PL175309B1

PL175309B1 - Sposób wytwarzania mieszanin związków etylometyloołowiowych

Info

Publication number: PL175309B1
Application number: PL93298188A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Jaworski; Piotr Stefaniak
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1998-12-31

Abstract

Sposób wytwarzania mieszanin zwiazków etylometyloolowiowych o wzorze ogólnym Pb(CH3)4-n (C2H5)n, w którym n oznacza 0 lub liczbe naturalna 1, 2 , 3 lub 4 na drodze reakcji zwiazku olowiu o wzorze PbX, w którym X oznacza atom tlenu, siarki lub dwa atomy chloru ze zwiazkami glinoorganicznymi, w obecnosci chlorku potasu, chlorku sodu, anizolu lub benzonitrylu, w srodowisku rozpuszczalnika organicznego, znam ienny tym, ze jako zwiazek glinoorganiczny stosuje sie trimetyloglin i trietyloglin, zas reakcje prowadzi sie najpierw z trimetyloglinem, a nastepnie z trietyloglinem lub najpierw z trietyloglinem, a nastepnie z trimetyloglinem lub mieszanina trimetyloglinu z trietyloglinem o stosunku molowym od 0,5 do 2, przy czym reakcje prowadzi sie w czasie 0,2 -1 2 godzin, w temperaturze 80 - 140°C, a na 1 mol zwiazku o wzorze PbX, w którym X ma podane wyzej znaczenie stosuje sie 0,5 - 2 moli chlorku sodu, chlorku potasu, anizolu lub benzonitrylu i 0,5 - 2 moli mieszaniny trimetyloglinu i trietyloglinu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania związków etylometyloołowiowych zawierających wszystkie możliwe związki o ogólnym wzorze Pb(Cft)4-dC^H5)n, gdzie n oznacza 0 lub liczbę naturalną 1, 2, 3 lub 4. Mieszaniny te mają zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym jako środki antydetonacyjne, podwyższające liczbę oktanową skuteczniej, niż stosowane obecnie tetrametylo- lub tetraetyloołów bądź też ich mieszaniny fizyczne.

Znany jest sposób otrzymywania mieszaniny związków etylometyloołowiowych z mieszaniny tetr:a^^^;ylo- i tetraetyloołowiu w obecności chlorku glinu, fluorku boru lub związków alkilochloroglinowych jako katalizatorów (G. A. Russel, J. Am. Chem. Soc., 1959, 81, 4815 i 4825). Sposób ten jest wieloetapowy wymaga bowiem otrzymania najpierw tetrametylo- i tetraetyloołowiu, a następnie poddania ich mieszaniny reakcji w obecności podanych wyżej katalizatorów.

Z polskiego opisu patentowego nr 107 936 znany jest sposób polegający na reakcji tetrametyloołowiu z trietyloglinem lub związkami chloroetyloglinowymi lub też tetr^a^l^t^^loołowiu z trimetyloglinem lub związkami chlorometyloglinowymi.

Z polskiego opisu patentowego nr 89 645 znany jest sposób wytwarzania mieszaniny związków metyloetyloołowiowych w reakcji czterometyloołowiu z czteroetyloołowiem w obecności katalizatora zawierającego metylodwuchloroglin i związki chloroołowiowe.

We wszystkich wyżej przedstawionych procesach do środowiska reakcji wprowadza się chlor, który korzystnie wpływa na możliwość zapoczątkowania reakcji i jej dalszy przebieg, poprawia bowiem kwasowość atomu glinu. Dotychczas uważało się, że pewna ilość chloru jest w tych reakcjach niezbędna. Z drugiej jednak strony chlor jest przyczyną powstawania niepożądanych produktów ubocznych, a przy zbyt dużej ilości może wręcz zablokować reakcję.

Celem wynalazku było opracowanie takiego sposobu otrzymywania mieszanin związków etylometyloołowiowych, który pozwoliłby wyeliminować chlor z substratów stosowanych w reakcji.

