162782. lajstromszámú szabadalom • Eljárás trisz- (béta-klór-alkil)-foszfátok előállítására
5 162782 6 általában már a reakcióelegy hőmérsékletének csökkenése is jelzi. A vanádium(V)-oxid-triklorid katalizátor nagy előnye, könnyű hozzáférhetősége mellett .éppen abban rejlik, hogy számos egyéb halogeniddel szemben, a reakcióelegyben homogén eloszlásban van jelen, s így a katalizáló hatás egyenletesen jó, a reakció sebessége, s veié együtt annak hőfoka _ a második reakciópartner adagolási sebességével könyelmesen, szinte pillanatszerűén szabályozható. Ennek feltétele természetesen az is, hogy az elegy hőmérsékletét a fenti hőfokintervallumban a reakció komponensétől függően az optimális értékre állítsuk be. Eljárhatunk úgy is, különösen a kettőnél nagyobb szénatomszámú alkilénoxidok esetében, hogy a reakcióedénybe az alkilén-oxidot mérjük be, majd a foszforoxiklorid és a vanádium(V)-oxid-triklorid homogén elegyét ehhez adagoljuk. A fordított adagolás következtében egyrészt elkerüljük az alkilén-cxid túladagolást (felesleget), másrészt — minthogy általában az alkilén-oxid forráspontján dolgozunk — a forrás a túlmelegedéssel szemben, további biztosítást nyújt. A reakcióelegy feldolgozásánál azt a szokásos utat követjük, hogy a könnyű páriátokat, amelyek legtöbbször a felesleges alkilén-oxidból, esetleg kevés foszforoxikloridból és a katalizátorból állnak, légköri nyomáson, vagy csökkentett nyomáson ledesztilláljuk, majd a vizes ammóniumhidroxidos és ismét vizes mosás után kapott nyers termékét vákuum vagy azeotropos desztilláció alkalmazásával víztelenítjük. Az így kapott trisz-(/Wdór-alkil)-foszfát egységes, a gyakorlati felhasználás céljaira minőségileg (savszám, szín) is megfelelő termék. A szabadalom tárgyát képező eljárásban a VOCI3 képlettel jellemezhető vanádium(V)-oxid-triklorid katalizátor célszerűen 0,1—1,0%-os mennyiségben alkalmazzuk a foszforoxiklorid mennyiségére számítva. Alkilén-oxidokon a leírásban a CH2—CHR \/ O általános képletű vegyületeket értjük, amelyekben R hidrogénatom vagy 1—8 szénatomszáimú alkilcsoport. A találmány szerinti eljárásban alkilén-oxidként előnyösen etilénoxidot, propilén-oxidot, butilénoxidot vagy epiklórhidrint használunk. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1. példa: Keverővel, visszafolyató hűtővel, hőmérővel és gázbevezető csővel ellátott száraz edénybe 100 rész foszforoxikloridot és 0,5 rés? vanádium(V)-oxi-trikloridot adagolunk, majd az edényt gondosan lezárjuk. A keverést megindítjuk, és az edény tartalmát, külső fűtést alkalmazva, '80 °C-ra melegítjük fel. A fűtést ezután leállítjuk, s a bevezető csövön megkezdjük 100 rész etilénoxid bevezetését. Az etilénoxid-áram ellenőrzésére paraffinolajjal töltött gázbúboré-5 koltató edényt iktatunk a gázpalack és a reakcióedény közötti vezetékbe. A gáz bevezetését úgy szabályozzuk, hogy az etilénoxid teljesen reagáljon. Ezt a hűtő végére felszerelt másik gázbuborékaltatóval ellenőrizzük. 10 Az exoterm reakció hőmérsékletét külső vízhűtéssel is szabályozzuk, úgy, hogy az 80—82 °C közé álljon be. A kb. mintegy 6 órán át tartó reakció végét 15 a belső hőmérséklet csökkenése jelzi. Ekkor az etilénoxid bevezetést leállítjuk, és a reakcióelegy hőfokát" enyhe külső fűtéssel további 1 órán át 80 °C-on tartjuk. Ennek befejeztével az edény nyílásait alkalmas módon lezárjuk, s 20 az etilénoxid kis feleslegét enyhe vákuumban kiszivatjuk. A nyers reakcióterméket azután vízzel, híg vizes ammóniumhidroxid-oldattal, majd ismét 25 vízzel átmossuk, minden alkalommal elválasztva a felül elhelyezkedő mosófolyadéktól. A terméket végül megfelelő vákuum, vagy toluolos azeotróp desztilláció segíségével víztelenítjük, majd aktív szénnel derítve élesre szűrjük. 30 A nyert trisz-^J-klór-etilJ-foszfát színtelen, esetleg enyhén szalmasárga, tiszta folyadék. Fajsúlya, 20 °C-on: 1,4216; törésmutatója, 35 4 inD 20 : 1,4731'; saivszáima 0^1 (mg KOH/g). Kitermelés 95% (a foszforoxikloridra számolva). 40 2. példa: Keverővel, visszafolyó hűtővel, hőmérővel és adagolóval felszerelt száraz reakcióedényben 200 rész propilénoxidot mérünk be. Az edény gon-45 dos lezárása után az edényt kívülről enyhén melegíteni kezdjük, míg a propilénoxid forrni kezd. Ezután folyamatos keverés mellett az adagolótartályból megkezdjük 100 rész foszforoxidkloridban oldott 0,5 rész vanádium(V)-oxid-50 -triklorid elegyének becsurgatását. Az adagolás sebességét ill. a külső hűtést oly módon szabályozzuk, hogy az elegy állandóan forrásban legyen. A hőmérséklet a kezdeti 35 °C-ról a reakció végéig fokozatosan 75—80 °C-ra emel-55 kedik. Utóreakció céljából a reakcióelegyet 1 órán át keverjük 80 °C-on. A reakcióelegyet az 1. példában ismertetett módon feldolgozva 90%ros kitermeléssel trisz-60 ~(i /3-klór-propil)-foszfátot kapunk, amely tiszta, éles, színtelen folyadék. Fajsúlya: 20 c C-on: 4 1,2447; törésmutatója, no20 : 1,46119 saivszáima: 0,1 65 (mg KOH/g). 3
