163388. lajstromszámú szabadalom • Eljárás trifluormetil csoportot tartalmazó aromás vegyületek nitrálására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 163388 c|> Bejelentés napja: 1971. III. 19. (BU—559) Módosítás napja: 1972. VIII. 15. Nemzetközi osztályozás: C 07 c 79/10,12 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1973.1. 28. Megjelent: 1975. V. 31. Feltalálók: Dr. Csanda Endréné oki. vegyészmérnök 12,5% Eifert Gyula oki. vegyészmérnök, 17,5% Dr. Hegedűs István oki. vegyész, 17,5% Küronya István oki. vegyészmérnök, 17,5% Schmidt Pál oki. vegyészmérnök, 17,5% Sövegjártó Ödön oki. vegyészmérnök, 12,5% Világi Egyed oki. kertészmérnök, 5,0%, Budapest Tulajdonos: Budapesti Vegyiművek, Budapest Eljárás trifluormetil csoportot tartalmazó aromás vegyületek nitrálására í A találmány az I. általános képlettel leírt helyettesített 3,5-dinitro-a,a,a-trifluor-toluolok előállítására vonatkozik, ahol Rt halogén atom R 2 pedig H atom vagy halogén atom. Ezek á vegyületek színezék és növényvédőszer gyártás alapanyagai. A I. képletű vegyületek előállítására több eljárás ismeretes (USP 2 257 093, FP 2 042 189). Az előállítást az 1. reakció egyenlet írja le. Ezek közös vonása, hogy a dinitro vegyület előállítását a II. képletű vegyületekből két lépésben végzik, és a nitráló elegyet úgy állítják össze, hogy kiinduláskor szabad S03-at és vizet ne tartalmazzon. A reakcióidő a 4-Cl-benzotrifluorid nitrálásánál 14 óra, á nitrálást a leírtak szerint elvégezve a kitermelés 57% (USP 2 257 093), 2,4-diklórbenzotrifluorid nitrálásánál 96 óra, a kitermelés 79 %. A reakció hőmérséklete a 4-Cl-benzotrifluorid nitrálásánál a szervesariyag adagolásánál 30 °C, az újabb adag nitrálósav hozzáadagolásakor 70 °C, majd az elegy hőmérsékletét 10 órán keresztül 95 °C-on tartják, befejezésül 2 órán keresztül 130 °C-on reagáltatják. A 2,4--diklór-benzotrifluorid nitrálásakor a reakció hőmérséklete 76± 1 °C. Kísérleteink célja olyan nitráló eljárás kidolgozása volt, amellyel jobb kitermelések érhetők el, nem kell a reakció lefutását külön nitrálósav adagolásával befolyásolni, és a reakció idő úgy lecsökken, hogy az eljárás folyamatos üzemű nitrálásra is alkalmas. Kísérleteink során arra az eredményre jutottunk, hogy HF és szabad SOs egyidejű jelenlétében a nitrálás lényegesen meggyorsul, ha ezekhez még megválasztjuk a megfelelő HN03 koncentrációt. 5 A HF adagolása a reakcióelegybe nem szükséges, ha a kiindulási vegyület 1—5%-ban —CF2 H csoportot tartalmazó aromás vegyületet tartalmaz, mely koncentrált savas oldatban szabad S03 jetenlétében HF fejlődése közben elhidrolizál. (Houben-Weyl.i Methoden der 10 organischen Chemie; V/3 463. o.) A reakció hőmérsékletét célszerűen úgy választjuk meg, hogy a nitrálandó —CF3 csoportot tartalmazó vegyület hidrolízise a lehető legkisebb mértékben menjen végbe. Ezt úgy érjük el, hogy a reakció kezdetén 40— 15 110 °C-on, majd a reakció befejezéséhez 130 °C-on tartjuk az elegy hőmérsékletét. Nitrálási eljárásunk a leírtak figyelembevételével célszerűen a 2. és 3. reakcióegyenletnek megfelelő úton helyettesített toluolokból előállított vegyületek nitrálá-20 sara alkalmas. A 2. reakciónál a hőmérséklet 80*-200°C,C1: levegő térfogatarány 95: 5,PC13 koncentráció 5 s% a reakcióelegyben. Az oldallánc klórozás után a terméket tisztítás nélkül fluorvegyületté alakítjuk vízmentes HF-dal a 3, reakcióegyenlet szerint, amely 25 során a reakció hőmérséklete 110—150 °C, a HF felesleg 5—15 mól%, a PCI5 koncentráció 1—5 s%, a reakció során alkalmazott nyomás 10—20 att. A 2. és 3. reakcióúton előállított II. képletű termék 30 1—5 %-ban tartalmazza a I. képletnek megfelelő—CF2H 163388 1
