven, kan in plaats van de lichtbron worden gebruikt.The accompanying drawing (Figure 2) shows a reactor 10 for carrying out the chlorination reaction. The reactants borate ester (trimethyl borate) and chlorine are supplied to the reactor via feed lines 5 and 3, respectively. The chlorine reactant is preferably supplied below the level of the liquid in the reactor, for example by means of a sprayer, to provide agitation of and contact between the reactants. When fed in this manner, the chlorine is easily and quickly absorbed into the reaction medium. Solvent (carbon tetrachloride) is fed to reactor 10 via feed line 9. A light source 7, for example ultraviolet light, within a transparent container 6, is shown within reactor 10. A chemical free radical initiator, the nature of which is described below, may replace the light source.

In het algemeen worden de boraatester en het oplosmiddel (indien gebruikt) aan de reactor toegevoerd onder vorming van het reactiemedium. Vervolgens worden de vrijeradicaalinitia-10 tor (licht of een chemische initiator) en chloor aan de reactor toegevoerd. Bij een continue reactie worden de reactiecomponenten door continue dosering aan de reactor toegevoerd. Na een aanvankelijke inductieperiode, bijvoorbeeld minder dan ongeveer 5 minuten, verloopt de chloreringsreactie snel onder een aanzienlijk vebruik van 15 de chloor-reactiecomponent zodra deze wordt toegevoerd. De gasvormige produkten van de reactie, bijvoorbeeld chloorwaterstof, koolmonoxyde, fosgeen en boortrichloride, worden continu verwijderd uit de reactor samen met het oplosmiddel, bijvoorbeeld tetrachloorkoolstof, via stroomleiding 12. Dit gasvormige produkt-effluent wordt 20 geleid naar terugvloeikoeler 15, waarin oplosmiddel en gedeeltelijk gechloreerde boraatester-intermediairen worden gecondenseerd. Condensaat uit koeler 15 wordt teruggeleid naar reactor 10, waarin het behulpzaam is bij het regelen van de reactortemperatuur. Gedeeltelijk gechloreerde boraatester-intermediairen in het condensaat wor-25 den daardoor verder gechloreerd. Het gasvormige effluent uit koeler 15 wordt door stroomleiding 17 geleid naar absorptie-inrichting 35, waarin het in contact wordt gebracht met oplosmiddel, bijvoorbeeld tetrachloorkoolstof, daaraan toegevoerd via stroomleiding 42. Boor-30 trichloride en fosgeen worden geadsorbeerd in het oplosmiddel en verwijderd door stroomLeHing 36 naar stripper 40, Koolmonoxyde en chloorwaterstof, die niet worden geabsorbeerd in het oplosmiddel, worden uit absorptie-inrichting 20 verwijderd via stroomleiding 38.Generally, the borate ester and solvent (if used) are fed to the reactor to form the reaction medium. The free radical initiator (light or a chemical initiator) and chlorine are then fed to the reactor. In a continuous reaction, the reactants are fed to the reactor by continuous dosing. After an initial induction period, for example less than about 5 minutes, the chlorination reaction proceeds rapidly under a significant use of the chlorine reactant as soon as it is fed. The gaseous products of the reaction, for example hydrogen chloride, carbon monoxide, phosgene and boron trichloride, are continuously removed from the reactor together with the solvent, for example carbon tetrachloride, via flow line 12. This gaseous product effluent is fed to reflux condenser 15, in which solvent and partially chlorinated borate ester intermediates are condensed. Condensate from cooler 15 is returned to reactor 10, where it helps control the reactor temperature. Partially chlorinated borate ester intermediates in the condensate are thereby further chlorinated. The gaseous effluent from cooler 15 is passed through flow line 17 to absorber 35, where it is contacted with solvent, eg carbon tetrachloride, fed thereto via flow line 42. Boron trichloride and phosgene are adsorbed in the solvent and removed by flow 36 to stripper 40, Carbon monoxide and hydrogen chloride, which are not absorbed in the solvent, are removed from absorber 20 through flow line 38.

Deze gassen (CO en HCl) kunnen worden gescheiden en gewonnen of ont-35 leed, bijvoorbeeld door respectievelijk verbranding en neutralisatie met een base.These gases (CO and HCl) can be separated and recovered or decomposed, for example by base combustion and neutralization, respectively.

on η η o 07 ï * 14on η η o 07 ï * 14

Volgens de uitvinding wordt een spoelstroom uit reactor 10 verwijderd door stroomleiding 18. Het volume van het reactiemengsel, dat als spoelstroom wordt verwijderd, zal variëren in afhankelijkheid van de snelheid, waarmee de gekleurde stoffen 5 in het reactiemengsel worden gevormd. Verwacht kan worden dat de snelheid van de vorming van de gekleurde stoffen zal toenemen met de temperatuur en daarom zal het volume aan materiaal, als spoelstroom verwijderd uit de reactor, gedeeltelijk afhangen van de gebruikte chloreringstemperatuur. Het volume van de reactorspoel-10 stroom moet voldoende zijn om hetreactiemengsel nagenoeg vrij te houden van kleurvormende boriumbevattende verbindingen.According to the invention, a rinse stream is removed from reactor 10 through flow line 18. The volume of the reaction mixture, which is removed as rinse stream, will vary depending on the rate at which the dyes 5 are formed in the reaction mixture. It can be expected that the rate of formation of the dyes will increase with temperature and therefore the volume of material removed as rinsing stream from the reactor will depend in part on the chlorination temperature used. The volume of the reactor coil flow must be sufficient to keep the reaction mixture substantially free of color-forming boron-containing compounds.

Zoals vermeld werd kan de spoelfractie van vloeibaar reactiemengsel, verwijderd uit de reactor, binnen ruime grenzen variëren. In het algemeen zal de spoelfractie variëren 15 tussen ongeveer 4 en ongeveer 20 vol.% van het reactiemengsel per uur, mee gewoonlijk tussen ongeveer 6 en ongeveer 15 vol.%, bijvoorbeeld tussen 8 en 12 vol.%, van het reactiemengsel per uur. De bovengenoemde spoelfracties zijn berekend te voorzien in een volle-digerecirculatie van het reactiemengselvolume in een tijd van onge-20 veer 5-24 uren, bijvoorbeeld iedere 8-12 uren. De eenmalige cycli-satie van het reactiemengsel binnen de bovengenoemde tijdsperiodes voorkomt ophoping van gekleurde stoffen in het reactiemengsel.As mentioned, the rinse fraction of liquid reaction mixture removed from the reactor can vary within wide limits. Generally, the rinse fraction will vary between about 4 and about 20% by volume of the reaction mixture per hour, usually between about 6 and about 15% by volume, for example between 8 and 12% by volume, of the reaction mixture per hour. The above rinse fractions have been calculated to provide complete recirculation of the reaction mixture volume over a period of about 5-24 hours, for example every 8-12 hours. The one-time cycling of the reaction mixture within the above time periods prevents accumulation of dyes in the reaction mixture.

Zoals aangegeven in de bijgaande figuur 2 wordt de spoelstroom geleid naar ontvanger 20, van waaruit deze 25 via stroomleiling 22 wordt geleid naar destillatievat 30. Ontvanger 20 maakt het mogelijk het destillatievat 30 discontinu of continu te laten werken. Indien men destillatievat 30 continu laat werken kan ontvanger 20 worden geëlimineerd of worden gebruikt als een voorraadvat.As indicated in the accompanying figure 2, the rinsing current is passed to receiver 20, from which it is led via flow runner 22 to distillation vessel 30. Receiver 20 makes it possible to operate the distillation vessel 30 batchwise or continuously. If distillation vessel 30 is operated continuously, receiver 20 can be eliminated or used as a storage vessel.

30 Volgens de werkwijze van de uitvinding wordt de spoelstroom van het reactiemengsel onderworpen aan een eenvoudige destillatie, bijvoorbeeld een flitsdestillatie, in vat 30, Hoewel de pot-temperatuur in vat 30 zal afhangen van de samenstelling van de reactiemengsel-spoelstroom zal de pottemperatuur in 35 het algemeen liggen tussen ongeveer 70 en ongeveer 100°C bij een druk van ongeveer 1 atmosfeer.According to the method of the invention, the rinsing stream of the reaction mixture is subjected to a simple distillation, for example flash distillation, in vessel 30, although the pot temperature in vessel 30 will depend on the composition of the reaction mixture rinsing stream, the pot temperature in 35 generally lie between about 70 and about 100 ° C at a pressure of about 1 atmosphere.

