198299. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,3,5-trisz(2-klór-fenil)-hexahidro-1,3,5-triazin előállítására
1 2 aldehid oldatot a következő gyártási adagnál fel* használjuk, továbbá a folyamatból csupán az első fokozatban elválasztott, 5-50 g/1 formaldehid tartalmú vizes fázist vezetjük el, akkor elegendő a formaldehidet 1— 1,4-es mólarányban alkalmazni. A fenti módon alacsony mólarány alkalmazása mellett is biztosítható az utolsó fokozatban szükséges 220 g/1 feletti formaldehid koncentráció az egyensúlyi vizes fázisban. A reakció a fenti előnyökkel lefolytatható az o-klór-anilin oldószer oldatának és vizes formaldehid oldatnak folyamatos, ellenáramú érintkeztetésével is. A reakcióba vitt formaldehid 87-99.0%-a reagál, a reakdóelegy bőt szennyvízként elvezetett vizes fázisban a formaldehid mennyisége 15- 20-ad részére csökken az egy fokozatban végrehajtott reakcióból kilépő reagálatlan formaldehid mennyiségéhez képest. A reakció végreahajtásához 40 -60 °C hőmérséklet és lépésenként előnyösen 60 perces reakdó - idő szükséges. Az első reakdólépésben előállított hidroxi-metil-származékból a trimer képződés a (3) egyensúlyi reakdóban keletkező Schiff-bázison keresztül történik:. Ez a reak dó szobahőmérsékleten is végbemegy. de a sebessége kicsi. Gyorsítható a reakdó. ha a hőmérsékletet növeljük és a keletkező víz eltávolításával az egyensúlyt a Schiff-bázis keletkezésének irányában toljuk el. Ez utóbbi megvalósítható, ha a (3) rekadóban képződő vizet, a vízzel azeotropot képező oldószerrel kidesztilláljuk. A desztilláld* alatt a távozó gőzök formaldehidet visznek magukkal, amely a hidroxi-metil-származék egy részének az (1) reakdó szerinti fordított irányú átalakulását, majd a (2) reakdó szerint bisz(2-klór-fenil-amino)-metán keletkezését okozza. Ebben az esetben az o-klór-anilinre számított trimer hozam nem haladja meg a 30-60%-ot és trimer szűrietében jelentő mennyiségű hasznosítható hidroxi-metil-származék és diamino-metán-származék marad vissza. Fontos felismerésünk az is, hogy az előző sorokban leírt szűrletnek a reakdó első lépésébe történő visszavezetésével a hozam 90-98%-ra növelhető. Eljárásunkban ezt oly módon valósítjuk meg, hogy szakaszos eljárás esetén a következő gyártási adaghoz szükséges o-klór-anilint az előző gyártási adag szűrleiéhez keverjük és az így nyert elegyet reagál tatjuk a vízben oldott formaldehiddel. Azt is megállapítottuk, hogy a második reakdólépésben a reakdóelegy hőmérséklete nem haladhatja meg a 140 °C-t, mert ennél magasabb hőmérsékleten káros mellékreakdók játszódnak le, pl. poli me - rizálódás, gyantásodás az 5. egyenlet szerint, amelyek a szűrlet visszavezetését lehetetlenné teszik. Ezért olyan oldószer alkalmazása célszerű, amely a reakdó során keletkező vízzel azeotróp elegyet képez és így a reakdóelegy bői kidesztiilálhatő, másrészt forráspontja 100—125 °C között van. Erre a célra legelőnyösebben a toluol alkalmazható, amellyel biztosítható az optimális 118-122 °C-os reakdóhőmérs éklet. A (3) és (4) reakdók ked«ző és jó hatásfokú végrehajtásához igen lényeges az oldószer és a reakcióba vitt o-klór-anilin aránya. Híg oldatban a hozam alacsony és a szűrlet visszavezet&ével is aak lassan