PL175061B1 - Sposób wytwarzania kwasu 2-(2-metylo-4-chlorofenoksy)-propionowego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania kwasu 2-(2-metylo-4-chlorofenoksy)-propionowego poprzez kondensację 2-metylofenolu z kwasem chloropropionowym w środowisku wodno-alkalicznym, a następnie chlorowanie otrzymanego kwasu 2-metylofenoksypropionowego za pomocą chloru lub podchlorynu sodowego, w obecności aktywatorów reakcji chlorowania, znamienny tym, że wodną mieszaninę kwasu 2-metylofenoksypropionowego, kwasu mlekowego i chlorku sodu oczyszcza się od nieprzereagowanego 2-metylofenolu do zawartości poniżej 0,5% i poddaje chlorowaniu równomolową ilością chloru gazowego lub podchlorynu sodu w obecności III-rzędowych amin alifatycznych lub heterocyklicznych, przy pH 6-11, w temperaturze 0-50°C, do wyczerpania wolnego kwasu 2-metylofenoksypropionowego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu 2-(2-metylo-4-chlorofenoksy)propionowego (MCPP), będącego środkiem chwastobójczym, stosowanym samodzielnie oraz w mieszankach z innymi herbicydami.

Znanym i wygodnym sposobem otrzymywania MCPP jest kondensacja kwasu 2-chloropropionowego z 2-metylofenolem w środowisku wodno-alkalicznym. Powstały w tej reakcji kwas 2-(2-metylofenoksy)-propionowy (MPP) wydziela się z mieszaniny reagującej i chloruje w fazie organicznej.

Znane są również sposoby bezpośredniego chlorowania MPP, bez wydzielania go z roztworu wodno-alkalicznego.

Według opisu patentowego Austrii nr 260910 kwas 2-(2-metylofenoksy)-propionowy otrzymany w reakcji kondensacji 2-metylofenolu z kwasem 2-chloropropionowym w środowisku wodno-alkalicznym, po wydzieleniu z mieszaniny reagującej i po wysuszeniu, w postaci zawiesiny w trichloroetylenie, chloruje się za pomocą SO2O2 w obecności węgla aktywnego. Otrzymuje się kwas MCPP o temp. topnienia 82-83°C z wydajnością bliską ilościowej.

Według innego opisu patentowego Austrii nr 262265 chlorowanie kwasu MPP w zawiesinie organicznej prowadzi się w obecności katalizatorów, którymi są I, II lub III rzędowe aminy alifatyczne i związki heterocykliczne zawierające azot lub IV rzędowe zasady amoniowe lub ich sole.

Według opisu patentowego Polski nr 139 857 wydzielony po kondensacji MPP przez stopienie i oddzielenie od fazy wodnej, chloruje się gazowym chlorem w temperaturze powyżej 80°C. Otrzymuje się techniczny kwas MCPP o czystości około 90% z wydajnością teoretyczną.

Opisano także w opisach patentowych Czechosłowacji nr nr 269031 i 272712 chlorowanie soli kwasu MPP w środowisku wodnym za pomocą podchlorynu sodowego, jednak reakcja przebiega z małą selektywnością oraz niewystarczającą wydajnością.

W opisanych sposobach otrzymywania kwasu MCPP metodą opartą na chlorowaniu kwasu MPP najlepsze wyniki otrzymuje się przy stosowaniu rozpuszczalnika organicznego jako środowiska oraz kosztowanego czynnika chlorującego jakim jest chlorek surfurylu. Obecność wody podczas chlorowania obniża ogólną wydajność oraz selektywność reakcji chlorowania.

Nieoczekiwanie okazało się, że stosując aktywatory reakcji jakimi są trzeciorzędowe aminy alifatyczne i heterocykliczne reakcję chlorowania MPP można prowadzić w zawiesinie lub roztworze wodnym zarówno chlorem jak i podchlorynem sodowym.

Sposobem według wynalazku MCPP otrzymuje się poprzez kondensację 2-metylofenolu z kwasem 2-chloropropionowym w środowisku wodno-alkalicznym, a następnie chlorowanie powstałego MPP za pomocą chloru lub podchlorynu sodowego w obecności aktywatorów reakcji chlorowania. Wodną mieszaninę kwasu MPP, kwasu mlekowego, chlorku sodowego i nieprzereagowanego 2-metylofenolu oczyszcza się do zawartości poniżej 0,5% 2-metylofenolu, a następnie

175 061 poddaje się reakcji z równomolową ilością chloru gazowego lub podchlorynu sodowego, w obecności III-rzędowej aminy alifatycznej lub heterocyklicznej użytej w ilości 0,5 do 7,0%, w temperaturze nie przekraczającej 50°C, przy pH reakcji 6-11, do pełnego wyczerpania wolnego kwasu MPP. Jako aktywatory reakcji stosuje się trzeciorzędowe aminy alifatyczne lub heterocykliczne dodawane w ilości 0,5 do 7,0% wag. w stosunku do użytego MPP. Umożliwiają one bezpośrednie chlorowanie MPP w mieszaninie pokondensacyjnej bez jej rozdzielania, z dużą selektywnością oraz dobrym przereagowaniem MPP. Jako aminy heterocykliczne korzystnie stosuje się pirydynę i 3,4-lutydynę.

