Патент ссср 202934

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое or авт, свидетельства №

Заявлено 27.XI I.1965 (№ 1045811/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.IX.1967. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 15,XII.19á7

Кл. 12о, 22

Комитет по делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

МПК С 07с

УДК 547,551,43;07(088.8) Авторы изобретения

Б. М. Цигин и И. И. Константинов

Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза

Заявитель

СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ ФЕН ИЛ- и и-ХЛОРФ ЕН ИЛ ИЗОЦИАНАТОВ

В известных способах получения изоцианатов, а именно фосгенированием аминов под давлением или в способе Баейра (пат. ФРГ № 952086) и способах, приведенных, например, в патентах США № 2757183, 2908703, 2822373, амины подают в реакционную зону в виде растворов в подходящих растворителях. Причем в германских и американских патентах не указывается качество применяемых растворителей, возвращаемых из процесса на повторное использование.

Полученный после ректификации растворитель по способу, предложенному в авторском свидетельстве № 15123, перед возвращением в процесс очищают от примесей изоцианатов нейтрализацией подходящим реагенто 1.

Найдено, что:

1. Выход изоцианатов в значительной степени зависит от способа ввода растворителя и исходного амина в реакционную зону. Так, например, при подаче в виде раствора в чистых растворителях можно получать изоцианаты с 88 — 94%-ным выходом. Если амин и растворитель подавать в реакционную зону раздельными потоками, то выход изоцианатов снижается на 20 и более процентов.

2. Если применять для приготовления раствора амина возвратный растворитель без глубокой его очистки, то содержащийся в растворителе изоцианат реагирует с исходным амином с образованием твердых продуктов, что, естественно, приводит к потере сырья и делает получаемый раствор малотранспортабельным.

5 3. Применяя специальный сместитель типа

«труба в трубе» (фиг. 1) для подачи амина и возвратного растворителя, последний может быть использован без глубокой очистки с содержгш;ем в нем изоцианата свыше 1о/ц вес.

10 При этом необходимо, чтобы амин находился в зоне смешивания короткое время (долн секунды).

Выход изоцианата при этом остается на

15 уровне 90% от теории. Применение смсстнтсля позволит исключить капитальные и эксплуатационные затраты на очистку растворителя в производстве изоцианатов.

20 Получение нзоцнанатов осуществлялось в лабораторной трсхступенчатой системе аппаратов (фнг. 2). Каждая ступень системы— реактор (1, 2, 3) с пропеллерной мешалкой, термометром, обратным холодильником 4, 5, 25 б, барботерами для ввода фосгена 7 и отходящих газов 8, 9. Первый реактор снабжен сместнтелем 10 (cA1. фнг. 1) илн (на фиг. 1 не показано) барботерами для подачи раствора амина или для раздельной подачи амина и

30 растворителя.

202934

Подобраны оптимальные условия синтеза, при которых обеспечивается вптимальный выход изоцианатов,."Концентрация амййа р подаваемом растворителе составляет lHFK /p вес., избыток фосгена по отношению к амину не менее 3-кратного, температура в первом реакторе поддерживалась 80 — 90 С, во втором — 95 — 120 С, в третьем 95 †1 С.

Подачу амина и растворителя осуществляют дозирующими насосами 11, 12. В первый реактор 1, через барботер 7 подают фосген в виде газа из емкости 18, а во второй 2 и третий 8 реакторы через трубопроводы 14 и 15 в отличие от известных ранее способов — отходящие газы из первого и второго реакторов, соответственно. Отходящие газы из каждой стадии реакции проходят через конденсаторы

4, 5, 6, охлаждаемые проточной водой, вместо применяемых (в известных ранее способах) конденсаторов с глубоким охлаждением.

Пример 1. Применяют аппаратуру, изображенную на фиг. 2, заменив сместитель 11 обычным барботером, оканчивающимся узким отверстием, амин и чистый хлорбензол смешивают предварительно в емкости, не показанной на рис. 2.