Sposób wytwarzania mieszanin związków etylometyloołowiowych o wzorze ogólnym Pb(CH3)4-n(C₂H 5)n, w którym n oznacza 0 lub liczbę naturalną 1, 2, 3 lub 4 charakteryzuje się tym, że związek ołowiu o wzorze PbX, w którym X oznacza atom tlenu, siarki lub dwa atomy chloru poddaje się reakcji w obecności chlorku potasu, chlorku sodu lub anizolu lub benzonitrylu, w środowisku rozpuszczalnika organicznego, najpierw z trimetyloglinem, a następnie z triety175 309 loglinem lub najpierw trietyloglinem, a następnie z trimetyloglinem lub mieszaniną trimetyloglinu z trietyloglinem w stosunku molowym od 0,5 do 2. Reakcję prowadzi się w czasie 0,2 -12 godzin, w temperaturze 80 - 140°C. Na 1 mol związku o wzorze PbX, w którym X ma podane wyżej znaczenie, stosuje się 0,5 - 2 moli chlorku potasu, chlorku sodu, anizolu lub benzonitrylu i 0,5 - 2 moli mieszaniny trimetyloglinu i trietyloglinu. Jako rozpuszczalniki organiczne korzystnie stosuje się n-heptan, benzen, toluen, p-ksylen, mieszaniny ksylenów i/lub ich mieszaniny.

Sposób według wynalazku pozwala na otrzymanie produktu o wymaganych parametrach w jednoetapowym procesie, w którym nie istnieje niebezpieczeństwo powstawania niepożądanych produktów ubocznych powstających w wyniku chlorowania, a co za tym idzie otrzymuje się produkt o wyższym stopniu czystości.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

Przykład I. Do zawiesiny 2,23 g (0,01 mola) denku ołowiu (II) i 0,74 g (0,01 mola) chlorku potasu w 5 ml p-ksylenu dodaje się w temperaturze 140°C 0,72 g (0,01 mola) trimetyloglinu i 1,14 g (0,01 mola) trietyloglinu i utrzymuje temperaturę 140°C przy jednoczesnym mieszaniu przez 12 godzin. Następnie mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury ok. 0°C i wolno hydrolizuje rozcieńczonym kwasem solnym (1:10). Warstwę organiczną destyluje się pod zmniejszonym ciśnieniem p=27 hPa. Otrzymuje się 0,06 g tetrametyloołowiu, 0,11 g etylotrimetyloołowiu, 0,16 g dietylodimetyloołowiu, 0,14 g metylotrietyloołowiu i 0,09 g tetraetyloołowiu.

Przykład II. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 110°C przez 2 godziny, otrzymuje się 0,04 g tetrametyloołowiu, 0,08 g etylotrimetyloołowiu, 0,12 g dietylodimetyloołowiu, 0,15 g metylotrietyloołowiu i 0,07 g tetraetyloołowiu.

Przykład III. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast tlenku ołowiu (II) dodaje się siarczek ołowiu (II) w ilości 2,40 g (0,01 mola) i reakcję prowadzi się w temperaturze 140°C przez 2 godziny, otrzymuje się 0,04 g tetrametyloołowiu, 0,07 g etylotrimetyloołowiu, 0,10 g dietylodimetyloołowiu, 0,11 g metylotrietyloołowiu i 0,07 g tetraetyloołowiu.

Przykład IV. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast tlenku ołowiu (II) dodaje się 2,78 g (0,01 mola) dichlorku ołowiu (II) i reakcję prowadzi się w temperaturze 140°C przez 1,5 godziny, otrzymuje się 0,03 g tetranetyloołowiu, 0,08 g etylotrimetyloołowiu, 0,10 g dietylodimetyloołowiu, 0,10 g metylotrietyloołowiu i 0,05 g tetraetyloołowiu.

Przykład V. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że dodaje się 1,44 g (0,02 mola) trimetyloglinu i 2,28 g (0,02 mola) trietyloglinu i reakcję prowadzi się w 135°C przez

1,5 godziny, otrzymuje sitę 0,10 g tt^t^I^ϋmn^tt^lt^<^ł^<^wiu, 0,16 g etylotrimetyloołowiu, 0,30 g dietylodimetyloołowiu, 0,24 g metylotrietyloołowiu i 0,15 g tetraetyloołowiu.

Przykład VI. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast chlorku potasu dodaje się 0,58 chlorku sodu i reakcję prowadzi się w temperaturze 140°C przez 2 godziny, otrzymuje się 0,04 g tetrametyloołowiu, 0,09 g etylotrimetyloołowiu, 0,15 g dietylodimetyloołowiu, 0,13 g metylotrietyloołowiu i 0,06 g tetraetyloołowiu.