Proces otrzymywania MCPP prowadzony sposobem według wynalazku jest prosty technologicznie i może być wykonywany w typowych reaktorach.

Przykład I. Do reaktora wyposażonego w mieszadło, płaszcz grzejno-chłodzący, termometr i pehametr wprowadza się 1 mol 2-metylofenolu i 1 mol 40% roztworu wodnego NaOH. Mieszaninę ogrzewa się do temperatury 90°C, rozpoczyna dozowanie 1,05 mola kwasu 2-chloropropionowego oraz równolegle 40% NaOH z taką prędkością, aby pH mieszaniny utrzymywało się w granicach 11-12, ttemperatura 105-110°C. Po wdozowaniu całej ilości kwasu 2-chloropropionowego mieszaninę reagującą wygrzewa się w temperaturze około 105°C w ciągu 2 godzin, dodając w razie potrzeby roztworu NaOH tak, aby pH utrzymywało się na poziomie powyżej 11. Następnie mieszaninę rozcieńcza się dodając około 20% wag. wody i wydestylowuje z parą wodną nieprzereagowany 2-metylofenol przy pH 7-8. Otrzymuje się około 30% roztwór soli sodowej kwasu 2-metylofenoksypropionowego (MPP) z wydajnością 92%, zawierający poniżej 0,5% 2-metylofenolu. Roztwór MPP rozcieńcza się do zawartości 15% MPP, alkalizuje do pH 8-9 za pomocą 20% NaOH, dodaje pirydynę w ilości 5% wag. w stosunku do MPP i schładza do temperatury około 10°C. Do tej mieszaniny, przy stałym mieszaniu wprowadza się chlor gazowy w ilości 0,92 mola w ciągu około 30 minut, równolegle dozując 20% NaOH, aby utrzymać pH reakcji w granicach 8-9. Temperatura chlorowanej mieszaniny podnosi się do 25-30°C. Otrzymany kwas MCPP wydziela się z mieszaniny reakcyjnej przez wykwaszanie kwasem solnym do pH 1-2 w temperaturze 85-90°C. Stop MCPP oddziela się od solanki i przemywa dwukrotnie gorącą wodą (90°C). Wydajność chlorowania w przeliczeniu na MPP wynosi 97% produktu o zawartości 96% MCPP.

Przykład II. Do 15% roztworu MPP o zawartości 2-metylofenolu poniżej 0,3%, otrzymanego jak w przykładzie I, dodaje się 1% 3,4-lutydyny i schładza do temperatury 10°C. Przy energicznym mieszaniu wprowadza się w ciągu 20 minut 0,95 mola podchlorynu sodowego o zawartości 170-180 g/l chloru czynnego. Podczas chlorowania utrzymuje się pH w granicach 8-9, dodając równolegle 20% kwas solny. Temperatura podczas chlorowania wzrasta do 2025°C. Zawartość reaktora bezpośrednio po zakończeniu chlorowania podgrzewa się do temperatury 80-90°C i wykwasza kwasem siarkowym do pH 1 -2. Stop MCPP oddziela się od solanki i przemywa dwukrotnie gorącą wodą o temperaturze 90°C. Otrzymuje się MCPP o czystości 96,5%, z wydajnością 98%.

Przykład III. Do 15% roztworu MPP zawierającego poniżej 0,3% 2-metylofenolu, otrzymanego jak w przykładzie I, dodaje się 5% DL-glutaminy i schładza do temperatury 10°C. Przy energicznym mieszaniu wprowadza się 0,95 mola podchlorynu sodowego zawierającego 170-180 g/l czynnego chloru. W czasie chlorowania utrzymuje się pH w granicach 8-9, dodając równolegle 10% kwas siarkowy. Temperatura mieszaniny wzrasta do 20-25°C. Bezpośrednio po zakończeniu chlorowania mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 80-90°C i wydziela MCPP w sposób opisany w przykładzie Π. Otrzymuje się produkt o czystości 96%, z wydajnością 98%.

175 061

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania kwasu 2-(2-metylo-4-chlorofenoksy)-propionowego poprzez kondensację 2-metylofenolu z kwasem chloropropionowym w środowisku wodno-alkalicznym, a następnie chlorowanie otrzymanego kwasu 2-metylofenoksypropionowego za pomocą chloru lub podchlorynu sodowego, w obecności aktywatorów reakcji chlorowania, znamienny tym, że wodną mieszaninę kwasu 2-metylofenoksypropionowego, kwasu mlekowego i chlorku sodu oczyszcza się od nieprzereagowanego 2-metylofenolu do zawartości poniżej 0,5% i poddaje chlorowaniu równomolową ilością chloru gazowego lub podchlorynu sodu w obecności III-rzędowych amin alifatycznych lub heterocyklicznych, przy pH 6-11, w temperaturze 0-50°C, do wyczerpania wolnego kwasu 2-metylofenoksypropionowego.