Способ хлоралкилирования ароматических соединений

Ло 128382 Класс 2 о, 2 о,СССР ВГЕ" 01 СЕЧЧ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУГорнозаводской союз для реализации изобретений в области каменноугольной техники, общество с ограниченной отвстственностьиг(Федеративная Республика Германии) Действительные изобре пп ели иностр анцы Антон Беннинг, Винфрид Гляс и Отто Гронсконски СПОСОБ ХЛОРАЛКИЛИРОВАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙЗаявлено 26 мая 195 Ь г, за М 600463123 в Комитет ио иенам изобретений и открытий ири Сонете Министров СССРОпубликовано в ; Бюллетене изобретений Ха 9 за 1960 и. Известен способ хлоралкилировапия ароматических соединений, например углеводородов, путем их взаигиодействия с соляной кислотой и соответствующими альдегидами или их полимерами при температуре 50 - 90.Описываемый способ хлоралкилирования ароматических соединений по сравнению с известным позволяет ускорить процесс за счет поддержания постоянной высокой концентрации хлористого водорода в водной фазе.Особенность способа заключается в следующем. Реакционную ма- су или ее часть, или часть водной фазы реакционной массы периодически охлаждают до комнатной температуры, насыщают хлористым водородом, нагревают и вводят в реакцию. Только водную фазу части отобранной реакционной массы после насыщения хлористым водородом возвращают в реакционный сосуд, а органическую фазу подвергаот дополнительному хлоралкилированию в другом реакционном сосуде, При проведении процесса хлоралкилирования в несколько ступеней укрепление соляной кислоты осущес 1 вляется в устройстве, общем для всех сту128382пеней. Подогрев реакционной массы производится путем ее быстрого проведения по раскаленной поверхности.Способ осуществлчется на установке, схема которой показана ня чертеже.В реакционный сосуд 1, в котором уже находится нагретая до 60 - 70 и интенсивно размешиваемая реакционная смесь, состоящая из 10 ч. вещества группы ароматических соединений, например углеводороов 2 5 ч. альдсгидов и 37,5 ч. концентрированной солянои кислогы д ) )(всего 50 частей), вводятся из сосуда 2 через трубопровод 3, беспрерь .- ным потоком приблизительно 10 ч. толуола и 2,5 ч. параформальдегидя в 1 час В соответствии с введенным количеством толуола отбирается из реакционного сосуда через трубопровод 4, циркуляционный насос 5 и трубопровод 6 соответству 5 ощее количество реакционной смеси, В сосуде 7 производится отделение органической фазы от водной фазы. Водный раствор соляной кислоты течет через сифонный трубопровод о и Охладитель 9 в скруббер 10 и поглощает (прн стекании в последний) поступакщий снизу навстречу раствору газообразный хлороводород. Успленна 51 таким ооразом кислота осаждается (собирается) в сосуде 11 поступает, по мере надобности, через трубопровод 12 обратно в реакц , - онный сосуд. Система выполнена замкнутой и может поэтому без труда работать под повышенным давлением, например при 4 - 12 или при 20 ати и Вьпде. Приблиз 5 Те ьно 60% отводимого из сосуда 7 продукталореа 5(ции оаляе хлормстилтолуол; ос Ялшыс ВО(о - не поступивший в реакцию толуол. Степень обогащения зависит от скорости проведения процесса реакции, которая, в свою очередь, зависит от охлаждения, ус 1- лепия и введения обратно соляной кислоты.Нянлуоших результатов можно достигнуть, если проводить хлоралкилирование тким образом, чтобы ОтделенИая Органическая фаза содержаля бы приблизительно 60 - 70",о галогеналкилированного исходного материала. Можно продукт реакции или, верней, часть его ввести совместно с соляной кислотой обратно в реакционный сосуд, что соответствешо повышает процент прореагировашого пподукта в отделенной органической фазе, без ускорения циркуляции соляной кислоты. Соответственно этому уменьшают количество вводимого свежего толуола. Особенно хороших результатов достигают, если обогап 5 е.Пы примерно доОЬ раствор беспрерывно отводят во второй реакционный сосуд и подвергают его второму алкилировапию галогеном по такому же методу, как это уже было описано.Таким Образом, очень быстро можно получить приблизительо 955 о-ныЙ прод 5 кт, т, с, СОчеожаший 95 я галОгспалкилирОвапногот 011 Ол Приспособлеши-: для второй ступенн хлоралкилировапия мокнет быть соединено с первым, причем для концентрации соляной кислоты, при проведении процесса хлоралкилирОВяпия В песколько ступеней, пользуОтс 51 Одним и тем ко скруббером.