Способ получения мезо -1,2,3,4тетрахлорбутана

 

) я%1 ем I

ОПИСА ЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик он785290

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21. 11. 78 (21)2686166/23-04 (51)М. Кл. с присоединением заявки Ио—

С 07 С 19/02

С 07 С 17/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) При ритет

Опубликовано 071280., бюллетень No 45

Дата опубликования описания 0 l 1280 (5З) УЖ 547 ° 412.

723 07 (088 8) (72) Авторы изобретения

С.К.Акопян, Ю.A.Koòèêÿí, С.М.Ииракян и Г.Т.Иартиросян

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт полимерных продуктов Научно-производственного объединения

"Наирит" (71) За яв нт ель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

МЕ30-1,2,3,4-1ЕТРАХЛОРБУТАНА

Изобретение относится к области получения хлорированных углеводоро.дов, в частности к способу получения мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана, который является исходным продуктом при. 5 производстве ценного мономера 2,3-дихлорбутадиена-1,3. На основе 2,3-днхлорбутадиена-1,3 изготавливают каучуки и латексы, применяемые в кабельной промышленности, в кожевном 30 производстве и т.д.

1,2,3,4-тетрахлорбутан существует в виде двух изомеровт мезо-1,2;3,4-тетрахлорбутана и d,g-1,2,3,4-тетра- 15 хлорбутана. Причем только меэо-форма может явиться исходным сырьем для получения 2,3-днхлорбутадиена-1,3.

Известен способ получения мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана путем взаи- 2О модействия транс-1,4-дихлор-2-бутена в жидкой фазе с хлором при температуре от 25 до 150оС в присутствии (от 0,1 до 20 мол.Ъ, в пересчете на транс-1,4-дихлор-2-бутен) окиси аэо-25 та. Выход мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана составляет до 90%. Наряду с основным продуктом получают побочные продукты с общим выходом 3%, а также

d, $-1,2,3,4-тетрахлорбутан (7%) (1).

Недостатком известного спосоЬа является проведение процесса при сравнительно высоких температурах, способствующих протеканию побочных продуктов, а также необходимость использования труднодоступной окиси азота, что в целом усложняет процесс.

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутаиа хлорированием транс-1,4днхлор-3-бутена газообразным хлором при мольном соотношении 1! 1 в полярном растворителе - CHzCIg, CHCI или

СС14 (соотношение растворительг тране-1,4-дихлор-2-бутен раВно 9ii) в присутствии 3-86 объемных кислорода и и -20 - +50 С в отсутствии света

2). Выход меэо»1,2,3,4-тетрахлорбутана составляет от 75,5 до 98%: Иаксимальный выход достигается только при -20 С. Наряду с основным прсщуктом имеет место образование высших хлорндов с общим выходом 2-24%

ОсновныМи недостатками этого спо.соба являются особые требования к реакционной среде (присутствие до

8 об.Ъ кислорода и отсутствие свЕта I

785290 и образование высших хлоридов, приводящее к усложнению выделения меэо-1,2,3,4-тетрахлорбутана иэ реакционной смеси. Кроме тбго, процесс периодический. елью изобретения является упрощение процесса, осуществление его непрерывным путем и увеличение выхода целевого продукта. ти). Иэ реакционной сМеси мезо-1,2, 3,4-тетрахлорбутан выделяют на фильтре 4. Фильтрат-растворитель снова подают в хлоратор 1 насосом 5, предварительно подогревая до температуры реакции в подогревателе 6.

Пример 1. Предварительно систему заполняют транс-1,4-дихлор-2-бутеном и с помощью насоса 5 начинают его циркуляцию по замкнутому циклу хлоратор 1 — высадитель 3 фильтр 4 — насос 5 - подогреватель

6 — хлоратор 1. Температуру в выса дителе понижают до 0 С путем подачи хладагента в рубашку и при перемешивании. в хлоратор 1 барботируют хлор со скоростью 40 л/ч. Одновременно с подачей хлора начинают подачу свежего транс-1,4-дихлор-2-бутена из мерника 2 с помощью доэатора 7. .Скорость подачи поддерживают 220 г/ч, при молярном соотношении хлор:.транс-1,4-дихлор-2-бутен, равном 1:1, а температуру реакции 15-20 С. Диметилформамид вводят в хлоратор 1 вместе со свежеподаваемым транс-1,4-дихлор-2-.бутеном, а расход его на 1 моль образовавшегося мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана составляет 0,1-0,2 г.