80 0 0 8 93 > / 1580 0 0 8 93> / 15

Dampen, gevormd door de destillatie in vat 30, worden verwijderd door stroomleiding 33 en toegevoerd aan koeler 25, waarin de dampen worden gecondenseerd en gerecirculeerd naar reactor 10 door stroomleiding 34. De hoogkokende materialen, 5 dat wil zeggen de bodemmaterialen, in destillatievat 30 worden periodiek of continu verwijderd door stroomleiding 32 voor de afvoer (verwerping) daarvan. De boriumbevattende verbindingen in het bodemmateriaal kunnen worden ontleed door hydrolyse met 10-20 %'s waterig natriumhydroxyde.Vapors, formed by the distillation in vessel 30, are removed through flow line 33 and fed to cooler 25, in which the vapors are condensed and recycled to reactor 10 through flow line 34. The high boiling materials, ie the bottoms, in distillation vessel 30 are periodically or continuously removed by flow line 32 for its discharge (rejection). The boron-containing compounds in the soil material can be decomposed by hydrolysis with 10-20% aqueous sodium hydroxide.

10 Destillaat uit vat 30, gerecirculeerd naar reactor 10, zal minder boriumbevattende verbindingen bevatten dan de reactiemengsel-spoelstroom als gevolg van de verwijdering van boriumbevattende gekleurde stoffen uit de spoelstroom. Teneinde de boriumconcentratie in het reactiemengsel nagenoeg constant te houden 15 kan een verdere hoeveelheid boraatester aan de reactor worden toegevoegd door het destillaat (voordat dit aan de reactor wordt toegevoerd) te doteren met boraatester of door de toevoersnelheid van boraatester-reactiecomponent, toegevoerd aan de reactor via voe-dingsleiding 5, te vergroten vanaf de waarde, aanwezig bij het 20 begin van de chloreringsreactie. Deze extra hoeveelheid boraatester (als borium) is nagenoeg gelijk aan de hoeve&heid borium, die uit de reactiemengsel-spoelstroom als bodemmateriaal uit destillatievat 30 wordt verwijderd.Distillate from vessel 30, recycled to reactor 10, will contain less boron-containing compounds than the reaction mixture purge stream due to the removal of boron-containing dyes from the purge flow. In order to keep the boron concentration in the reaction mixture substantially constant, a further amount of borate ester can be added to the reactor by doping the distillate (before it is fed into the reactor) with borate ester or by the feed rate of borate ester reactant fed into the reactor via feed line 5, to be increased from the value present at the start of the chlorination reaction. This additional amount of borate ester (as boron) is substantially equal to the amount of boron, which is removed from the reaction mixture rinsing stream as a bottom material from distillation vessel.

Verwezen wordt weer naar figuur 2 en in het 25 bijzonder naar stripper 40. Boortrichloride en fosgeen worden afge- scheiden van het oplosmiddel en via stroomleiding 44 geleid naar reactor 45, waarin fosgeen wordt afgescheiden van boortrichloride. Oplosmiddel wordt verwijderd vanuit de bodem van stripper 40 en teruggeleid naar absorptie-inrichting 35 via stroomleiding 42.Reference is again made to Figure 2 and in particular to stripper 40. Boron trichloride and phosgene are separated from the solvent and passed via flow line 44 to reactor 45, in which phosgene is separated from boron trichloride. Solvent is removed from the bottom of stripper 40 and returned to absorber 35 through flow line 42.

30 Als een van de in de techniek bekende methodes voor het bewerkstelligen van de scheiding van fosgeen en boortrichloride kan worden genoemd de katalytische preferentiële ontleding van fosgeen, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.126.256. Aldus wordt in de reactor 45 fosgeenbevattend boortrichloride geleid 35 over een geactiveerde koolstof-katalysator bij temperaturen tussen ongeveer 300°C en ongeveer 700°C teneinde fosgeen af te breken tot 8 0 0 0 8 93 i * 16 koolmonoxyde en vrij chloor zonder ontleding van het boortrichlo-ride. De resulterende gasvormige produkten worden uit reactor 45 verwijderd door stroomleiding 48. Het boortrichloride kan van het koolmonoxyde en elementaire chloor worden afgescheiden onder toe-5 passing van in de techniek bekende procedures, bijvoorbeeld door condensatie.As one of the methods known in the art for effecting the separation of phosgene and boron trichloride, mention can be made of the catalytic preferential decomposition of phosgene, as described in U.S. Pat. No. 3,126,256. Thus, in the reactor 45, phosgene-containing boron trichloride is passed over an activated carbon catalyst at temperatures between about 300 ° C and about 700 ° C to decompose phosgene to 8 0 0 0 8 93 * 16 carbon monoxide and free chlorine without decomposition of the drilling trilo ride. The resulting gaseous products are removed from reactor 45 through flow line 48. The boron trichloride can be separated from the carbon monoxide and elemental chlorine using procedures known in the art, for example, by condensation.

In afhankelijkheid van de uiteindelijke toepassing kan reactor 45 niet noodzakelijk zijn. Indien bij de uiteindelijke toepassing van boortrichloride een daarin aanwezige 10 hoeveelheid fosgeen, zoals minder dan 1,5 gew.%, bijvoorbeeld 0,5 gew.%, kan worden toegestaan, kan het fosgeen in het boortrichloride worden achtergelaten. Anderzijds kan het fosgeen worden gewonnen, bijvoorbeeld door destillatie, en worden gebruikt als reactiecom-ponent bij andere chemische reacties, bijvoorbeeld de fosgene-15 ring.Depending on the final application, reactor 45 may not be necessary. If, in the final use of boron trichloride, an amount of phosgene present therein, such as less than 1.5 wt%, for example 0.5 wt%, can be allowed, the phosgene can be left in the boron trichloride. Alternatively, the phosgene can be recovered, for example, by distillation, and used as a reaction component in other chemical reactions, for example, the phosgene ring.

Het zal voor deskundigen duidelijk zijn dat de in de tekening aangegeven produkt-scheidingen, bijvoorbeeld in absorptie-inrichting 35 en stripper 40, niet volledig zijn en dat kleine hoeveelheden reactieprodukten en oplosmiddel in deze stro-20 men aanwezig zullen zijn, tenzij anders is aangegeven. Bijvoorbeeld zal de topfractie uit absorptie-inrichting 35 behalve koolmonoxyde en chloorwaterstof kleine hoeveelheden boortrichloride, fosgeen en tetrachloorkoolstof bevatten. Op analoge wijze zal het bodemmateriaal uit stripper 40 kleine hoeveelheden boortrichloride 25 en fosgeen naast tetrachloorkoolstof-oplosmiddel bevatten.It will be apparent to those skilled in the art that the product separations shown in the drawing, for example in absorber 35 and stripper 40, are incomplete and that small amounts of reaction products and solvent will be present in these streams unless otherwise indicated . For example, the overhead fraction from absorber 35 will contain, in addition to carbon monoxide and hydrogen chloride, small amounts of boron trichloride, phosgene, and carbon tetrachloride. Similarly, the stripper 40 bottom material will contain small amounts of boron trichloride 25 and phosgene in addition to carbon tetrachloride solvent.

De molverhouding van het aan de reactor toegevoerde chloor en boraatester kan variëren. In het algemeen wordt slechts de hoeveelheid chloor, die nodig is om te reageren met de boraat-ester-reactiecomponent bij de reactietemperaturen, gebruikt 30 omdat hoeveelheden, die een overmaat vormen ten opzichte van deze hoeveelheid, een economische belasting vormen voor het proces, zowel voor wat betreft het verlies aan chloor-reactiecomponent als de apparatuur, die nodig is voor de winning of verwerping van de overmaat chloor. Zoals hierboven werd vermeld wordt de molverhouding 35 van chloor tot boraatester, bijvoorbeeld trimethylboraat, gedurende de reactieperiode gehandhaafd tussen 5,5:1 en ongeveer 7,5:1 en 80 0 0 8 93 * r 17 bij voorkeur tussen ongeveer 5,75;1 en ongeveer 6,75:1. Wanneer de gebruikte boraatester-reactiecomponent de chloormethylester van boorzuur is wordt het chloorgehalte van de ester in aanmerking genomen bij de berekening van de molverhouding, dat wil zeggen bij 5 de bepaling van de totale hoeveelheid chloor, die aan de reactor wordt toegevoerd.The molar ratio of the chlorine and borate ester fed to the reactor can vary. Generally, only the amount of chlorine required to react with the borate ester reactant at the reaction temperatures is used because amounts which are an excess of this amount put an economic burden on the process, both as regards the loss of chlorine reactant as the equipment needed for the recovery or rejection of the excess chlorine. As noted above, the molar ratio of chlorine to borate ester, for example trimethyl borate, is maintained between 5.5: 1 and about 7.5: 1 and 80 0 0 8 93 * r 17 during the reaction period, preferably between about 5.75; 1 and about 6.75: 1. When the borate ester reactant used is the chloromethyl ester of boric acid, the chlorine content of the ester is taken into account when calculating the molar ratio, that is, when determining the total amount of chlorine fed to the reactor.

