167589. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izopropanol regenerálására alumínium-alkoholát-tartalmú oldatokból
167589 üzemű bepárlására, ha annak során az oldat viszkozitása jelentősen megnövekszik. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy sem merev, sem pedig lengőlapátos forgórész alkalmazásánál a bepárlást nem lehetett teljesen elvégezni, mivel az izopropanol mennyiségének csökkenésével az (I) általános képletű vegyület alumínium-alkoholátjait tartalmazó, nyúlós, ragacsos bepárlási maradék rakódott a forgórész lapátjaira és tengelyére, kitöltve a bepárló teljes belső terét. Meglepő módon azt találtuk, hogy az (I) általános képletű vegyület alumínium-alkoholátjai izopropanolos oldatukban károsodás nélkül bepárolhatók, az oldószerként jelenlevő és a kémiailag, alkoholátként kötött izopropanol együttesen, igen tisztán regenerálható, ha a Meerwein—Ponndorf-Verley -redukcióval nyert (I) általános képletű vegyület alumínium-alkoholjait izopropanolos oldatukban a hidrolízishez szükséges számított vízmennyiség 50-lf 0%-ának megfelelő mennyiségű víz, vízgőz vagy ezzel egyenértékű vizet tartalmazó ásványi savoldat hozzáadásával (I) általános képletű vegyületté hidrolizáljuk, és az oldatot filmbepárló készülékben folyamatosan bepárolva az izopropanolt kidesztilláljuk. Az alumínium-alkoholátok hidrolízisét egy vagy több szakaszban végezhetjük, pl. két részre bontva, elő- és főhidrolizist alkalmazhatunk, és az izopropanolos oldatot célszerűen a főhidrolizissel egyidejűleg filmbepárló készülékben folyamatosan bepárolva az izopropanolt kidesztilláljuk. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja szerint az alumínium-alkoholátok hidrolíziséhez szükséges számított vízmennyiség 70—100%-ának megfelelő mennyiségű víz, vízgőz vagy ezzel egyenértékű vizet tartalmazó ásványisavoldattal végezzük a hidrolízist. Ha az alumínium-alkoholátok hidrolízisét az elmé-10 15 20 25 30 35 letileg számított mennyiségnél valamivel kevesebb vízzel végezzük, a regenerálás hatásfoka ugyan néhány százalékkal romlik, mivel a kémiailag kötött izopropanol egy része nem szabadul fel, ugyanakkor azonban gyakorlatilag vízmentes izopropanolt nyerünk vissza, mivel az elbontatlan alumínium-alkoholátok mintegy szárítószerként hatnak. A találmány szerinti eljárás segítségével az (I) általános képletű vegyület előállításához felhasznált izopropanol mintegy 90—92%-a regenerálható, és a következő gyártásokhoz ismételten, minden további tisztítás vagy szárítás nélkül felhasználható, mivel nedvességtartalma mindössze 0,2-0,6%. Ugyanakkor a bepárlás folyamán az (I) általános képletű redukciós termékből álló bepárlási maradék meglepő módon nem károsodik és a filmreaktorból könnyen, porszerű formában eltávolítható további feldolgozásra. (A hidrolízis során képződött alumínium-oxidtól egyszerű kioldással eltávolítható a redukciós termék, és ezzel egyúttal elkerülhetők az ismert feldolgozási mód hátrányai is, amikor vizes ásványi savval végzett hidrolízis után a vizes oldatból csak többszöri szerves oldószeres extrakcióval lehet a terméket elkülöníteni.) Ha az alumínium-alkoholátok hidrolízisét a számítottnál kevesebb vízmennyiséggel végezzük, a bepárolt (I) általános képletű vegyület alumíniumoxid mellett kevés «r«.óVoíátot is tartalmaz. Ez azonban nem zavarja a u ^árlást, az anyag eltávolítását a reaktorból és a termék kioldását, amikor is azonnal lejátszódik e kevés alkoholát hidrolízise. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák segítségével részletesen ismertetjük. Az 1. 2. és 4. példában általános módszert írunk le, amellyel az alábbi táblázatban feltüntetett redukcióknál végezhetjük el a reakcióba bevitt izopropanol regenerálását. Kiindulási keton Redukciós termék Termelés Op.C° C° p-n it ro-acetof e non m-nitro-acetofenon p-nitro-a-acetamido-ß-hidroxi-pro-piofenon p-metil-szulfonil-a-acetamido-0-hid rox i-propiof enon 1-(4-nitrofeniD-etanol 1-(3-nitrofenil)-etanol 1-(4-nitrofenil)-2-acetamido-1,3 propándiol 1-(4-metilszulfe>nil)-2-acetamido-1,3-propándiol 87 83 90 87 62-63 164-165 173-174 138-141 2 Hgmm 1. példa 12,000 kg vízmentes izopropanolból, 0,650 kg. alumíniumforgácsból 0,68 kg szén-tetrakloridból és 0,001 kg higany(II)4cloridból előállított alumínium-izopropilátlalumínium-klór-izopropilát elegyhez 8 mól redukálandó ketont adva az oldószer egyrészének lehajtása után a Meerwein-Ponndorf-Verley redukciós termék 14,000 kg súlyú izopropilalkoholos oldatát kapjuk. A fenti oldatot adagoló szivattyúval egy 0,12 m aktív felületű, lengőlapátos forgórésszel felszerelt 55 60 65 rotációs filmreaktorba adagoljuk 0,300 kg/min. betáplálási sebességgel. A reaktort vízgőzzel fűtjük, a fűtőgőz hőmérséklete 145 C°. A Meerwein-Ponndorf-Verley-oldattal egyidejűleg a filmkészülék két különböző pontján vizet adagolunk 7,5-7,5 g/min. betáplálási sebességgel. A víz egyik felét a Meerwein—Ponndorf—Verley-oldat beadagolásával azonos magasságban, míg a másik felét a filmkészülék magasságának felénél tápláljuk be. A filmkészülék alsó részére lehulló bepárolt és részben kiszárított anyagot egy 120 C°-ra fűtött csigás kihordó berendezés segítségével távolítjuk el. A 2