Органическая фаза, отделяющаяся в сосуде 7 от водной фазы, вводится оСрез труоопрОВОд 13 В реактор И, ДОПО,.нителыя 5 присадка яльдегндя пе обязательна. Если при проведении первой ступени реакции было введено достаточное количество альдегида, содержания его в соляной кислоте (в общем для обеих ступеней реакции устройстве для повышсния концентрации) достаточно также и для доведения до конца второй ступени реакции.Из реактора 14 так же, как и при проведении первой ступени хлор. ялкилировяния, отбирают беспрерывно через трубопровод 15 в 1 час приблизительно все содержание реактора, производят в сосуде 16 отделенис фаз и отводят соляную кислоту через трубопровод 17 и охлади П р и м е р 1, Периодический процесс000 сл толуола совместно с 500 г параформальлегида п 4000 Р 35,4 ц-ной соляной кислоты были нагреты до 70, после чего вся реакционная смесь в течение 1 чпс Оыла пропущена через сосуд, в котором Ор. гапическая фаза сыла отделена от водной, Органическая фаза была вв - лена непосредственно обратно в реакционный сосуд, а водная фаза - лишь после охлаждения и насыщения ес хлороводородом В целом было израсходовано 25,г в 1 час хлороволорода для оеспрерывного усиления водной фазы. После 3 час проведения реакции концентрация хлороволорода водной фазы реакционной смеси составляла 30,9",о веса. К этому времени разложение исходного толуола составляло 70,о. После 6 час было достигнуто разложение исходного толуола на 88"о, Таким образом, после б-часовои реакции из 872 г толуола было получено 1278 г 88",о-ного хлорметилтолуола В толуоле. Концент 1 эация сОлянОЙ кислоты, по Окончании опыта, составляла 31,9 о веса.П р и м е р 2, Непрерывный процессХлоралкилированне проведено, согласно схеме, в трех реакционных сосудах, В первый сосуд вводилось непрерывно в тсчение 1 час 1000 слРМ 128382 толуола и в течение этого же времени выход в третьем сосуде составлял 1315 г, из которых 98% по весу составлял хлорметилтолуол, В каждом сосуде, наряду с органической фазой, постоянно находилось около 4000 смз водной фазы, которая содержала приблизительно 500 г параформальдегида. Содержание соляной кислоты в водной фазе составляло в среднем 33% веса. Таким образом, с тремя 6-литровыми реакционными сосудами было получено 1315 г 98%-ного хлорметилтолуола, При проведении способа согласно схеме достигается дальнейшее сокращение продолжительности реакции.Таким образом, процесс, согласно изобретению, проводят в течение 6 час, причем достигают большего выхода конечного продукта при периодическом процессе. При непрерывном ведении процесса реакция длится только 3 час и достигается почти 100%-ный выход (98%),Предмет изобретения1. Способ хлоралкилирования ароматических соединений, например, углеводородов, путем их взаимодействия с соляной кислотой и соответствующими альдегидами или их полимерами при температуре 50 - 90,. отличающийся тем, что, с целью поддержания постоянной высокой концентрации хлористого водорода в водной фазе, реакционную массу или ее часть, или часть водной фазы реакционной массы периодически охлаждают до комнатной температуры, насыщают хлористым водородом, нагревают и вводят в реакцию.2. Прием выполнения способа по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что только водную фазу части отобранной реакционной смеси после насыщения хлористым водородом возвращают в реакционный сосуд, органическую фазу подвергают дополнительнОмухлоралкилированию в другом реакционном сосуде,3. Прием выполнения способа по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при проведении процесса хлоралкилирования в несколько ступеней укрепление соляной кислоты производят в общем для всех ступеней устройстве,4. Прием выполнения способа по пп. 1 - 3, о тл и ч а ю щ и й с н тем, что подогрев реакционной массы осуществляют путем ее быстрого проведения по раскаленной повепхности. р /7- /Комите 1 по делам изобретений и открытий при Совете Минор Н. И, Мосин ов СССРГр, б Поди. к печ. 13 Хгпрачек 680 Цена 50 коп. Информационно-изОбъем 0 34 п. л.Типография Коз тдел. каз 3538льски ытий при Совете Министров ССС4 о делам изобретМосква,вии и озетровка ите