188007. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-monoklór-etilkarbamidsav-klorid előállítására
1 2 , 188 007 IV általános képletű kiindulási anyagként például a következők vehetők figyelembe: hexametiléndiizocianát, toluilén-diizocianát, bisz(3-metil-4- izocianato-ciklohexil)-metán, 1,1,4,4-tetrametilbutándiizocianát-( 1,4), 1,1,6,6-tetrametil-hexán-diizocianát-(l ,6), 3-izocianato-metil-3,5,5-trimetilciklohexil-izocianát. A találmány szerinti reakcióban a III és IV általános képletű kiindulási anyagok kiválasztásánál előnyös az Ib képletű, 1,2-telítetlen izocianát vár-10 ható forráspontját figyelembe venni. Ezen izocianát forráspontjának kevéssel, de előnyösen mégis határozottan alacsonyabbnak, előnyösen 10-100 °C-szal alacsonyabbnak kell lenni, mint a III és IV általános képletű vegyületek forráspontja.15 Az 1-klór-etil-izocianát forráspontjának ugyancsak lehetőleg alacsonyabbnak, előnyösen 10-50 °C-szal alacsonyabbnak kell lenni, mint a II képletű és IV általános képletű vegyületek forráspontja. Másrészt azonban a két vagy három alkotórészből, például la, Ib képletű és III általános képletű izocianátokból álló elegy ledesztillálásakor az la képletű végtermék-rész a III általános képletű kiindulási vegyület újabb desztillálásával csaknem . tökéletesen a kívánt Ib képletű izocianáttá alakít-25 ható. A találmány szerinti eljárás végrehajtásában előnyös a kívánt elegyek vagy az egyik végterméknek, előnyösen az Ib képletű vegyületnek iners gázárammal légköri nyomáson történő azonnali és folyamatos eltávolítása az egyensúlyi állapotból,30 különösen alacsony forráspontú reakciótermékek esetén, vagy az eltávolítását a reakciónak vákuumban való végrehajtásával vagy másképpen az iners gázáram s a vákuumban való dolgozás kombinálásával, előnyösen azonban iners gáz, például víz-35 mentes nitrogén vagy vízmentes levegőáram alkalmazásával hajthatjuk végre. Az a 1. vagy a 2. eljárás egyes eseteiben a II képletű 1-klór-etil-karbamidsav-klorid egyszeri reakciójával az Ib képletű izocianát egyértelmű elvá-40 lasztása nem érhető el, ezért célszerűen a vivőgázárammal eltávozó nyers végtermék elegyet a III vagy IB általános képletű kiindulási vegyülettel újra reagáltatjuk, mire a kívánt 1,2-telítetlen izocianátot kapjuk. A reakciómaradékot, amely túlnyo-45 móan a III vagy IV általános képletű kiindulási vegyületek karbamidsav-kloridjaiból áll, ismert módon, például termikus hidrogénklorid-lehasítással és a nyers izocianát ezutáni desztillálásával izocianáttá regenerálhatjuk, amikor is a felszabaduló 50 hidrogénklorid másutt, például vizes sósav előállítására alkalmazást találhat, azaz az összes lehasadó hidrogénklorid gazdaságosan újra hasznosítható és visszacirkuláltatható. Minél magasabb a reakcióhőmérséklet és minél 55 hosszabb a reakció időtartama, annál nagyobb a végtermék elegyben az Ib képletű végtermék aránya. A reakciót rendszerint 0 °C és 150 'C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre; abban az esetben, ha az Ib képletű végtermék-mólonként 1,5-nél több, 60 különösen 1,5-20 mól la képletű végterméket tartalmazó elegyet kívánunk kapni, úgy a reakció hőmérséklete célszerűen 0-50 °C; ha az Ib képletű