De volgens dit aspect van de uitvinding toegepaste temperaturen, drukken, oplosmiddelen, molverhoudingen van de reactiecomponenten en de aard van de gebruikte reactiecompo-10 nentenen initiatoren zijn analoog aan die welke hierboven zijn vermeld bij het eerste aspect van de uitvinding, namelijk de werkwijze voor de vermindering van de hoeveelheid fosgeen bij de bereiding van boortrichloride door chlorering van boraatester onder gebruikmaking van een vrijeradicaalinitiator en de gelijktijdige verwijdering van 15 gassen uit de reactor.The temperatures, pressures, solvents, molar ratios of the reactants and the nature of the reactant components and initiators used according to this aspect of the invention are analogous to those mentioned above in the first aspect of the invention, namely the process for the reduction of the amount of phosgene in the preparation of boron trichloride by chlorination of borate ester using a free radical initiator and the simultaneous removal of gases from the reactor.

De uitvinding wordt verder toegelicht maar niet beperkt door de volgende voorbeelden.The invention is further illustrated but not limited by the following examples.

Voorbeeld IExample I

Een keerplaat bevattende glazen vierhalskolf 20 van 300 ml werd voorzien van een thermometer, magnetische roerder, met water gekoelde koeler en glasbuis voor de toevoer van chloor beneden het oppervlak van het reactiemengsel. De reactor werd bestraald met een 250 watt zonnelamp. De reactiekolf werd gekoeld met behulp van een waterbad. De gassen, die uit de reactiekolf traden, 25 werden geleid door een met water gekoelde koeler en vervolgens in een tweehalskolf van 500 ml, die werkte.als absorptie-inrichting.A 300 ml baffle containing four-necked glass flask 20 was equipped with a thermometer, magnetic stirrer, water-cooled condenser and glass tube for feeding chlorine below the surface of the reaction mixture. The reactor was irradiated with a 250 watt solar lamp. The reaction flask was cooled using a water bath. The gases exiting the reaction flask were passed through a water-cooled condenser and then into a 500 ml two-neck flask operating as an absorber.

Deze kolf bevatte tetrachloorkoolstof en werd ondergedompeld in ijswater. De gassen, die de absorptie-inrichting binnentraden, werden toegevoerd door een glazen buis beneden het oppervlak van de 30 tetrachloorkoolstof. De absorptie-inrichting was eveneens voorzien van een vaste kooldioxyde-koeler, door welke de gassen werden geleid, die niet werden geabsorbeerd in de afgekoelde tetrachloorkoolstof.This flask contained carbon tetrachloride and was immersed in ice water. The gases entering the absorber were fed through a glass tube below the surface of the carbon tetrachloride. The absorber was also equipped with a solid carbon dioxide cooler, through which the gases were passed which were not absorbed into the cooled carbon tetrachloride.

Deze niet-geabsorbeerde gassen werden vervolgens geleid door een natronloog-bevattende scrubber, een vochtmeter en tenslotte door een 35 gasmons tertrekkingsbel.These unabsorbed gases were then passed through a caustic soda-containing scrubber, a moisture meter and finally through a gasmons withdrawal bubble.

Na de grondige spoeling van het boven be- 800 0 8 93 18 I * schreven systeem met stikstof werd de reactiekolf geladen met 100 ml tetrachloorkoolstof en de absorptie-inrichting geladen met 250 ml tetrachloorkoolstof. De beide hoeveelheden van de tetrachloorkool-stof waren gedroogd met moleculaire zeven. Na een verdere spoeling 5 met stikstof werd het reactievat verhit tot ongeveer 50°C met behulp van het waterbad en de zonnelamp. Trimethylboraat (0,088 mol, 9,15 g) werd toegevoegd aan de reactiekolf en na de spoeling van het systeem met stikstof werd de stikstofstroom gestaakt en chloor aan de reactiekolf toegevoerd met een snelheid van 0,27 g per minuut.After thorough purging of the above system with nitrogen, the reaction flask was charged with 100 ml of carbon tetrachloride and the absorber charged with 250 ml of carbon tetrachloride. Both amounts of the carbon tetrachloride were dried with molecular sieves. After a further nitrogen purge, the reaction vessel was heated to about 50 ° C using the water bath and the sun lamp. Trimethyl borate (0.088 mol, 9.15 g) was added to the reaction flask and after the nitrogen purge the nitrogen flow was stopped and chlorine was fed to the reaction flask at a rate of 0.27 g per minute.

10 De temperatuur van het reactiemengsel steeg tot ongeveer 60°C na de toevoer van de chloor-reactiecomponent.The temperature of the reaction mixture rose to about 60 ° C after the addition of the chlorine reactant.

De chloorstroom werd met een snelheid van 0,25-0,30 g per minuut voortgezet gedurende 130 minuten, gedurende welke tijd de reactie-temperatuur werd gehandhaafd op 60-62°C. Daarna werd het normaal 15 kleurloze reactiemengsel geel, hetgeen wees op de aanwezigheid van ni±-gereageerd chloor. De chloorstroom werd stopgezet en de stikstofstroom werd opnieuw aangezet. Het reactiemengsel werd vervolgens langzaam verhit tot terugvloeiing teneinde alle produkten uit het reactievat te verdrijven.The chlorine flow was continued at a rate of 0.25-0.30 g per minute for 130 minutes during which time the reaction temperature was maintained at 60-62 ° C. Then the normally colorless reaction mixture turned yellow, indicating the presence of ni ± reacted chlorine. The chlorine flow was stopped and the nitrogen flow was restarted. The reaction mixture was then slowly heated to reflux to expel all products from the reaction vessel.

20 Na de afkoeling bleek uit het infrarood- spectrum van het reactiemengsel dat dit slechts tetrachloorkoolstof bevatte. Het materiaal, afgevoerd uit de absorptie-inrichting, bleek te bestaan uit een oplossing van fosgeen en boortrichloride.After cooling, the infrared spectrum of the reaction mixture showed that it contained only carbon tetrachloride. The material discharged from the absorber was found to be a solution of phosgene and boron trichloride.

De verzamelde hoeveelheid fosgeen bedroeg 2,0 g (0,020 mol) en werd 25 bepaald met een infrarood-kalibreringscurve onder gebruikmaking van de carbonyl-absorptie bij 1828 cm Het fosgeen vertegenwoordigde een opbrengst van 7,5 mol.%, gebaseerd op trimethylboraat, waarbij een stoechiometrie volgens vergelijking (1) wordt verondersteld.The amount of phosgene collected was 2.0 g (0.020 mol) and was determined by an infrared calibration curve using the carbonyl absorbance at 1828 cm. The phosgene represented a yield of 7.5 mol%, based on trimethyl borate, whereby a stoichiometry according to equation (1) is assumed.

De hoeveelheid boortrichloride in de absorptie-inrichting werd 30 bepaald en bleek 9,1 g (0,078 mol) te zijn. Een infraroodspectrum van het gas, dat door de vochtigheidsmeter werd geleid gedurende de toevoeging van chloor aan de reactiekolf, toonde aan dat het gas koolmonoxyde was met een kleine hoeveelheid tetrachloorkoolstof.The amount of boron trichloride in the absorber was determined to be 9.1 g (0.078 mol). An infrared spectrum of the gas passed through the moisture meter during the addition of chlorine to the reaction flask showed that the gas was carbon monoxide with a small amount of carbon tetrachloride.

De hoeveelheid koolmonoxyde, ontwikkeld gedurende de chlorering, 35 werd bepaald met de vochtigheidsmeter en bleek ongeveer 0,25 mol te bedragen.The amount of carbon monoxide generated during the chlorination was determined with the moisture meter and found to be about 0.25 mol.

80 0 0 8 93 1980 0 0 8 93 19

Voorbeeld IIExample II

De fotochlorering, beschreven in voorbeeld I, werd herhaald met deze uitzondering, dat het reactiemengsel gedurende de gehele chlorering werd gehouden op een temperatuur van 23-25°C door periodieke toevoeging van ijs aan het waterbad, dat 5 het reactievat omgaf. De verkregen hoeveelheid boortrichloride, fosgeen en koolmonoxyde werden bepaald en zijn hieronder aangegeven: Boortrichloride 9,2 gram (0,078 mol)The photochlorination described in Example 1 was repeated with the exception that the reaction mixture was maintained at a temperature of 23-25 ° C throughout the chlorination by periodic addition of ice to the water bath surrounding the reaction vessel. The amount of boron trichloride, phosgene and carbon monoxide obtained were determined and are indicated below: Boron trichloride 9.2 grams (0.078 mol)

Fosgeen 5,0 gram (0,050 mol)Phosgene 5.0 grams (0.050 mol)

Koolmonoxyde 0,22 mol 10 De bovengenoemde hoeveelheid fosgeen vertegenwoordigde een opbrengst van ongeveer 19 mol.%, gebaseerd op trimethylboraat, waarbij een stoechiometrie volgens vergelijking (1) wordt verondersteld.Carbon monoxide 0.22 mol. 10 The above amount of phosgene represented a yield of about 19 mol%, based on trimethyl borate, assuming a stoichiometry according to equation (1).

