193376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás neopentil-glikol-diglicidil-éter előállítására
193376 szerinti végterméknél rosszabb minőségű, mert a. ) alacsonyabb epoxitartalmú, b. ) nagyobb viszkozitású, c. ) magasabb klórtartalmú. Az alacsonyabb epoxitartalom nyilvánvaló hátrány, hiszen a reakció célja egy epoxivegyület előállítása. A nagyobb viszkozitás azért hátrány, mert az aktív hígító alapvető hivatása a gyantarendszer viszkozitásának csökkentése. A nagyobb viszkozitású hígító viszkozitást csökkentő hatása nyilvánvalóan kisebb, mint a kisebb viszkozitású hígítói. A magasabb klórtartalom azért hátrány, mert ez egyben kisebb epoxitartalmat is jelent. Ezen kívül rontja a termék elektromos tulajdonságait, nehezíti a vegyület paramétereinek reprodukálhatóságát és nagy valószínűséggel rákkeltő hatást eredményez. A gyártási technológia kidolgozásakor tehát az az alapvető cél, hogy az 1. reakcióegyenlettel jellemzett főreakció minél nagyobb túlsúlyba kerüljön 2. reakcióegyenlettel jellemzetthez képest. Kísérleteket folytattunk arra nézve, hogy olyan katalizátor rendszert találjunk, amely a reakciót szelektíven főreakció irányába tolja el, és melléktermék egyáltalán nem vagy csak minimális mennyiségben keletkezzen. Azt találtuk, hogy két Lewis-sav katalizátort, éspedig bór-trifluorid-éterátot és alumínium-trikloridot egymáshoz viszonyítva meghatározott tömegarányban együttesen alkalmazva a polimer klórhidrin-éterek keletkezése visszaszorítható. Ez a jelenség nem tapasztalható, ha bármelyik katalizátort önmagában alkalmazzuk, vagy a katalizátor rendszer bármely tagját más Lewis-sav katalizátorral helyettesítjük. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy az addíciós reakciót külön inert oldószer alkalmazása nélkül is meg tudjuk valósítani. Úgy járunk el, hogy a katalizátor rendszert a neopentil-glikollal homogenizáljuk, majd az elegyet 100—130°C-ra melegítjük, és beadagoljuk az epiklórhidrint. Ekkor a fűtést leállítjuk, mert a felszabaduló reakcióhő fedezi az addíció lefolytatásához szükséges hőenergiát. A reakcióban keletkező köztitermék, a klórhidrin-éter egyben oldószerként, a reakció közegeként is szerepel, és oldja a még nem reagált neopentil-glikolt. Az addiciós reakciót tehát oldószer adagolása nélkül, egy kezdeti hőközlés alkalmazásával le tudjuk folytatni. így nincs szükség a reakció közegeként szereplő oldószer desztillációs úton történő eltávolítására, mint az ismert svájci eljárásban^és ezért rendkívül energiatakarékos gyártási eljárást tudunk megvalósítani. Lehetővé válik a reakciótérfogat jobb kihasználása is. Az addíciós reakcióban szinergetikus hatású katalizátorként bór-trifluorid-éterát és alumínium-triklorid 10:0,5 és 10:2 tömegarányú elegyét alkalmazzuk. A katalizátor teljes mennyisége az 1,2-epoxi-3-klór-propán tömegére vonatkoztatva 0,1 —1,0 tömeg%. 3 Azt tapasztaltuk, hogy a katalizátor rendszer összetevőit külön-külön — vagy más katalizátorokkal együtt — alkalmaztuk az addíciós reakcióban, hátrányosabb tulajdonságú (viszkózusabb, nagyobb epoxiekvivalenssel rendelkező) végterméket nyertünk, mint a találmány szerinti szinergetikus katalizátor rendszer használata révén. A szinergetikus katalizátor rendszert alkalmazva magasabb kitermeléssel tudtuk a végterméket előállítani. A dehidroklórozást erős lúg vizes oldatával végezzük a dehidroklórozható klórtartalom teljes megkötéséig. Az addíciós reakció indítási hőmérséklete ;00—130°C, megvalósítási hőmérséklete 110—160°C, végső hőmérséklete 70—130°C, reakcióideje 0,5—2 óra. A dehidroklórozás hőmérséklete 40—95°C. A dehidroklórozásra használt lúg előnyösen 10—50 tömeg%-os töménységű vizes alkáli lúg, pl. nátrium-hidroxid oldat. Az alkáli lúg mólaránya az l,2-epoxi-3- -klór-propánhoz viszonyítva 0,85:1 —1,2:1, a dehidroklórozás ideje 15—60 perc. A maradék lúgtartalom semlegesítésére 10 tömeg%-os foszforsav oldatot és 20 tömeg%-os nátrium-dihidrogén-foszfát oldatot használunk, a végtermékben maradt vizet vákuumdesztillációval távolítjuk el. A találmány tárgya tehát eljárás neopentil-glikol-diglicidil-éter előállítására neopentil-glikol és l,2-epoxi-3-klór propán 1:2 mólarányú elegyének katalizátor jelenlétében történő addícionáltatásával, majd az igy nyert termék dehidroklórozásával. Az eljárást az jellemzi, hogy a szilárd neopentil-glikolt és az l,2-epoxi-3-klór-propán tömegére számított 0,1 —1,0 tömeg% mennyiségű bór-trifluorid és alumínium-triklorid katalizátor elegyet — — amelyben a bór-trifluorid-éterát és az alumínium-triklorid egymás közötti tömegaránya 10:0,5 és 10:2 közötti — — összekeverjük, az elegyet 100—130°C-ra melegítjük, majd a fűtést leállítjuk és beadagoljuk az l,2-epoxi-3-klór-propánt, az addíciót 110—160°C-on valósítjuk meg, és a nyert 3-klór-propán 1 móltömegnyi menynyiségre számítva 0,65—1,2 mól 10—46 tömeg%-os lúgoldattal dehidroklórozzuk 40- 95°C-on, majd az összes dehidroklórozható klórtartalom sóalakban történő megkötése után, az oldószeres fázist elkülönítjük, semlegesítjük előnyösen 10 tömeg%-os foszforsav, majd 20 tömeg%-os nátrium-dehidrogén-foszfát oldattal, a semlegesített fázisból a vízmaradványokat, előnyösen vákuumdesztillációval eltávolítjuk és a terméket szűrjük. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be. 1. Példa Négy nyakú, 1 literes gömblombikba bemérünk 104 g (1 mól) neopentil-glikolt, 0,9 g bór-trifluorid-éterátot és 0,1 g vízmentes alu4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
