196952. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluortartalmú szilíciumoxid katalizátor és aromás vagy aril-alifás nitrilek előállítására
3 196 952 4 nátrium-szilikát és fluor-hidrogénsav oldatok használata. A szárítást 10-24 órán át 150-200 °C hőmérsékleten hajtjuk végre. A találmány értelmében az Ar fenilcsoporton mind helyettesítetlen, mind egy helyettesítőt viselő rendcsoportot értünk. E szubsztituensekre példaként felhozhatjuk a következőket: fluoratom, trifluor-metilcsoport. A találmány szerinti eljárás igen alkalmas olyan (II) képletü vegyületek nitrillé alakítására, melyek fenilcsoportja fluor-tartalmú helyettesítőt visel, amilyenek például a fluoratom, vagy a trifluor-metilcsoport. Ezen esetekben a tcchniká jelenlegi állása szerinti eljárások defluorozási reakciók következtében csekély hozammal szolgáltatják a kívánt nitrileket. Ezekre példaképpen felhozhatjuk az (1) képletü 3 - trifluor - metil - formanilidet és a (2) képletü 3 - trifluor - metil- benzil - formamidoí, melyekből a találmányi eljárás segítségével 3 - trifluor - metil - benzonitrilt, illetve 3- trifluor - metil - ienilacetonitrilt készíthetünk. Ez utóbbi vegyületek igen fontos köztitermékek növényvédőszerek és gyógyhatású anyagok előállítása során. A találmányi eljárás segítségével nitrillé alakítható (II) képletü vegyületek példáiként a következőket említhetjük: formanilid, 3 - trifluor - metil - formanilid, 4 - trifluor - metil - formanilid, 2 - fluor - formanilid, 3 - fluor - formanilid, 4 - fluor - formanilid, benzil - formamid, 3 - trifluor - metil - benzil - formamid, 4- trifluor - metil - benzil - formamid, 4 - fluor - benzil- formamid, 2 - fluor - benzil - formamid. A találmányi eljárás segítségével előállíthatjuk például a következő (I) képletü vegyületeket: benzonitril, 3 - trifluor - metil - benzonitril, 4 - trifluor - metil - benzonitril, 2 - fluor - benzonitril, 3 - fluor - benzonitril, 3 - fluor - benzonitril, 4 - fluor - benzonitril, fend- acetonitril, 3 - trifluor - metil - feni! - acetonitril, 4 - trifluor - metil - feni! - acetonitril, 4 - fluor - fenil - acetonitril, 2 - fluor - fend - acetonitril. A találmány egy előnyös, de nem kötelező jellegű kivitelezési módja szerint úgy járunk el, hogy gáz alakú, közömbös hígítószer jelenlétében dolgozunk. Előnyös a nitrogén és/vagy szén-dioxid és/vagy acetonitril használata. Az acctonitrilt előnyösen olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a (II) képletü vegyület mólszázaléka az acetonitrilben 2-20, előnyösen 5-10 legyen. A (II) képletü vegyületek nitrillé alakítása során az előnyös hőmérséklet 510-530 'C. Általában atmoszféranyomáson dolgozunk, a találmány azonban ennél nagyobb vagy kisebb nyomásokra is vonatkozik. A találmányi eljárás szerint előnyösen úgy járunk el, hogy óránként 0,2-4 mól (II) képletü vegyületet vezetünk át a katalizátoron, ez utóbbinak 1 literére számítva. A (II) képletü vegyületek közül azok, amelyek képletében A egyértékkötést jelent, a technika jelenlegi állása szerint jól ismert módon, a megfelelő anilin és hangyasav reakciójával állíthatók elő. Az olyan (II) képletü vegyületek, melyekben A jelentése szénhidrogéncsoport, így például —CH2—, úgy készíthetők, hogy a megfelelő benzolszármazékot- melynek általános képlete ArH - 0- 100°C hőmérsékleten fluor-hidrogénsav jelenlétében a HO — CHj—NHCHO képletü hidroxi - metil - formamiddal reagáltatjuk. E reakció során a fluor-hidrogensav viszonya az ArH képletü vegyülethez körülbelül 5 - 50, az ArH képletü vegyület viszonya a hidroxi - metil - formamidhoz pedig körülbelül 0,5 — 2. Ez az 5 előállítási eljárás egy másik találmányi bejelentésünk tárgya. A találmány további jellegzetességeit és előnyeit világosan mutatják az alábbi példák, melyek semmiképpen sem tekinthetők a találmány korlátozásának. 10 /. példa 15 20 25 30 35 40 45 50 a) Szilicium-dioxid előállítása a) Oldatot készítünk 1 kg 98t%-os kénsavból és 1 kg vízből, majd egy másik oldatot készítünk nátriumszilikálból, melynek sűrűsége 1,185 (Si02 :Na2 = 3,3). A szilikát-oldatot az erélyesen kevert kénsav-oldathoz öntjük 15 — 20 °C hőmérséklet megtartása mellett. A szilikát-oldatbó! 1900 g-ot alkalmazunk. Az oldat néhány percen belül géllé alakul. E hidrogélt aprítjuk, majd olyan, áramló vízzel mossuk 24 órán át, melynek pH-ja 6 és 7 között van. A kapott szilárd anyagot 200 °C-on 24 órán át szárítjuk. Az igy nyert szilicium-dioxid jellemzői a következők: Fajlagos felülete: Összes pórusterfogala: Nátrium-tartalma (Na20): Kicserélődési pH értéke: A pórusok átlagos átmérője 420 m2/g 75 ml/100 g 900 ppm 6,1 3,5 x 10-9 m ß) A fentebb kapott szilícium-dioxidból 2250 g-ot elhelyezünk egy reaktorban, mely 3 liter vizet tartalmaz. A szilícium-dioxidot a vízzel teljesen elfedjük, Az egész berendezést addig melegítjük, amig a reaktorban 0,7 bar viszonylagos nyomást kapunk, és ezt a nyomást 3 órán át fenntartjuk. Az így kezelt szilicium-dioxid egy mintája, 24 órán át 200 °C-on szárítva a következő jellemzőket mutat-/ ja: Fajlagos felülete: összes pórustérfogata: Nátrium-tartalma (Na20): Kicserélődési pH értéke: A pórusok átlagos átmérője: 320 m2/g 75 ml/100 g 850 ppm 6 8,5 x 10-9 m b) A szilicium-dioxid impregnálása fluor-hidrogénsavval vizes oldatban A fenti reaktorba 90 rnl 45 t%-os vizes fluor-hidrogensav oldatot öntünk, és ezt a vizes oldatot az lß példa szerinti szilicium-dioxid gélből képzett ágyon át cirkuláltatjuk. Ezt követően a szilicium-dioxid gélt 24 órán át 200 °C-on szárítjuk. 60 Az így nyert szilicium-dioxid jellemzői a következők: Fajlagos felülete: 294 m2/g Összes pórustérfogata: 75 ml/100 g 65 Nátrium-tartalma (Na20): 750 ppm 3