Uit voorbeelden I en II blijkt dat boortrichloride wordt gevormd volgens vergelijking (2). Geen vermindering 15 in de opbrengst van boortrichloride in vergelijking met die welke wordt verkregen bij een molverhouding van chloor tot trimethylboraat van 9:1 werd waargenomen. Uit de gegevens blijkt eveneens dat het belangrijkste koolstofhoudende produkt van de reactie koolmonoxyde is en dat de hoeveelheid van het fosgeen-coprodukt aanzienlijk 20 wordt verminderd in vergelijking met die welke wordt verkregen wanneer de molverhouding van chloor tot trimethylboraat 9:1 bedraagt en de reactie wordt uitgevoerd onder autogene drukken en zonder de gelijktijdige verwijdering van de gasvormige produkten van de reactie. Uit de gegevens blijkt verder dat de hoeveelheid fosgeen, 25 gevormd volgens de reactie voorgesteld door vergelijking (2), aanzienlijk wordt verminderd wanneer deze wordt uitgevoerd bij 60°C in vergelijking met het geval waarin de reactie wordt uitgevoerd bij 23°C (kamertemperatuur).Examples I and II show that boron trichloride is formed according to equation (2). No reduction in the yield of boron trichloride compared to that obtained at a molar ratio of chlorine to trimethyl borate of 9: 1 was observed. The data also shows that the main carbonaceous product of the reaction is carbon monoxide and that the amount of the phosgene coproduct is significantly reduced compared to that obtained when the molar ratio of chlorine to trimethyl borate is 9: 1 and the reaction is conducted under autogenous pressures and without the simultaneous removal of the gaseous products from the reaction. The data further shows that the amount of phosgene formed according to the reaction represented by equation (2) is significantly reduced when performed at 60 ° C compared to the case where the reaction is carried out at 23 ° C (room temperature) .

Voorbeeld IIIExample III

30 Een vijfhalskolf van 500 ml werd gebruikt als reactievat en deze werd voorzien van een thermometer, magnetische roerder en met water gekoelde koeler. Een glazen buis werd in de kolf gestoken voor de toevoer van chloor beneden het oppervlak van het reactiemengsel. Een fluorkoolstofhars-buis werd in de reactie-35 kolf gestoken voor de toevoeging van trimethylboraat onder gebruik- 80 0 0 8 93 1 * 20 making van een injectiepomp. Het reactievat werd gekoeld door een waterbad als vermeld in voorbeeld I. Een glazen bron werd geplaatst in het centrumgedeelte van de hals van de reactiekolf en een gloeilamp van 6 watt werd geplaatst in de glazen bron teneinde te dienen 5 als stralingsbron voor de fotochloreringsreactie.A 500 ml five-necked flask was used as a reaction vessel and was equipped with a thermometer, magnetic stirrer and water-cooled cooler. A glass tube was placed in the flask for the supply of chlorine below the surface of the reaction mixture. A fluorocarbon resin tube was inserted into the reaction flask for the addition of trimethyl borate using a syringe pump. The reaction vessel was cooled by a water bath as in Example 1. A glass source was placed in the center portion of the neck of the reaction flask and a 6 watt light bulb was placed in the glass source to serve as a radiation source for the photochlorination reaction.

De gassen, die de reactor verlieten, werden geleid door een met water gekoelde koeler en gevoerd naar een driehals-kolf van 500 ml, bevattende tetrachloorkoolstof. De bovengenoemde kolf, die werkt als absorptie-inrichting, was voorzien van een bodem-10 kraan voor de verwijdering van monsters en van een kunststofleiding voor de toevoer van tetrachloorkoolstof vanuit een reservoir. De gassen uit de reactiekolf werden in de absorptie-inrichting gebracht beneden het oppervlak van de tetrachloorkoolstof via een gesinterd glasorgaan. Afgekoeld koelmiddel bij ongeveer -5 tot -4°C werd ge-15 circuleerd door een koeler op de absorptie-inrichting en door een bad rond de absorptie-inrichting. Gassen, die niet waren opgevangen in de absorptie-inrichting, werden geleid door een natronloog bevattende scrubber, een vochtigheidsmeter en tenslotte door een gas-monstertrekkingsbel.The gases exiting the reactor were passed through a water-cooled condenser and passed to a 500 ml three-necked flask containing carbon tetrachloride. The aforementioned flask, which acts as an absorber, was equipped with a bottom valve for sample removal and a plastic pipe for the supply of carbon tetrachloride from a reservoir. The gases from the reaction flask were introduced into the absorber below the surface of the carbon tetrachloride through a sintered glass member. Cooled refrigerant at about -5 to -4 ° C was circulated through a cooler on the absorber and through a bath around the absorber. Gases that were not collected in the absorber were passed through a caustic soda scrubber, a moisture meter, and finally through a gas sampling bubble.

20 Na de grondige spoeling van het systeem met stikstof werd de absorptie-inrichting geladen met 250 ml van te voren gedroogde tetrachloorkoolstof. Het waterbad rond de reactor werd verhit op 60°C en 200 ml van te voren gedroogde tetrachloorkoolstof werden toegevoerd aan de reactiekolf. Trimethylboraat werd aan de 25 reactor toegevoerd in een snelheid van 0,060 g per minuut (0,035 mol/uur). Na de toevoeging van bij benadering 1 g trimethylboraat werd een stroom van 0,26 g per minuut (0,22 mol/uur) chloor gestart en de stikstofstroom gestaakt. Men liet het systeem ongeveer 5 uren werken, gedurende welke tijd de absorptie-inrichting periodiek werd 30 geleegd en de oplossing werd geanalyseerd op boortrichloride en fosgeen, De hoeveelheid koolmonoxyde (geïdentificeerd via een infrarood spectrum van het gasvormige effluent) werd bepaald met de vochtigheidsmeter. Na de eerste twee werkingsuren bleek de gemiddelde vormingssnelheid van elk van de hoofdprodukten te zijn als hier-35 onder aangegeven: 80 0 0 8 93 T f 21After thorough flushing of the system with nitrogen, the absorber was charged with 250 ml of pre-dried carbon tetrachloride. The water bath around the reactor was heated to 60 ° C and 200 ml of pre-dried carbon tetrachloride were fed to the reaction flask. Trimethyl borate was fed to the reactor at a rate of 0.060 g per minute (0.035 mol / hour). After the addition of approximately 1 g of trimethyl borate, a flow of 0.26 g per minute (0.22 mol / hour) of chlorine was started and the nitrogen flow was stopped. The system was run for about 5 hours, during which time the absorber was periodically emptied and the solution was analyzed for boron trichloride and phosgene. The amount of carbon monoxide (identified via an infrared spectrum of the gaseous effluent) was determined with the moisture meter. After the first two hours of operation, the average forming rate of each of the main products was found to be as indicated below: 80 0 0 8 93 T f 21

Boortrichloride 3,8 gram/uur (0,032 mol/uur)Boron trichloride 3.8 grams / hour (0.032 mol / hour)

Fosgeen 0,20 gram/uur (0,002 mol/uur)Phosgene 0.20 grams / hour (0.002 mol / hour)

Koolmonoxyde 0,10 mol/uurCarbon monoxide 0.10 mol / hour

Aangenomen wordt dat de feitelijke vormingssnelheid van boortri- 5 chloride en fosgeen in het bovenstaande voorbeeld enigszins hoger was dan die welke werd gevonden vanwege de onvolledige absorptie van deze produkten in de tetrachloorkoolstof onder de werkomstandigheden.The actual rate of formation of boron trichloride and phosgene in the above example is believed to be slightly higher than that found due to the incomplete absorption of these products in the carbon tetrachloride under the operating conditions.

Uit de gegevens van voorbeeld III blijkt 10 dat boortrichloride wordt gevormd in nagenoeg stoechiometrische hoeveelheden op basis van de trimethylboraat-reactiecomponent en dat fosgeen wordt gevormd in een hoeveelheid van slechts ongeveer 1,9 mol.%, gebaseerd op het trimethylboraat, waarbij de stoechio-metrie volgens de vergelijking (1) wordt verondersteld.From the data of Example III, it appears that boron trichloride is formed in substantially stoichiometric amounts based on the trimethyl borate reactant and phosgene is formed in an amount of only about 1.9 mole percent based on the trimethyl borate, the stoichiometric metric according to equation (1) is assumed.

15 Voorbeeld IVExample IV

Een geroerde glazen autoclaaf van 1000 ml werd gebruikt als reactievat en werd voorzien van een thermokoppel en van roestvrij stalen buizen voor de toevoer van chloor en trimethylboraat beneden het oppervlak van het reactiemengsel.A 1000 ml stirred glass autoclave was used as the reaction vessel and was fitted with a thermocouple and stainless steel tubes for the supply of chlorine and trimethyl borate below the surface of the reaction mixture.

