192805. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés N-alkoxi-alkil-2,6,-(di)-alkil-klór-acetanilidek előállítására
3 192805 4 A találmány tárgya eljárás és berendezés a (I) általános képletü N-alkoxi-alkil-2,6- -(di)alkil-klór-acetanilidek előállítására, úgy hogy mindhárom reakciólépést - az azometin képzést, a klór-acetilezést és az alkoholízist - folyamatos rendszerben, megfelelő hőmérsékleten, adott esetben oldószeres közegben, adott esetben inertgázáramban - az ellenáram elvét alkalmazva és a kis feleslegben alkalmazott reakciókomponensek visszacirkuláltatáBával végezzük. A találmány szerinti eljárás és berendezés lehetővé teszi, hogy ezen reakciólépések mindegyikéi önmagában folyamatos rendszerben vitelezzük ki, ill. ha ezek közül kettőt-hármat összekapcsolunk a (I) ált. képletü vegyületek előállitási eljárásának egyrészét vagy egészét is folyamatosan végezzük. A szubsztituált klór-acetanilid típusú vegyületek több képviselője (propaklór, alaklór, acetoklór stb.) biológiailag aktív, szelektív gyomirtószerként széles körben használatos. Ezért ezen hatóanyagok előállítására számos eljárást dolgoztak ki. így például a 3 442 945 sz., 3 547 620 sz., 3 630 716 sz., 3 637 847 sz és a 3 875 228 sz. USA szabadalmi leírások a (di)alkil-anilinböl kiinduló teljes előállítás folyamatát vagy egy-egy részműveletét ismertetik, ill. ezek tökéletesítéseit. Elemezve ezen leírásokat, az alábbiakat lehet megállapítani. Az (I) ált. képletü vegyületek előállításakor első lépésben azometin származékot állítanak elő (di)alkil-anilinből formaldehiddel, paraformaldehiddel vagy trioxi-metilénnel, szerves oldószer és 70-90 °C-ra való fűtés alkalmazásával. A különböző leírások megegyeznek abban, hogy a reakciót, mivel az egyensúlyi reakció, a képződő víz eltávolításával, vagy a formaldehid felesleg biztosításával lehet közel teljessé tenni. Ugyancsak általános az a felismerés is, hogy a reakció során mindig marad elreagálatlan alkil-anilín, amely csökkenti a gazdaságosságot, rontja a céltermékek minőségét. Az elreagálatlan (di)alkil-anilin mennyiségét illetően megoszlanak a vélemények. A leírások nem tartalmaznak kitanítást arra nézve, hogy a hőmérséklet milyen hatással van a képződő Schiff bázis minőségére. A második lépésben az azometin származékot kipreparálás nélkül, vagy kipreparálás és tisztítás után általában valamely halogén-acíl-halogeniddel reagáltatják, szerves oldószeres közegben, hűtés közben, mivel az exoterm reakció miatt a reakcióelegy erősen felmelegszik. A reakció teljes lefolytatására azonban pl. a 3 630 716 sz. USA szabadalmi leírás szerint, a reakcióelegy utólagos forralását tartják célszerűnek. A harmadik lépésben, az előbbi reakcióban kapott N-klór-metil-(di)alkil-klór-acetanilidot kipreparáláB nélkül, vagy kipreparálás és tisztítás után vízmentes alkohollal reagáltatják, úgy, hogy a reakcióelegyet lehűlik, az alkoholízist alacsony hőmérsékleten, kezdik, majd a hőmérsékletet emelik. Az említeti szabadalmi leírásokban az a vélemény tükröződik, hogy 5 mól alkohol felesleg szükséges ehhez a reakcióhoz. Egyesek azt a reakció egyensúlyi voltával, mások a képződő sósavnak alkoholban való oldékonysógá val indokolják. Az alkoholizis során a 3 442 945 sz. és a 3 875 228 sz. USA szabadalmi leírás szerint savmegkötőszerként alkáli-hidroxidot, alkáli-karbonátot, tercier-amint, fém-alkoholátct alkalmaznak. A 3 547 620 sz. USA szabadalmi leírásbár savmegkótőszerként a jelentős feleslegber adagolt alkohol szerepel. Ennek ellenére is csak 83,7%-os kitermeléssel megy végbe a reakció, körülbelül 7,5% melléktermék képződik és 5,5% kiindulási anyag elreagálallunul marad. A 2 758 418 sz. NSZK szabadalmi leírás szerint az alkoholizis során felszabaduló sósavat az alkoholfelesleggel együtt vákuumdesztillélással távolitják el a rendszerből. Az alkoholizis befejezése után a terméket először vizes mosással, majd desztilléléssal és végül kristályosítással tisztítják meg a szennyeződések tői. A 176 581 sz. magyar szabadalmi leírás az azometin származék klór-acetilezését, majd alkoholízisét ismerteti. Mindkét reakciólépést egyetlen reaktorban, oldószeres közegben és nitrogén atmoszférában vitelezik ki. Az alkoholízisnél trietil-amin vagy ammóniagáz savmegkötőszert is alkalmaznak. Mindkét reakciói ápésben 1/2-1 óra utóreagáltatást végeznek, az alkoholízishez ötszörös mennyiségű alkoholt használnak. A céllermék kinyerését vizes mosással, tisztítását desztillálással végzik. Az Így elért kitermelés 76-86,5%-os. Az ismertetett eljárások hátránya az alacsony, 60-86,5%-os hozam, amely az alkalmazót! szakaszos műveletekre és a reakciókörülményekre vezelhező vissza. Ez az oka annak is, hogy viszonylag bonyolult, több műveletből álló tisztítási módszert kell alkalmazni a megfelelő tisztaságú termék előállítására. A vizes mosás alkalmazása jelentős szennyvíz képződésével is jár, amely környezetvédelmi problémát okoz. Kísérleteink során - amelyek végülis a találmányunk kidolgozásához vezettek - tanulmányoztuk az egyss részfolyamatokat és az azokat befolyásoló tényezőket és a kővetkezőket tapasztalt ik. Ha az azometin képzést nem szakaszosan üzemeltethető, hanem folyamatos reaktorban végjzzük, méghozzá úgy, hogy a reakciópartnereket ellenáramban és töltet felületén reagáltatjuk, akkor egyrészt kisebb formaldehid felesleg (1-1,3 mól/] mól (di)ulkil-anilin-szárinazék) szükséges, másrészt a hőmérsékletet az exoterm reakció lejátszódása után az tddig ismertnél magasabb értékre, 145-150 °C-ra fel lehel emelni. Tapasztalataink szerint ugyanis ez n hőmérséklet kell a tökéle-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
