157769. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú acetanilid ipari előállítására

3 157769 4 rikus nyomáson történő desztilláció után visszamaradt reagálatlan reakciókomponenseket és a reakció közben képződött vizet 100—250 torr csökkentett nyomáson legfeljebb 160 C°-ig terjedő hőmérsékletig nitrogén átszívatása közben ledesztiMljuik, az esetleges maradék anilkutartalmat acetanhidrid beadagolásával acetaniliddé alakítjuk át és a közben képződött ecetsavat vízgőzzel kifuvatjuk, majd a még visszamaradt ecetsav és víznyomokat nitrogéngáz átszívatása közben legfeljebb 160 C°-ig terjedő hőmérsékleten 100—250 torr csökkentett nyomáson ledesztilláljuk. Az így kapott termék lemezelve világos krémszínű, az ecetsav és anilin tartalma 0,1—0,2 %, olvadáspontja 113,6—113,8 C° (irodalmi o.p.: 114 C°) stabilis, színe állás közben sem változik. A nagytisztaságú acetanilid előállítására irányuló kísérleteinkben azt tapasztaltuk, hogy az acetaniliddá történő konverzió előtt és azt követően is bekövetkezik a reakcióelegyben jelenlévő anilin oxidációja, az oxidált termékek pedig a végtermékből csak igen nagy ráfordítás és hozamveszteség árán távolíthatók el. A kiindulási anyagként használt anilin autooxidációja állás közben ismeretes és feltehetően levegő, ill. oxigén jelenléte okozza. Az anilin autooxidációja sav, pl. ecetsav jelenlétében, továbbá fém vagy ultraibolya besugárzás hatására, végül emelt hőmérsékleten is fokozódik és még stabilizáló szerek jelenlétében sem gátolható meg teljes mértékben. Ha anilint és ecetsavat iners légkörben, pl. nitrogéngázban reagáltatunk, akkor az oxidáció még nem küszöbölhető ki, mivel a reakcióelegyben jelenlevő levegő, ill. oxigén nyomok jelenléte is elegendő, feltehetően katalitikus hatás folytán, az oxidált termékek képződéséhez. Az anilin, ill. a részben átalakult acetanilid oxidációja felismerésünk szerint csak akkor gátolható meg, ha a reakcióelegyben oldott oxigén, ill. levegő kiűzése után állandóan nitrogént tartalmaz. A nitrogén jelenléte a reakcióelegyben már 0,01 térf.%-ban elegendő ahhoz, hogy az oxidáció megakadályozható és a végtermék javított minősége és stabilitása biztosítható legyen. Az anilin és ecetsav átalakulása acetaniliddé a szokásosan használt hőmérsékleten általában 95%-ig megy végbe. A maradék anilin tartalom jelenléte a megemelt hőmérsékleten történő továbbtisztítási műveleteket rendkívül kényessé teszi, mivel sav jelenlétében az anilin oxidációjának reakciósebessége igen magas, másrészt azért is, mert a reagálatlanul maradt kiinduló anyagok, ill. a reakció közben képződött víz csak igen magas hőmérsékleten távolítható él. Ha azonban a tisztítási művelet, ill. az utóreagáltatás átbufoorékoltaitott oldott nitrogén jelenlétéiben történik, akkor az oxidációs veszély kiküszöbölhető, sőt az a meglepő előny származik, hogy a reagálatlanul maradt kiinduló anyagok eltávolítása is alacsocsonyabb hőmérsékleten rendszerint 150 C°-ig megvalósítható. Ennek megfelelően a szokásos 180—240 C°-os hőmérsékleti értékek, sőt a szükséges légritkítás mértéke is jelentősen csökkenthető. A további előny abban mutatkozik, hogy az eddig ismert eljárásokkal ellentétben képződött végtermék .csaknem puríssimum tisztaságú, színes tárolásálló, fénnyel szemben nem érzékeny. A találmány szerinti eljárás kivitelezése során frissen ledesztillált vagy oxidációs termékektől mentes anilint 1 :1,2 mólarányban ecetsavval fénytől elzárt reaktorban nitrogéngáznak a reakcióelegyen történő átbuborékoltatása közben forrpontig hevítünk és nitrogénnel telítünk. A forrás kezdete után a nitrogéngáz bevezetését megszüntetjük és 3 óra hosszat a reakcióelegyet külső hőközlés nélkül reagáltatjuk, majd fokozatosan 150 C°-ra fűtjük fel. A reakció közben képződj vizet 2—3 tányéros oszlopon frakcionálva híg ecetsavval együtt ledesztilláljuk. A konverzió 95%-os. 3 literes deflegmátorhoz csatlakozó hűtővel, ánhidrid adagolóval, a lombik fenekéig érő perforált nitrogén bevezetővel ellátott és fénytől elzárt lombikba 1460 g desztillált anilint, 1200 g 100%-os ecetsavnak megfelelő, legalább 90% ecetsavat készítünk be. Az elegyét 5—10 liter nitrogén átbuborékoltatása közben 120 C°-ra melegítjük. A nitrogén oxigénmentesíti a légteret és gázzal telíti az elegyet. 3 órás forralás után a reakcióelegy hőfoka 116 C°-ra csökken. Ekkor ismét felmelegítjük a reakcióelegyet óránként 1 liter nitrogén átbuborékoltatása közben 5 óra leforgása alatt 122 C°-ra, erről a hőmérsékletről 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 .60 Az átalakult reakcióelegy tisztítását csökkentett nyomáson nitrogéngáz állandó átbuborékol-30 tatása közben 150 C°-on végezzük. A bevezetett nitrogén a reakcióelegyben jelenlevő maradék anilin és ecetsav eltávolítását intenzíven elősegíti, amikoris végeredményben a nyers termék anilintartalma 1—1,5 súly%-ra, víztartalma 0,1—0,2 35 sűly%-ra csökken. A maradék anilin emelt hőmérsékleten történő eltávolítása mellett számított mennyiségű ecetsavanhidrid beadagolásával utóacilezést végzünk. Az utóacilezés során képződött ecetsavat 250—300 torr csökkentett nyo.. máson vízgőz befuyatásával eltávolítjuk. A reakcióelegyben visszamaradt ecetsav és víznyomokat 150 C° hőmérsékleten nitrogén intenzív átbuborékoltatása közben 100—250 torr csökkentett nyomáson kifuvatjuk. Az előállított termék lemezelve világos krémszínű sav, anilin és víztartalma 0,2% alatt van. A termék színe állás közben nem változik, olvadáspontja 113,8 C°. A találmány szerintii eljárás részleteit az alábbi kiviteli példában szemléltetjük: 2