emelkedik. Ha azonban az oldószert az (1) reakdónál 80- 120 mi/mól o-klór-anilin mennyiségben alkalmazzuk és a reakdóelegy ben tévő oldószer mennyi' ségét a veszteségek pótlásával közel állandó értéken tartjuk, úgy már az első szűrlet visszavezetés után elérjük a 94—96%-os hozamot. Az oldószer veszteség pótlására a legcélszerűbb módszer a kristályos trimer mosása a pótlásra szánt oldószerrel, mely a szűrleten keresztül jut vissza a technológiai folyamatba. A második reak dólépés során az azeotróp desztil- 1 adókor keletkező kondenzátum oldószerből ét nagy formaldehid tartalmú vizes fázisból áll, amelyek jól szétválnak. Az oldószer fázist a desztillálás alatt levő reakdóelegybe visszavezetjük. így a (6) reakdó teljessé tételét segítjük elő. A desztillál um formaldehid tartalmú vizes fázisát pedig, mint alapanyagot az első reakdólépésben hasznosítjuk. Az ily módon nyert céltermék 96~98t% l,3,5-trisz<2klór-fenil)-hexahidro-1,3,5-triazint, \t% alatti mennyiségű bisz(2-klór-feniI-amino)-metánt és 2—4 t% oldószert tartalmaz. Olvadáspontja 230- 232 °C. Az eljárásnak egyik tehetséges módját az 1. ábrán mutatjuk be. Az o-klór-anilin és a formaldehid reakdóját két reaktorban hajtjuk végre. Az 1 reaktorba vezetjük az a vezetéken az o-klór-anilint, a c vezetéken a hidr-. oxi-me til-származék diamino-metán-származék és oldószer tartalmú céltermék szűrletet és a 2 reaktorból távozó 200- 250 g/1 formaldehid tartalmú vizes formaldehid oldatot a g vezetéken. Az I reaktorból e vezetéken távozó szerves fázist a 2 reaktorba vezetjük, a híg vizes formaldehid oldatot elvezetjük a d vezetéken. A 2 reaktorba e vezetéken betáplált szerves fázishoz adjuk a tömény vizes formaldehid oldatot a b vezetéken át és az f vezetéken a vizes kondenzátumot. A 2 reaktorból h vezetéken ldlépŐ szerves fázist a trimer előállítására szolgáló 3 desztillálóba vezetjük. A desztillálás közben keletkező gőzöket n vezetéken keresztül a 4 kondenzátorba juttatjuk, és itt kondenzáltat]uk, a kondenzátum oldószer fázisát i vezetéken visszavezetjük a 3 desztillálóba, a magas formaldehid tartalmú vizes fázist pedig az f vezetéken a 2 reaktorba vezetjük. A 3 desztillálóból távozó trimer oldatot a j vezetéken az 5 kristályosítóba, majd az itt keletkező szuszpenziót a k vezetéken a 6 szűrőbe vezetjük. A 6 szűrőből a kristályos célterméket, azaz a trímért, az m vezetéken betáplált oldószerrel történő mosás után az 1 vezetéken kinyeijük, az oldószert is tartalmazó szűrletet a c vezetéken át az l reaktorba vezetjük vissza. Az eljárás egy másik lehetséges megvalósítási módja. hogy az első reakcióiépést kettőnél több fokozatban hajtjuk végre, amikor a híg formaimban lévő formaldehid mennyisége, illetve a formaldehid: o-klór-anilin mól arány tovább csökkenthető. A találmány szerinti eljárás szakaszos és folyamatos üzemmódban egyaránt végrehajtható. A találmány szerinti eljárást példákon is bemutatjuk. 1. példa 4 1-es - hőmérővel. keverővei ellátott - gömblom^ikba bemérünk 346 g 239 g/I koncentrációjú vizes lormaldehid oldatot (2,62 mól formaldehid), azt 40 °C-ra melegítjük, majd keverés mellett 1-2 perc *|att hozzáadunk 390 g 98%-os tisztaságú (2 mól) 198.299 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