Przykład VII. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast chlorku potasu dodaje się 0,08 g (0,01 mola) anizolu, a zamiast p-ksylenu dodaje się 5 ml toluenu i reakcję prowadzi się w temperaturze 110°C przez 2 godziny, otrzymuje się 0,04 g tetrametyloołowiu, 0,08 g etylotrimetyloołowiu, 0,09 g metylotrietyloołowiu i 0,06 g tetraetyloołowiu.

Przykład VIII. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że dodaje się 0,36 g (0,005 mola) trimetyloglinu i 1,80 g trietyloglinu i reakcję prowadzi się w temperaturze 140°C przez 1,5 godziny, otrzymuje się 0,03 g tetrametyloołowiu, 0,08 g etylotrimetyloołowiu, 0,10 g dietylodimetyloołowiu, 0,16 g metylotrietyloołowiu i 0,22 g tetraetyloołowiu.

Przykład IX. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że dodaje się 4,46 g (0,02 mola) tlenku ołowiu (II), 0,36 g (0,05 mola) trimetyloglinu i 0,57 g (0,005 mola) trietyloglinu oraz 0,37 g (0,005 mola) chlorku potasu i reakcję prowadzi się w temperaturze

175 309

140°C przez 0,2 godziny, otrzymuje się 0,04 g tetrametyloołowiu, 0,07 g etylotrimetyloołowiu, 0,12 g dietylodimetyloołowiu, 0,09 g metylotrietyloołowiu i tetraetyloołowiu.

Przykład X. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast chlorku potasu dodaje się 1,03 g (0,01 mola) benzonitrylu, a zamiast p-ksylenu dodaje się 5 ml benzenu i reakcję prowadzi się w temperaturze 80°C przez. 2 godziny, otrzymuje się 0,03 g tetrametyloołowiu, 0,06 g etylotrimetyloołowiu, 0,09 g dietylodimetyloołowiu, 0,07 g metylotrietyloołowiu i 0,06 g tetraetyloołowiu.

Przykład XI. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast p-ksylenu dodaje się mieszaninę ksylenów w ilości 5 ml i reakcję prowadzi się w temperaturze 135°C przez

1,5 godziny, otrzymuje się 0,08 g tetrametyloołowiu, 0,13 g etylotrimetyloołowiu, 0,23 g dietylodimetyloołowiu, 0,16 metylotrietyloołowiu i 0,10 g tetraetyloołowiu.

Przykład XII. Postępując analogicznie jak w przykładzie I z tym, że zamiast p-ksylenu dodaje się 5 ml n-heptanu i reakcję prowadzi się w temperaturze 95°C przez 2 godziny, otrzymuje się 0,03 g tetrametyloołowiu, 0,06 g etylotrimetyloołowiu, 0,09 g dietylodimetyloołowiu, 0,07 g metylotrietyloołowiu i 0,05 g tetraetyloołowiu.

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

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania mieszanin związków etylometyloołowiowych o wzorze ogólnym Pb(CH3)4-n(C2H5)_n, w którym n oznacza 0 lub liczbę naturalną 1, 2, 3 lub 4 na drodze reakcji związku ołowiu o wzorze PbX, w którym X oznacza atom tlenu, siarki lub dwa atomy chloru ze związkami glinoorganicznymi, w obecności chlorku potasu, chlorku sodu, anizolu lub benzonitrylu, w środowisku rozpuszczalnika organicznego, znamienny tym, że jako związek glinoorganiczny stosuje się trirmet^/loglin i trietyloglin, zaś reakcję prowadzi się najpierw z trimetyloglinem, a następnie z trietyloglinem lub najpierw z trietyloglinem, a następnie z trimetyloglinem lub mieszaniną trimetyloglinu z trietyloglinem o stosunku molowym od 0,5 do 2, przy czym reakcję prowadzi się w czasie 0,2-12 godzin, w temperaturze 80 - 140°C, a na 1 mol związku o wzorze PbX, w którym X ma podane wyżej znaczenie stosuje się 0,5 - 2 moli chlorku sodu, chlorku potasu, anizolu lub benzonitrylu i 0,5 - 2 moli mieszaniny trimetyloglinu i trietyloglinu.