174007. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves hidrazinok előállítására
5 174007 6 hagyományos módon reagáltatjuk. A reakciót előnyösen szakaszosan végezzük, elképzelhető azonban folyamatos munkamódszer is, például a gáz és folyadékfázis egyenáramú vezetésével, amely jó eredménnyel valósítható meg. A hozam növelését amely a klóramin bevezetése közben a folyékony fázis intenzív keverésével valósítható meg, közelebbről is vizsgáltuk helyettesítetlen klóraminnak anilinnel történő reakciójánál, melynek során fenilhidrazin képződik. A reakció közelebbi vizsgálata során fény derült arra, hogy a klóramin a már képződött fenilhidrazinnal gyorsabban reagál, mint az anilinnel. Ha tehát a fenilhidrazin hosszabb ideig a képződési helyén marad — és ez az eset áll fenn a klóraminnal való érintkezési helyeken - hidrazobenzollá történő további reakció, valamint egyéb, a kívánt végtermék hozamát csökkentő mellékreakciók következnek be. A találmány szerinti eljárásnál ezek a kedvezőtlen reakciók azzal kerülhetők el, hogy a képződött fenilhidrazint a klóraminnak folyékony fázissal történő érintkezési helyéről gyorsan eltávolítjuk. Ha a klóramint a finomeloszlású folyékony fázissal hozzuk érintkezésbe, akkor a hidrazinveszteség a fenilhidrazinnak klóraminnal történő utóreakciója következtében az erős molekulamozgáson kívül - amely a folyadékcseppecskék mozgása miatt következik be - már a folyadékfelület megnagyobbodása következtében is csökken. A felület növelése ugyanis a felületen kisebb hidrazinkoncentrációt jelent és ezáltal annak valószínűsége növekszik, hogy a következő bevezetett klóraminmolekula egy aminomolekulával és nem hidrazinmolekulával találkozik vagyis inkább további hidrazin képződik és nem a már képződött hidrazin alakul át. A fenilhidrazinnak a képződés helyéről történő gyors eltávolítása következtében a folyékony fázis felületének megnövelése miatt lehetségessé vált a hozam csökkenése - inkább azonban emelése mellett — jóval magasabb fenilhidrazin-koncentrációt kialakítani a folyékony fázisban. Az ezáltal elérhető nagymértékű gazdaságosság a találmány szerinti módszert a klasszikus és a Fischer-féle fenilhidrazin előállítással (diazotált anilin szulíittal történő reakciója) egyenértékűvé, sőt kedvezőbbé alakítja át. Az Angew. Chem. Int. Ed. 6, (1) 84-85 (1967) cikkben leírt eljárás arilhidrazinok előállítására abban áll, hogy nátriumhidrazidot egy nátriumaíilszulfonáttal hidrazin-éter elegyben reagáltatnak. Ehhez az eljáráshoz képest is a találmány jelentős előnyökkel rendelkezik, mivel ott a kündulóanyagként használt nátriumhidrazidot először hidrazinból kell előállítani, és emiatt az eljárás gazdaságtalan és költséges. A találmány szerint a hidrazin képződése rendkívül egyszerűen és simán végbemegy, jóval gazdaságosabb, mivel a kiindulóanyagok klórból és ammóniából, illetve a megfelelő szerves aminból előállíthatok, vagyis a kiindulóanyagok kereskedelmi forgalomban levő olcsó vegyszereknek tekinthetők. A találmány szerinti eljárással előállított szerves hidrazinok - mint arra már előbbiekben rámutattunk - fontos köztitermékek gyógyászati végtermékek szintézisénél. Főként a fenilhidrazin fontos kiindulóanyag. A fenilhidrazin reagáltatására az acetecetsavas észterrel történő ismert reakciót soroljuk fel, amely a pirazolonsor szintézisének alapreakciója. Ennél a reakciónál nem szükséges a fenilhidrazint az anilinoldat mellől elválasztani. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák kapcsán közelebbről ismertetjük: 1. példa Az ábrán vázlatosan feltüntetett berendezésben dolgozunk. Ez a berendezés három lényeges részből áll: az 1 klóraminfejlesztőből, a 2 hűtőrészből és a 3 aminreaktorból. Az 1 klóramin-fejlesztő lényeges szerkezeti alkatrésze a 4 nikkel reakciócella, valamint a 4a nikkel klórfúvóka, amelynek tengelyirányú 5 csövén keresztül a reaktorba a klórt bevezetjük. A 6 beömlő csonk az ammónia, illetve a megfelelő amin adagolására szolgál. Mind a klórral, mind az ammóniával, illetve aminnal még egy további közömbös hígítógáz, így nitrogén vezethető be a reaktorba. A 4 reakciócella és a 4a klórfúvóka a 7 olajkeringtető fűtéssel fűthető, amellyel forró olajjal melegítjük a köpenyen keresztül a reakciócellát és a klórfúvókát. A felmelegítést klór és ammónia reagáltatása esetén körülbelül 320°C-ig végezzük. Az 1 klóramin-fejlesztőhöz közvetlenül csatlakozik a 2 hűtőrész. A hűtőrész a 8 hengeres csőcsonkból áll, amelynek a hűtőközeg bevezetésére 9 bevezető része van, ezen 10 beömlő csonk van elhelyezve, valamint a hűtőrész alsó részén tölcsérszerű 11 lezáró részből áll. A 10 beömlő csonkon keresztül a hűtőközeget a 12 vezetőgyűrűvel irányváltoztatásra késztetjük és a klóramin-fejlesztőből kilépő reakciógázáram irányában vezetjük. A 8 hengeres csőcsonk a szokásos szigetelőanyagból álló 13 szigetelő köpennyel van körülvéve. A 2 hűtőrész 11 tölcsérszerű kifolyása a 3 aminreaktorban a folyékony fázis felülete alá van bemerítve. A 14 szivattyú folyadékáramot hoz létre a bevezetési helyzetre keresztirányban és a 15 szivattyúval folyadék ellenáramot képzünk a kilépő gázárammal szemben. A kilépő gázáramot a 15 szivattyú folyadékeső áramán keresztül a 16 mosótoronyban ellenáramban kezeljük. A 16 mosótoronyból a hulladékgázt a 17 kivezetésen elvezetjük. A 4a klórfúvóka 5 beömlő csonkján keresztül 220 NI klórt a 6 beömlő csonkon keresztül 1,5 Nm3 ammóniát vezetünk be óránként a 7 olajkörfolyamatos fűtéssel körülbelül 320 °C-ra felmelegített klóramin-fejlesztő edénybe. Hűtő közegként nitrogént alkalmazunk, amelyet a 2 hűtőrészben ennek 10 beömlő csonkján keresztül 12Nm3/h mennyiségben bevezetünk. A nitrogénáramot a 12 koaxiális fúvókabetét segítségével először felfelé, majd lefelé irányítjuk oly módon, hogy a nitrogénáram egyenletesen és koaxiálisán lépjen ki a 12 fúvókabetét és a 3 reakciócella hőszigetelt végdarabja közötti szűk gyűrű alakú résen keresztül a 2 hűtőrész 8 hengeres csőcsonkjába. A nitrogénáram körülveszi a 3 reakciócellából forró állapotban kilépő klóra min-tartalmú gázáramot. A két egyenlő irányú gázáram egymással 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
