175349. lajstromszámú szabadalom • Eljárás orto-fenilin-diamin előáll1tására
5 175349 6 kaszkád-rendszerű reaktorban dolgozunk, vagy más olyan berendezésben, amelyben az intenzív egyenletes kevertetés jól biztosítható, és kézben tartható a reakcióelegy tartózkodási ideje. A nitráláskor keletkező izomerek elválasztása a további reakcióhoz nem szükséges, azonban a reakciósor különböző fázisaiban megvalósítható. így megvalósítható az eljárás, ha a nitrálási elegy utóreagáltatásakor még melegen megszűrjük a reakcióelegyet, ily módon izolálva a para-intermediert. Másik módszer szerint a teljes reakcióelegyet jégre öntjük a nitrálás befejezése után a reakcióelegyből együtt izoláljuk a két nitrált terméket. Az elválasztás ebben az esetben pld. benzolos oldással valósítható meg, mivel a paratermék benzolban gyakorlatilag nem oldódik. Más oldószerrel is szétválaszthatjuk az izomereket. Eljárásunk egy előnyös változata szerint az izomereket nem választjuk szét, hanem további reakcióba visszük, minthogy a para-izomer jelenléte a találmányunk szerinti, egylépéses redukciót és dezacetilezést nem zavarja. Találmányunk értelmében a nitrált termék redukcióját és dezacetilezését egy lépésben játszatjuk le, nátriumszulfiddal és lúggal történő reagáltatással. Előnyösen úgy járunk el, hogy vizes lúgos oldatban végezzük el a dezacetilezést és azonos reakcióelegyben, nátrium-szulfid beadagolásával a redukciót. A reakciókhoz alkalmazhatunk valamely, vízben oldódó szerves oldószert is. így előnyösen dolgozhatunk alkoholok, vagy aceton jelenlétében. Eljárhatunk úgy is, hogy a dezacetilezést alkoholos lúgban végezzük el, majd a nátriumszulfid beadagolása után a reakcióelegyről folyamatosan ledesztilláljuk az alkoholt. A redukciós és dezacetilező lépés nitro-acetanilidre számolva kb 95% összkitermeléssel valósítható meg és így az o-fenilén-diamin-gyártás szempontjából igen kedvező. A redukciós és dezacetilezési művelet megvalósítása találmányunk értelmében a hagyományos berendezésekben könnyen megvalósítható nagyipari méretekben. Nem igényel speciális beruházást, sem készülékek, sem energia-bázis vonalán. A redukció igen előnyösen elvégezhető mind abban az esetben, ha izoláljuk az orto-izomert a nitrált termékből, mind abban az esetben, ha a kapott nitrált keverék-terméket használjuk a redukció alapanyagaként. Eljárásunk segítségével jó kitermeléssel, fokozott üzembiztonsággal valósítjuk meg a világviszonylatban hiánycikknek számító értékes vegyipari intermedier, az ortofeniléndiamin gyártását, egyszerű, különleges apparatúrát és energiaforrásokat nem igénylő felszereléssel. Eljárásunk egy előnyös foganatosítási módja szerint a nitrálást halogénezett szénhidrogének, előnyösen triklóretilén, diklórmetán vagy széntetraklorid jelenlétében végezzük el. Ebben az esetben a halogénezett szénhidrogénbe adagolunk ecetsavanhidridet és kénsavat, majd az így kapott elegybe adagoljuk folyamatosan vagy részletekben az acetanihdet és salétromsavat a fent említett módon. Ezen eljárás előnye, hogy a nitrálási reakció lelassul, könnyebb a hőfoktartása és az oldószer könnyen regenerálható. Eljárásunk ezen változatánál elegendő az acetanilidre számított 1-2 mól ecetsavanhidrid alkalmazása. A reakcióelegy feldolgozása ebben az esetben is úgy történhet, hogy a para-nitro-acetanilidet kiszűrjük, majd a szűrletet vízzel elkeverjük és a keletkező fázisokat egymástól elválasztjuk. Az orto-feniléndiamin a fázisok szétválasztása után az oldószeres - halogénezett szénhidrogénes - fázisból nyerhető. Eljárásunk ezen változatának előnye, hogy a para-termék igen tisztán válik ki és így szintén önmagában értékesíthető formában nyerhető. Eljárásunk további részleteit a példákban ismertetjük, anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa 1,5 literes keverős lombikba bemérünk 75 g ecetsavanhidridet, 3,5 g 98%-os salétromsavat és 0,2 ml tömény kénsavat, majd hozzáadagolunk 34 g acetanilidet. Lehűtjük 2 °C-ra, hozzáteszünk 0,2 ml tömény kénsavat és *2 °C-on hozzáadagolunk 14,5 g 98%-os salétromsavat, 30 perc alatt, oly módon, hogy a reakcióelegyben csak minimális mennyiségű salétromsav-felesleg, illetve acetilnitrát legyen. Ezután 30 perc utóreakció következik +5 és +10°C-on, majd 30 perc alatt 10°C-ról 20°C-ig emeljük a hőfokot. Ezután a reakcióelegybe újabb 28 g ecetsavanhidridet és újabb 34 g acetanilidet adagolunk be, majd a reakcióelegyet visszahűtjük 5 °C-ra, hozzáadunk 0,2 ml tömény kénsavat és 5 °C-on 18 g 98%-os salétromsavat adagolunk be, majd kétszer 30 perces kevertetés következik 5—10 és 10-20 °C-on. Ezt követően 36 g ecetsavanhidridet és 34 g acetanilidet adagolunk a reakcióelegyet újból lehűtjük 5 °C-ra, hozzáteszünk 0,2 ml kénsavat és 5 °C-on beadagolunk 18 g 98%-os salétromsavat, s kétszer 30 perc utókeverés következik 10°C-on, majd 20°C-on. Az így elkészített három nitrálási adaghoz 900 ml 5 °C-os vizet vagy jegesvizet adunk. Az elegy hőfoka +10°C-ra változik. A kapott szuszpenziót 30 perc kevertetés után szűrjük. 3 x 50 ml hideg vízzel mossuk. Az anyagot szárítás nélkül továbbvihetjük dezacetilezésre és redukcióra. A kivett minta alapján megvizsgáljuk a nitrált termék száraz súlyát, az orto- és para-izomer százalékát. A nitrált anyag súlya: 130 g (93,5%) Benzolos szétoldás alapján 105 g orto(81%) és 25 g para- (19%) izomert tartalmaz. 2. példa 22,5 g o-nitro-acetanilidet beadagolunk 50 ml etilalkoholba. Forrás közben hozzácsurgatunk 26 g 25%-os vizes nátriumhidroxid-oldatot. 1 órát forraljuk, majd visszahűtjük 50°C-ra, hozzáadunk 160 g 17%-os vizes nátriumszulfid-oldatot, majd forrásig 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
