192796. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-hidroxi-etán-1,1 difoszfonsav előállítására foszfonsav (foszforossav) acilezésével
4 192790 5 ezek helyett egyszerre, a foszforvegyületre számítva 0,4-0,8:1, előnyösen 0,5-0,7:1 mólaránynak megfelelő mennyiségű ecetsav és a foszforvegyületre számított vízmennyiségből az előzőek szerint még hiányzó 0-1,0:1, előnyösen 0,5:1 mólaránynak megfelelő víz elegyét adjuk hozzá. Végül a jégecetadagolással együtt vagy azután, erre számítva 0,01-10% (m/m), előnyösen 0,1-1,0 tömeg% cinkion-koncentrációnak megfelelő vízmentes cinksót, előnyösen cink-kloridot adagolunk, illetve keverünk az elegyhez, a vegyszeradagolások során az alábbi részfolyamatok játszódnak le, illetve indulnak meg: 1 2/3PC13+5H20 —> 1 2/3P(OH)3+5HCl I/3PCI3+CH3COOH —} l/3P(OH)3+CH3COCl 2P(OH)3+CH3COCl —> CH3COH[PO(OH)2]2+HCl A vegyszeradagolások után a reakcióelegy hőmérsékletét fokozatos emeléssel 50- -80 °C-ra és nyomását fokozatos emeléssel 2- -5 bar-ra növeljük, s az elegyet ilyen hőmérsékleten és nyomáson 1-5 óráig keverjük. A továbbiakban a nyomás csökkentésével a kevés fölös, illetve reagálatlan acetil-kloridot ledesztilláljuk. Ezután a hőmérsékletet 100- -140 °C-ra emeljük, a nyomást pedig 1-5 bar közötti értékre állítjuk be, s a reakcióelegyet ilyen hőmérsékleten és nyomáson 1-4 óráig keverjük. Legvégül a kevés fölös ecetsav eltávolítására, a kevés acilezett HEdF elbontására és részben a feldolgozásra-felhasználásra alkalmas töményoldat-koncentráció beállítására az elegyet kevés vízgőz bevitelével 110-130 °C, előnyösen 115-125 °C hőmérsékleten, légköri nyomáson hevítjük. A találmány szerinti eljárás akkor is előnyösen kivitelezhető, ha a vegyszeradagolások végén kis acilezőszer-feleslegként, jégecet helyett vagy azzal tetszőleges arányban keverve, kevés ecetsavanhidridet vagy acetil-kloridot adunk a reakcióelegyhez. A találmány szerint tehát a foszfonsavacilezés a foszfor-trikloridra számítva 95% feletti, az ecetsavra számítva 40% feletti kihozatallal elvégezhető, illetve a HEdF-előállítás máshol hasznosítható sósavoldat és kevés máshol vagy ugyanitt újra felhasználható ecetsavoldat melléktermék mellett, a feldolgozás-felhasználás szempontjából előnyös cinksó-tartalmú, tömény vizes oldatban kapott végtermék elérésével megvalósítható. 1. Példa Keverővei, hőmérővel, visszafolyóhütövel és desztillálófeltéttel ellátott, fűthető-hűthető, 6,3 m1 * 3-es zománcozott autoklávba 720 kg (40 kmól) vizet és 360 kg (6 kmól) jégecetet szívatunk be. Ezután a rendszert nitrogénnel átöblítjük, majd megfelelő adagolórendszeren át, hűtés és keverés közben, lassan 2750 kg (20 kmól) foszfor-trikloridot adagolunk. A reakcióelegy hőmérsékletét eközben termosztáttal 25-30 °C között tartjuk. ( Az adagolás kezdetén ehhez erős hűtés, a továbbiakban gyenge fűtés szükséges.) Ezután vagy az elegy keverés szempontjából előnytelen konzisztenciája esetén már eközben kis feleslegben további 900 kg (15 kmól) jégecetet és további 180 kg (10 kmól) vizet adagolunk. Már az adagolások alatt is keletkezik sósavgáz és kevés acetil-klorid is, ezért a gázokat-gőzöket vizes mosóelnyeletőn vezetjük át. Az adagolás végén 5 kg vízmentes cink-kloridot adunk a reakcióelegyhez. Ezután a hőmérsékletet fokozatosan emeljük 75 °C-ra, miközben a képződő és reagáló acetil-klorid nyomása a 4 bar-t nem haladja meg. Az elegyet ezután 4 órán ét, ilyen körülmények között kevertetjük. A továbbiakban a hőmérséklet és a nyomás kismértékű csökkentésével a csekély feleslegben levő acetil-kloridot ledesztilláljuk, majd a hőmérsékletet fokozatosan 125 °C-ra, a nyomást pedig 3 bar-ra emeljük. Ilyen körülmények között 1 órán át utóreagáltatást végzünk. A hőmérsékletet és nyomást csökkentve ismét desztillációra váltunk át, majd 130 °C-os vízgőz befúvatásával a reakcióelegyből a sósavtartalmú vizes ecetsavfelesleget ledesztilláljuk. A sav- és vízmentes termék melegen szirupsűrűségű, amely lehűtve megszilárdul. Kiszerelése a felhasználás körülményeinek megfelelően, célszerűen azonos tömegű vízzel való hígítással (50 tömeg%-os oldatként) történik. A vízmentes termék tömege 2025 kg, HEdF-tartalma 97 tömeg%. A foszfor-trikloridra számitott HEdF-hozam: 95%. 2. Példa Az 1. példa szerinti autoklávval és az 1. példa szerinti adagolási mennyiségekkel és sorrenddel dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy az acilezési lépésben szükséges jégecet, majd később viz hozzáadása helyett 800 kg jégecet és 40 kg ecetsavanhidrid-elegyét, majd később 240 kg 25% (m/m)-os, olyan vizes ecetsavoldatot adagolunk, amely az 1. példa szerinti szintézis mellékterméke. Egyebekben ugyancsak az 1. példa szerint járunk el. A kapott 50 tömeg%-os vizes oldat tömege 4060 kg, a vízmentes termékre vonatkoztatott tisztaság (HEdF-tartalom) 97,5 tömeg%, a foszfor-trikloridra számított hozam 96%.^ 3. Példa (Ellenpélda) Az 1. példa szerinti autoklávval és az 1. példa szerinti adagolási mennyiségekkel és sorrenddel dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy 95 °C-ig vezetett hömérsékletemelés során csak visszafolyató hűtést, de túlnyomást nem alkalmazunk. A továbbiakban az 1. példa szerint járunk el. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
