168576. lajstromszámú szabadalom • Eljárás helyettesített klórbenzol-származékoknak benzolszulfokloridokból való előállítására
3 168576 4 Ily módon a reakcióidőt lényegesen csökkentjük, a mellékreakciók kiküszöbölésével a kapott, megfelelően helyettesített klórbenzol-származékok hozama gyakorlatilag kvantitatív, túlnyomórészt az elméleti hozam 97-100%-a között mozog. 5 A katalizátorhoz az aktívszenet előnyösen por alakban és kis mennyiségben alkalmazzuk. A benzolszulfoklorid kiindulási mennyiségére számítva az aktívszén mennyisége az 5 súly%-ot nem haladhatja io meg, általában azonban csupán 1 súly% alatti mennyiséget használunk. Á katalizátor másik komponenseként foszforhalogenideket, így PC13 -t, PCl5 -t, PBr 3 -t vagy PBr s -t vagy bomláskor szabad gyököket képező szerves azo-vegyületeket alkal- 15 mázunk. Ezek mennyiségét az aktívszénhez hasonlóan a kiindulási anyag mennyiségére számítva 5 súly%, előnyösen 2 súly% alatti mennyiségben vesszük. A reakciót széles hőmérsékleti tartományban ki- 20 vitelezhetjük. A reakciót végezhetjük az előállítandó klórbenzol forráspontján is, sőt adott esetben magasabb hőmérsékleten, amikor az előállítandó klórbenzol a reakciókeverékből kidesztillálódik. Az esetek többségében 100—200 C° közötti 25 hőmérséklet is elegendő. A hőfok minden esetben az alkalmazott benzolszulfokloridtól, a katalizátortól és az előállítandó klórbenzoltól is függ. A reakciót közömbös oldószerben vagy oldószer nélkül hajthatjuk végre. Alkalmas oldószernek mi- 30 nősültek rövidszénláncú perklórozott alkán- és alkén-származékok, például széntetraklorid, hexaklóretán, tetraklóretilén és hasonlók. Az oldószer nélkül történő kiviteli mód egyszerűbb és gazdaságosabb. 35 A reakciót lombikban, reakcióedényben, oszlopban- vagy más alkalmas. berendezésben hajthatjuk végre. A találmány szerinti reakció egylépéses, azonban a klór kihasználására való tekintettel előnyös a két- 40 adott esetben háromlépéses kiviteli mód. Ezzel az intézkedéssel elérjük, hogy ha az első lépésben tiszta klórt adagolunk, és innen a klórhidrogén, klór és kéndioxid keverékéből álló véggázt a második lépésbe vezetjük, akkor a második lépésben a véggáz már csak klórhidrogént és kéndioxidot tartalmaz. Ezzel az intézkedéssel elérjük, hogy elméleti mennyiségű klórt használunk fel és két komponensből álló véggázt kapunk, amely lehetővé teszi, hogy az üzemeltetés gazdaságos legyen. A találmányt az alábbi példák kapcsán szemléltetjük: 1-5. példa p-Klórbenzotriklorid előállítása A következő kísérletsorozatot p-klórbenzotriklorid előállítására elektromos fűtésű üvegből készült klórozótoronyban hajtjuk végre. A torony hosszának átmérőjéhez való aránya 30:1. A torony alsó részén klórbevezető kapillárist és felső részén hőmérőt és visszafolyató hűtőt helyezünk el. A toronyba 190,6 súlyrész p-toluolszulfokloridot, 1 súlyrész por alakú aktívszenet és megfelelő mennyiségű súlyrész foszforhalogenidet táplálunk. A foszforhalogenid mennyiségét az 1. táblázatban tüntetjük fel. A klórozóoszlop tartalmát 140C°-ra melegítjük fel, majd ezután 50 súlyrész/óra adagolási sebességgel 2,5 órán át klórt vezetünk az oszlopba, miközben a hőmérsékletet fokozatosan 200C°-ra emeljük. Ezután a klóradagolást 25 súlyrész/órá-ra csökkentjük és a klórozást további 5 órán át folytatjuk. A reakciót akkor fejezzük be, amikor a véggázban több klórhidrogén nem mutatható ki. Az 1—3. példákban az ossz klórfelhasználás 250-270 súlyrész. A klórozótorony 100C°-ra történő lehűtése és az aktívszén szűrése után technikai minőségű p-klórbenzotrikloridot kapunk. Fenti módon kivitelezett kísérletek eredményeit, amelyeket különböző katalizátorok felhasználásával, aktívszén jelenlétében, illetve aktívszén nélkül végeztünk, az 1. táblázatban foglaljuk össze. 1. táblázat Példa Katalizátor p-Klórbenzotriklorid hozama - Megjegyzés Példa fajta mennyiség súlyrész súlyrész tisztaság % elméleti érték % - Megjegyzés 1 PCI3 4 231 98 98,5a > technikai 2 PC1S 5 217 100 94,3a > desztillált 3 PBr3 7,9 227 100 98,6a > desztillált 4 PC13 4 191 97,8 81,4b > desztillált 5 PC1S 5 186 84,9 68,7b > desztillált a) a találmány szerinti eljárással aktívszén felhasználásával. b) aktívszén felhasználása nélkül.
