185222. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,5-diklór-3-nitro-terftálsav előállítására
1 185222 2 A találmány tárgya eljárás 2,5-diklór-3-nitrotereftálsav előállítására. Ez a vegyidet a 4-karbo.xilcsoport eltávolításával - az 1-karboxil-csoport megmaradása mellett - szelektíven dekarboxilezhető. Ily módon rendkívül magas kitermeléssel állítható elő 2,5-diklór-3-nitro-benzoesav, amely egy igen fontos szelektív herbicid. A dekarboxilezési eljárás részletes ismertetése a 052 724 számú Amerikai Egyesült Állainok-beli szabadalmi leírásban található meg. Az US 425 2979 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetnek egy módszert a 2,5-diklór-3-nitro-tereftálsav előállítására. Ez egy három lépésből álló eljárás, melynek során a 2,5-diklór-3-nitro-tereftálsavat úgy állítják elő, hogy (a) 2,5-diklór-tereftálsavat észtereznek, majd (b) a kapott sav-észtert nilrálják, és (c) a nitrált sav-észter hidrolízisével kinyerik a szabad savat. Az imént ismertetett, három lépésből álló eljárás nélkülözi azt az egyszerűséget, amelyet egy egy lépésből álló folyamat biztosítana. Ennek következtében igény van egy olyan eljárás kidolgozására, amellyel 2,5-diklór-lereftálsavból egyetlen lépésben 2.5- diklór-3-nitro-tereftálsavat állíthatunk elő. Célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását 2.5- diklór-3-nitro-tereftálsav előállítására, mely eljárás során a kívánt terméket nagy tisztaságban és magas kitermeléssel kapjuk meg a 2,5-diklór-tereftálsav közvetlen nitrálásával. Az alábbiakban részletesen ismertetjük a találmányt. A találmány tárgya tökéletesített eljárás 2.5-diklór-3-nitro-tereflálsav nagy tisztaságban és magas kitermeléssel való előállítására 2,5-diklór-tereftálsav közvetlen nitrálásával. A találmány értelmében a 2,5-diklór-3-nilrotereftálsavat úgy állítjuk elő, hogy 2,5-diklór-tereftálsavat salétromsavnak vagy alkálifém-nitrátnak kénsavval alkotott keverékével nitrátjuk. A találmány szerinti eljárásban a reagensként használt 2,5-diklór-tereftálsav ismeri vegyüld, amelyet hagyományos módszerekkel állíthatunk elő. A 2,5-diklór-tereftálsavat például úgy állíthatjuk elő, hogy p-xilolt hagyományos nukícofil aromás klórozással 2,5-diklór-p-xilollá alakítunk, ezután a 2,5-diklór-p-xilolt a metilcsoportok teljes klórozása végett, ultraibolyafény mellett klórgázzal kezeljük, majd a kapott oktaklór-p-xilolt ásványi savval elszappanosítva kapjuk a 2,5-diklór-tereftálsavat. Egy másik megoldás szerint a 2,5-diklór-tereftálsav előállítható még a 2,5-diklór-pxilol levegőn végzett katalitikus oxidációjával is. A nitrálási reakciót úgy folytatjuk le, hogy 2,5- diklór-tereftálsavat a kívánt 2,5-diklór-3-nitrotereftálsav képzéséhez szükséges mennyiségű nilrálóeleggyel kezelünk, mely elegy salétromsavat vagy annak fémsóit, valamint kénsavat tartalmaz. A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítási módjaiban a felhasznált nitrálóelegy mennyisége a reakcióelegy teljes súlyának mintegy 85-95 százalékát teszi ki. (A „reakcióelegy” kifejezés alatt a nitrálóelegy és a 2,5-diklór-lerel'tálsav öss/.mennyiségét érijük.) A találmány szerinti eljárás különösen előnyös megvalósítási formáiban a nitrálóelegy a reakcióelegy összsúlyának mintegy 90-94 százalékát teszi ki. A nitrálóelegy lényeges komponensei a salétromsav vagy annak alkáli fémsói, valamint a kénsav. A salétromsavnak a találmány szerinti eljárásban felhasználható fémsói közül megemlítjük a következőket: kálium-nitrát, nátrium-nitrát, és más alkálifém-nitrátok. A találmány szerinti eljárásban a nitrálóelegy alapvető komponensként előnyösen salétromsavat használunk. Előnyösen a nitrálóelegy teljes súlyára számítva mintegy 60-82 s% kénsavat tartalmaz, és a salétromsavnak vagy alkáli fémsóinak a kénsavra vonatkoztatott súlyaránya 0,13 és 0,40 közé esik. Különösen tiszta termék és jó kitermelés érhető el, ha a kénsav az elegy 75-80 s%-át alkotja, valamint ha a salétromsavnak vagy alkáli fémsóinak a kénsavra vonatkoztatott súlyaránya 0,16 és 0,21 közé esik. A nitrálóelegyet előnyösen a 2,5-diklór-tereftálsavval való reakció előtt keverjük össze. Azonban egy másik megoldás szerint a salétromsavat vagy annak alkáli fémsóját és a kénsavat bármilyen sorrendben, lépésenként adjuk hozzá a 2,5-diklórtereftálsavhoz. A leírásban előforduló „lényegében vízmentes közeg" kifejezés alatt azt értjük, hogy a nitrálóelegynek 25 súlyszázaléknál, előnyösen 7 súlyszázaléknál kevesebb mennyiségű vizet szabad csak tartalmaznia. Legelőnyösebb, ha a nitrálóelegy 3 súlyszázaléknál kisebb mennyiségű vizet tartalmaz. A reakcióhőmérséklet nem kritikus. A reakcióhőmérséklet 50 °C és a reagensek, illetve a termékek bomlási pontjától függően széles határok között változtatható. Â találmány szerinti eljárás előnyös megvalósitási formáiban a reakcióhömérséklet 90 és 130 °C közölt, előnyösebben 95 és 110 °C között van. A reakció lefolytatása szempontjából a nyomás nem kritikus. A találmány szerinti eljárás lefolytatható atmoszferikusnál alacsonyabb vagy annál magasabb nyomás mellett anélkül, hogy ez károsan befolyásolná a folyamatot. A legkényelmesebb, és egyben előnyös is, ha a reakciót atmoszferikus nyomáson folytatjuk le egy nyitott reaktorban, vagy pedig zárt reaktorban autogén nyomás mellett. A találmány szerinti eljárás a kívánt 2,5-diklór-3- nitro-tereflálsav képződéséhez megfelelő ideig folytatjuk. Megjegyezzük, hogy a reagensek aránya, a reakcióhőmérséklet és egyéb, szakmabeliek számára ismert tényezők jelentős mértékben befolyásolják a reakcióidőt. Általában a szükséges tartózkodási idő néhány perctől 24 óráig vagy annál hoszszabb ideig változhat. Leggyakrabban, és az előnyös reakciókörülmények alkalmazása mellett a reakcióidő 1 óra és 5 óra között változik. A találmány szerinti eljárás egyaránt megvalósítható szakaszos, félfolyamatos vagy folyamatos üzemmódban. A folyamat lefolytatható egyetlen vagy több reakciózónában, sorozatban vagy párhuzamosan. továbbá a folyamat megszakítható vagy folyamatosan is elvégezhető egy hosszanti zónában vagy ilyen zónák sorozatában. Az alkalmazott szerkezeti anyagoknak a reakció során a reagensekkel szemben inerteknek kell lenniük, vala-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
