185788. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klórkarbonsav-klorid előállítására
1 2 185788 I A találmány tárgya eljárás klórkarbonsav-klorid előállítására savaqhidriden keresztül kiindulási anyagként klórkarbonsavat használva. * A klórkarbonsav-kloridok, mint például a’mo- 5 noklór-acetif-klórid, a mezőgazdaságban használatos végyszerek és gyógyszerek szintézisének értékes kiindulási anyagai, f A monoklór-acetil-klorid előállítására számos eljárás ismeretes, amelyek közül sok szabadalmaztatva van, illetve tudományos cikkekben jelent meg. Az eljárások általában három csoportba oszthatók : 1. monoklór-ecetsav-eljárás; 2. acetil-klorid-eljárás; és 3. egyéb eljárások. Az 1. monoklór-ecetsav eljárásnál a monoklórecetsavat számos különböző klórozó szerrel, például foszgénnal és tionil-kloriddal, adott esetben katalizátor jelenlétében kezeljük monoklór-acetilklorid előállítása céljából. Az eljárás hátránya azonban, hogy az ipari felhasználásra a nem mindig problémamentesen hozzáférhető klórforrást, szükség esetén sztöéhiometrikus mennyiségben kell alkalmazni. Az eljárás hátránya továbbá a tennék minőségének- csökkenése, hogyha a klórozó szét és 5 a katalizátor a termékben maradnak. A 2. acetil-kloridos eljárásnál az acetil-kloridoC közvetlenül klórral vagy klórozó szerrel klórozzuk monoklór-acetil-klorid előállításához. Áz eljárás hátránya, hogy a reakció során a keletkező gázala- 3 kú sósavval eltávozó kiindulási acetil-klorid visszanyeréséhez egy további berendezésre van szükség. Az eljárás szükségszerűen diklórozott mellékterméket is termel, ahogy általában a klórozási eljárásoknál ez elkerülhetetlen és a melléktermék elválasztá- 35 sa a kívánt terméktől nehézkes. A 3. osztályba sorolt további eljárások közé tartozik a gázformájú keién, gázformájú klórral szerves oldószerben történő reqgáltatása monoklóracetil-klorid előállítására. Ez az eljárás ipari célok- 40 ra nem tekinthető alkalmasnak. A találmány szerint a klórkarbonsav-kloridot, különösen a monoklór-acetil-kloridot az eddigi eljárásokból eltérően nagy tisztasággal állíthatjuk elő. 45 A találmány szerinti eljárásban klórkarbonsav és ecétsavanhidrid reakciójából származó terméket használunk közbenső termékként a klórkarbonsavklorid előállítására. A feladat megoldásához számos kísérletet végeztünk. A kísérletek eredménye- 50 képpén a találmány két reakciólépés kombinációján alapszik oly módon, hogy első lépésként a klórkarbonsavat ecetsavanhidriddel reagáltatunk, miközben a keletkező ecetsavat desztillációval eltávolítjuk és a reakciótermék túlnyomórészt klórkar- 55 bonsav-anhidridből áll, majd a kapott terméket víz távollétében sósavval reagáltatva klórkarbonsavkloridot kapunk. Ismeretes volt, hogy ha karbonsavat és ecetsavanhidridet egymással reagáltatunk, akkor ecetsav- 60 karbonsav anhidrid keletkezik és hogy ezzel a reakcióval egyidejűleg egy diszproporcionálódási reakció is fellép, melynek során karbonsavanhidrid keletkezik. Ettől függetlenül az irodalomban nem szerepel ecetsavanhidrid klórkarbonsavval történő re- 65 agáltatásának leírása. A találmány szerinti eljárás első reakciólépésének egyik reakciótermékének, az ecetsav-klórkarbonsav anhídridjének, valamint a második terméknek a feltételezett klórkarbonsavanhidridnek a tulajdonságai, például termostabilitása sem került eddig ismertetésre. Továbbá nem volt ismert, hogy a molekula szerkezetben klórkarbonsav-csoportot mutató savanhidrid hatásosan reagál a sósavval és a reakció terméke a találmány szerinti eljárás második lépésében klórkarbonsavklorid. A klórkarbonsav-klorid előállítására nem javasoltak még hasonló kétlépcsős reakciómat. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a klórkarbonsav-kloridot legalább 99%-os tisztaságban és 93-96%-os termeléssel állítsuk elő. Mivel a találmány szerinti reakció első lépésében melléktermékként keletkező klórkarbonsavat újbóli felhasználásra vissza tudjuk nyerni és mivel a reakcióban részt nem vevő további anyagok hozzáadására nincsen szükség, az eljárásban a felesleges anyagok mennyisége erősen csökkenthető. Különösen fontos, hogy nem keletkeznek poliklórozott termékek az eljárás során, amelyeket a kivánt klórkarbon^avkloridtól nehéz lenne elválasztani, feltéve, hogy a kiindulási anyagként felhasznált klórkarbonsav nem tartalmaz poliklórozott vegyületeket. Továbbá megállapítható, bár az okok nem világosak, a találmány szerinti eljárás során csak csekély menynyiségű poliklórozott vegyületeket tartalmaz a végtermék még akkor is, ha a kiindulási anyag tartalmaz poliklórozott szennyeződéseket. Ezek az előnyös vonások igen nagy értékűek a találmány szerinti eljárás ipari méretekben történő felhasználásánál klórkarbonsav-kloridok előállítására. A találmány szerinti eljárással kapott klórkarbonsav-klorid klórozott, telített, alifás, 2-4 szénatomos karbonsavból származik, amely telített alifás karbonsav, ecetsav, propionsav és vajsav lehet. A kiindulási klórkarbonsavban lévő klóratomok számának és helyzetének tekintetében nincsenek korlátozások. Előnyös azonban az a-szénatomon klóratomot tartalmazó monoklór-szubsztituált vegyület. Az ipari méretekben alkalmazható klórkarbonsav-kloridok közül példaképpen a monoklóracetil-kloridot és az a-monoklór-propionil-kloridot említjük meg. A találmány szerinti eljárás során alkalmazott reakciófeltételek az I. táblázatból láthatók. I. táblázat Első lépés Második lépés Reakcióút Az alkalmazott kiindulási anyagok mólaránya Nyomás Klórkarbonsav + , ecetsavanhidrid —* klórkarbonsavanhidrid + ecetsav Ecetsavanhidrid klór- karbonsav = 0,4-0,7/1,0 Csökkentett nyomás vagy atmoszferikus nyomás klórkarbonsavklorid + klórkarbonsav Sósav klórkarbonsav-anhidrid = 1,0-2,0/1,0 Csökkentett nyomás vagy atmoszferikus nyomás Hőmérséklet 100-150 °C körül Reakciótípus és Folyadék-folyadékkészülék reakció üst 100-150 °C körül Gáz-folyadék reakció frakcionáló torony 2