20 Het reactievat had een watermantel, door welke water van 64° C werd gecirculeerd. Het reactiemengsel werd bestraald met een 275 watt zonnelamp.The reaction vessel had a water jacket through which water of 64 ° C was circulated. The reaction mixture was irradiated with a 275 watt solar lamp.

De gassen, die uit de reactor traden, werden geleid door een met water gekoelde koeler en door een solenoïa- 25 klep, die geregeld werd door een druk-transductor. De druk binnen 2 de reactor werd gedurende de gehele proef op 0,49-0,56 kg/cm gehouden. Na de solenoxd-klep stroomden de effluent-gassen in de bodem van een gepakte toren (absorptie-inrichting), gevuldmet tetrachloorkoolstof. De toren werd gekoeld door circuleren van een afgekoelde 30 glycol-water-oplossing (-3°C) door een mantel, die de toren omgaf.The gases exiting the reactor were passed through a water-cooled cooler and through a solenoid valve controlled by a pressure transducer. The pressure within the reactor was kept at 0.49-0.56 kg / cm throughout the test. After the solenoxd valve, the effluent gases flowed into the bottom of a packed tower (absorber), filled with carbon tetrachloride. The tower was cooled by circulating a cooled glycol-water solution (-3 ° C) through a jacket surrounding the tower.

Tetrachloorkoolstof werd continu toegevoerd aan de top van de toren met een snelheid die gelijk was aan die waarmee de tetrachloorkool-stof-oplossing vanuit de bodem werd verwijderd. De oplossing, die de absorptie-inrichting verliet, werd door infraroodspectroscopie 35 periodiek geanalyseerd op boortrichloride en fosgeen. De niet in tetrachloorkoolstof geabsorbeerde gassen stroomden door een gekoel- 80 0 0 8 93 * * 22 de koeler, een natronloog bevattende scrubber, een vochtigheidsmeter en -en gasmonstertrekkingsbel.Carbon tetrachloride was continuously fed to the top of the tower at a rate equal to that of removing the carbon tetrachloride solution from the bottom. The solution exiting the absorber was periodically analyzed by infrared spectroscopy for boron trichloride and phosgene. The gases not absorbed in carbon tetrachloride flowed through a cooling cooler, caustic soda scrubber, moisture meter and gas sampling bubble.

Na de grondige spoeling van het systeem met stikstof werd het reactievat geladen met 400 ml tetrachloorkoolstof 5 en 2,5 g (0,024 mol) trimethylboraat. Vervolgens werd chloor toegevoerd aan het reactievat met een snelheid van 0,77-0,89 mol/uur en werd begonnen met de toevoer van trimethylboraat met een snelheid van 0,134 mol/uur en deze toevoer werd gedurende 6 uren voortgezet. Gedurende deze tijd werd de temperatuur van het reactiemengsel op 10 67-68°C gehouden door de manteltemperatuur op 64°C te handhaven.After thoroughly flushing the system with nitrogen, the reaction vessel was charged with 400 ml carbon tetrachloride and 2.5 g (0.024 mol) trimethyl borate. Chlorine was then added to the reaction vessel at a rate of 0.77-0.89 mol / hour and the addition of trimethyl borate at a rate of 0.134 mol / hour was started and this feeding was continued for 6 hours. During this time, the temperature of the reaction mixture was kept at 67-68 ° C by maintaining the jacket temperature at 64 ° C.

Na een werkingsduur van 2 uren was de gemiddelde vormingssnelheid van elk van de hoofdprodukten als hieronder aangegeven, namelijk boortrichloride 0,13 mol/uur 15 fosgeen 0,017 mol/uur koolmonoxyde 0,38 mol/uurAfter an operating time of 2 hours, the average rate of formation of each of the main products as indicated below, namely boron trichloride 0.13 mol / hour 15 phosgene 0.017 mol / hour carbon monoxide, 0.38 mol / hour

Uit de gegevens van voorbeeld IV blijkt dat bij een reactordruk 2 oThe data of example IV shows that at a reactor pressure 2 o

van 0,49-0,56 kg/cm , een reactortemperatuur van ongeveer 67-68°Cof 0.49-0.56 kg / cm, a reactor temperature of about 67-68 ° C

en een molverhouding van chloor tot trimethylboraat tussen ongeveer 20 5,7:1 en 6,6:1 slechts ongeveer 0,13 mol fosgeen per mol tri methylboraat wordt gevormd.and a molar ratio of chlorine to trimethyl borate between about 5.7: 1 and 6.6: 1 forms only about 0.13 moles of phosgene per mole of tri methyl borate.

In de onderstaande voorbeelden werd een geroerde glazen autoclaaf van 1000 ml als reactievat gebruikt. Deze reactor werd voorzien van een thermokoppel, roestvrij stalen buizen 25 voor de toevoer van chloor en trimethylboraat beneden het oppervlak van het reactiemengsel, een dompelbuis door welke een gedeelte van de reactor-inhoud konw>rden verwijderd en een toevoerbuis voor de toevoer van aanvullingsvloeistof. De reactor bezat een mantel, door welke water van 70°C werd gecirculeerd. Het reactiemengsel werd 30 bestraald met een 275 watt zonnelamp.In the examples below, a 1000 ml stirred glass autoclave was used as the reaction vessel. This reactor was equipped with a thermocouple, stainless steel tubes for the supply of chlorine and trimethyl borate below the surface of the reaction mixture, a dip tube through which part of the reactor contents could be removed and a supply tube for the supply of make-up liquid. The reactor had a jacket through which water of 70 ° C was circulated. The reaction mixture was irradiated with a 275 watt solar lamp.

De gassen, die de reactor verlaten, werden achtereenvolgens toegevoerd aan een met water gekoelde koeler en een solenoïd-klep, geregeld door een druk-transductor. De druk 2 binnen de reactor werd op 0,63-0,77 kg/cm gehouden. Na de solenoïd-35 klep werden de effluent-gassen geleid naar de bodem van een gepakte toren (absorptie-inrichting), gevuld met tetrachloorkoolstof. De 80 0 0 8 93 23 toren bezat een mantel door welke een gekoelde glycol-water-oplossing (-3°C) werd gecirculeerd. Tetrachloorkoolstof werd continu toegevoerd aan de top van de toren met een snelheid die gelijk was aan die waarmee de tetrachloorkoolstof-oplossing vanuit de bodem 5 werd verwijderd. De oplossing, die uit de absorptie-inrichting trad, werd door infraroodspectroscopie periodiek geanalyseerd op het boortrichloride- en fosgeen-gehalte, De niet in tetrachloorkoolstof geabsorbeerde gassen werden door een gekoelde koeler, een natronloog bevattende scrubber, een vochtigheidsmeter en een gas-10 monstertrekkingsbel geleid.The gases exiting the reactor were sequentially fed to a water-cooled cooler and a solenoid valve controlled by a pressure transducer. Pressure 2 within the reactor was kept at 0.63-0.77 kg / cm. After the solenoid valve, the effluent gases were passed to the bottom of a packed tower (absorber), filled with carbon tetrachloride. The 80 0 0 8 93 23 tower had a jacket through which a cooled glycol-water solution (-3 ° C) was circulated. Carbon tetrachloride was continuously fed to the top of the tower at a rate equal to that of removing the carbon tetrachloride solution from the bottom. The solution exiting the absorber was periodically analyzed by infrared spectroscopy for the boron trichloride and phosgene content. The gases not absorbed in carbon tetrachloride were passed through a cooled condenser, a caustic soda scrubber, a moisture meter and a gas-drawing sample bubble led.

Voorbeeld VExample V

Het hierboven beschreven reactiesysteem werd grondig gespoeld met stikstof en de reactor werd geladen met 400 ml tetrachloorkoolstof en 6 g trimethylboraat. Chloor werd aan 15 de reactie toegevoerd met een gemiddelde snelheid van 0,83 mol/uur en trimethylboraat werd toegevoerd met een snelheid van 0,135 mol/ uur gedurende 2 uren. Na afloop daarvan werden 50 ml van het reac-tiemengsel (spoelmateriaal) uit de reactor verwijderd en vervangen door 50 ml tetrachloorkoolstof. Deze procedure werd eenmaal per 20 uur gedurende de volgende 5 uren herhaald. Gedurende deze tijd werd de trimethylboraat-toevoersnelhad gehouden op 0,135 mol/uur, maar de gemiddelde ehloor-toevoersnelheid werd verlaagd tot 0,72 mol/uur ter compensatie van de hoeveelheid boraatesters, die met het spoelmateriaal werd verwijderd. Gedurende deze periode van 25 5 uren werd de gemiddelde vormingssnelheid van elk van de volgende produkten bepaald, waarbij de hieronder verkregen resultaten werden verkregen, namelijk boortrichloride 0,125 mol/uur fosgeen 0,008 mol/uur 30 koolmonoxyde 0,38 mol/uurThe reaction system described above was thoroughly purged with nitrogen and the reactor was charged with 400 ml of carbon tetrachloride and 6 g of trimethyl borate. Chlorine was fed to the reaction at an average rate of 0.83 mol / hour and trimethyl borate was fed at a rate of 0.135 mol / hour for 2 hours. At the end of this, 50 ml of the reaction mixture (rinse material) was removed from the reactor and replaced with 50 ml of carbon tetrachloride. This procedure was repeated once every 20 hours for the next 5 hours. During this time, the trimethyl borate feed rate was maintained at 0.135 mol / hour, but the average chlorine feed rate was lowered to 0.72 mol / hour to compensate for the amount of borate esters removed with the rinse material. During this period of 25 hours, the average rate of formation of each of the following products was determined to give the results obtained below, namely boron trichloride 0.125 mol / hour phosgene 0.008 mol / hour, carbon monoxide 0.38 mol / hour

De reactie werd gestaakt en het enigszins gekleurde reactiemengsel verzameld.The reaction was stopped and the slightly colored reaction mixture collected.

