179462. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nitrozáló anyagoknak 1-klór-2,6-dinitro-4-(trifluor-metil)-benzolból való eltávolítására
3 179462 4 A találmány szerinti eljárás új módszert jelent dinitro-anilinek nitrózamin-koncentrációjának csökkentésére. A kiindulási vegyületet, az l-klór-2,6-dinitro4- -(trifluor-metil)-benzolt általában a megfelelő l-klór4-(trifluor-metil)-benzol nitrálásával állítják elő, az 1. reakcióvázlat szerint. Úgy gondoljuk, hogy az így előállított l-klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)■benzol szennyezésképpen, kis mennyiségben nitrozáló anyagokat tartalmaz, beleértve azokat a vegyületeket, melyek reagálva az aktuális nitrozáló anyagot képezik. Úgy véljük, hogy a nitrozáló anyagok nitrózaminokat képeznek, amikor az utóbb/elvégzett aminálási művelet folyamán az aminnal érintkeznek. A nitrozáló anyagok koncentrációját az 1 -klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolban csökkentve a találmány szerinti eljárás egyúttal bármilyen dinitro-anilin-termék nitrózamin-koncentrációját is csökkenti. A találmány eljárást ad meg az l-klór-2,6-dinitro-4-(trifluor-metil>benzolban levő nitrozáló anyagok koncentrációjának csökkentésére. Az eljárás szerint tetszőleges sorrendben 1. a nitrozáló anyagokat tartalmazó 1 -klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolt valamely szervetlen bázis vizes oldatával érintkeztetjük 50-100 C hőmérsékleten és adott esetben elválasztjuk a kezelt 1 -klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolt, 2. az l-klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzoi vizes keverékén az l-klór-2,6-dinitro4- (trifluor-metil)-benzollal nem reagáló gázt vezetünk át 50—100 °C hőmérsékleten és - adott esetben - a kezelt 1 -klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolt izoláljuk, és 3. adott esetben az 1. és/vagy a 2. műveletet tetszőleges számban megismételjük. A találmány szerinti eljárás többféle módon hajtható végre. A bázissal való kezelés egyidőben történhet a gázzal való kezeléssel. Úgy is eljárhatunk, hogy először a lúgos kezelést végezzük el és utána a gázzal való kezelést, akár vizes közegben, akár a bázis vizes oldatában. Számos lúgos kezelést alkalmazhatunk, amennyiben a lúgos kezeléseket gázzal való kezelések követik. Egy előnyös kivitelezésnél bázisként nátrium-karbonátot, gázként levegőt alkalmazunk, és a levegőztetést a lúgos kezeléssel egyidőben hajtjuk végre. Egy másik előnyös kivitelezésnél a karbonátoldattal való kezelést egy második kombinált kezelés követi vizes nátrium-karbonát-oldattai és levegőztetéssel. A találmány szerinti eljárásban a nitrozáló anyagokat tartalmazó 1-klór-2,6-dinitro- 4-(trifluor-metil)-benzolt folyékony fázisban kezeljük. A vegyület tiszta állapotban körülbelül 52 °C-on olvad meg. Általában alkalmas kezelési hőmérséklet az 50-100 °C Előnyösen 60-70 °C-ot használunk. Az alkalmazott bázis mennyisége nem kritikus, amennyiben elegendő a nitrozáló anyagok koncentrációjának csökkentéséhez. Általában annyi bázist kell alkalmazni, hogy a végső pH-érték 8-11 legyen. Ha egymást követő kezeléseket végzünk, kevesebb bázis szükséges a levegőztetési műveletnél, vagy a levegőztetést csak vizes közegben hatjuk végre, de a végső pH-értéknek most is 8—11 között kell lennie. A használt szervetlen bázis nátrium-karbonát, kálium-karbonát, nátrium-hidroxid vagy kálium-hidroxid lehet. Az alkalmazott gáz minősége nem kritikus, amenynyiben nem reagál az l-klór-2,6-dinitro-4- (trifluor-metilj-benzollal. Levegőt, nitrogént és széndioxidot kielégítő eredménnyel alkalmazunk. A gázbevezetés sebessége sem kritikus, ha az alkalmazott gáz összmennyisége hatásosan csökkenti a nitrozáló anyagok koncentrációját. Laboratóriumi szinten 450 ml/perc per 100 g l-klór-2,6- dinitro4-(trifluor-metil)-benzol levegőztetési ütem 30 perc kezelési idő esetén hatásosan csökkenti a nitrozáló anyagok mennyiségét. Laboratóriuminál nagyobb szinten 16—25 ml/perc per 100 g l-klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzol levegőztetési ütem 1/2 - 6 óra kezelési idő alatt kielégítően csökkenti a nitrozáló anyagok koncentrációját. Úgy látszik, hogy elválasztást nem alkalmazó, egyetlen kezelés esetében nagyobb mennyiségű gázt kell használni. A találmány szerinti eljárás lefolyását számos tényező befolyásolja, mint a nitrozáló anyagok kezdeti koncentrációja az 1 -klór-2,6-dinitro-4-(trifluor-metil)-benzolban, továbbá az a körülmény, hogy egy, vagy egynél több kezelést végzünk, a használt bázis mennyisége(i), az alkalmazott gáz térfogata és egyéb tényezők. Bár nincs megfelelő eljárás a nitrozáló anyagoknak az 1 -klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolban való meghatározására, a vegyület könnyen aminálható dinitro-anilinné, melynek nitrózamin-tartalma már standard módszerekkel elemezhető. Általában 1/2 — 2 óra kezelési idő elegendő. A dinitro-anilin végtermék nitrózamin-koncentrációja a találmány szerinti eljárással 20 ppm alá csökkenthető (a kezeletlen l-klór-2,6-dinitro- 4-(trifluor-metil)-benzol nitrózamin-koncentrációja általában 100—300 ppm). Az előnyös körülményeket a kiindulási anyagmennyiségek szabják meg. Laboratóriumi szinten az alábbi 2. és 3. példa mutatja be a legjobb kivitelezést. Üzemi szinten a legelőnyösebben a 7. példában leírt eljárást alkalmazzuk, azonban egy rövidebb második, például 1 órás kezelés igen hatásos a nitrozáló anyagok koncentrációjának csökkentése szempontjából és ugyanakkor lerövidíti a teljes kezelési időt. Mindegyik kivitelezésnél előnyösnek bizonyult, hogy az aminálás elvégzése előtt az l-klór-2,6-dinitro- 4-(trifluor-metil)-benzolt jól elválasztjuk a keverék vizes fázisától. A következő példákban a nitrózamin elemzését ismert módszerekkel hajtjuk végre, így gázkromatográfialángionizációs detektálás („GC—FID”), gázkromatográfiatömegspektroszkópia („GC—MS”), vagy gázkromatográfiahőenergia analízis („GC—TEA”) segítségével. 1. példa Egyetlen, egyidejűleg végzett kezelés Nátrium-karbonátot (6,25 g) vízzel (20 ml) elegyítünk és l-klór-2,6-dinitro4-(trifluor-metil)-benzolt (28,9 g) adunk hozzá körülbelül 70 °C-on. A keveréket a fenti hőmérsékleten élénken keverjük és körülbelül 1 óráig levegőt bocsátunk át rajta. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
