Способ получения пентахлорбензилхлорида

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Соцналнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2495278/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 (51) М. Кл.- С 07 С 25/14

С 07 С 17/14

Государственный комитет (53) УДК 547.539.2.07 (088.8) по делам нзобретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения

А. М. Потапов, А. С. Евдокимова, Т. В. Шутенкова, С. Р. Рафиков, А. 3. Биккулов и P. Б. Валитов (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ПЕНТАХЛОРБЕНЗИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к способу получения пентахлорбензилхлорида, который находит применение в качестве полупродукта для синтеза гербицидов, антисептических средств и т. д.

Известен способ получения пентахлорбензилхлорида хлорированием толуола или его хлорзамещенных в растворителе гексахлорбутадиене flt.

Способ отличается длительностью (4—

5 час) и сложностью выделения целевого продукта из-за использования больших количеств растворителя. Выход целевого продукта 84,7% (от теоретического в расчете на толуол).

i5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пентахлорбензилхлорида хлорированием толуола в жидкой фазе при нагревании до 100 — 20

150 С в присутствиями сложного катализатора, состоящего из железа или (и) хлорида железа с добавкой одной или нескольких бензолсульфокислот или бензойных кислот (2).

Способ отличается длительностью, периодичностью и использованием сложной гомогенной каталитичоской системы, что усложняет выделение целевого продукта и вызывает необходимость таких операций, как отмывка, нейтрализация. Это приводит к образованию сточных вод, безвозвратной потере катализатора. Выход целевого продукта 82% (от теоретического в расчете на толуол), 85% степени чистоты с т, пл. 92—

103 С.

Целью изобретения является интенсификация и упрощен не процесса.

Это достигается описываемым способом получения пентахлорбензилхлорида, состоящим в том, что толуол хлорируют в паровой фазе в присутствии в качестве катализатора хлорида магния на спликагеле при температуре 295 †3 С и времени контакта 18 — 22 сек. Количество хлорида магния составляет 3,9 — 8,5% от веса силикагеля.

Отличительными особенностями способ» является использование в качестве катализатора хлорида магния на силикагеле, предпочтительно взятого в количестве 3,9 — 8,5% от веса силикагеля, и проведение процесса в паровой фазе при температуре 295 — 320 С и времени контакта 18 — 22 сек.

Катализатор наносят на спликагель используют в стационарном или кипящсм слое. Проведение реакции в паровой фазе и использование в качестве катализатора хлорида магния на носителе упрощает очистку продукта и значительно интенсифицирует процесс.

682497

Хлорирование

Получение пентахлорбензилхлорида хлорированием толуола

Получено, г/час

Содержание

С С!;СНС1 в продукте, вес. %

Условия реакции

Конверсия, Cl., вес о о !

Выход

CcC4CHzCI от теоретического

1 время кочтакта. ; С4 хлортол L 0;fы сан!!

1. MgCIa, % вес на Т, С

5 0

HGI

ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ХЛОРИСТА МАГНИЯ

71,28

77,36

87.96

87,54

86,17

6,26

684

8,52

8,29

84, 72 34

78,26 96,45

95.86

96.91

9,84 ! 0,34

11,87 ! 1,82

11,91

4.66

$,69

О,6!

0,70

О. 52

57,80

66,06

86,20

85,47

84,72

ЗСО,! 22

ЗСО 22

ЗСО 22 чр

ЗОО 22

О

2,3

3,9

8,5

10,2

Выход пентахлорбензилхлорида за проход составляет 84 — 86,2% (от теоретического в расчете на толуол), содержание пентахлорбензилхлорида в целевом продукте

85,79 — 87,96%, т. пл. 97 — 104 С. При этом продукт с указанной выше чистотой получают без специальной стадии очистки.

Пример 1. Влияние количества хлорида магния от веса силикагеля на образо- 10 зание пентахлорбензилхлорида при парофазном хлорировании толуола.

Количество хлорида магния варьируется в интервале 2,3 — 10,2% от веса носителя силикагеля КСК (уд. поверхность 300 м /г). 15

Для сравнения проводят также опыты с использованием чистого носителя.

