172714. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nem gélesedő N,N-diallil-diklór-acetamid előállítására
5 172714 6 Üzemi termelés szempontjából a diklór-acetil-klorid adagolási sebességének, a kívánt reakcióhőmérséklet és pH megadott értéken tartásával, a lehető leggyorsabbnak kell lennie. A diklór-acetil-klorid gyors adagolási sebességénél, kitűnő kitermelés eléréséhez, kritikus tényező a rendkívül jó keverés biztosítása. A fázisok elválasztása után a vizes fázist elöntjük, míg a nyers N,N-dialIil-diklór~acetamidból az oldott vagy a magával ragadott víz és a feleslegben levő diallil-amin eltávolítására a szerves fázist előnyösen mintegy 100 Hgmm nyomáson, és előnyösen 80 C° hőmérsékleten mintegy maximum 1 órán keresztül lepároljuk (sztrippeljük). A kinyert N,N-diallil-dikiór-acetamid >95% tisztaságú, lényegében aminsó mentes, fő szennyezésként csak a kiindulási diallil-amint tartalmaz. Az N,N-diallil-diklór-acetamidot a bemért diallil-aminra vonatkoztatva 80% fölötti elméleti kitermeléssel, és a bemért diklór-acetil-kloridra vonatkoztatva rendszerint 80% fölötti elméleti kitermeléssel kapjuk. A lepárlási műveletet azért folytatjuk le, hogy visszanyerjük a felesleges mennyiségű diallil-amint és tovább tisztítsuk és így kereskedelmi forgalomra alkalmassá tegyük az N,N-diallil-diklór-acetamidot. A lepárlást valamely szokásos lepárló készülékben végezzük, amely alkalmas a diallil-amin és a víz maximális eltávolítására, a lehető legalacsonyabb hőmérsékleten és a legrövidebb idő alatt. A találmány szerinti eljárást a következő példákkal szemléltetjük. 1. példa Terelőlapokkal és erős keverővei ellátott 1893 literes reaktorba, melyhez keringtetővezetéken keresztül egy külső csőköteges hőcserélő és szivattyú csatlakozik a reakcióhő eltávolítása céljából, 723 liter vizet mérünk be. Ezután a keverőt és a szivattyút elindítjuk, majd 265 liter 50%-os nátriumhidroxid-oldatot öntünk a reaktorba. Az oldási hőt a külső hőcserélővel vezetjük el. Amikor a hőmérséklet 30C°alá csökken, az előző sarzsból visszanyert 110 liter 71 súly% diallil-amint és 20 súly% vizet tartalmazó diallil-amint, majd 387 kg friss diallil-amint mértünk a reaktorba. A szivattyú szívócsonkján keresztül 590 kg diklór-acetil-kloridot adunk a reakcióelegyhez olyan sebességgel, hogy a reakcióele^y hőmérséklete a szivattyú kilépő nyílásán 30 C° vagy ez alatti hőmérsékletű legyen. A diklór-acetil-klorid adagolás befejezése után a pH 13. Ezután a kapott vizes és szerves kétfázisú rendszert 1 órán keresztül szétválni hagyjuk, majd a vizes fázist leeresztjük és elöntjük. A nyers terméket, a csekély mennyiségű oldott és magával ragadott vizet, valamint a felesleges diallil-amint tartalmazó szerves fázist, a lepárlási művelet előtt egy közbenső tárolótartályba vezetjük. A nyers terméket folyamatosan, egy 100 Hgmm nyomáson és 80 C° fejhőmérsékleten működtetett, esőfilmes bepárlóba tápláljuk. A kapott gőz-folyadék elegyet folyamatosan egy töltetes oszlopba tápláljuk, melyben az N,N-diallil-diklór-acetamidból ellenáram nitrogéngáz-bevezetéssel a visszamaradt vizet és a diallil-amint 100 Hgmm kolonna-nyomáson eltávolítjuk. A gőzöket 5 C° hőmérsékletű hűtő alkalmazásával kondenzáljuk, és a főleg vizet és diallil-amint tartalmazó kondenzátumot felhasználjuk a következő reakcióhoz. A kolonna aljában maradt terméket a csapvíz hőmérsékletére hűtjük, a szilárd terméket izolálás céljából szűqük és tároljuk. Kitermelés: mindegyik kiindulási anyagra számítva: 82%. Analízisadatok szerint a termék 97% N,N-diallil-diklór-acetamidot, 0,06% vizet, 1,0% diallil-amint és 1,94% tovább nem analizálható N,N-diallil-diklór-acetamid-polimert tartalmaz. A termék gél-képződés nélkül alakítható át készítménnyé. 2. példa Jeges-vizes fürdőbe helyezett 3 literes, áramlástörővei ellátott gömblombikba bemérünk 1450 g 17%-os nátriumhidroxid-oldatot, majd 545 g diallil•amint. A lombik és a jeges-vizes fürdő keverését elindítjuk. Amikor a nátriumhidroxid-oldat és a diallil-amin elegyének hőmérséklete eléri a kívánt reakcióhőmérsékletet (29 C°), egy kalibrált, a folyadék felszíne alá érő csővel ellátott csepegtetőtölcsérből 748 g diklór-acetil-kloridot vezetünk a reakcióelegybe olyan sebességgel, hogy közben a reakcióelegy hőmérsékletét 29 C°-on tartsuk. A diklór-acetil-klorid : diallil-amin : 100% nátriumhidroxid mólaránya 0,947 :1,00 : 1,09. A diklór-acetil-klorid beadagolása után a vizes fázis pH-ja 13,0—13,5. A kétfázisú elegyet hagyjuk szétválni, majd leengedjük az alsó vizes fázist és elöntjük, míg a felső szerves fázist (nyers termék) 1 literes háromnyakú gömblombikba átöntjük lepárlás céljából. A nyers terméket állandó hőmérsékletű vízfürdővel 70 C° hőmérsékletre melegítjük és 10—20 Hgmm nyomáson 1 órán keresztül lepároljuk nitrogéngáz bevezetés közben, olyan sebességgel, hogy az elmenő gáz a folyadékot magával ragadja. Ennél a műveletnél a nyers termékből az oldott és magával ragadott vizet, valamint a felesleges diallil-amint eltávolítjuk. A gőzöket előbb vízzel hűtött hűtőben, majd izopropanol és alkohol elegyében oldott száraz jéggel hűtött hűtőben kondenzáljuk. A kondenzátum elsősorban vízből és diallil-aminból áll, melyet a következő reakcióba visszacirkuláltatunk, vagy elöntünk. A lepárolt terméket szobahőmérsékletre hűtjük, és a szilárd anyag eltávolítására 5 Whatman szűrőpapíron szüljük. Kitermelés diklór-acetil-kloridra számítva: 80,6%. diallil-aminra számítva: 91,1%. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
