185217. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzoxazolon előállítására
1 185? 17 2 A találmány tárgya új eljárás benzoxazolon előállítására klór-fenolból. A benzoxazolon szerkezetét az (I) képlet fejezi ki. Ez a vegyiilel más vcgyülelek, például a fozalon néven ismert rovarirtószer hatóanyagának 5 előállításához hasznos közbülső vegyüld. A benzoxazolont néha - különösen az angol szakirodalomban - benzoxazolinonnak is nevezik. Ismeretes, hogy a benzoxazolont meglehetősen eltérő módszerekkel, többé-kevésbé bonyolult vegyiiletekbő! lehet előállítani. Az egyik ismert eljárás kiindulási anyaga amino-fenol (1 269 067 számú francia szabadalmi leírás). A találmány célja, hogy a benzoxazolon elöál- 15 Utasára egyszerű kiindulási vegyiileleket. különösen o-klór-lenoll felhasználó, egyszerű eljárást szolgáltasson. A benzoxazolonnak o-klór-fenolbó! való előállítására olyan új eljárást dolgoztunk ki, amely ^0 első műveidként az o-klór-feno! és karbamid keverékének ammóniagáz nyomása alatt való melegítéséi, majd második műveletként az első lépésben kapott reakcióelegynek légköri nyomáson, előnyösen víz jelenlétében való melegítését 2'’ foglalja magában. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös változatában az első műveletet fémkatalizátor jelenlétében hajtjuk végre; erre a célra előnyösen réztartalmú katalizátorokat használhatunk, ezek közül 30 megemlítjük a réz(I)- és a réz(II)-sókat, különösen a -halogenidet,. -szulfátot, -foszfátot, -acetátot. -propionátot és -acetil-acetonátot - előnyös a réz(I)-klorid -, valamint az oxidokat, elsősorban a réz(I)-oxidol, továbbá a fém-rezet. 3S A reakcióelegyben a katalizátor mennyisége az o-klór-fenolra vonatkoztatva 0,5-20, előnyösen 2-10 súly% lehet. Bár ezeken a mennyiségi határokon kívüleső katalizátormennyiséget is használhatunk, ez számottevő műszaki előnyt azonban nem 40 jelent. Az első műveletet tehát ammónia túlnyomás alkalmazásával hajtjuk végre; azaz a folyékony reakcióelegy fölött ammóniát tartalmazó, túlnyomásos atmoszféra van. Előnyösen a reakcióelegy fölötti 45 atmoszférában ammóniagáz túlnyomást létesítünk, de az ammónia túlnyomást a karbamid bomlásával is elérhetjük. A teljes nyomás általában 3 és 40 bar (relatív nyomás) között lehet. Nagyobb nyomást, például egészen 150 bar-ig terjedő nyomást szintén 50 alkalmazhatunk, de ebből különleges műszaki előny nem származik. A víz bevezetése a reakcióelegybe a találmány szerinti eljárás egyik változatát jelenti; ennek hatása elsősorban az, hogy a karbamid elbomlik, és elősegíti az ammónia keletkezését. 55 és ezáltal hozzájárul a reakcióelegy fölött uralkodó ammónianyomás növeléséhez. A víz aránya a reakcióközegben rendszerint az egész reakcióelegy mennyiségére számítva 20 súly%-nál, előnyösen 10 súly%-nál kevesebb. 60 Az első műveletben a reakcióelegy fölötti, ammóniát tartalmazó atmoszférában az ammónia (NH3) résznyomása általában a teljes nyomásnak több, mint 50%-a, előnyösen több, mint 90"„-a. Az ammónia jelenléte leggyakrabban külső betáplálásig ból vagy a reaktorba való előzetes bevezetésből vagy a karbamid elbontásából, vagy ezeknek a tényezőknek az együttes hatásából ered. A reakcióban használt karbamid mólaránya a használt o-klórfenol mennyiségéhez viszonyítva rendszerint 1 és 15, előnyösen 1,2 és 8 között van. A reakcióelegyben jelenlevő karbamidot - adott esetben - szén-dioxid és ammónia reagáltatásával in situ állíthatjuk elő. A reakcióelegy hőmérséklete az első műveletben általában 100 és 250 °C között, előnyösen 140 és 230 °C között van. Az első reakciómüveletet szervetlen vagy szerves oldószerben hajthatjuk végre, de általában oldószer nélkül dolgozunk. Ilyenkor a reakcióelegy a reakció hőmérsékletén rendszerint folyékony (de szobahőmérsékleten nem-folyékony lehet). Az első művelet időtartama nyilvánvalóan a műveleti körülményektől függően változhat. A szakmában jártas szakember számára a legkedvezőbb reakcióidő egyszerű rutinkísérletekkel könnyen meghatározható; általában a reagáltatást addig folytatjuk, amig az o-klór-fenol-tartalom tovább már lényegesen nem változik, vagy más szavakkal kifejezve, amíg az o-klór-fenol átalakulása lényegileg elérte a maximumot; figyelmen kívül hagyva az egyszerű termikus és/vagy kémiai bomlást. Amint a fentiekben kifejtettük, a találmány szerinti eljárás két műveletből áll; valójában ez a két művelet különálló, amennyiben az első műveletet nyomás alatt, viszont a másodikat egyszerűen légköri nyomáson hajtjuk végre. Ettől a különbségtől eltekintve azonban ez a két művelet gyakorlati szempontból meglehetősen hasonló, és egymás után, egyszerűen a műveleti körülmények csekély változtatásával hajtható végre anélkül, hogy a két reakciómüvelet között a reakcióelegynek egy másik reaktorba való átvitelére vagy valami különleges kezelésére szükség lenne. Ez azt mutatja, hogy a két művelet ellenére a találmány szerinti eljárás nagyon egyszerűen és kényelmesen hajtható végre. Az eljárás tulajdonképpen annyira egyszerű és kényelmes, mintha szorosan véve csak egyetlen műveletből állna. A második műveletet légköri nyomáson, előnyösen nyitott készülékben hajtjuk végre. Tekintettel az ammónia illékonyságára, a légköri nyomáson való melegítés az ammónia teljes vagy gyakorlatilag teljes távollétében való melegítést jelent. Kis mennyiségű ammónia azonban mégis jelen lehet, különösen a karbamid bizonyos mértékű bomlása következtében, de még ebben az esetben is, a hő hatására az ammónia a reakcióelegyből elillan. A második műveletben a hőmérséklet általában 80 és 220 °C közölt, előnyösen 110 és 190 °C között van. A második műveletet előnyösen víz jelenlétében hajijuk végre. Tekintettel azonban a hőmérsékletre és a nyomásra, a víz többé-kevésbé gyorsan elpárolog, ezért az eljárás egy változata értelmében a reakcióközegbe folyamatosan folyékony vizet táplálunk be, és - ha célszerű - a reakcióelegyből eltávozó vízgőzt kondenzálással visszanyerjük. Ezekben a műveletekben a reakcióelegybe a vizet óránként olyan mennyiségben tápláljuk be, ami a reakcióelegy 20 súly%-áná! kisebb. A reakció végén 2