Приготовление катализатора

Для приготовления катализатора опыта

3 (см, таблицу) 7,71 г хлорида магния растворяют в 60 мл волы,и этим раствором заливают 197,78 г силикагеля, предварительно высушенного до постоянного веса при

120 С. Избыток влаги удаляют нагреванием в форфоровой чашке на водяной бане при постоянном перемешивании катализатора, а окончательную сушку завершают в сушильном шкафу при 150 — 160 С. Катализатор содержит 3,9 вес. % хлорида магния

Хлорирование проводят в реакторе про- 35 точного типа (диаметр 25 мм, высота

182 мм). В центре реактора имеется карман для термопары. Весь реакционный обьем заполняют катализатором. Осуществляют реакцию при температуре 300 С, подаче 40 толуола 3,74 г/час, хлора 17,35 г/час (мольное соотношение толуол: хлор=1: 6). Для снятия тепла реакции вводят 10,15 г/час азота.

1 1 2 3 4 5 1 6

Жидкий толуол перед входом в реакционную зону проходит через испаритель, температура которого обеспечивает испарение толуола и нагревание его до температуры реакции. Время контакта составляет 22 сек.

На выходе из реактора продукты собирают ,в ловушке, .взвешивают и определяют температуру плавления.

Чистоту пентахлорбензилхлорида определяют методом ГЖХ. Оптимальное количество хлорида магния на силикагеле КСК составляет 3,9 — 8,5 вес. %.

Пример 2, Проводят опыты по методике, описанной в примере 1 для выяснения влияния температуры на образование пентахлорбензилхлорида при хлорировании толуола. При аналогичных примеру 1 подачах реагентов реакцию осуществляют при времени контакта 19 сек на катализаторе, содержащем 4,6 вес. % хлорида магния. В исследованном диапазоне температур интервал 295 — 320 С является оптимальным.

П р.и м е р 3. Изучают влияние времени контакта на процесс получения пентахлорбензилхлорида по методике, описанной в примере 1. Температура реакции 320 С, количество хлорнда магния на силикагеле

8,5 вес. %. Результаты показывают, что реакция протекает с лучшими показателями при 18 — 22 сск.

Применение предлагемого способа позволяет: использовать простую гетерогенную каталитическую систему, которая легко отделяется от продуктов реакции, в отличие от известного способа, где используют гомогенные катализаторы — хлорид железа или бензолсульфокислоту, которые нужно сложным путем отделять от целевого продукта; достичь показателей известного способа за один проход, т. е. за 1 час вместо

5 час, что интенсифицирует процесс; осуществить процесс по непрерывной схеме.

7 8 9 (682497

Продолжение таблицы

1 2 (3 4 5 6 I 7 (8 9 (10

ВЛИЯ1-IИЕ ТЕМПЕРЛТУРЫ

79,55

87,18

85,79

78,25

68,37

85.30

85,2 2

78,6!

6.99 79,13

8.32 96,18

8 60 98 35

8.83 100.0

10,4! Зг58

1 1,.85 (О,64

12,03,, 0.28

12,17

4,6 260

2 4,6 295

4,6, 320

4,6 i 335!

19

19

19

ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ КОНТЛКТЛ

81.18

86.6!

86.! 4

79.58

74,6д

84,06

85.05

79.93

87,74

95,12

97,48 !

00.0

7/59

8.3!

8.6!

8,65

14 1114 206

18 1 1..76 0,83

22 1196 i 043

26 12,! 7

320

8,5

8,5

8,5

8,5

Формула изобретения

Составитель Н. Гозалова

Техред . Строганова

Редактор Д. Пинчук

Корректор И. Симкина

Заказ 761/972 Изд. М 490 Тираж 521 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изооретеиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

1. Способ получения пентахлорбензилхлорида хлорированием толуола при повыщенной температуре в присутствии катализатора на основе металла, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, в качестве катализатора .используют хлорид магния на силикагеле, и процесс ведут в паровой фазе при температуре 295 — 320 С и времени ко н та кта 18 — 22 се к.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что используют катализатор, содержащий 3,9 — 8,5 о хлорида магния от веса силпкагеля.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Патент Японии 28367/70, кл. С 07 С

10 16/21, опублпк. 1970.

2. Патент Японии 11167/71, кл. С 07 С

25/14, В 01 J 16/21, опублик. 1971.