Способ получения хлорорганических соединений, содержащих хлорметильную группу, или их четвертичных аммониевых солей

 

Изобретение относится к получению хлорорганических соединений, содержащих хлорметильную группу, или их четвертичных аммониевых солей общей формулы Н (C₆H₄CH₂)_nCl, где n = 2-4, которые широко применяют как ПАВ. Процесс заключается в конденсации хлористого бензила при повышенной температуре. Конденсацию проводят в присутствии водного хлористого цинка, хлористого водорода или соляной кислоты с одновременным барботажем инертного газа предпочтительно 1 м³/ч на 1 т реагирующих веществ. Компоненты берут в массовом соотношении 1 : (0,02 - 0,05) : (0,01 - 0,025) : (0,0001 - 0,001). В результате уменьшается индукционный период реакции, улучшается качество синтезируемых хлорметильных соединений и упрощается технология процесса. 1 табл.

Изобретение относится к получению хлорорганических соединений, содержащих хлорметильную группу, используемых для синтеза четвертичных аммониевых соединений, широко применяемых как ПАВ в промышленности в качестве ингибиторов коррозии, эмульгаторов, антистатиков и др.

Известен способ получения соединений, содержащих хлорметильную группу, общей формулы H(C₆H₄CH₂)_nCl конденсацией хлорметильных производных бензола, например, хлористого бензила в присутствии хлористого цинка (А.Н. Несмеянов, Н.А. Несмеянов. Начала органической химии. Кн.2, М., 1970, с.61) или хлористого цинка и воды (авт. св. СССР N 371191, кл. C 07 C 17/10, C 07 C 25/18, 1971 г. - прототип).

Недостатком известного способа является значительный индукционный период реакции, иногда достигающий нескольких часов. Для уменьшения индукционного периода приходилось значительно повышать температуру реакции с 60-65^oC до 70-90^oC и после начала реакции вновь ее снижать, так как при высоких температурах реакция проходит неуправляемо и приводит к образованию соединений, совершенно не содержащих хлорметильных групп и имеющих высокий молекулярный вес. Эти соединения необходимо отделять, что усложняет технологию.

Другим недостатком известного метода является то, что реакция протекает с разгоном, приводящим также к ухудшению качества синтезируемых хлорметильных соединений.

Задача решается тем, что конденсацию хлористого бензила над водным хлористым цинком проводят в присутствии хлористого водорода или соляной кислоты при массовом соотношении компонентов: хлористый бензил, хлористый цинк, вода, хлористый водород как 1: (0,02 - 0,05) : (0,01 - 0,025) : (0,0001 - 0,001) с одновременным барботажем инертного газа предпочтительно 1 м³/ч на 1 т реагирующих веществ.

Предлагаемый способ получения иллюстрируется примерами, приведенными ниже.

Пример 1. В колбу 0,5 л, обогреваемую термостатом, снабженную мешалкой, термометром и барботером загружают 126 г хлористого бензила, 3,7 г хлористого цинка и 1,5 мл 10%-ной соляной кислоты. Температура поддерживается 60^oC, через барботер пропускают азот со скоростью 1 мл/с.

Реакция конденсации начинается сразу же. Контроль проводился по количеству выделяющегося хлористого водорода и по выходу фракции с n=2-4. Определение проводилось на жидкостном хроматографе, носитель - гексан. Содержание хлорметильных производных с n=2-4 равно 70% (без хлористого бензила), n=5 и > = 2%.

После десяти часов реакционная масса охлаждалась, промывалась водой и вся конденсировалась в присутствии 170 мл воды при 50^oC в течение 2 ч с пиридином для получения катионного ПАВ. Соотношение хлорметильных производных к пиридину как 1 к 0,7. Продукт содержал 0,1% органических соединений, не содержащих хлорметильных групп.

Результаты других опытов при различных условиях представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения хлорорганических соединений, содержащий хлорметильную группу, или их четвертичных аммониевых солей общей формулы H(C₆H₄CH₂)_nCl, где n = 2 - 4, конденсацией хлористого бензила в присутствии водного хлористого цинка при повышенной температуре, отличающийся тем, что конденсацию проводят в присутствии хлористого водорода или соляной кислоты при массовом соотношении компонентов хлористый бензил, хлористый цинк, вода, хлористый водород как 1 : (0,02 - 0,05) : (0,01 - 0,025) : (0,0001 - 0,001) с одновременным барботажем инертного газа предпочтительно 1 м³/ч на 1 т реагирующих веществ.

РИСУНКИ

Рисунок 1