Реакционную смесь, содержащую

31-32Ъ мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана, самотеком подают из хлоратора 1 в высадитель 3, где при перемешивании охлаждают до 0 С и эа счет уменьшения растворимости мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана последний высаживают иэ реакционной смеси до содержания 7-8Ъ, а ,затем фильтруют на фильтре 4. Фильтрат - транс-1,4-дихлор-2-бутен с содержанием 7-8Ъ мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана, подогревая в подогревателе 6 до 15-20 С, вновь подают насосом 5 в хлоратор 1 ..Расход цирку-. лирующего 7-8Ъ-ного раствора мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана в транс-1,4-дихлор-2-бутане поддерживают .10001100 г/ч, что обеспечивает концентрацию меэо-1,2,3,4-тетрахлорбутана в хлораторе 31-32Ъ, соответствующую растворимости последнего в транс-1,4-дихлор-2-бутане в условиях реакции (15-20 С),при постоянстве расходов хлора и исходного дихлорбутена. Выход мезо-1,2,3,4-дихлорбутана составУзел выделения мезо-1,2,3,4-тетра- ® . хлорбутана. Узел этот включает высадитель 3, фильтр 4. В высадитель 3 подают реакционную смесь, путем охлаждения и перемешивания проводят вы-, саживание меэо- 1,2,3,4-тетрахлорбу- О тана (эа счет уменьшения растворимосляет 99,6Ъ.

Хлорирование транс-.1,4-дихлор-2-бутена в среде четыреххлористого углерода проводят по той же технологической схеме. Результаты опытов приведены в таблице. ! !

9 10 11

Номера

10 11 12

20 15 15

9 ф Щ реакции," C 50 40 30 20 20

20 15

Расход хлора, л/ч в .20 20 20 40 40

40 40 40 40

40 40

Поставленная цель достигается описываемым способом получения мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана хлорированием транс-1,4-дихлор-2-бутена эквимольным количеством газообразного хлора при 15-.50 С в среде органического растворителя, предпочтительно 33 исходного транс-1,4-дихлор-2-бутена, при этом процесс ведут в присутствии диметилформамида, взятого в количестве 0,1-4Ъ от.веса органического растворителя. 26

При практическом осуществлении способа в качестве органического растворителя можно использовать как четырехкратный избыток транс-1,4-дихлор-2-бутена, так и десятикратное количество четыреххлористого углерода. При молярном соотношении хлора к транс-1,4-дихлор-2-бутену, равном 1:1, мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутан получают высокой чистоты с выходом.до 99,6Ъ (его выделяют из реакционной среды вымораживанием смеси).

Процесс осуществляют непрерывным способом по технологической схЕме, изображенной на чертеже. 3S

Эта схема включает следующие основные узлы.

Узел хлорирования. Хлорирование осуществляют при 15-50 С в хлораторе

1, представляющем реактор с мешалкой, 4ц снабженной рубаыкой для охлаждения и . барботером для подачи хлора. Исходный транс-1,4-дихлор-2-бутен подают иэ мерника 2 дозатором в молярном соотношении к хлору, равном 1:1. Хлорирование проводят до концентрации, соответствующей растворимости образовавшегося мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана в применяемом растворителе реакции.

785290

Продолжение Табл.,;5. б 7: 8 9

3 4

10 11 12 асход транс-1,4-дкхлор-2-бутена, r/÷

113 133 113 220 220 220 . 220 220 220 220 220

Расход циркулирующего раствора, 220«

r/÷ 250 250 320

870"

870 880 950 1100 2200 2200 2200 2200

Концентрация меэо-1,2,3,4-тетрахлорбУтана в хлораторе, ф

4 8 45 40 34 34 32 31 15 15

14 14

Растворитель

Четыреххлористый углерод

Транс-1, 4-дихлор-2-бутен

Количество катализатора в пересчете на растворитель, Ъ

О 2 0 2 О 3 0 1 0 3 0 2 0 3 0 4 0 4 0 4 0 4

Содержа-. ние меэо»

-1,2,3,4-тетрахлорбутана в циркулирующем растворе,Ъ

7-8 -"- -"- -"- -"- " «n 0,1т0,2

Выход мезо-тетрахлорбутана,Ъ!

95,6 97,0 98,3 98,8 99,2 99,4 99,6 99,2 98,0 99,4 97,8

Побочные продукты, Ъ

С

4,4 3,0 1,7 1,2 0,8 0,6 0,4 0,8 2,0 0,6 2,2

Формула изобретения иэ данных, приведенных в таблице, видно, что указанный способ нЕ только устраняет недостатки прототипа, но и позволяет повысить выход основного продукта до 99,6%.

1. Способ получения мезо-1,2,3,4-тетрахлорбутана хлорированием транс

-1,4-дихлор-2-бутена эквимольным ко 49 личеством газообразного, хлора при

15-50 С в среде органического растворителя, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, осуществления его непрерывным путем и увеличения выхода целе-.

"вого продукта, процесс ведут в при сутств пю диметилформалида, взятого в количестве 0,1-4В от веса органического растворителя.

2. Способпоп.1, о тл ичаюшийся тем, что в качестве орга-нического растворителя используют исходный транс-1,4-дихлор-2-бутен.

Источники инФормации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Патент США Р 3980725 кл. 2б0-658, опублик. 14.09.76, 2. Патейт Англии 1227204, кл. C 2 С опублик.07.04.71 (прототип).

785290

Составитель Н. Возалова

Редактор П.Горькова Техред М.Петко Корректор М. Коста е Й»е ЕйеаГейеw

Saicas 8753/24 Тираж 495 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113935, Москва, й-35, Раушская наб., д.4/5

"е еееееЫееЕее е филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4