198674. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenilén-diaminok tisztítására
1 2 A találmány tárgya eljárás szennyezett és elszíneződött 0-, m- vagy p-fenilén-diaminok tisztítására adalék jelenlétében végrehajtott vákuum rektifikálás segítségével . Az aromás diamlnok, de különösen az o-fenilén-diamin előállítására számos módszer ismeretes. Anélkül, hogy e módszereket ismertetnénk, utalunk rá, hogy a magyar szabadalmi irodalomban a 170 887, a 175397 és 186 018 lajstromszámú szabadalmak és a T/42 429 közzétételi számú szabadalmi bejelentések foglalkoznak aromás diamlnok, illetve o-fenilén-diamin előállításával. E termékeket főleg növényvédő szerek, illetve gyógyszerek alapanyagaként használják fel, ezért szükséges, hogy a végterméket nagy tisztaságban és jó színstabilitással nyerjék ki a reakciótermékből. A reakciótermék tisztasága pedig általában nem fele! meg a minőségi követelményeknek. Az aromás diamlnok tisztítására többféle módszer terjedt el. Használják a kristályosítási műveletet is. Pél dául a 175 397 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban leírt módszer szerint - általában oldószer alkalmazásával kombinálva 98%-os tisztaságban lehet az o-fenilén-diamint előállítani gyenge kihozatal mellett. A kinyert termék színe és szinstabilitása sem felel meg a gyógyszer- vagy növényvédő szer előállítás követelményeinek. Ipari megvalósítás esetén pedig nagy gondot okoz a különválasztott szennyező komponensek elhelyezése vagy megsemmisítése. A 77-95616 számú japán közzétételi irat szerint az o-fenilén-diamint alkalikus vizes oldatából butanollal extrahálták, majd a butanolt desztillációval választották el az o-fenilén-diamintól. A kapott termék hozama és tisztasága ebben az esetben is csak 85,2%, illetve 98,2% volt és a reakcióelegy többi komponenseinek hasznosítása, vagy megsemmisítése az eljárást nehézkessé és költségessé teszi. Kimondottan nyers fenilén-diaminok tisztítását árja le a 85-148650 számú japán közzétételi irat. A módszer szerint a nyers fenilén-diaminhoz alkáli- vagy alkáliföldfém-hidroxidot adnak, majd az elegyből a fenilén-diamint vákuumban ledesztiUálják. Az eljárásnál sikerült 99,9% tisztaságú p-fenilén<üamlnt kapni, de nem közölnek adatot arról, hogy hogyan alakult a kitermelés és, hogy a vákuumdesztilláció alkalikus maradékát hogyan távolítják el, illetve mimódon semmisítik meg. A vízmentes alkáli- vagy alkáliföldfém-hidroxldok szilárd állapotban vannak jelen és rendkívül megnehezítik a desztillációs maradék kezelését. Lényegében hasonló módszert ismertet a Du Pont de Nemours Co közleménye is (Res. Disci. 1975, 135, 4, 13.503), ahol azonban nátrium-karbonát vizes oldatát adták hozzá a tisztítandó fenilén-diamin elegyhez, majd vákuumban desztillációt hajtottak végre, előbb a vizet, majd a fenilén-diamint Iefesztillálva. A módszerrel előállított fenilén-diaminra vonatkoztatott kitermelés és színstabilitás azonban nem Ismeretes és látható, hogy ezzel a módszerrel csak szakaszos munkamenetben lehet dolgozni, ami eleve lehetetlenné teszi a nagyobb méretű folyamatos opari módszerek alkalmazását. A maradék feldolgozása ugyanolyan nehézséget okoz, mint az előzőén ismertetett módszernél. ' A Du Pont de Nemours Co egy másik módszere (3 345 413 számú amerikai egyesiüt államokbeli szabadalmi leírás) szerint alkáli-rerri-cianld