179759. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves vegyületek mechanikai módszerekkel történő előállítására
szűk ki, amit például őrléssel vagy aprítással biztosíthatunk. A Fentiek alapján a találmány tárgya eljárás szerves vegyületek mechanikai módszerekkel történő előállítására legalább két elemből és/vagy kisebb molekulasúlyú vegyiiletből, illetve kisebb molekulasúlyú szerves vegyületek előállítására nagyobb molekulasúlyúakból, vagy kisebb és nagyobb molekulasúlyú szerves vegyületek előállítására közepes molekulasúlyúakból. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a kiindulási anyagokat legalább 102 3 erg/cm3 energia sűrűségű, szakaszos vagy folyamatos mechanikai hatás alkalmazásával reagáltatjuk egymással, adott esetben legalább 5 mikron szemcseméretű, legalább 2 Mohs-keménységű és a kiindulási anyagok összmennyiségére vonatkoztatva legalább 1 súly% mennyiségben vett inert szilárd anyag és önmagában ismert katalizátor(ok) jelenlétében. A mechanikai behatással iniciált kémiai reakció hatásfokának fokozására mint említettük — a mechanikai hatást biztosító rendszeren, például az őrlőtesteken kívül szükséges még egy előaprított, célszerűen 5—300 ;zm szemcseméret-tartományba eső szilárd anyag, például kvarchomok vagy mészkőőrlemény — alkalmazása, amellyel a reagáltatni kívánt vegyületeket, elemeket megfelelő arányban, célszerűen 1—50 sú!y'%-ban, összekeverjük. Ezen túlmenően, a kívánt irányú reakció létrehozására, megfelelő kihozatal elérésére vagy a reakcióidő rövidítésére alkalmas halmazállapotú katalizátor is felhasználható a reagáltatandó elegyhez adagolva, vagy a malom anyagával’együtt a reakcfőteíbé bejuttatva. A reakció beindításának alapja a mechanikai hatás, tehát ha az egyik vagy mindegyik kiindulási anyag megfelelő szilárdságú szilárd vegyület vagy elem, akkor például a kvarchomok vagy mészkőőrlemény adagolása mellőzhető. A mechanikai behatás időtartamára biztosítandó hőmérséklet, valamint — gáz/gőz halmazállapotú reagensek) vagy reakciótermék(ek) esetén — a nyomás nagyságát a reakció természete szabja meg. À mechanikai hatás meghatározó szerepe ismételten abban domborítandó ki, hogy valamennyi fentebb említett feltétel biztosítása esetén a kívánt reakció csakis akkor indul meg és megy végbe, ha a rendszerre mechanikai erőhatást gyakorolunk, amit célszerűen a reakció teljes végbemenésének idejére biztosítunk. A találmány tárgyát képező eljárás alapvető előnye más módszerekkel szemben az, hogy 1. olyan reakciókat lehet egyszerűen, gyorsan és olcsón végrehajtani, amelyek más úton lassan, bonyolultabban, drágán valósíthatók meg; 2. olyan reakciók végrehajtása lehetséges, amelyeket az eddig ismert és alkalmazott módszerekkel nem lehetett elérni, tehát teljesen új vegyületek vagy vegyülettípusok előállítására nyílik lehetőség; 3. az eljárás mind szerveskémiai-technológiai, mind elméleti szempontból számos, eddig ismeretlen lehetőséget rejt magában, elsősorban azokon a gyakorlati területeken, amelyeken új vegyületek szintézise alapvetően fontos feladat (például új növényvédőszerek előállítását célzó kutatásokban egy kutatónak évente legalább 150—400 új vegyületet kell szintetizálnia ahhoz, hogy 2—3 valóban használható bioaktív vegyületet nyerjen). Az eljárást közelebbről a következő kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 1. példa KO 36 anyagból készült őriőhengerbe 80 g, előzetesen kimerítő extrakciónak alávetett kvarchomokot teszünk, amelynek jellemző szemcsemérete 150 ;m Őrlőtestekként 8 mm átmérőjű nemesacél golyókat helyezünk a hengerbe, majd 20 g olajsavat bemérve az őrlőhengert lezárjuk, vibrációs malom mechanikus szerkezetére erősítjük és megindítjuk a malmot. Á vibrációs malomban történő mechanikus kezelés (őrlés) időtartama J2 óra. A szobahőmérsékleten megindított vibráció utá,n mintegy 1—1,5 óra múlva az őrlphenger belső terének hőmérséklete 40 C-ra emelkedik. Vakpróbaként olajsav bemérése nélkül a vibrációs malom azonos őrlőtestében azonos mennyiségű kvarchomok és azonos számú őrlőtest alkalmazásával azonos vibrációs meghajtással olajsav mentes őrlést végzünk. E vakpróbát szolgáltató őrlőhenger belterének hőmérséklete 29 °Ç-ig emelkedik. A hőmérsékletméréseket az őrlőhenger zárófedelén keresztül benyújtott FeKo köpenyhőelemmel és a hozzá csatlakoztatott elektronikus egységgel végezzük. A reakció megindulásának biztos jele a hőmérséklet vakpróbához viszonyított nagyobb emelkedése. A vibrációs malom meghajtó motorjának fordulatszáma 1410 f/mm, az excentricitás mértéke 5 min. Őrlés után megvizsgálva a képződött terméket eredményül Fe-oleátot mutathatunk ki, ami nyilvánvalóan az őrlőtestekből származó Fe beépülésével jött létre. Az Fe-o!eát szerveskémiai előáüitására természetesen egyéb eljárások ismertek, a preparátív technika azonban rendkívül bonyolult kémiai eljárással vezet Fe-oleáthoz. 2. példa Az 1. példában aerob körülmények között végzett kísérletet ismertettünk. Azonos vibrációs malmot, illetve ugyancsak 8 mm átmérőjű nemesacél golyókat használva őrlőtestekként anaerob kísérletet végzünk a következő módon: Az őriőhengerbe az előzetesen gondosan extrahált, majd kiszárított, analitikai tisztaságú kalcium-karbonátból 80 g-ot bemérünk, majd a hengert jól záró fedéllel lezárva belső terét vákuum alá helyezzük, nitrogénnel átöblítjük és ismét vákuum alá helyezzük. Ezt háromnégy alkalommal megismételjük, majd a vákuum alatt levő hengert fűtőköpeny alkalmazásával 250—260 °C hőmérsékleten kimelegítve folytatjuk a vákuumozást. Egyórás kimelegítés után a rendszert zárt állapotban hagyjuk szobahőmérsékletre hűlni, majd a hengert nitrogénnel töltjük fel atmoszferikus nyomásig. Ezután a zárófedélre csatlakoztatott szelepen keresztül 20 g analitikai tisztaságú toluolt vezetünk a hengerbe, majd gondosan lezárva megindítjuk a vibrációs malmot. Mintegy egyórás mechanikus kezelés után a henger belső terének hőmérséklete 37 °C-ra emelkedik, ezen az értéken marad mintegy 2—4 óra időtartamig. A mechanikai kezelést 6 óra elteltével befejezve a szilárd anyag teljes becementálódását figyelhetjük meg, kellemetlen, szúrós szagú gáz észlelésével együtt. A gázfázis analízise nélkül, a szilárd anyag extrakciója után a kémiai analízis az alábbi adatokat szolgáltatja a képződött vegyületről: molekulasúlya: 1070(toluo! molekulasúlya: 92,15) IR-felvétel alapján: kondenzáltgyűrűs, telített CH- részt, észterkötést és nitrogént tartalmaz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
