185214. lajstromszámú szabadalom • Eljárás meta helyzetben klórozott anilin-származékok előállítására
185 214 2 \ A találmány tárgya eljárás meta-helyzetben klóratommal szubsztituált anilinszármazékok előállítására halogénnel poüszubsztituált, nitrogéntartalmú aromás vegyületek hidrogénezéscvel. A 2 298 531 számú francia szabadalmi leírás me- 5 ta-helyzetben szubsztituált klór-anilin-származékok előállítását ismerteti; az eljárás szerint poliklór-anilineket hidrogénnel reagáltatnak. Az említett szabadalmi leírásban ismertetett eljárásban azonban nagy nyomást és sok sósavat alkalmaz- 10 nak, ez komoly korróziós nehézségeket okoz, továbbá az eljárás szelektivitása nem kielégítő. Poliklór-anilin-származékok hidrogénezéséve! foglalkozik a 2 330669 számú francia szabadalmi leírás és a 178 079 számú magyar szabadalmi leírás 15 25 30 40 is. A találmány célja a meta-helyzelben klóratommal szubsztituált anilin-származékoknak több klóratommal szubsztituált, nitrogéntartalmú aromás vegyületekből jó kitermeléssel, megfelelő szelektivi- 20 lássál való előállítására szolgáló olyan eljárás kidolgozása, amelyben kiindulási anyagként klóratommal szubsztituált nitrovegyületek (szubsztituált nitro-benzolok stb.), vagy klóratommal szubszlituált aminovegyületek (poliklór-anilinck stb.) használhatók, és az eljárás az ismert eljárásoknál enyhébb reakciókörülmények - hőmérséklet, nyomás - alkalmazásával valósítható meg. Megállapítottuk, hogy a kitűzött célokat a metahelyzetben klóratommal szubsztituált anilinszármazékok előállítására szolgáló olyan eljárással érhetjük el, amelyben a több klóratommal szubsztituált, nitrogéntartalmú benzolszármazékok katalitikus hidrogénezését folyadék.fázisban, savas közegben, hő és nyomás alkalmazásával, a periódusos 35 rendszer Vili. csoportjának nemesféme jelenlétében hajtjuk végre, és az alkalmazott benzol származék szerkezetét az (I) általános képlet fejezi ki - ebben a képletben Y hidrogén- vagy oxigénatomot jelent; X' és X" egymástól függetlenül klóratomot vagy adott esetben szubsztituált alkil-, aril-, araikií-, alkoxi- vagy aralkoxicsoportot jelent, de egyikük hidrogénatomot is jelenthet; és ha monoklór-anilineket (meta-klór-anilineket) kívánunk előállítani, 45 akkor X' és X" közül csak az egyik jelent klóratomot, és ha diklór-anilineket (meta-helyzetben klóratommal díszubsztituált anilineket) kívánunk előállítani, akkor X' és X” is klóratomot jelent; R' R" és R'" egymástól függetlenül klóratomot 50 vagy adott esetben szubsztituált aril-, araiki)-, aloxi- vagy ariloxicsoportot jelent, de közülük legalább egy klóratomot jelent, továbbá R', R" és R'" közül keltő jelenthet hidrogénatomot, és legalább két klóratom van jelen - 55 és az eljárást kloridionok jelenlétében hajtjuk végre, és a klorid- és hidrogénion-koncentráció aránya [CT]----- 1,5-nel, előnyösen 2-nel nagyobb. , 60 Az eljárást folyadékfázisban hajtjuk végre, a gyakorlatban előnyösen olyan szervetlen vagy szerves oldószerben dolgozunk, amely a művelet körülményei között folyékony és közömbös. A „közömbös oldószer'' kifejezésen olyan oldószert értünk, amely 65 a kémiai reakcióban nem vesz részt; előnyös vizet használni. A rcakcióközeg savassága általában vizes közeg esetében előnyösen pH = 1,5-nél és különösen előnyösen pH = 1-néi kisebb értékű. A közegben a hidrogénion-koncentráció általában 0,5 és 10 gramm-ion/liter között, előnyösen 1 és 6 grammion/liter között van. Ennél nagyobb savkoncentrációt lehet ugyan használni, de ez lényeges előnyt nem jelent. A reakcióközeg savasságát ásványi savak, például kénsav, foszforsav vagy hidrogén-halogenidek, illetve erős szerves savak alkalmazásával érjük el, de előnyösen hidrogén-halogenidet, különösen sósavat használhatunk. Tekintettel a kloridionok jelenlétére, a reakciót valójában - legalább részben - sósav jelenlétében hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárást folyadékfázisban végezzük (természetesen a rendszerint szilárd fázist alkotó nemesfém katalizátor kivételével). A folyadékfázis homogén lehet, és oldatot képezhet; ez különösen akkor előnyös, ha az (I) általános képletben Y oxigénatomot jelent; az ilyen típusú folyadékfázis tehát a reagáló anyagokat, a reakciótermékeket és a jelenlevő oldószert vagy oldószereket tartalmazza. A reakciót két folyadékfázisban is végre lehet hajtani. A műveletben alkalmazott nyomás általában 3 bar-nál (relatív nyomás) nagyobb, előnyösen 5 barnái nagyobb. A nyomásnak nincs kritikus felső határa, de gazdaságossági okokból általában előnyös 100 bar-nál alacsonyabb nyomáson dolgozni; előnyös a 30 bar-nál alacsonyabb nyomás. A műveleti hőmérséklet általában 90 és 300 °C között előnyösen 110 és 200 °C között van. Abban az esetben, ha viszonylag illékony savat használunk, a magasabb hőmérséklet a hidrogénen kívül a többi alkotórész viszonylag magas parciális gőznyomását okozhatja a gőzfázisban (gőzfázison nyilvánvalóan a folyékony reakcióközeg fölötti gőznyomást értjük). A működési körülményeket általában úgy választjuk, hogy a hidrogén parciális nyomása az összes nyomásnak (relatív nyomás) 10-80%-a, előnyösen 30-60%-a legyen. A találmány szerinti eljárásban használt katalizátor alapját képező nemesfémek a periódusos rendszer VIII. csoportjának féméi, például ruténium, ródíum, palládium, ozmium, irídium és platina; előnyös fém a palládium. A fém elemi alakban vagy vegyület alakjában lehet; de általában előnyösen elemi alakban használjuk, mert a műveleti körülmények között a vegyület fémes alakká redukálódhat (oxidációs állapot = 0). A katalizátorhordozón vagy anélkül használható. Bármely ismert katalizátor hordozót lehet a katalizátorhoz használni, feltéve, hogy ez a hordozó vízzel és savakkal szemben ellenálló. A különösen alkalmas hordozóanyagok közül az aktív szén, a szilícium-dioxid és a bárium-szulfát említhető meg. Az aktív szén különösen alkalmas. Mind a katalizátor, mind a hordozó előnyösen finom eloszlású alakban van; általában a 100 trri/g-nál nagyobb fajlagos felületű katalizátor előnyös. A katalizátorban levő nemesfém mennyisége a reagáltartandó, (1) általános képletű vegyülethez ■>
