195196. lajstromszámú szabadalom • Eljárás halogénezett uracil-származékok előállítására
195196 ekvimolaritását akkor érhetjük el pillanatszerűen, ha a két reagáló anyag vizes oldatának összekeverését valamely nagy hatékonyságú folyadék-folyadék keverést biztosító műveleti egységgel, mint amilyenek a centrifugálszivattyúk, injektorok, áramlástani keverők, végezzük. Ezek közül legkönnyebben hozzáférhetők a centrifugálszívattyúk, amelyek egymással elegyedő folyadékfázisok összekeverését pillanatszerűen végzik el. Az egyik iparilag megvalósítható kivitelezés szerint a reakciót egy intenzív keverést biztosító keverővei ellátott folyamatos reaktorban végezzük. Az ilyen módon adiabatikusan lefolytatott reakciónál a komponensek vizes oldatát lehűtjük, hogy a reakcióhő a terméket ne károsítsa. Ehhez a kiviteli módhoz két hűthető adagolótartályra és reakcióelegy gyűjtőtartályra van szükség a keverést biztosító műveleti egységen kívül. A reaktánsok ekvimolaritását tömegáram' mérő műszerekkel (pl. rotaméter) biztosítjuk. Iparilag még egyszerűbb feltételek mellett gyakorlatilag azonos hatással valósíthatjuk meg a klórozást, ha a reaktáns uracil-származék nátrium sójának vizes oldatát nagykapacitású centrifugál szivattyún keresztül recirkuláltatjuk és a reakcióelegyhez a szivattyú előtt egyenletes ütemben hozzáadagoljuk a nátrium-hipoklorit oldatot. Ez esetben a szivattyú kapacitását úgy kell megválasztani, hogy a kiindulási uracil-származék minél nagyobb — minimum 90%-os — konverzióig a bekeverés helyén fölöslegben legyen. Ezt úgy biztosíthatjuk, hogy az uracil-származék oldatot minimum 10-szer forgatjuk szivattúval a nátrium-hipoklorit oldat beadagolása alatt egyenletes tömegáram fenntartása mellett. Ez a kiviteli mód az ekvimoláris adagolással megegyezően a laboratóriumi eredménnyel egyenértékű, azaz 90-94%-os termelést biztosít. Felismerésünk lényege tehát az, hogy a kiindulási uracil-vegyület és a nátrium-hipoklorit gyakorlatilag ekvimoláris pillanatszerű •sszekeverésével biztosítjuk a kivitelezés méretétől függetlenül magas termelést, és így az ipari megvalósításnak kapacitásigénytől függő méretnövelésí akadálya nincs. A találmányunk szerinti eljárást az alábbi példákkal kívánjuk közelebbről szemléltetni. 1. példa 3-Terc-butil-5-klór-6-metiluracil 164 kg 3- tere - buti 1-6- metiluracil (0,90 kmól) és 43 kg nátrium-hidroxid (1,075 kmól) 1440 liter vízben készült 10°C-ra lehűtött oldatát egy 2000 literes tartályból adagolószivatytyúval és 612 liter nátrium-hipoklorit oldatot ( 120 g nátrium - hipoklorit / liter oldat ) (0,98 kmól) egy 1000 literes tartályból adagolószivattyúval 2 óra alatt egyenletes ütemben áramlástani keverőn keresztül (például egy olyan Venturi csöves keverőelem segítségével, amelynek keverési Re-száma 105-nél nagyobb) adagolva 3000 literes kevert autó-3 klávba fogjuk fel. A reakcióelegyet vízzel anynyira hűtjük, hogy a véghőmérséklet 23-25°C legyen. Majd koncentrált vizes sósav oldattal a reakcióelegy pH értékét 5 és 6 közé állítjuk, a zagyot 15°C-ra hűtjük, centrifugáljuk, hideg vízzel mossuk, szárítjuk. így 185,5 kg 3-terc-butil-5-klór-6-metil-uracilt kapunk. Olvadáspont: 174-175°C. A termelés az elméleti 95%-a. 2. példa 3-Terc-butil-5-klór-6-metiluracil 3000 literes keverős reaktorban 164 kg 3- -terc-butil-6-metiluracil és 43 kg nátrium-hidroxid 1440 liter vízben készült oldatát Vo-520 típusú centrifugálszivattyúval 10-11 m1 * 3/óra teljesítménnyel cirkuláltatjuk (szállítómagasság 15-17 m) és adagolószivattyúval a centrifugálszivattyú nyomóágába 2 óra alatt egyenletes ütemben 612 liter nátrium-hipoklorit oldatot (120 g nátrium-hipokiorit/liter oldat) adagolunk. A reakcióelegy hőmérsékletét hűtéssel 15-20°C-on tartjuk. Majd koncentrált vizes sósav oldattal a reakcióelegy pH értékét 5 és 6 közé állítjuk, a zagyot 15°C-on centrifugáljuk, hideg vízzel mossuk, szárítjuk. így 182 kg 3-terc-butil-5-klór-6-metiluracilt kapunk. Olvadáspont: 174-175°C. A termelés az elméleti 93%-a. 3. példa 3-Terc-butil-5-klór-6-metil uracil A 2. példában leírt műveleti körülményeket, kiindulási anyagokat és reakciófeltételeket alkalmazzuk azzal az eltéréssel, hogy a nátrium-hipoklorit oldat 80%-át a 2. példában ismertetett ütemben adagoljuk, majd az utolsó 20% nátrium-hipoklorit adagolási ütemét harmadára csökkentjük. A 2. példában azonos feldolgozással 185,5 kg 3-terc-butiI-5-klór-6-metiluracilt kapunk. Termelés az elméleti 95%-a. 4. Kontroll példa 3-Terc-butil-5-klór-6-metiluracil 3000 literes Lampart készülékbe, amely Anker keverővei (fordulatszám: 60/perc), áramlástörővel Van ellátva a 2. példában megadott vizes lúgos 3-terc-butil-6-metiI-uracilt viszünk be és hűtés közben 5-10°C-on 2 óra alatt tartályból egyenletes ütemben hozzácsurgatunk 120 g/liter koncentrációjú nátrium-hipoklorit oldatot úgy, hogy az elreagálatlan kiindulási uracil-származék menynyisége maximum 2% maradjon (kb. 750 liter). A reakcióelegyet a 2. példában megadott módon feldolgozzuk. így 83,5 kg 3-terc-butil-5-klór-6-metil-uracilt állítunk elő. A termelés az elméleti 43%-a. 5. példa 3-Terc-butil-5-klór-6-metiluracil 2 literes négynyakú gömblombikba, amely KPG lengőlapátos keverővei (fordulatszám: 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