vizes oldatát adták hozzá a tisztítandó fenilén-diamin elegyhez, majd vákuumban desztillációt hajtottak végre, előbb a vizet, majd a fenilén-diamint ledesztillálva. Az előállított fenilén-diamin szinstabilitása a kontroliéhoz képest megfelelőnek mutatkozott, a kitermelésre azonban adatot nem közöltek. Elmaradt az adatközlés a cianid-sókat tartalmazó desztillációs maradék feldolgozására. is. Célul tűztük ki, hogy olyan módszert dolgozunk ki a nyers o-, m- vagy p-fenüén-diamin tisztítására, amely jó kitermeléssel, nagy tisztasággal és jó színstabilitással szolgáltatja a terméket, egyúttal lehetővé teszi a desztillációs maradék könnyű kezelését vagy megsemmisítését, ezáltal gazdaságos, ipari termelő eljárás kidolgozását biztosítja akár szakaszos, akár folyamatos munkamenetben. Kísérleti munkánk során azt tapasztaltuk, hogy ha a nyers o-, m- vagy p-fenilén-diaminhoz olyan alifás vagy cikloalifás aminokat adunk, amelyeknek forráspontja magasabb, mint a tisztítandó fenilén-diaminé és az elegyet vákuumban végrehajtott rektifikálásnak vetjük alá, akkor a fenilén-diaminok nagy tisztaságban desztillálnak át, a szennyezések és az elszíneződést okozó komponensek a fenéktermékben maradnak. Mivel a desztillációs maradék nem tartalmaz a desztilláció hőmérsékletén szilárd halmazállapotú komponenst, ezért ez a készülékből könnyen eltávolítható vagy szükség esetén égetéssel maradék nélkül megsemmisíthető. Az adalékként alkalmazott alifás vagy cikloalifás aminokat 0,1-1,6 tömeg%-ban alkalmazzuk, a rektifikálást vákuumban 0,1 -10 kPa nyomáson hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárásban mind a mono-, di-, tri- és többértékű aminokat, mind ezek primer-, szekunder- és tercier amin alakú megjelenési formáit alkalmazni lehet akár önmagukban, akár keverék formájában. A találmány szerinti eljárásban általában nyers fenílén-diaminból Indulnak ki, amely 96 -99 t% fenilén-diamint, 0,1-0,2 t% a fenilén-diamlnnál illékonyabb és 1 ~41% a fenilén-diaminnál kevésbé Illékony szenynyező komponenseket tartalnaz. A kinyert termék 99,8 t%-nál nagyobb tisztaságú, színezőanyagokat ne m tartalmaz, színstabilitása jó. • A találmány tárgya tehát eljárás szennyezett és elszíneződött o-, m- vagy p-fenilén-diaminok tisztítására csökkentett nyomáson végzett rektifikálással azzal jellemezve, hogy a rektifikálást a kiindulási anyaghoz 0,1-1,6 t% mennyiségben hozzákevert, a tisztítandó fenilén-diamin forráspontjánál magasabb forráspontú, egy vagy több alifás vagy cikloalifás amin adalék jelenlétében végezzük, és adott esetben az így kapott terméket ismert módon átkristályosítjuk. Különösen nagy tisztaságot és több évié szóló színstabilitást lehet elérni, ha a leírt módszert kombináljuk az átkrisályosítási művelettel. Ebben az esetben tehát szennyezett és elszíneződött o-, m- vagy p-fenilén-diaminoknak különösen nagytisztaságú és több évre szóló színstabilitással rendelkező termékekké való tisztítási eljárásáról van szó, ahol a rektifikálást a kiindulási anyaghoz 0,1-1,6 t% mennyiségben hozzákevert, a tisztítandó fenüén-diamin forráspontjánál magasabb forráspontú alifás vagy cikloalifás amin adalék jelenlétében végezzük, majd a kapott terméket ismert módon átkristályosítjuk. Az átkristályosftáshoz bármilyen oldószer alkat-. 198.674 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
