171902. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savanhidridek előállítására
5 171902 6 és karbonilezésre visszavezetjük az első reakciótérbe. Ugyancsak recirkuláltatjuk a nem reagált acilhalogenidet és az észtert vagy étert, a karbonsavanhidridet pedig mint egyedüli, tiszta terméket kapjuk meg. 5 A szénhidrogén-halogenid és a szénmonoxid reakciója széles hőmérséklet-tartományon belül elvégezhető, például 20 C° és 500C0 , előnyösen azonban 100 C° és 350 C°, legelőnyösebben 125 C° és 250 C° közötti hőmérsékleten. Elvégezhetjük a io reakciót alacsonyabb hőmérsékleten is, a reakció sebessége ebben az esetben azonban lassú. Végezhető a reakció magasabb hőmérsékleten is, ennek azonban nincs előnye. A reakció ideje nem paramétere az eljárásnak, 15 nagymértékben függ a használt reakcióhőmérséklettől, általában 0,1-24 óra. A reakciót természetesen a légkörinél nagyobb nyomáson végezzük, a találmány szerinti eljárás egyik előnye azonban éppen az, hogy nem 20 szükséges nagy nyomást biztosítanunk, bár a reakció ilyen körülmények között is végbemegy. Általában úgy végezzük a reakciót, hogy a szénmonoxid parciális nyomását előnyösen 0,34 atü és 136 atü, előnyösebben 1,7 atü és 68 atü közötti 25 értékre állítjuk be, de végbemegy a reakció 0,0068 atü és 1020 atü közötti nyomáson is. Ha a reakciót folyadék-fázisban végezzük, az össznyomást úgy állítjuk be, hogy a folyadék-fázis megmaradjon, így ha a reakciót folyadék-fázisban ki- 30 vánjuk végezni, reakcióedényként egy autoklávot vagy más, hasonló készüléket választunk. A megfelelő reakcióidő lejárta után egy második reakciótérbe vezetjük a reakcióelegyet és felmelegítjük. A reakcióterméket előnyösen először egy 35 desztilláló térbe vezetjük, ez egy frakcionált desztillációs torony lehet, és elválasztjuk egymástól az esetleg jelen levő nem reagált szénhidrogén-halogenidet, az acilhalogenidet és a katalizátort. A katalizátort és a szénhidrogén-halogenidet recirkuláltat- 40 juk az első reakciótérbe. Eljárhatunk a találmány szerinti eljárás egy másik előnyös kivitelezési változata szerint úgy is, hogy az elválasztási folyamatot kihagyjuk, és az egész reakcióelegyet bevezetjük a második reakciótérbe, vagy csak a szén- 4S hidrogén-halogenidet, esetleg csak a katalizátort különítjük el az eljárás ezen szakaszában. A második reakciótérbe az acilhalogenidet egy karbonsav-észterrel vagy egy szénhidrogén-éterrel reagáltatjuk. A reakciót, ha az acilhalogenidet elvá- 50 lasztottuk a periódusos rendszer VIII. csoportjába tartozó nemesfém katalizátortól, magasabb hőmérsékleten végezzük, ha a katalizátor jelen van, úgy az acilhalogenid és az észter vagy az éter reakciója a katalizátor jelenlétében következik be. Mindkét 5S esetben 0C° és 300 C°, előnyösen 20 C° és 250 C°, legelőnyösebben 50 C° és 200 C° közötti hőmérsékleten végezzük a reakciót. A reakció során karbonsavanhidridet kapunk, a szénhidrogén-halogenid újra keletkezik. Az előállí- 60 tott termék így tartalmazza az anhidridet a szénhidrogén-halogenidet, tartalmazhat ezenkívül nem reagált észtert vagy étert, acilhalogenidet, és ezenkívül, ha a második reakciólépés előtt ezt nem különítettük el, nemesfém katalizátort. 6S A szerves összetevőket könnyen elkülöníthetjük egymástól az ismert módon kivitelezett frakcionált desztillációval, a legillékonyabb összetevő általában a szénhidrogén-halogenid, az anhidrid a legkevésbé illékony, ugyanakkor az esetlegesen jelenlevő szervetlen katalizátorból az anhidrid desztillációval könnyen elválasztható. A visszanyert szénhidrogén-halogenidet az elkülönített katalizátorral együtt ezután recirkuláltatjuk az első reakciótérbe. A nem reagált észtert vagy étert és/vagy az acilhalogenidet visszavezetjük a második reakciótérbe, míg a visszamaradó szerves terméket, a karbonsavanhidridet végtermékként elkülönítjük. A találmány szerinti eljárás előnyös kivitelezési változata szerint a karbonsavanhidridek előállítására úgy járunk el, hogy csak egy reakciótérben végezzük el a reakciót, azaz a reakciót egy olyan reakciótérben foganatosítjuk, amelybe bevezetjük a kétlépéses változat alkalmazásakor az első reakciótérbe juttatott halogénforrást, például a szénhidrogénhalogenidet, a kétlépéses változat során a második reakciótérbe juttatott karbonsav-észtert vagy szénhidrogén-étert, majd az egész reakcióelegyet együttesen, előnyösen folyékony állapotban, szénmonoxid és a periódusos rendszer VIII. csoportjába tartozó nemesfém katalizátor jelenlétében melegítjük. Érthető, hogy a szénhidrogén-halogenidet magában a reakcióelegyben (in situ) is előállíthatjuk, a halogenidet nemcsak szénhidrogén-halogenidként, de más vegyület alakjában, szerves halogenidként vagy hidrogénhalogenidként, esetleg más szervetlen vegyületként például sóként, mint alkálifém- vagy más fémsóként, ezenkívül elemes jódként vagy brómként is hozzáadhatjuk a reakcióelegyhez. A reakció lezajlása után a reakcióelegy több összetevőjét például frakciomált desztillációval egyszerűen elválaszthatjuk egymástól. A találmány szerinti eljárással egy lépésben lezajló reakciót széles hőmérséklet-tartományon belül, például 20 C° és 500C0 , előnyösen 100C° és 300 C°, legelőnyösebben 125 és 250 C° közötti hőmérsékleten végezzük. A kétlépéses eljárásváltozat során alacsonyabb hőmérsékletet kell biztosítanunk, ugyanakkor azonban a reakciósebesség lassúbb. Ez utóbbi esetben is biztosíthatunk magasabb hőmérsékletet, ennek lényeges előnye azonban nincs. A reakcióidő az egy lépésben végzett reakció esetén sem játszik szerepet, nagymértékben függ a reakcióhőmérséklettől és általában, a kísérleti körülményektől függően, 0,1 és 20 óra közé esik. A reakciót, ahogy azt az előzőekben kifejtettük, az atmoszférikusnál nagyobb nyomáson végezzük, a találmány szerinti eljárás előnye, hogy a különleges eszközöket igénylő nagy nyomás nem feltétele a reakciónak. A reakciót általában előnyösen 0,34 atü és 136 atü, előnyösebben 1,7 atü és 68 atü közötti szénmonoxid parciális nyomáson végezzük, bár beállítható a nyomás 0,0068 atü és 1020 atü közötti értékre is. A teljes nyomást előnyösen úgy állítjuk be, hogy megmaradjon a reakcióelegy folyékony halmazállapota, és ebben az 3
