185222. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,5-diklór-3-nitro-terftálsav előállítására
1 2 185222 mini a berendezés kialakításakor ügyelnünk kell arra, hogy a berendezés képes legyen elviselni a reakció során fellépő hőmérsékletet és nyomást. A reakcióelegy fűtése, valamint a nemkívánatos hőmérsékletingadozások és az esetleges hőmérsékletkilengések elkerülése végett a reakciózónát elláthatjuk egy vagy több, belső vagy külső hőcserélővel. A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítási formáiban a reakcióelegyet kevertetjük, melyhez előnyösen motorral meghajtott keverőlapátokat használunk. A reagenseket eleinte szakaszosan adagolhatjuk be a reakciózónába vagy pedig a reagenseket a reakció folyamán folyamatosan, vagy megszakításokkal vezethetjük be a reakciózónába. A reagensek kívánt mólarányának fenntartása céljából tetszés szerint használhatunk, a reagensek bevezetését vagy mennyiségét akár folyamatosan, akár szakaszosan szabályozó eszközöket. A reakcióelegyben egyéb alkotórészek is jelen lehetnek, így kitermelési javító anyagok, például ammónium-szulfál, karbamid, kénsav, nitroz.ilkénsav és hasonló kénsavszármazékok. A találmányt részletesen az alábbiakban példákkal mutatjuk be. 1. példa 7,17 g 98,4%-os tisztaságú 2,5-díklór-lereftálsavat 8 perc leforgása alatt és keverés közben bevezettünk egy reaktorba, amely egy. 18,9 g 100%-os salétromsavból és 18,9 g 100%-os kénsavból álló előkeveréket tartalmazott. A kapott szuszpenziót 3 órán át melegítettük, majd 50 perc alatt 28 °C-ról 49 °C-ra melegítettük, és ezután ismét 3 órás melegítés következett, majd az oldat hőmérsékletét 10 perc alatt 63 °C-ra emeltük. Az elegyel egy éjszakán át hülni hagytuk, majd a kapott sűrű, krémszerü reakcióelegyet körülbelül 150 ml tört jégre öntöttük, leszűrtük, hideg vízzel mostuk, majd szárítás után 6,9 g szilárd anyagot nyertünk ki. À termék a gáz-folyadék kromatográíiás analízis szerint 48,9% 2,5-diklór-3-nitro-tereftálsavat és 49,3% 2,5-diklór-tereftálsavat tartalmazott. Az iménti eljárással kapott nyerstermék 6,5 g-ját tovább niiráltuk oly módon, hogy 6 perc leforgása alatt szobahőmérsékleten hozzáadagoltuk egy 8,57 g 100°,,-os salétromsavat és 8,57 g 100%-os kénsavai tartalmazó előkeverékhez. A kapott elegyet 1 14 óra alatt 80 °C-ra fűtöttük fel, majd 2Vi órán át tartottuk 80-83 °C-on. Ezután hagytuk a sűrű, krémszerű elegyet lehűlni, majd a fent ismertetett kezelés után 6,4 g fehér szilárd anyagot kaptunk. A termék a gáz-folyadék kromatográfiás analízis szerint 76v6% 2,5-diklór-tereftálsavat tartalmazott. így a 2,5-diklór-3-nitro-tereftálsavnak a két reakcióból számított teljes kitermelése 62,0%, volt. Az is kiderült, hogy a 2,5-diklór-lereflálsav és a 2,5- diklór-3-nitro-tereftálsav részlegesen nitrált keveréke minden károsodás nélkül tovább nitrálható 2,5- diklór-3-nitro-tereflálsavvá. 2. példa 44,5 g 96,4%-os tisztaságú 2,5-dikIór-tereftálsavat szobahőmérsékleten 1 'A óra leforgása alatt ke- 5 verés közben bevezettünk egy reaktorba, amely egy 116.06 g 98%-os salétromsavból, 140,02 g 22,55%os óleumból és 122,69 g 96,5%-os kénsavból álló savkeveréket tartalmazott. A savkeverék kén-trioxid-larlalma annyi volt, amennyi minimálisan 10 szükséges a rendszerben kezdetben jelenlévő vízzel való egyesüléshez, így a nitráláshoz egy kezdetben vízmentes közeg biztosításához. A kapott híg szuszpenziót 44 óra alatt felfütöttük 80 °C-ra, majd 6*4 órán ál tartottuk 78-80 °C-on. A reakcióele- 15 gyet egy éjszakán át hagytuk lehűlni, majd a végterméket tartalmazó, 11,5 g súlyú mintát elkülönítettük. tört jégre öntöttük, leszűrtük, hideg vízzel mostuk, szárítottuk, így 1,2 g fehér színű, szilárd anyagot kaptunk. Gáz-folyadék kromatográfiás 20 analízis szerint a termék 81,1%', 2,5-diklór-3-nitrolercflálsaval és 16,8%, elreagálatlan 2,5-diklór-3- nitio-tereftálsaval tartalmazott. A visszamaradó részt egy közepes porozitású szinterezett üvegtölcséren átszűrtük, és a kapott csapadékot tört jégre 25 öntöttük, leszűrtük, mostuk, szárítottuk, így 46,1 g szilárd anyagot kaptunk. Gáz-folyadék kromatográfiás analízis szerint a termék 81,1% 2,5-diklór-3- nitro-tereftálsavat és 16,7% elreagálatlan 2,5-diklór-tereftálsavat tartalmazott. Az így kapott 47,3 g 30 összes nyerstermék tehát 81,1% 2,5-diklór-3-nitrotercftálsavat tartalmazott, ami 76%0-os összkitermelésnek felel meg. 35 3. példa 35,06 g 99,1 s%,-os tisztaságú kálium-nitrátot 5 10 °C-on 23 perc alatt keverés közben bevezettünk egy reaktorba, amely egy 103,51 g 22,55 s%-os 40 óleumból és 143.42 g 96,5 s%,-os kénsavból álló savkeveréket tartalmazott. A savkeverék kén-trioxid-lartalma annyi volt, amennyi minimálisan szükséges a rendszerben kezdetben jelenlévő vízzé való egyesüléshez, így a nitráláshoz a kezdetben 45 vízmentes közeg biztosításához. Az elegyet hagytuk 28 °C-ra felmelegedni, majd a kapott oldathoz 9 perc leforgása alatt hozzáadtunk 27,5 g 98,7 s%-os tisztaságú 2,5-diklór-tereftálsavat. A reakcióelegvel erős keverés mellett egy óra leforgása 50 alatt felmelegítettük 98 °C-ra, majd 4 órán át tartottuk 98-101 °C-on. Az elegyet egy éjszakán át hagytuk lehűlni, majd egy közepes porozitású szinterezett üvegtölcséren átszűrtük. A kapott csapadékot jégre öntöttük, ismét szűrtük, mostuk, majd 55 szárítottuk. Ily módon 32,6 g nyersterméket kaptunk, amely a gáz-folyadékkromatográfiás analízis szerint 86,5 s%, 2.5-diklór-3-nitro-tereftálsavat és 11,0 s%, 2,5-diklór-tereftálsavat tartalmazott. További vizsgálatok kimutatták még a gáz-folyadék 0Q kromatográfiás analízisben észrevétlen maradt, 5% mennyiségű szervetlen só is. így a 2,5-dikIór73- nitro-tereftálsavra 83,5 s%-os teljes kitermelést kaptunk. A kapott nyerstermék 31,2 g-ját részlegesen tisztítottuk oly módon, hogy 83 °C-on feloldottuk 2000 ml 3
