Способ получения пентахлорбензилхлорида

Сосоэ Советских Социалистических Республик(088.8) 43) Опубликовано 30 45) Дата опубликов елам изобретен н открытий я описания 30.10.79 2) Авторы изобретен и Т, В. ШутенковаР. Б, Валитов. С. Евдокимов А. 3. Биккулов имский нефтяной институт 1) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯНТАХЛОРБЕНЗИЛХЛОРИДА 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 гекса- хлорбутадиене 1 Ц.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).Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения лентахлорбензилхлорида хлорированием толуола в жидкой фазе при нагревании до 100 - 150 С в присутствиями сложного катализатора, состоящего из железа или (и) хлорида железа с добавкой одной или нескольких бензолсульфокислот или бензойных кислот Г 21.Способ отличается длительностью, периодичностью и использованием сложной гомогенной каталигической 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 820 с 0 (от теоретического в расчете на толуол), 85 степени чистоты с т, пл. 92 - 103 С.Целью изобретения является интенсификация и упрощенсие 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 - 320 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 - 8,55, от веса силпкагеля, и проведение процесса в паровой фазе при температуре 295 в 3 С и времени контакта 18 - 22 сек.Катализатор наносят на спликагель и 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 1;СНС в прод 1 кте,вес. % Условия реакции Конверсия, С.,вес. О 1,Выход С 6 С 1 ьС НС 1 от теоретического% вес, на Т,С 510 НС 789 10 ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ХЛОРИЛА МАГНИЯ 71,28 77,36 87 об 87 54 86,17 6,26 684 8,52 8,29 84; 72 34 78,26 96,45 95.86 96.91 9,84 10,34 11,871,82 11,91 4,66 3,69 О,б 0,70 0 52 57 80 66,06 86,20 85,47 84,72 ЗСО22 30022 ЗСО 22чо ЗОО22 О233,98,510,2 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 5 продукт с указанной выше чистотой получают без специальной стадии очистки,П р и м е р 1. Влияние количества хлорида магния от веса силикагеля на образование пентахлорбензилхлорида при парофазном хлорировании толуола,Количество хлорида магния варьируется в интервале 2,3 в . 10,2% от веса носителясиликагеля КСК (уд. поверхность 300 м/г). 15,с 1,ля сравнения проводят также опыты с использованием чистого носителя,Приготовление катализатора 20Для 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 25 120 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 маг- ния Хлорирование проводят в реакторе про точного типа (диаметр 25 мм, высота 182 мм). В центре реактора имеется карман для термопары, Весь реакционный обьем заполняют катализатором. Осуществляют реакцио при температуре 300 С, подаче 40 толуола 3,74 гlчас, хлора 17,35 г/час (мольное соотношение толуол: хлор=1: 6). Для снятия тепла реакции вводят 10,15 г/час азота. 1 1 234 ) 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, %.П р и м е р 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 прн 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 гомо- генные 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.682497 Продолжение таблицы 1) 2 ( 345б7 ( 8 ( 9 ( 10 ВЛИЯИЕ ТЕМПЕРЛТУРЫ 79,55 87,18 85,79 78,25 68,37 85,30 85,22 78,6 699 7913 8,32 96,18 8 6098 35 8.83100.0 10.41 3.58 1 1,.85О,64 12,03 С.28 12,17 4,6 2% 2462954,6 , 320 4,6335 19 19 19 19 ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ КОНТЛКТЛ 81,18 86.6 86. 4 79.58 74,65 84.06 85.05 79.93 87,7495,.1297,48100,0 7 г 59 8.3 8.61 8,65 1411, 42.06 181 176 0,83 22 11.960 43 26 12 7 320 320 320 8.5 8,5 8,5 8.5 Формула изобретения Составитель Н. ГозаловаТехред Н, Строганова Редактор Д. Пинчук Корректор И. Симкина Заказ 761972 Изд. М 490 Тираж 52 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изооретеиий и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская набд, 4/5 Тип. Харьк. фид. пред. Патент 1. Способ получения пентахлорбензилхлорида хлорированием толуола при повыщенной температуре в присутствии катализатора на основе металла, о т л и ч а ющ и й с я 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 в 3 С и времени контакта 18 - 22 сек. 2, Способ по п, 1, отличающийсятем, что используют катализатор, содержащий 3,9 - 8,5 хлорида магния от веса силпкагеля.5 Источники информации, принятые вовнимание прп экспертизе: 1. Патент Японии 28367/70, кл. С 07 С10 16/21, опубли к. 1970. 2, Патент Японии 11167171, кл. С 07 С 25/14, В 01 1 16/21, опублик. 1971.