182471. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dialkil-foszfitok nagyüzemi méretekben történő gyártására
5 182471 6 A fenti felismerés alapján azt találtuk, hogy a nem kívánatos mellékreakciókat kiváltó felesleges sósavat, valamint a képződött alkil-kloridokat oly módon tudjuk a rendszerből a legkönnyebben eltávolítani, és a közel elméleti dialkil-foszfit hozamot elérni, ha a reaktort a gőzfolyadék egyensúlyi állapotnak megfelelő hőmérsékleten működtetjük és a komponenseket a forráspont és a koncentráció gradiensnek megfelelő helyen adagoljuk be, illetve vezetjük el a berendezésből. Ennek megfelelően eljárásunkban a kiindulási foszfor-trikloridot, valamint alkoholt sztöchiometrikus elegyük forráspontján folyamatosan reagáltatjuk. A főtermék és a káros melléktermékek gyors szétválasztására azok nagy tenziókülönbségét használjuk fel. A reakció hőmérsékletét az alábbi egyensúlyi állapotok alakulnak ki: illékonyságát tekintve a főtermék a legnehezebb komponens, amely az adott körülmények között forráspontja alatt lévő folyadék, így a reaktorban lefelé áramlik. A kiindulási anyagok (az alkohol és a foszfor-triklorid) a reakciózónában pangó, közepes illékonyságú, forrásban lévő folyadék és gőz állapotú elegyet alkotnak. A melléktermékek (a sósav és alkil-kloridok) a legkönnyebb, gőzfázisú komponensek a reakciótérben túlhevített állapotba kerülnek, így nagy tenzió alakul ki, ami ezek elkülönülésének, eltávolításának a fő hajtóereje. Eljárásunk előnyös kivitelezésére olyan inert, szerves közeget alkalmazunk, amely a reakció hőmérsékletén ■— a főfolyamathoz hasonlóan — önmagában is forrásban lévő gőz-folyadék állapotú elegyet alkot. Ennek, az inert anyagnak többirányú szerepe van eljárásunkban. Egyrészt moderátor, mivel az erősen exoterm, labilis termékhez vezető reakciót befékezi, a lokális túlmelegedési megakadályozza, a reakciókeveréket hígítva a reakcióhő egy részét elvonja, elvezeti, de ugyanakkor nem fagyasztja be a folyamatot, a reagensekkel szemben közömbös, nem okoz szilárdfázis-kiválást és a termékből kívánt esetben elválasztható. Megfelelő diszperzitást, homogenitást és oldó hatást is biztosít. Másrészt transzportőrként működik, mert a reakció hőmérsékletén — a reakcióelegyhez hasonlóan — gőz-folyadék egyensúlyi állapotban van, így a forrásban lévő, lefelé csurgó kondenzátum és fölfelé áramló gőz ellentétes irányú mozgásával elősegíti a csppfolyós termék és a gázállapotú sósav szétválasztását. Az alkalmazott szerves anyagnak eljárásunkban olyan forráspontúnak kell lenni, mely közel azonos a kiindulási reagensek sztöchiometrikus elegyének forráspontjával, mert csak így biztosítható a kívánt mérséklő és anyagszállító hatás. Ez az inert szerves közeg tehát, esetünkben nem csupán egyszerű oldószer, hanem annál komplexebb feladatot lát el. Ezt támasztja alá az a tény is, hogy minden reagens elegyhez (amelyek az alkoholok forráspontja szerint különböznek) praktikusan más-más oldószert alkalmazunk. így például a metilalkoholhoz: széntetrakloridot, benzolt, etilalkohol: széntetrakloridot, benzolt, n-propilalkoholhoz : triklóretilént, n-prop'ilalkoholhoz : toluolt, n-butilalkoholhoz : klórbenzolt stb. A forráspont-viszonyokat az alábbi táblázat szemlélteti. Találmányunk szerinti eljárással dolgozva a reakció során a kiindulási anyagok, az inert közeg és a rekció termékek között fizikai egyensúly áll fenn. Gőz-folyadék egyensúlyi reaktorban elérhető, hogy a forráspont gradienshez hasonlóan a kémiai, termodinamikai és kinetikai feltételeknek megfelelő koncentráció gradiens alakuljon ki. így lehetővé válik a közepes illékonyságú reagensek, a reakció szempontjából nemkívánatos gázállapotú melléktermékeik és magas forráspontú főtermékek gyors elkülönítése. Ezzel biztosítható a nagyfokú szelektivitás, aminek következtében igen jó hozam és — az isment eljárásúikkal készült termékeket felülmúló — jó minőség érhető el. Találmányunk tárgya eljárás 1—4 szénatomos alkil-csoportokat' tartalmazó foszforossav-észterek előállítására foszfor-triklorid és megfelelő 1—4 szénatomos alkanol inert szerves közegben történő reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy 1 mól foszfor-trikloridot, 3 mól 1—4 szénatomos alkanolt, és az alkanol forráspontjánál 2—20 °C célszerűen 5—20 °C-al magasabb forráspontú inert szerves közeget mint benzolt, benzol homológot, halogénezett benzolt vagy halogénezett 1—4 szénatomos alifás szénhidrogént tartalmazó reakcióelegyet egy reaktorkiforraló és rektifikáló zóna közötti reakciózóna szakaszába vezetjük, ahol a 70—135 °C-on üzemelő kiforraló zónából származó refluxxal elegyedik és a kiindulási anyagokat 45—110 °C hőmérsékleten reagáltatjuk, majd a reakcióban keletkezett két mól sósavat, valamint egy mól alkil-kloridot a rektifikáló zóna fejpárlataként elvezetjük és a keletkezett dialkil-foszfitot a kiforraló zónából fenéktermékként távolítjuk el. A keletkezett 2 mól sósavgáz elnyeletését vizes abszorberben végezzük. A keletkezett 25°/oos technikai sósavoldatot más folyamatoknál hasznosíthatjuk. Az ugyancsak melléktermékként keletkező alkil-kloridokat kondenzátorban hűtéssel cseppfolyósítjuk. Az így nyert cseppfolyós alkil-kloridok alkilezőszerként alkalmazhatók. A találmány szerinti eljárást az 1. ábra szerinti rendszerben valósíthatjuk meg. Az 1. ábrán az egyes alkotóelemek a következőek: (1) Reaktor (1 1) Reakciózóna (1. 2) Kiforraló zóna (1. 3) Rektifikáló zóna (2) Üst (3) Deflegmátor (4) Kondenzátor (5) Folyadék-gáz elválasztó (6) Abszorber (7) Kondenzátor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