Een gedeelte van het reactiemengsel (300 ml) werd gecombineerd met 200 ml van het spoelmateriaal, dat eveneens 35 lichtelijk gekleurd was. Deze oplossing werd bij atmosferische druk gedestilleerd en 495 ml kleurloos destillaat (kooktraject 74-90°C) θ η η n o o s < 1 24 werden verzameld. Het destillaat bleek een mengsel van boraatver-bindingen in een totale concentratie van 0,23 mol/liter te bevatten.A portion of the reaction mixture (300 ml) was combined with 200 ml of the rinse material, which was also slightly colored. This solution was distilled at atmospheric pressure and 495 ml of colorless distillate (boiling range 74-90 ° C) θ η η n o s <1 24 were collected. The distillate was found to contain a mixture of borate compounds at a total concentration of 0.23 mol / liter.

Voorbeeld VIExample VI

5 Het reactiesysteem van voorbeeld V werd grondig gespoeld met stikstof en de reactor werd geladen met 400 ml tetrachloorkoolstof en 6,3 g trimethylboraat. Chloor werd toegevoerd aan de reactor met een gemiddelde snelheid van 0,84 mol/uur en trimethylboraat werd toegevoerd bij een gemiddelde snelheid van 10 0,14 mol/uur gedurende 10 uren. De temperatuur in de reactor werd gedurende de proef op 72°C gehouden door de temperatuur van de reactor-mantel op 70°C te handhaven.The reaction system of Example V was thoroughly purged with nitrogen and the reactor was charged with 400 ml of carbon tetrachloride and 6.3 g of trimethyl borate. Chlorine was fed to the reactor at an average rate of 0.84 mol / hour and trimethyl borate was added at an average rate of 0.14 mol / hour for 10 hours. The temperature in the reactor was maintained at 72 ° C during the test by maintaining the temperature of the reactor jacket at 70 ° C.

Gedurende de laatste 8 uren van de proef werden 50 ml spoelmateriaal eenmaal per uur uit de reactor verwij-15 derd en vervangen door 50 ml van het kleurloze destillaat, beschreven in voorbeeld V. Gedurende deze periode van 8 uren werd de gemiddelde vormingssnelheid van elk van de volgende produkten bepaald, waarbij de hieronder aangegeven resultaten werden verkregen, namelijk boortrichloride 0,14 mol/uur 20 fosgeen 0,04 mol/uur koolmonoxyde 0,40 mol/uurDuring the last 8 hours of the run, 50 ml of rinse material was removed from the reactor once per hour and replaced with 50 ml of the colorless distillate described in Example V. During this 8 hour period, the average formation rate of each of determined the following products to give the results indicated below, namely boron trichloride 0.14 mol / hour 20 phosgene 0.04 mol / hour carbon monoxide 0.40 mol / hour

Uit de resultaten van voorbeelden V en VI blijkt dat de destilld:ie van een spoelfractie van een trimethyl-boraat-chloreringsreactiemengsel, dat kleurvormende verbindingen 25 bevat, een kleurloos destillaat geeft. Verder blijkt dat de recirculatie van dit destillaat naar het reactiemengsel geen storende invloed heeft op de chloreringsreactie omdat nagenoeg identieke resultaten worden verkregen met of zonder toevoer van het destillaat aan de reactor.The results of Examples V and VI show that the distillation of a rinse fraction of a trimethyl borate chlorination reaction mixture containing color-forming compounds gives a colorless distillate. Furthermore, it appears that the recirculation of this distillate to the reaction mixture does not interfere with the chlorination reaction because almost identical results are obtained with or without addition of the distillate to the reactor.

30 80 0 0 8 9330 80 0 0 8 93

Claims (48)

