191411. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-hidroxi-etán-1,1-difoszfonsav előállítására mellék-visszavezetéssel
1 191411 valamint ezek kombinációjával. Az eljárások közül az 1., valamint a II. két-két (tiszta) acetilezőszcr használatára és csak két reaktánspár alkalmazására épül, ugyanakkor a III. eljárás (valamint az I. és/vagy a II. bevonásával lehetséges kombinációi) mindháromféle (tiszta) foszfonsavforma és mindháromféle (tiszta) acetilezőszer használatát, valamint valamennyi (tiszta) reaktánspár alkalmazását feltételezi. Ezeken kívül az eljárások keverékreaktánsok használatával is megvalósíthatók. A találmány szerinti eljárás egyetlen (szakaszos vagy folyamatos üzemű) berendezés alapulvételével - az egyes lépések (legalább két lépés) időben egymás után való alkalmazásával és az egyes lépések acetilezőszer-mellékterméknek átmeneti tárolásával is kivitelezhető az I., a 11., a III. eljárás vagy a kombinációik alapján. A találmány szerinti eljárás több (szakaszos vagy folyamatos üzemű) berendezéssel (pl. 2 szakaszos reaktorral) előnyösen megvalósítható a berendezések egyidejűleg azonos (egyféle lépésben való) működtetésével (pl. először vizes ecetsav és foszfor-triklorid rcagáltatásnval) és a lépések egymás utáni alkalmazásával és az acetilezőszermelléktermék (pl. acetil-klorid) átmeneti tárolásával, továbbá két vagy több (reakciók szerint összehangolt és/vagy összehangolatlan) lépés egyidejű vagy közel egyidejű, egymás melletti alkalmazásával (pl. vizes ecetsav és foszfor-triklorid reakciója az egyik s acetilklorid és foszforossav reakciója a másik szakaszos reaktorban) és a lépések (legalább két lépés) melléktermékminőségnek megfelelő, váltakozó kialakításával és az acetiiezőszer-inelléktermék összehangoltságnak megfelelő átmeneti tárolása nélkül (pl. az egyik reaktorból a másikba bevezetve) vagy átmeneti tárolásával (pl. az egyik reaktorból elvezetett acetilklorid vagy a másik reaktorból kapott ecetsav tárolásával) az I., a II., a III. eljárás vagy a kombinációik nyomán. A találmány szerint végzett foszfonsav-acetilezési és HEdF-előállítási eljárás a közbenső termékek teljes kiküszöbölését lehetővé téve,gyakorlatilag meiléktermékmentes, továbbá hulladékmentes'vagy csak kevés és hasznosítható hulladék képződésével járó, gazdaságos hatóanyag-szintézist biztosít, amelyben az l-hidroxi-etán-1,1- difoszfonsav (HEdF) kihozatala az alkalmazott foszforvegyületre vonatkoztatva legalább 90% feletti, az acetilezőszerre vonatkoztatva pedig meghaladja az 50%-ot. 1. példa j (A c lépés, illetve a 6E vagy 7E reakció szerint): Egy 1000 ml-es, keverővei, hőmérővel, adagolótölcsérrel és lepárló feltéttel ellátott lombikba bemérünk 135 g 9,2% (m/m) vizet (12,5 g, 0,70 mól) tartalmazó foszforossavat (122,5 g, 1,49 mól). Ehhez az elegyhez 125-130 °C-ra való felmelegítés és keverés közben 195 g (1,91 mol) ecetsavanhidridet csepegtetünk, miközben a képződő és kidesztilláló, egyes részleteiben kis víztartalmú, egyes részleteiben vízmentes ecetsavat párlatként felfogjuk. Az adagolás és azt követő 2 órás, 130 °C-on végbemenő utóreakció során távozó, további ecetsavat is tömény ecetsavként (jégecetként) gyűjtjük. A jégecetpárlaí mennyisége 132 g, ecetsavtartalma 92,0% (m/m) (120 g, 2,00 mól). Az utóreakció után a reakcióelegyet keverés közben 110—120 °C-ra lehűtjük, majd a közbenső termékek hidrolíziséhez, intenzív keverés közben, lassan csepegtetve, részletekben, összesen 180 g vizet adunk hozzá. Eközben és ezt követően 10—20 kPa nyomáson, izoterm desztillációval — előbb töményebb, majd később