SU581858A3 - Способ получени бензотрифторида - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к полученшо бензотрифторида , который широко примен етс  в промышленности основного органического синтеза .

Известен способ получени  бензотрифтори- 5 да взаимодействиембенаотрихпорида с фтористым водородом. Целевой продукт получают с низким выходом; детальное описание тех- нологических параметров процесса отсутствует 1 .JO

Известен также способ получени  бензотрифторида взаимодействием бензотрихлорида с фтористым водородом при температуре 2О-60 С и- давлении 3-20 ат, при перемешивании мешалкой с числом оборотов 80- jj 1ОО об/мин. Процесс ведут при 3-4-кратном избытке фтористого водорода от теоретически необходимого количества. Выход целевого продукта 92-96% 2 .

Необходимость использовани  большого 20 избытка фтористого:водорода от теоретически необходимого количества приводит к тому, что в реакционном объеме присутствует большое количество реакционной массы, что тсебует громоздкое оборудование. Кроме 25

того, вОхЗникает необходимость регенерации непрореагировавшего фтористого водорода. Все это в I целом усложн ет технологию процесса .С целью уменьшени  расхода фтористого водорода до 1,0-1,1-кратного количества в расчете на стехиометрическое, предлагают вести процесс при 85-100 С и давлении 20-45 ат, в присутствии катализатора - смеси хлористого алюмини  и активированного угл  при, соотношении 1:2,5-3, вз того в количестве 1-1ОО ррм в расчете на бензотрихлорвд , при перемешивании, охарактеризованном ЧИСЛОМ Рейнольдса 65000-100ООО,

Предпочтительно использовать смесь хлористого алюмини  и активизированного угл  при соотношении 1:2,7-2,9.

Желательно катализатор брать в количестве 40-70 ррм в расчете на бензотрихлорид.

Предпочтительно вести -процесс под давлением 35-4О ат.

. Желательно вести процесс при перемешивации . охарактеризованном числом Рейнольдса 80бОО-9ОООО.

Катализатор, согласно иэобретеншо, получают из хлористого алюмини  и активированного угл  путем взмучивани  в водной сол ной кислоте с последующим высушиванием и активированием при температуре окол о 300 С. Процесс можно осуществить в автоклаве, снабженном мешалкой. К бензотрихлориду после:его введени  в реактор целесообразно прибавл ть фосфортрихлорнд в количестве около 1 вес.% в пересчете на количество исходного продукта. с1юсфортрихлорид прибавл ют дл  уп.ап чи  возможного незначительного содержани  веды, вследствие чего получают лучший выход | продукта.

После прибавлени  катализатора и фтористого водорода в 1,0-1,1-кратном количестве от стехиометрического компоненты реакции довод т до .85-100 С. Целесообразно выдерживать температуру от 90 до 95 С. При температуре выше 10О С катализатор быстро тер ет активность, а при температуре ниже 85 С - еще не обладает полной активностью. Давление в реакторе довод т до 20-45 ат, целесообразно выдерживать давление от 35 до 40 ат,.

Дл  успешного осуществлени  реакции компоненты реакции надо сильно перемещивать . Степень перемешивани  характеризуетс  числом Рейнольдса

., tt-d

Kt

е- -О «

где п - число оборотов мешалки; d - диаметр мешалки; - кинематическа  в зкость.

Дл  нюкеслед щйх примеров (f 4,5 см;

2,94 1О м2/сек в Примерах 1-3 па 60О об/мин; в примерах 4 и 5 tl 750 об/мин. Получаемые при этом численные значени  дл  Не согласно изобретению составл ет 65000-100000, предпочтительно 8ОООО-900ОО.:

Согласно изобретению достаточно примен ть фтористый )|водород в стехиометрическом количестве., Получают Выход бензотрифторида около 93% при конверсии фтористого водорода 96-97%. Если примен ют незначительный избыток фтористого водорода, мак симально 10% в пересчете на необходимое стехиометрическое количество, то выход бензотрифторида составл ет около 99% при конверсий фтористого водорода около 93%.

Незначительные количества непрореагировавшэго фтористого водорода удал ют из реакционной массы вместе с образующимс  хлористым водородом. Фтористый всшород на повторную переработку не возбращают, так как минимальные количества непрореаги- ровавшего фтористого воаорода удал ют полностью из реакционного сосуда вместе с образующимс  хлористым водородом. .

