195202. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 4-alkil-ftálsavanhidrid előállítására
195202 hogy a reakcióban is részt vehessen savmegkötőszerként. Ezután lassú ütemben brómot viszünk be a reaktorba. A bróm hozzáadásának megkezdése után hidrogén-bromid/savmegkötőszer adduktum keletkezik, amely vagy kicsapódik vagy nem csapódik ki az oldatból. A bróm hozzáadása gyengén-közepesen exoterm folyamatot indít meg. A bróm hozzáadása közben a hőmérsékletet a reakciózónában általában 35—150°C értéken tartjuk. Abban az esetben, ha oldószert alkalmazunk, a reakcióhőmérséklet előnyösen 35°C és az oldószer forráspontja közötti. A bróm hozzáadásának befejezése után a reakciózónában a hőmérsékletet lassú ütemben emeljük oly módon, hogy az általában 70°C és 180°C között legyen és ezzel biztosítjuk a reakció teljes lejátszódását. Amikor a reakció teljessé vált, nyers oldat marad a reaktorban. Ezt a nyers oldatot ezután 0—60°C-ra lehűtjük, majd vizet adunk hozzá. Ekkor két réteg keletkezik, egy vizes és egy szerves réteg, ezeket szétválasztjuk. Abban az esetben, ha DMF-et használunk mind oldószerként, mind savmegkötőszerként, a helyettesített ftálsavanhidrid extrahálására kloroformot alkalmazhatunk. A víz hozzáadása előtt kloroformot viszünk az elegybe és a vizes réteget ezt követően a rétegek szétválasztása után kloroformmal mossuk. Klórbenzolt is használhatunk extraháló- és mosószerként. A szerves rétegeket ezután egyesítjük, betöményítjük és a termék kinyerése céljából desztilláljuk. Abban az esetben, ha Diels-Alder addíciós terméket használunk kiindulási anyagként és a savmegkötőszert katalitikus mennyiségben alkalmazzuk, akkor a találmány értelmében a következő módszert használhatjuk. Az addíciós terméket a reaktorban addig melegítjük nitrogéngáz légkörben, ameddig meg nem olvad. A savmegkötőszert hozzáadjuk az olvadékhoz, majd az elegy hőmérsékletét körülbelül 120°C-ra emeljük. Ezt követően lassú ütemben brómot vezetünk a reaktorba az olvadék felszíne alá. A bróm hozzáadásának megkezdése után lassú ütemben hidrogén-bromid kezd fejlődni, majd állandó sebességgel szabadul fel. A bróm hozzáadásának a sebességét úgy állítjuk be, hogy a bróm jellegzetes színe ne legyen észrevehető a felszabadult hidrogén-bromidban. A bróm hozzáadása gyengén-közepesen exoterm reakcióval jár. A bróm hozzáadása során a hőmérsékletet a reakciózónában általában 100°C és 180°C között tartjuk, az előnyös hőmérséklettartomány 135—145°C. A_bróm teljes hozzáadása után a hőmérsékletet a reakciózónában lassan 180°C körüli értékre emeljük, hogy biztosítsuk a reakció teljes lejátszódását. Ezt arról is felismerhetjük, hogy a hidrogén-bromid felszabadulása megszűnik. A kivezető vezetékben elhelyezett, ásványolajat tartalmazó buborékoltaíót 3 használhatunk a hidrogén-bromid fejlődésének a jelzésére. A reakció teljes lejátszódása után nyers olvadék marad vissza a reaktorban. Az olvadékot közvetlenül desztillálhatjuk vizes feldolgozás nélkül és így nagy tisztaságú helyettesített ftálsavanhidridet kapunk. Ezt a módszert protonmentes oldószer jelenlétében valósíthatjuk meg, előnyösen azonban nem alkalmazunk oldószert. Abban az esetben, ha oldószert használunk, további tisztítási lépésként vizes feldolgozásra van szükség, különösen akkor, ha az oldószer reagál a hidrogén-bromiddal. Az ennél a módszernél használható savmegkötőszer, előnyösen piridin és dimetil - -formamid, különösen DMF. A DMF nem o;yan költséges, mint a piridin és nem képződnek szilárd anyagok a reakció folyamán aaban az esetben, ha DMF-et használunk mind oldószerként, mind pedig savmegkötőszerként. A dehidrogénezési reakció sztöchiometriája olyan, hogy rendszerint egy mól addíciós terméket reagáltatunk két mól brómmal négy miól savmegkötőszer jelenlétében és így egy mól helyettesített ftálsavanhidridet kapunk. Gazdaságossági okokból előnyös, ha a reagenseket a megadott sztöchiometrikus arányban reagáltatjuk egymással. Az ennél a reakciónál használható katalizátorok különbözőek lehetnek, piridin és dimetil-formamid azonban előnyös, ezek közül is a DMF előnyösebb. Abban az esetben, ha DMF-et alkalmazunk katalizátorként, akkor ennek maradéka visszamaradhat a reaktorban azzal a maradékkal együtt, amely a helyettesített ftálsavanhidrid végtermék ledesztilálása után visszamarad a reaktorban, míg piridinnek, mint katalizátornak a használata esetén nem ez a helyzet. A reakció végbemegy katalizátor használata nélkül is, azonban a reakciósebesség, valamint a kívánt végtermék tisztasága és hozama kedvezőtlenebb, mint abban az esetben, ha katalizátort alkalmazunk. Ennél a módszernél a katalizátorként használt savmegkötőszer koncentrációja általában 0,1 —10,0 tömegszázalék, előnyösen 1,0—5,0 tömegszázalék a reakcióba használt Diels-Alder addíc ós termék tömegére vonatkoztatva. A találmány szerinti eljárással előállítható egyik előnyös termék a 4-metil-ftálsavanhidrid (4-MPA). Ezt a terméket úgy állítjuk elő, hogy 4-metil-1,2,3,6-tétrahidro-ftálsavanhidridet (4-MTPA) brómmal reagáitatunk savmegkötőszer jelenlétében. A használható előnyös savmegkötőszer a dimetil-'ormamid (DMF) vagy a piridin, elsősorban azonban a DMF-et részesítjük előnyben. A reakciót oldószer, így klór-benzol vagy feleslegben alkalmazott DMF jelenlétében valósítjuk meg. Az eljárás során keletkező 4- -MPA-t vizes feldolgozás és oldószeres extrahálás után ledesztilláljuk. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
