197869. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-klór-propionsav előállítására
I: 197869 Ez az eredmény rendkívül meglepő, mivel magasabb hőmérsékleten a gyökképzési reakciók emelkedő hőmérsékleten való fokozódó előfordulása miatt inkább a 3-klór-propionsav részarányának (itt nem kívánt) növekedésre lehetett számítani. A 3-klór-propionsav a propionsav klórozásnál gyökképző körülmények mellett ugyanis inkább képződik és ezzel alacsonyabb alfa/alfa -(-béta hányadosra is lehetett számítani. A kiindulási propionsav mennyiségére számítva a találmány szerinti eljárásnál a propionsavanhidridet általában 5 és 30 mol% között, előnyösen 5 és 20 mól% közötti menynyiségben alkalmazzuk. Ennél több katalizátor is alkalmazható, de ennek már nincs kimutatható előnye. Más katalizátort és/vagy adalékanyagot nem kell a találmány szerinti eljárásnál adagolni. Ezenkívül ügyelni kell arra, hogy gyökképzésre alkalmas körülményeket és a fényt kizárjuk a reakció során. Az eljárást a klórozásra alkalmas, tetszés szerinti ismert reaktorokban a fény kizárása mellett végezhetjük. Mind folyamatos, mind szakaszos gyártásmenet lehetséges. Ugyanúgy megfelel az atmoszférikus mint az emelt nyomás, azonban az eljárást előnyösen normál nyomáson végezzük. A klórozáshoz használt klórgázt adott esetben a reakció kiindulási anyagaival és végtermékeivel szemben inert gázokkal így pl. nitrogénnel vagy sósavval hígíthatjuk. Inert oldószerek így pl. klórozott szénhidrogének (klór-benzol stb.) alkalmazása is lehetséges. A találmány szerinti eljárás komoly műszaki haladást jelent, mert — a 2-klór-propionsav magas hozammal és tisztaságban képződik, — elkerülhető a nehezen elválasztható katalizátorok használata, — az alkalmazott katalizátor viszonylag magasabb forráspontja miatt nem olyan könynyen távozik ki a képződő sósavval mint pl. a propionil-klorid. A következő példák a találmány szerinti eljárást közelebbről szemléltetik. A találmány szerinti eljárás (A) leírása után még két összehasonlító példát (B) ismertetünk, amelyet Ogatay, Y. és Matsuyama, K- szerzők kísérletei szerint (v.ö. idézett irodalmi közlemény) 110°C-on és fény kizárása nélkül és mellett végeztünk. A) A találmány szerinti kiviteli példák. 1. példa Visszafolyató hűtővel, keverővei, hőmérővel és gázbevezeto csővel ellátott 1 literes reaktorba 370 g propionsavat (=5 mól) és 104 g propionsavanhidridet (0,8 mól= 16 mól% a bevitt propionsavra számítva) 130°C- ra felmelegítünk. Fény kizárása mellett ezután 20 óra leforgása alatt 470 g klórt (=6,62 mól%) vezetünk be. A sósavat nitrogénnel kifúvatjuk, így 691 g termék képződik. 3 Gázkromatogáfiai vizsgálatok szerint (vizes elszappanosítás után, hogy a maradék klórozott propionsavanhidridet klór-propionsavvá alakítsuk át) a termék összetétele a 4 következő: propionsav: 1,3% 2- klór-propionsav („a"): 97,5% 3- klór-propionsav („ß"): 0,1% 2,2-diklór-propionsav: 0,7%' a/a-pß: =0,998 2. példa Az 1. példa szerinti eljárással 370 g propionsavat (5 mól) és 52 g propionsavanhidridet (=0,4 mól, 8 mól% a bevitt propionsavra számítva) 120°C-on klórozunk. A klórozás közben 15 óra alatt 412 g klórt (5,8 mól) vezetünk be. A kivett minta elemzése a következő: propionsav: 5,7% 2- klór-propionsav („a”); 92,0% 3- klór-propionsav („ß”): 0,6% 2,2-diklór-propionsav: 1,6% a/a-pß: =0,993 B) összehasonlító példák: 1. összehasonlító példa Visszafolyató hűtővel, keverővei, hőmérővel és gázbevezető csővel ellátott 1 literes négynyakú lombikba fény kizárása nélkül 370 g propionsavat (= 5 mól) és 52 g propionsavanhidridet (0,4 mól, =8 mól% a bevitt propionsavra számítva) kb. 110°C-on klórozunk. A klórozásnál 15 óra alatt 391 g klórt (= 5,5 mól) vezetünk be. A kivett minta elemzése a következő: Propionsav: 11,5 t% 2- klór-propionsav („a”): 63,4 t% 3- klór-propionsav („ß"): 20,0 t% 2,2-diklórpropionsav: 3,6 t% a/a-pß =0,76 2. összehasonlító példa Az 1. összehasonlító példa szerint fény kizárása mellett (egyébként előzővel azonos körülmények között) a kísérletet megismételjük. A kivett minta gázkromatográfiai elemzése: propionsav: 5,2 t% 2- klór-propionsav („a"): 82,8 t% 3- klór-propionsav („a"): 7,2 t% 2,2-diklórpropionsav: 4,2 t% a/a-pß =0,92 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás 2-klór-propionsav előállítására propionsav klórozásával propionsayanhidrid mint katalizátor jelenlétében, fény és gyökképzők kizárásával, azzal jellemezve, hogy a klórozást 115 és I40°C közötti hőmérsékleten, előnyösen 120 és 135°C, különösen 125 és 135°C közötti hőmérsékleten, 5—30 mól% propionsavanhidrid és legalább sztöchiometrikus mennyiségű klór alkalmazásával végezzük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
