185787. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzoxazolon előállítására
1 185 787 2 A találmány tárgya új eljárás benzoxazolon előállítására klór-fenolból. A benzoxazolon szerkezetét az (I) képlet fejezi ki Ez a vegyület más vegyületek, például a fozalon néven ismert rovarirtószer hatóanyagának előállításához hasznos közbülső vegyület. A benzoxazolont, különösen angol nyelven, benzoxazolinonnak is nevezik. Ismeretes, hogy benzoxazolont meglehetősen eltérő módszerekkel, többé-kevésbé bonyolult vegyületekből lehet előállítani. Az egyik ismert eljárás kiindulási anyaga az amino-fenol (1 269 067 számú francia szabadalmi leírás). A találmány célja az, hogy a benzoxazolon előállítására egyszerű kiindulási vegyületeket, különösen orto-klór-fenolt használó, egyszerű eljárási szolgáltasson. A benzoxazolonnak orto-klór-fenolból való előállítására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek lényege, hogy egy első műveletben az orto-klórfenolt ammóniagáz nyomás alkalmazásával melegítjük, majd egy második műveletben az első műveletben kapott reakcióelegyhez karbamidot adunk, és légköri nyomáson, előnyösen víz jelenlétében melegítjük. A találmány egyik előnyös változata szerint az első műveletet fém-katalizátor jelenlétében hajtjuk végre ; erre a célra előnyösen réztartalmú katalizátort használhatunk, ezek közül megemlítjük a réz(II)- és réz(I)-sókat, különösen a halogenideket, szulfátokat, foszfátokat, acetátokat, propionátokat és acetil-acetonátokat [előnyös ezek között a réz(I)-klorid], valamint az oxidokat [különösen a réz(I)-oxidot], a fém-rezet ; és a vas- és nikkelalapú katalizátorokat. A reakcióelegyben a katalizátor mennyisége az orto-klór-fenolra vonatkoztatva 0,5-20, előnyösen 2-10 súly% is lehet. Azonban, bár ezeken a határokon kívüli katalizátormennyiséget is használhatunk, ez nem jelent számottevő műszaki előnyt. Az első reakcióműveletet tehát ammónia túlnyomás alkalmazásával hajtjuk végre. Más szavakkal kifejezve, az eljárás magában foglalja azt, hogy a cseppfolyós reakcióelegy fölött ammóniát tartalmazó, túlnyomásos atmoszféra van. Előnyösen a reakcióelegy fölötti atmoszférába nyomás alatt ammóniát vezetünk be. A teljes nyomás általában 3 és 40 bar (relatív nyomás) között van. Nagyobb nyomást, például egészen 150 bar-ig teijedő nyomást szintén alkalmazhatunk. Az első lépésben a reakcióelegy fölötti, ammóniát tartalmazó atmoszférában az ammónia (NH3) előnyösen tiszta állapotban van jelen, és az összes nyomás részeként 50%-nál nagyobb, előnyösen 90%-nál nagyobb lehet a résznyomása. Az ammónia legtöbbször külső betáplálásból vagy a reaktorban való képzésből vagy ennek a két tényezőnek a kombinálásából eredhet. A reakcióközeg hőmérséklete az első műveletben 100 és 250 °C között, előnyösen 140 és 230 °C között van. Az első reakcióműveletet szervetlen vagy szerves oldószer jelenlétében hajthatjuk végre, de általában előnyös az oldószer nélküli reagáltatás. Ilyenkor a reakcióelegy - különösen a reakció hőmérsékletén - rendszerint cseppfolyós. Az első reakcióművelet időtartama a műveleti körülményektől függően változó lehet. A szakmában jártas szakember számára a legkedvezőbb reakcióidő egyszerű rutinkísérletekkel könnyen meghatározható ; általában ezt a reakciót addig folytatjuk, amíg az orto-klór-fenol-tartalom tovább már lényegesen nem változik, vagy - más szavakkal kifejezve -, amig az orto-klór-fenol átalakulása elérte a maximumot, figyelmen kívül hagyva az egyszerű termikus és/vagy kémiai bomlást. Amint a fentiekben jeleztük, a találmány szerinti eljárás két reakcióműveletből áll; valójában ez a két művelet különálló, amennyiben az első műveletet nyomás alatt, viszont a másodikat egyszerűen légköri nyomáson hajtjuk végre. Ettől a különbségtől eltekintve azonban ez a két lépés gyakorlati szempontból meglehetősen hasonló, és egymás után, egyszerűén a műveleti körülmények csekély változtatásával, és a második művelet előtt a karbamid hozzáadásával hajtható végre, de anélkül, hogy a két reakcióművelet között ténylegesen a reakcióelegynek egy másik reaktorba való átvezetésére vagy valami egyéb beavatkozásra szükség lenne. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti eljárás a két reakcióművelet ellenére nagyon egyszerűen és kényelmesen hajtható végre. Az eljárás tulajdonképpen annyira egyszerű és kényelmes, mintha szorosan véve csak egyetlen műveletből át Ina. A második reakcióműveletet légköri nyomáson, előnyösen nyitott edényben és karbamid jelenlétében hajtjuk végre. Tekintettel az ammónia illékonyságára, a légköri nyomáson való melegítés az ammónia teljes vagy gyakorlatilag teljes távollétében való melegítést jelent. Kis mennyiségű ammónia azonban jelen lehet - különösen a karbamid bizonyos mértékű bomlása következtében -, de még ebben az esetben is, a hő hatására az ammónia a reakcióelegyből elillan. A második reakciómüveletben használt karbamid mólaránya a kezdetben használt orto-klór-fenolra vonatkoztatva általában 1 és 15 között, előnyösen 1,2 és 8 között van. A reakció hőmérséklete a második műveletben rendszerint 80 és 220 °C között, előnyösen 110 és 190 °C között van. A második reakcióműveletet előnyösen víz jelenlétében hajtjuk végre. Tekintettel azonban a hőmérsékletre és a nyomásra, a víz többé-kevésbé gyorsan elpárolog, így - a találmány egyik változata értelmében - a reakcióközegUe folyamatosan vizet táplálunk be, és - ha célszerű - a reakcióelegyből távozó gőzt kondenzálással visszanyerhetjük. Ezekben a műveletekben a reakcióelegyben a vizet óránként előnyösen olyan mennyiségben tápláljuk be, ami a reakcióelegy 20súly%-ánál kevesebb. A reakció végén a benzoxazolont ismert módszerekkel különítjük el. Egy nagyon előnyös eljárásváltozat szerint a benzoxazolont vízzel (ez savas kémhatású lehet) választjuk le. A benzoxazolont bármely ismert eljárással, például kristályosítással vagy szerves oldószerrel való mosással tisztíthatjuk. A találmány szerinti eljárás különösen azért előnyös, mert mind az orto-klór-fenol átalakulása, mind a benzoxazolon kitermelése tekintetében jó eredményeket szolgáltat, és az eljárás egyszerűen és kényelmesen hajtható végre. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