В реакционную зону (1, 2, 8,) загружают

220 мл хлорбензола марки «ч» и устанавливают температурный режим в первом реакторе 85 — 90 С, во втором 120 С, с третьем—

123 С, Затем начинают подачу газообразного фосгена со скоростью 1,3 в. ч./мин. Через 15 мин включают насос для подачи 20o/р-ного раствора м-хлоранилина в чистом хлорбензоле со скоростью 2,56 в. ч./мин.

Через 6,5 час подачу раствора амина прекращают и продолжают подавать фосген в течение 30 мин. Полученную смесь очищают от непрореагировавшего фосгена обработкой током азота при температуре 134 С. Растворитель отгоняют и изоцианат выделяют перегонкой из колбы Кляйзена емкостью 1 л с дефлегматором высотой 300 мм и диаметром

20 лл.

Получают м-хлорфенилизоцианат с 91o/оным выходом, т. кип. 87 /14 мм.

Пример 2. л-Хлорфенилизоцианат получают как описано в примере 1. Отличие состоит в том, что м-хлоранилин и хлорбензол вводят в реакционную зону раздельными потоками, т. е. первый реактор снабжен двумя барботерами для ввода амина и растворителя.

Зо

Выход м-хлорфенилизоцианата составляет

67,50/р от теории.

Пример 3. м-Хлорфенилизоцианат получают как описано в примере 2. Отличие состоит в том, что вместо хлорбензола марки

«ч» применяют растворитель от предыдущих операций, содержащий 0,8o/р вес. м-хлорфенилизоцианата.

Выход м-хлорфенилизоцианата составляет

65 /о от теории.

Пример 4. Применяют аппаратуру, изображенную на фиг. 2. В реакционную систему (1, 2, 8,) загружают 220 мл возвратного хлорбензола, содержащего 0,5 /О вес. м-хлорфенилизоцианата. Устанавливают температурный режим: в первом реакторе 80 — 85 С во втором — 110 — 115 С, в третьем — 120—

125 С. Затем начинают подачу газообразного фосгена со скоростью 1,15 в. ч./мин. Через

15 мин включают дозирующие насосы для подачи м-хлоранилина со скоростью 0,5 в.ч./мин и возвратного хлорбензола со скоростью

1,6 в.ч./мин. Через 8,5 час подачу амина и растворителя прекращают, а подачу фосгена продолжают в течение 25 мин.

Обработку и выделение продукта проводят аналогично изложенному в примере 1. Получают м-хлорфенилизоцианат с 90o/о-ным выходом от теории.

Пример 5. Фенилизоцианат получают в аппаратуре и по способу, изложенным в примере 4, Отличие состоит в том, что температуру поддерживают в первом реакторе 80—

90, во втором и третьем — 95 С. Фосген подают со скоростью 1,25 в.ч./мин, анилин—

0,4 в. ч./мин, возвратный толуол со скоростью

1,7 в. ч,/мин с содержанием в нем фенилизоцианата 1,05О/< вес.

Подачу амина и растворителя прекращают через 7,5 час, освобождение продукта от фосгена производят при температуре 98 — 100 С.

Получают фенилизоцианат с 89o/о-ным выходом от теории, т. кип. 78 С/42 мм.

Предмет изобретения

Способ получения фенил- и м-хлорфенилизоцианатов взаимодействием амина с фосгеном в инертном растворителе в каскаде из трех реакторов под атмосферным давлением и при повышенной температуре с последующей отгонкой растворителя и возвратом его в цикл, отличающийся тем, что, с целью исключения стадии глубокой очистки возвратного растворителя, исходный амин и возвратный растворитель смешивают в течение .2 сек, 202934

Анин

Гяы ою ° тЛ

Рагк ортлепь

Г Г

) ! (i3

ha Г! у ! фиг. р фо,1 "

Составитель В. Андреева

Редактор Ч, Я. Старосельская Техред Л. Я. Бриккер Корректоры; Л. В. Наделяева и Г. И. Плешакова

Заказ 3852,6 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий гри Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2