hígabb, vizes ecetsav elvétele mellett — egyidejűleg ecet- 4 savmentesítünk. A desztillációs savtalanítást 200 g víz hozzáadása után, híg vizes ecetsav elvétele mellett megismételjük. A kapott párlatok mennyisége: 85 g (49,5 % (m/m)-os, 0,71 mól), 105 g (12,0% (m/m)-os, 0,21 mól) és 168 g (3,0% (m/m)-os, 0,09 mól). Legvégül az előállítandó készítménynek megfelelő mennyiségű vízzel a letöltési koncentrációt (adott esetben 45 % (m/m)) beállítjuk és a terméket kiszereljük. A kész vizes termék mennyisége: 346 g, a termék HEdF-tartalma 41% (m/m). Az elméleti kitermelés foszforossavra 154,5 g (0,75 mol), az előállított HEdF- mennyiség 142,5 g (0,69 mol). A kiliozatal erre a lépésre íoszforossavra 92.2%, ecetsavanhidridre 18,1 %. (Az a lépés, illetve az 1A vagy 1B reakció szerint): A kiürült lombikba bemérünk az előzőkben kapott 132 g 92,0% ,(m/m)-os tömény ecelsavat (2,00 mól) és 25 g 49,5 %(m/m)-os vizes ecetsavat (0,21 mól), majd további 125 g 92,0 % (m/m) os tömény ecetsavat vagy friss, vízmentes jégecetet (115,2 g, 1,92 mól). Mindehhez intenzív keverés és kezdetben hűtés közben 30—35 °C-on 3i6 g (2,30 mol) foszfor-trikiuridot csepegtetünk olyan sebességgel, hogy az előírt hőmérscklethatárt (30-35 °C) ne lépjük túl. Ezt követően a hőmérsékletet 50 °C-ra emeljük, majd az elegye! a hőmérséklet további lassú emelésével (50 °C-ről 80 °C-ra) tovább (2-3 órán át) keverjük, miközben a képződött és nem reagáló, feleslegben lévő, ki desztilláló acetil-kloridot a hűtő és a szedőlombik hőmérsékletének 0 és 10 °C közötti beállítása mellett párlatként felfogjuk. A kapott acetilklorid-párlat mennyisége 130,8 g (1,66 mol). Az acetilklorid desztiliácíójának a megszűntével az utóreagáltatáshoz a hőmérsékletet 100-110 °C-ra emeljük. Ezután részletekben, összesen 300 g vizet adagolunk az elegyhez intenzív keverés közben olyan sebességgel, hogy a hőmérséklet ne csökkenjen 100 °C alá. A HEdF kondenzált származékainak és acilszármazékának hidrolízise közben és után, 110 °C-on, vákuumban — előbb egy töményebb, majd további hígabb víz/ecetsav-frakció elvételével — az elegyet savmentesítjük. A desztillációs savtalanítást — az előzőkhöz hasonlóan — 400 g víz hozzáadásával megismételjük. A levett ecetsavas (és sósavas) párlatok mennyisége: 40 g (48,3% (m/m)-os, 0,32 mól), 370 g (12,7% (m/m)-os, 0,78 mól) és 405 g (2,9% (m/m)-os, 0,20 mol). A legvégén vízzel a megfelelő letöltési koncentrációt (adott esetben 45 % (m/m)) beállítjuk és a terméket eltávolítjuk. A kapott vizes termék mennyisége 467,5 g, a termék HEdF-tartalma 46% (m/m). Az elméleti kitermelés foszfor-trikloridra 236,9 g (1,15 mol), az előállított HEdF-mennyiség 215,1 g (1,04 mol). A csak ezen lépésre számított kihozatal foszfor-trikloridra 90,8%, összes bevitt ecetsavra 25,2%, a frissen bevitt ecetsavra 54,1 %. (A d lépés, illetve a 6G és 7G reakció szerint): A kiürült lombikba bemérünk 135,5 g 9,2% (m/m) vizet (12,5 g, 0,70 mól) tartalmazó foszforossavat (123 g, 1,50 mól) és ehhez 30-40 °C-on, intenzív keverés és hűtés közben, megfelelő sebességgel az előző lépésből származó 130,8 g (1,66 mol) acetil-kloridot hozzáadjuk cs további 55 g (0,70 mol) friss acetil-kloridot csepegtetünk hozzá. Az adagolás befejeztével a hőmérsékletet 50 °C-ra emeljük, majd az elegyet 2—3 órán át 50— 80 °C-on keverjük a hőmérséklet további lassú emelésével, elegendő időt hagyva az összes acetil-klorid reagálásához. A feleslegben lévő acetil-kloridot 10:1 reflux - arány mellett, lassú desztilláció közben felfogjuk, miköz -£ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