végtermék-mólonként 0,5-1,5 mól, különösen 0,9-1,1 mól la képletű végterméket tartalmazó ke- 65 veréket kívánunk kapni, úgy a reakció hőmérséklete célszerűen 40-70 °C; ha Ib képletű végtermékmólonként 0,5 mólnál kevesebb, különösen 0,05-0,5 mól la képletű végterméket tartalmazó keveréket kívánunk kapni, úgy a reakció hőmérséklete célszerűen 70—120 °C, és légköri nyomáson vagy nyomás alkalmazásával, folyamatosan vagy szakaszosan dolgozhatunk. Az átalakítást előnyösen 0°C és 30 °C közötti hőmérsékleten kezdjük meg, a hőmérsékletet lassan emeljük, és az előbb említett célszerű hőmérsékleten fejezzük be. A reakció időtartama általában 0,1-5 óra; az lb képletű végtermék-mólonként 1,5-nél több, különösen 1,5-20 mól la képletű végterméket tartalmazó elegyek előállítása esetén előnyösen 2-4 óra; az Ib képletű végtermék-mólonként 0,5-1,5 mól, különösen 0,9-1,1 mól la képletű végterméket tartalmazó elegyek előállítása esetén különösen 0,5-3 óra; az Ib képletű végtermék-mólonként 0,5-nél kevesebb, különösen 0,05-0,5 mól la képletű végterméket tartalmazó keverékek előállítása esetén 1,5-3 óra. Előnyösen további oldószerek nélkül reagáltathatunk, de a reakció körülményei között közömbös oldószereket is lehet használni. Oldószerként a következők használhatók: aromás szénhidrogének, például toluol, etil-benzol, o-, m-, p-xilol, izopropil-benzol, metil-naftalin; halogénezett szénhidrogének, különösen klórozott szénhidrogének, példáil tetraklór-etilén, 1,1,2,2- vagy 1,1,1,2-tetraklór<;tán, diklór-propán, metilén-klorid, diklór-bután, izopropil-bromid, n-propil-bromid, butil-bromid, kloroform, etil-jodid, propil-jodid, széntetraklorid, 1,1,1- vagy 1,1,2-triklór-etán, triklór-etilén; alifás vagy cikloalifás szénhidrogének, például heptán, nonán, 70-190 °C forráspontú benzin-frakciók, riklohexán, metil-ciklohexán, dekalin, petroléter, hexán, ligroin,2,2,4-trimetil-pentán, 2,2,3-trimetilpentán, 2,3,3-trimetil-pentán, oktán; valamint ezeknek megfelelő elegyéi. Az oldószer mennyisége a II képletű kiindulási anyagra vonatkoztatott 200-10 000 súlyszázalék, előnyösen 300-2000 súlyszázalék lehet. Az átalakítást a következő módon hajtjuk végre: a kiindulási anyagokat a reakció hőmérsékletén az előbb említett időtartamig reagáltatjuk. Az la és Ib képletű végtermékeket a reakció elegyből célszerűen közvetlenül a reakció ala tt vagy a reakció után a hőmérséklet emelésével és frakcionált desztillálással különítjük el. Az így előállított Ib képletű vinil-izocianát és la képletű 1-monoklór-etil-izocianát értékes kiindulási anyagok a kártevöellenes szerek, festékek, gyógyszerek, textíliákat víztaszítóvá tevő szerek, mosószerek, műanyagok, fehérítőszerek és ragasztók előállításában, mivel a reakcióképes izocianátcsoporton kívül még egy aktivált kettős kötést, illetve aktivált a-szénatomot is tartalmaznak. Ezenkívül a vinil-izocianát fontos monomer, amelyet sokféle módon lánc- és létra-polimerekké, például besugárzásra keményedé lakkgyantákká lehet alakítani [C hem. High Polymers (Tokyo), 13, 390 (1956)]; [J Polymer, Sei., 35, 215 (1959)]; [J. Org. Chem., 2t, 770 (1961)]; [J. of Coatings Techn., 49, 82 (1977)]. Az la és Ib képletű vegyületek uretánokká 5