1. Werkwijze ter bereiding van boortri-chloride door chlorering van boraatester, waarbij fosgeen als bijprodukt wordt gevormd, met het kenmerk, dat men de gevormde 5 hoeveelheid fosgeen vermindert doordat men de boraatester in contact brengt met chloor in een reactor in tegenwoordigheid van een vrijeradicaalinitiator bij temperaturen van ongeveer 20°C tot ongeveer 100°C en gelijktijdig gasvormige produkten van de chlorerings-reactie uit de reactor verwijdert, waarbij de molverhouding van 10 chloor tot boraatester, toegevoerd aan de reactor, ligt tussen ongeveer 5,5:1 en ongeveer 7,5:1.1. Process for preparing boron trichloride by chlorination of borate ester, whereby phosgene is formed as a by-product, characterized in that the amount of phosgene formed is reduced by contacting the borate ester with chlorine in a reactor in the presence of a free radical initiator at temperatures from about 20 ° C to about 100 ° C and simultaneously removing gaseous products of the chlorination reaction from the reactor, the molar ratio of 10 chlorine to borate ester fed to the reactor being between about 5.5: 1 and about 7.5: 1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de boraatester trimethylboraat, trimethoxyboroxine, een chloormethylester van boorzuur of een mengsel van dergelijke 15 boraatesters is.2. Process according to claim 1, characterized in that the borate ester is trimethyl borate, trimethoxy boroxine, a chloromethyl ester of boric acid or a mixture of such borate esters. 3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat men de reactie uitvoert bij matige reactor-drukken.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the reaction is carried out at moderate reactor pressures. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het 2 20 kenmerk, dat de reactor-druk ongeveer 0-1,4 kg/cm bedraagt.4. Process according to claim 3, characterized in that the reactor pressure is about 0-1.4 kg / cm. 5. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, methet kenmerk, dat men de reactie uitvoert in een inert vloeibaar organisch oplosmiddel.5. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the reaction is carried out in an inert liquid organic solvent. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het 25 kenmerk, dat het organische oplosmiddel tetrachloorkoolstof is.6. Process according to claim 5, characterized in that the organic solvent is carbon tetrachloride. 7. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de reactietemperatuur ongeveer 40-90°C bedraagt.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the reaction temperature is about 40-90 ° C. 8. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de reactietemperatuur ongeveer 60-80°C bedraagt.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the reaction temperature is about 60-80 ° C. 9. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de molverhouding van chloor tot boraatester ligt tussen ongeveer 5,75:1 en ongeveer 6,75:1.Process according to claims 1 or 2, characterized in that the molar ratio of chlorine to borate ester is between about 5.75: 1 and about 6.75: 1. 10. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de vrijeradicaalinitiator licht, een organi- 35 sche peroxyverbinding of azobisisobutyronitril is.10. Process according to claims 1 or 2, characterized in that the free radical initiator is light, an organic peroxy compound or azobisisobutyronitrile. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het 800 0 8 93 Λ > kenmerk, dat de organische peroxyverbinding een dialkylperoxy-dicarbonaat, diacylperoxyde of peroxyester is.11. Process according to claim 10, characterized in that the organic peroxygen compound is a dialkyl peroxy dicarbonate, diacyl peroxide or peroxyester. 12. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk» dat men de reactie uitvoert in een inert vloeibaar orga- 5 nisch oplosmiddel.12. Process according to claim 4, characterized in that the reaction is carried out in an inert liquid organic solvent. 13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het oplosmiddel tetrachloorkoolstof is.Process according to claim 12, characterized in that the solvent is carbon tetrachloride. 14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de vrijeradicaalinitiator licht, een organische 10 peroxyverbinding of azobisisobutyronitril is.14. A method according to claim 12, characterized in that the free radical initiator is light, an organic peroxy compound or azobisisobutyronitrile. 15. Werkwijze ter bereiding van boortri-chloride door chlorering van boraatester, waarbij fosgeen als bij — produkt wordt gevormd, met het kenmerk, dat men de gevormde hoeveelheid fosgeen vermindert doordat men een boraatester, gekozen 15 uit trimethylboraat, trimethoxyboroxine, chloormethylesters van boorzuur en mengsels van dergelijke boraatesters, in contact brengt met chloor in tegenwoordigheid van een vrijeradicaalinitiator in een reactor, bevattende een inert vloeibaar organisch oplosmiddel bij temperaturen van ongeveer 40°C tot ongeveer 90°C en 20 bij reactordrukken van ongeveer 0-1,05 kg/cm en men tegelijkertijd gasvormige produkten van de chloreringsreactie uit de reactor verwijdert, waarbij de molverhouding van chloor tot boraatester, toegevoerd aan de reactor, ligt tussen ongeveer 5,5:1 en ongeveer 7,5:1.15. Process for preparing boron trichloride by chlorination of borate ester, whereby phosgene is formed as a by-product, characterized in that the amount of phosgene formed is reduced by adding a borate ester selected from trimethyl borate, trimethoxy boroxine, chloromethyl esters of boric acid and mixtures of such borate esters, in contact with chlorine in the presence of a free radical initiator in a reactor, containing an inert liquid organic solvent at temperatures from about 40 ° C to about 90 ° C and at reactor pressures of about 0-1.05 kg / and at the same time gaseous products of the chlorination reaction are removed from the reactor, the molar ratio of chlorine to borate ester fed to the reactor being between about 5.5: 1 and about 7.5: 1. 16. Werkwijze vigens conclusie 15, met het kenmerk, dat de temperatuur ongeveer 60-80°C bedraagt en de molverhouding van chloor tot boraatester ligt tussen ongeveer 5,75:1 en ongeveer 6,75:1.The method according to claim 15, characterized in that the temperature is about 60-80 ° C and the molar ratio of chlorine to borate ester is between about 5.75: 1 and about 6.75: 1. 17. Werkwijze volgens conclusies 15 of 16, 30 met het kenmerk, dat het inerte organische oplosmiddel tetrachloorkoolstof is.Process according to claims 15 or 16, 30, characterized in that the inert organic solvent is carbon tetrachloride. 18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de vrijeradicaalinitiator licht, een organische peroxyverbinding, of azobisisobutyronitril is.A method according to claim 17, characterized in that the free radical initiator is light, an organic peroxygen compound, or azobisisobutyronitrile. 19. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de boraatester trimethylboraat, de vrijeradicaalinitia- 80 0 0 8 93 tor licht en het inerte vloeibare organische oplosmiddel tetra-chloorkoolstof is.Process according to claim 15, characterized in that the borate ester is trimethyl borate, the free radical initiator light and the inert liquid organic solvent is carbon tetrachloride. 20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de temperatuur ongeveer 60-80°C is en de molverhouding 5 ligt tussen ongeveer 5,75:1 en ongeveer 6,75:1.A method according to claim 19, characterized in that the temperature is about 60-80 ° C and the molar ratio is between about 5.75: 1 and about 6.75: 1. 21. Continue werkwijze ter bereiding van boortrichloride, waarbij vloeibare· boraatester in contact wordt gebracht met chloor in tegenwoordigheid van -en vrijeradicaal-initiator in een reactor bij temperaturen van ongeveer 20°C tot 10 ongeveer 100°C en dampvormig boortrichloride uit de reactor wordt verwijderd, met het kenmerk, dat men een spoelfractie van het vloeibare reactiemengsel uit de reactor verwijdert, het uit de reactor verwijderde vloeibare reactiemengsel destilleert en het bij de destillatie verkregen destillaat naar de reactor recirculeert.21. Continuous process for preparing boron trichloride, wherein liquid borate ester is contacted with chlorine in the presence of a free radical initiator in a reactor at temperatures from about 20 ° C to about 100 ° C and vaporous boron trichloride is withdrawn from the reactor characterized in that a rinse fraction of the liquid reaction mixture is removed from the reactor, the liquid reaction mixture removed from the reactor is distilled and the distillate obtained from the distillation is recycled to the reactor. 22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de spoelfractie ongeveer 4 tot ongeveer 20 vol.% van het reactiemengsel per uur bedraagt.Process according to claim 21, characterized in that the rinse fraction is about 4 to about 20% by volume of the reaction mixture per hour. 23. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de spoelfractie ongeveer 6 tot ongeveer 15 vol.% van 20 het reactiemengsel per uur bedraagt.23. A process according to claim 21, characterized in that the rinse fraction is about 6 to about 15% by volume of the reaction mixture per hour. 24. Werkwijze volgens conclusies 21 of 22, met het kenmerk, dat men boraatester toevoegt aan het destillaat in voldoende hoeveelheden omhet boriumgehalte van het destillaat te verrijken tot het boriumgehalte van de uit de reactor verwijderde 25 spoelfractie.24. Process according to claims 21 or 22, characterized in that borate ester is added to the distillate in sufficient amounts to enrich the boron content of the distillate to the boron content of the rinsing fraction removed from the reactor. 25. Werkwijze volgens conclusies 21-23, met het kenmerk, dat de boraatester wordt gekozen uit trimethylbo-raat, trimethoxyboroxine, een chloormethylester van boorzuur en mengsels van deze boraatesters.Process according to claims 21-23, characterized in that the borate ester is selected from trimethyl borate, trimethoxy boroxine, a chloromethyl ester of boric acid and mixtures of these borate esters. 26. Werkwijze volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat de chloreringstemperatuur ongeveer 40-90°C is.A method according to claim 25, characterized in that the chlorination temperature is about 40-90 ° C. 27. Werkwijze volgens conclusies 21-23, met het kenmerk, dat men de chloreringsreactie uitvoert in een inert vloeibaar organisch oplosmiddel.27. Process according to claims 21-23, characterized in that the chlorination reaction is carried out in an inert liquid organic solvent. 28. Werkwijze volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat de vrijeradicaalinitiator licht is. 80 0 0 8 93 Λ JA method according to claim 27, characterized in that the free radical initiator is light. 80 0 0 8 93 Λ J 29. Continue werkwijze ter bereiding van boortrichloride, waarbij vloeibare boraatester, gekozen uit tri-methylboraat, trimethoxyboroxine, chloormethylesters van boorzuur en mengsels van dergelijke boraatesters, in contact wordt gebracht 5 met chloor in tegenwoordigheid van een vrijeradicaalinitiator en een inert vloeibaar organisch oplosmiddel in een reactor bij temperaturen van ongeveer 20°C tot ongeveer 100°C en dampvormig boortrichloride uit de reactor wordt verwijderd, met het kenmerk, dat men continu een spoelfractie van het vloeibare reactiemengsel uit 10 de reactor verwijdert, het uit de reactor verwijderde vloeibare reactiemengsel destilleert en het bij de-ze destillatie verkregen destillaat naar de reactor recirculeert, waardoor de opbouw van gekleurde stoffen in het reactiemengsel wordt voorkomen.29. Continuous process for the preparation of boron trichloride, wherein liquid borate ester selected from trimethyl borate, trimethoxy boroxine, chloromethyl esters of boric acid and mixtures of such borate esters is contacted with chlorine in the presence of a free radical initiator and an inert liquid organic solvent in a reactor at temperatures from about 20 ° C to about 100 ° C and vaporous boron trichloride is removed from the reactor, characterized in that a rinse fraction of the liquid reaction mixture is continuously removed from the reactor, the liquid reaction mixture removed from the reactor is distilled and recirculates the distillate obtained in this distillation to the reactor, thereby preventing the build-up of colored substances in the reaction mixture. 30. Werkwijze volgens conclusie 29, met het 15 kenmerk, dat de spoelfractie ongeveer 6 tot ongeveer 15 vol.% van het reactiemengsel per uur bedraagt.30. Process according to claim 29, characterized in that the rinse fraction is about 6 to about 15% by volume of the reaction mixture per hour. 31. Werkwijze volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat men de boraatester toevoegt aan het destillaat tot ongeveer het boriumgehalte van de uit de reactor verwijderde spoel- 20 fractie.31. Process according to claim 30, characterized in that the borate ester is added to the distillate to about the boron content of the rinse fraction removed from the reactor. 32. Werkwijze volgens conclusies 29 of 30, met het kenmerk, dat de vrijeradicaalinitiator wordt gekozen uit licht, organische peroxyverbindingen of azobisisobutyronitril.A method according to claims 29 or 30, characterized in that the free radical initiator is selected from light, organic peroxygen compounds or azobisisobutyronitrile. 33. Werkwijze volgens conclusie 32, met het 25 kenmerk, dat men de chloreringsreactie uitvoert in een inert vloeibaar organisch oplosmiddel.33. Process according to claim 32, characterized in that the chlorination reaction is carried out in an inert liquid organic solvent. 34. Continue werkwijze ter bereiding van boortrichloride, waarbij vloeibaar trimethylboraat in contact wordt gebracht met chloor in een reactor in tegenwoordigheid van een 30 vrijeradicaalinitiërende hoeveelheid licht en een inert vloeibaar organisch oplosmiddel bij temperaturen van ongeveer 40°C tot ongeveer 90°C en dampvormig boortrichloride uit de reactor wordt verwijderd, met het kenmerk, dat men continu een spoelfractie van het vloeibare reactiemengsel uit de reactor verwijdert, het uit de 35 reactor verwijderde vloeibare reactiemengsel continu destilleert en het bij de destillatie verkregen destillaat recirculeert naar de 80 0 0 8 93 reactor, waardoor de opbouw van gekleurde stoffen in het reactie-mengsel wordt voorkomen.34. Continuous process for preparing boron trichloride, wherein liquid trimethyl borate is contacted with chlorine in a reactor in the presence of a free radical initiating amount of light and an inert liquid organic solvent at temperatures from about 40 ° C to about 90 ° C and vaporous boron trichloride. is removed from the reactor, characterized in that a rinsing fraction of the liquid reaction mixture is continuously removed from the reactor, the liquid reaction mixture removed from the reactor is continuously distilled and the distillate obtained during the distillation is recycled to the 80 0 0 8 93 reactor. preventing the build-up of colored substances in the reaction mixture. 35. Werkwijze volgens conclusie 34, met het kenmerk, dat de spoelfractie ongeveer 8 tot ongeveer 12 vol.% van 5 het reactiemengsel per uur bedraagt.35. Process according to claim 34, characterized in that the rinse fraction is about 8 to about 12% by volume of the reaction mixture per hour. 36. Werkwijze volgens conclusie 35, met het kenmerk, dat het organische oplosmiddel tetrachloorkoolstof is.A method according to claim 35, characterized in that the organic solvent is carbon tetrachloride. 37. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk, dat de reactietemperatuur ongeveer 60-80°C en de reactor- 2 10 druk ongeveer 0-1,4 kg/cm is.37. Process according to claim 36, characterized in that the reaction temperature is about 60-80 ° C and the reactor pressure is about 0-1.4 kg / cm. 38. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk, dat aanvullings-trimethylboraat wordt toegevoegd aan het destillaat.A method according to claim 36, characterized in that additional trimethyl borate is added to the distillate. 39. Werkwijze ter bereiding van boortri-15 chloride door chlorering van boraatester in een reactor, met het kenmerk, dat men de reactie uitvoert in tegenwoordigheid van een solvaterende hoeveelheid van een inert vloeibaar organisch oplosmiddel en in tegenwoordigheid van een katalytische hoeveelheid van een vrijeradicaalinitiator.39. Process for preparing boron trichloride by chlorination of borate ester in a reactor, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a solvating amount of an inert liquid organic solvent and in the presence of a catalytic amount of a free radical initiator. 40. Werkwijze volgens conclusie 39, met het kenmerk, dat het inerte oplosmiddel wordt gekozen uit chloor-gefluo-reerde oliën, gepolyhalogeneerde alifatische koolwaterstoffen met 1-4 koolstofatomen en gepolychloreerde benzenen.40. Process according to claim 39, characterized in that the inert solvent is selected from chlorofluorinated oils, polyhalogenated aliphatic hydrocarbons with 1-4 carbon atoms and polychlorinated benzenes. 41. Werkwijze volgens conclusie 39, met het 25 kenmerk, dat het inerte oplosmiddel tetrachloorkoolstof is.41. Process according to claim 39, characterized in that the inert solvent is carbon tetrachloride. 42. Werkwijze volgens conclusies 40 of 41, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding van oplosmiddel tot boraatester ongeveer 1:1 tot 10:1 bedraagt.A method according to claims 40 or 41, characterized in that the weight ratio of solvent to borate ester is about 1: 1 to 10: 1. 43. Werkwijze volgens conclusies 40 of 41, 30 met het kenmerk, dat gasvormig inert oplosmiddel wordt verwijderd uit de reactor met de chloreringsprodukten, inert oplosmiddel wordt gecondenseerd en wordt teruggeleid naar de reactor,43. Process according to claims 40 or 41, 30, characterized in that gaseous inert solvent is removed from the reactor with the chlorination products, inert solvent is condensed and returned to the reactor, 44. Werkwijze ter bereiding van boortri-chloride door chlorering van boraatester, gekozen uit trimethyl- 35 boraat, trimethoxyboroxine, chloormethylesters van boorzuur en mengsels van deze boraatesters, in een reactor, met het kenmerk, dat men 80 0 0 8 93 * I de reactie uitvoert in tegenwoordigheid van een solvaterende hoeveelheid tetrachloorkoolstof en in tegenwoordigheid van een katalytische hoeveelheid van een vrijeradicaalinitiator.44. Process for preparing boron trichloride by chlorination of borate ester selected from trimethyl borate, trimethoxy boroxine, chloromethyl esters of boric acid and mixtures of these borate esters in a reactor, characterized in that 80 0 0 8 93 reaction in the presence of a solvating amount of carbon tetrachloride and in the presence of a catalytic amount of a free radical initiator. 45. Werkwijze volgens conclusie 44, met het 5 kenmerk, dat de gewichtsverhouding van oplosmiddel tot boraatester ongeveer 1:1 tot ongeveer 10:1 bedraagt.45. Process according to claim 44, characterized in that the weight ratio of solvent to borate ester is about 1: 1 to about 10: 1. 46. Werkwijze volgens conclusie 45, met het kenmerk, dat men de reactie uitvoert bij temperaturen van ongeveer 0-100°C.46. Process according to claim 45, characterized in that the reaction is carried out at temperatures of about 0-100 ° C. 47. Werkwijze volgens conclusie 46, met het kenmerk, dat gasvormig tetrachloorkoolstof wordt verwijderd uit de reactor met de gasvormige chloreringsprodukten, wordt gecondenseerd en wordt teruggeleid naar de reactor.The process according to claim 46, characterized in that gaseous carbon tetrachloride is removed from the reactor with the gaseous chlorination products, condensed and returned to the reactor. 48. Werkwijzen als beschreven in de be-15 schrijving en/of voorbeelden. 80 0 0 8 9348. Methods as described in the description and / or examples. 80 0 0 8 93
NL8000893A 1979-03-26 1980-02-13 METHOD FOR PREPARING DRILL TRICHLORIDE. NL8000893A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/023,858 US4210631A (en) 1979-03-26 1979-03-26 Preparation of boron trichloride
US2385879 1979-03-26
US4329279 1979-05-29
US06/043,292 US4213948A (en) 1979-05-29 1979-05-29 Preparation of boron trichloride
US8073679A 1979-10-01 1979-10-01
US8073679 1979-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8000893A true NL8000893A (en) 1980-09-30