Спрсоб согласно изобретению можно осуществл ть и непрерывно,- при этом процесс ведут в первом реакционном сосуде при описанных услови х до определенной степени взаимодействи  компонентов реакции, а затем реакционную смесь помешают во вторюй реакционный сосуд й работают при тех же самых услови х до полного завершени  процесса . Вместо второго реакционного сосуда можно примен ть трубопровод.

Предлагаемый способ сокращает врем  реакции. Оптимальное взаимодействие и оп- тимапьный;выход получают в течение 5575 мин., врем  реакции составл ет около 70; минут.

П р и м е р 1, В автоклав из стали емкостью 1 л, снабженный охлаждаемым рассолом обратным холодильником, помещают 391 г дистиллированного бензотрихлорша и нагревают до 95 С. Затем прибавл ют при перемешивании 12О г фтористого водорода и 50 ррм катализатора, весовое соотношение хлористого алюмини  и активированного угл  1:2,7, Давление довод т до 40 ат

Образующийс  в процессе взаимодействи  хлористый водород после его нр01хождени  через холодильник непрерывно вдувают через регулирующий клапан посто нного давлени  в скруббер. Через 70 мин после начала реак|ции продукт выдувают через донный клапан, промывают его водой и высушивают. Анализ при помсхци газовой хроматографии показывает , что органический продукт содержит 92,8% бензотрифторида и 7,2%oL,ei. -дифторtt-хлортолуола . Число Рейнопьдса 65000.

Пример 2. Процесс ведут соглас о примеру 1, прибавл ют 50 ррм катализатора , растворенного в 3 г фосфортрихлорида . Анализ при помсиди газовой хроматографии показывает, что органический продукт содержит 94,3% бензотрифторида и 5,7% ot ,et -дифтор- сС -хлортолуола. Число Рейнольдса 65000.

; П р И М е р 3. Примен ют незначительный избыток фтористого водорода, который составл ет 7,5% в пересчете па необходимое стезСнометрическое количество, 1Со;1..1чесгпо используемого катализатора составл ет 50 ррм, весовое соотношение хлористс о а/1юмини  и активированного тл  1:2 -1. Анализ при помощи газовой хроматографии пока ,зывает, что органический продук содержит 98,8% бензотрифторида и 1,2%сС,е(.-дифторЫ . -хлортолуола. Число Рейнольдса 65000.

Claims (5)

1. П р и м е р 4. Процесс ведут согласно примеру 1, однако прибавл ют 15 ррм катализатора , {эастворейного в 3 г фосфортрнхлорида . Давление в реакторе 25 ат. Продукт содержит 91,9% бензотрифторида и 8,1% ot, с, -дифтор- ol. -хлортолуола. Чис .0 Рейнольдса составл ет 86000. П р и м е р 5. Поступают согласно примеру 1, однако прибавл ют 100 ррм катал  затора согласно изобретению, растворенного в b г фосфортрихпорида. Продукт содержит 94,6% бензотрихлорида и 5,4% оС.Л-дифтороС -хлортолуола. Число Рейнольдса составл ет 86000. Формула изобретени  1. Способ получени  бензотрнфторида взаимодействием бензотркхлорида с фтористым водородом при повышенной температуре и давлении, при перемешивании, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  расхода фтористого водорода до 1,0-1,1 -кратного количества в расчете на стех ометрическое, процесс ведут при 85100°С и давлении 20-45 ат, в присутствии катализатора-смеси хлористого алюми ни  и активированного угл  при соотношении 1:2,5-3, вз того в количестве 101ОО , ррм в расчете на бензотрихлорид, пр перекрещивании, охарактеризованном числом Рейнольдса 65000-100000.
2. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс   тем, что используют смесь хлористого алюмини  и активированного угл  при соотношении 1:2,7-2,9,
3. 3.Способ пб пп. 1-2, отличающ и и с   тем, что катализатор берут в количестве 4О-70 ррм в расчете на бензотрихлорид .
4. 4.Способ по пп.1-3, отличающийс  тем, что процесс ведут под давлением 354. 40 ат.
5. 5.Способ по пп.1-4, отличающ и и с   тем, что процесс ведут при перемешивании , .охарактеризованном числом Рейнольдса 800ОО-9ОООО. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Губен-Вейль, Методы органической химии, т.5/3, Штудгарт. 1962, с. 1212 . Патент ФРГ 2161995, кл. 12о,2/01 2О.06.1973.