156744. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszfortriklorid, foszfortiotriklorid és foszforpentaszulfid egyidejű előállítására
, 156744 'J ' 4 12P+15SC12 = IOPSCI3+P2S5 A reakciók akár fehér, akár vörös foszforral végrehajthatók, fehér foszfor használata előnyösebb, mert ez olcsóbb. A terméknek a mérgező, a gyúlékony, illetve levegőn gyorsan oxidálódó foszforral való szennyeződését úgy kerülhetjük el, hogy a dikén-diklóridot, vagy a kéndikloridot kis sztöchiometriai feleslegben alkalmazzuk. A találmány tehát foszfortiotriklorid és foszforpentaszulfid, valamint adott esetben foszfortriklorid egyidejű előállítására vonatkozik kéndikloridból, ill. dikén-dikloridból és foszforból 130 C,° alatti hőmérsékleten, a reakciótermék szükség szerinti szétválasztásával. A találmány lényege, hogy kéndikloridot és/vagy dikén-dikloridot 70 és 130 C° közötti hőmérsékleten iners oldószer jelenlétében foszforral reagáltatunk olyan mennyiségi arányban, hogy a reakcióban résztvevő kén és foszfor molarány 1 és 1,67, a klór és foszfor mólarány pedig 1,5 és 2,5 között legyen. Kiindulási anyagként fehér foszfort használhatunk, ezt iners oldószerben oldjuk. Iners oldószerként foszfortiotriklorid is alkalmazható. Az oldathoz kéndikloridot, dikén-dikloridot vagy ezek keverékét folyatjuk hozzá. A keletkezett termékelegyet lepárlással foszfortiotrikloridból és adott esetben foszfortrikloridból — valamint adott esetben iners oldószerből — álló fejpárlatra és fojszforpentaszulfidból álló fenéktermékre választjuk szét, majd szükség esetén a foszfortiotrikloridot frakcionált lepárlással választjuk el a foszfortrikloridtól és az oldószertől. Foszfortriklorid, foszfortiotriklorid és foszforpentaszulfid egyidejű előállítása esetén a foszfort és a dikén-dikloridot célszerűen 4:3 molarányban, ül. a foszfort és a kéndikloridot 1:1 molarányban reagáltatjuk egymással. Foszfortiotriklorid és foszforpentaszulfid egyidejű előállítása esetén a foszfort és a dikén-dikloridot 6:5 mólarányban, ill. a foszfort és a dikén-dikloridot 4:5 mólarányban reagáltatjuk egymással. A foszfortiotrikloridot és adott esetben a foszfortrikloridot részletekben desztilláljuk le, ill. a kivált foszforpentaszulfidot részletekben különítjük el a reakciókeverékből. A foszfornak az iners oldószerrel készült, 70—130 C°-ra melegített oldatához olyan ütemben adjuk hozzá a kéndikloridot, ül. a dikén-dikloridot, hogy a reakciókeveréket a visszafolyató hűtő alatt forrásban tartsuk. Jelentős technológiai előnye eljárásunknak az eddigiekhez képest az, hogy ezzel elkerüljük a foszfor és a kén egyesülése során fejlődő nagy reakcióhő elvezetésének nehézségeit. A foszforpentaszulfid esetében a 300 C° fölött lejátszódó egyesülési reakció erőteljes hűtésére szükséges folyékony hűtőközeg kezelése vagy a magas hőmérsékleten végrehajtott desztilláció, ül. a reaktor alkalmas kialakítása számos technológiai problémát vet fel, és különleges szerkezeti anyagok alkalmazását teszi szükségessé» Eljárásunkkal kiküszöböljük továbbá a foszforpentaszulfid desztillációval végzett előállításának azt a nehézségét, hogy a termék olvadáspontjának és forráspontjának közelsége miatt a hűtő könnyen eldugul. Eljárásunk végrehajtására nincs szükség erős hűtésre vagy magas hőmérsékleten végzett hőelvonó desztillációra. Á reakció 100 C°-ot alig meghaladó hőmérsékleten homogén fázisban, oldószernek, például előnyösen foszfortiotrikloridnak, tehát a reakciótermékek egyikének alkalmazásával hajtható végre, és a keletkező, viszonylag kis hőmennyiség a kiindulási anyagok szabályozott adagolásával, a reakciókeverék forralásával, és a gőzöknek visszafolyató hűtőben való kondenzálásával könnyen mérsékelhető, ül. kivonható a rendszerből. Az egyetlen műveletben három fontos vegyipari közbülső termék egyidejű keletkezésére vezető eljárás lényegesen egyszerűbb tehát, mint a termékek eddigi előállítása. Emellett a három termeik Leletikeizésének aránya a kiindulási anyagok arányának változtatásával a szükségletnek megfelelően tág határok között változtatható. A találmánynak az ad különleges jelentőséget, hogy a növényvédőszeriparban, nevezetesen a Captan, Phaltan és hasonló gombaölőszerek számára fontos közbülső termékként gyártott perklórmetilmerkaptánnak széndiszulfid klórozásávan való előállítása során melléktermékként kéndiklorid keletkezik, és ezt kénnel forralva az oldószerként jelenlévő széndiszulfidtól könnyebben elválasztható, jóval magasabb forráspontú dikén-dikloriddá alakítják át. A széndiszulfidtól desztillációval elválasztott dikén-diklorid az ipar szükségletét többszörösen meghaladó mennyisége miatt nagyrészt értékesíthetetlen, kellemetlen termék. Ezért a felesleges dikén-dikloridot eddig viszonylag költséges műveletekkel híg sósavból és elemi kénből álló hulladékká hidrolizálták, és ezt közömbösítés után részben a csatornába bocsátották, részben hulladéktelepre szállították. A találmány szerinti eljárás végrehajtásának egyik módja szerint számított mennyiségű fehér foszfort feloldunk az eljárás egyik termékeként. keletkezett foszfortiotrikloridban, és a 110—125 C°-ra melegített oldathoz visszafolyató hűtő alatt olyan részletekben adjuk a dikén-dikloridot és/vagy kéndikloridot, hogy a fejlődő reakcióhő a reakciókeveréket állandóan élénk forrásban tartsa. A reakció befejeztével a termékből kidesztüláljuk a foszfortrikloridot és a foszfortiotrikloridot, a foszforpentaszulfid pedig visszamarad. Tisztább terméket kapunk, ha a foszfortrikloridot és a foszfortiotrikloridot részletekben desztilláljuk le, és az egyes szakaszok között a reakcióközegből- eltávolítjuk a kikristályosodott foszforpentaszulfidot. Az alábbi példák az eljárás végrehajtási módjait szemléltetik, anélkül azonban, hogy a találmányt ezekre kívánnánk korlátozni. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