Family

ID=27362200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8000893A NL8000893A (en) 1979-03-26 1980-02-13 METHOD FOR PREPARING DRILL TRICHLORIDE.

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3011246A1 (en)
IT (1) IT1130327B (en)
NL (1) NL8000893A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
IT8020917A0 (en) 1980-03-26
IT1130327B (en) 1986-06-11
DE3011246A1 (en) 1980-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7046885B2 (en) How to make chlorinated hydrocarbons
JP6258973B2 (en) Chlorinated hydrocarbon production process
RU2392260C2 (en) Hydrofluoroalkane synthesis method
JP7064112B2 (en) Method
US8889929B2 (en) Process to make 1,1,2,3-tetrachloropropene from 1,1,3-trichloropropene and/or 3,3,3-trichloropropene
WO2003045880A1 (en) Photochlorination of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane
NO152087B (en) DEVICE FOR TREATING SUBSTANCES IN LIQUID, SEMI-FLOATING OR PASTEFORM PHASE WITH ANOTHER PHASE
ES2232077T3 (en) PROCEDURE FOR PREPARATION OF HALOGENATED HYDROCARBONS.
KR100223138B1 (en) Process for the preparation of 1,1-dichloro-1-fluoroethane
US3920761A (en) Production of vinyl chloride
NL8000893A (en) METHOD FOR PREPARING DRILL TRICHLORIDE.
KR100472210B1 (en) Manufacturing method of 1,1-difluoroethane
US4233280A (en) Manufacture of anhydrous hydrogen chloride by combusting chlorine-containing organic substances
US3065280A (en) Production of methyl chloroform
US4210631A (en) Preparation of boron trichloride
McBee et al. Utilization of polychloropropanes and hexachloroethane
CA1281745C (en) Recovery of ethylene, chlorine and hc1 from vented waste gas from direct chlorination reactor
US4213948A (en) Preparation of boron trichloride
US2084937A (en) Purification of tetrachloroethylene
US4239738A (en) Method for producing boron trichloride
GB2045223A (en) Preparation of boron trichloride
US5770779A (en) Process for preparation of fluorinated hydrocarbons
US4188347A (en) Process for treating unreacted 1,2-dichloroethane from 1,2-dichloroethane cracking
NO744466L (en)
US3330877A (en) Process for the chlorination of unsaturated hydrocarbons and unsaturated chlorohydrocarbons

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed