Способ получения изоцианатов Советский патент 1993 года по МПК C07C265/12 C07C263/04 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения изоцианатов, которые применяются в химической, химико-фармацевтической, легкой и других отраслях промышленности.

Известен способ получения изоцианатов термолизом уретанов при повышенных температурах, который протекает по следующей схеме:

RNHCOOR ЈRNCO + R ОН

Одновременно могут протекать побочные процессы:

а) образование вторичного амина

RNHCOOR - RNHR1 + СОа

б) образование олефина и первичного амина вмсооОНгСНгК -СНг СНВ. + +КЩС0011

КШ2Ч602

Условием протекания процесса по уравнению (1) является вывод одного или обоих продуктов из зоны реакции. В отсутствии

нсттов, ими отананыхеду0)

боч(2)

ного . +

равоихвии

связывающих компонентов процесс характеризуется невысокими степенями превра- , щения.

Недостатком указанного способа получения изоцианатов термолизом уретанов являются высокие давления и температуры, использование дорогих катализаторов. Кроме того, через зону реакции постоянно пропускают ток сухого азота, что усложняет аппаратуру и процесс синтеза.

Наиболее близким решением поставленной технической задачи является способ получения фенилизоцианата термолизом фенилуретанов в присутствии фенилтрих- лорсилана при температуре 85-180°С.

Недостатками данного способа являются: выделение хлористого водорода, что требует дополнительных очистных сооружений; наличие кубового остатка, образуемого в конце реакции (после отгонки фснияизоцианата), который является отходом производства и требует утилизации; использование фенилтрихлорсилана в качестве реактива и необходимость его в больших количествах.

Кроме того, фенилтрихлорсилан легко подвергается гидролизу на воздухе и требуС/У

С

оо ico 10

со

100

10

СА

ет специальных условий хранения и перевозки. Все это усложняет процесс получения изоцианатов и повышает их стоимость.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается способом получения изоцианатов термолизом уретанов в присутствии добавок, а отличительной особенностью является то, что в качестве Добавки используют хлорид алюминия.

Процесс разложения уретанов протекает в присутствии хлорида алюминия, который является сильным акцептором электронной пары и может образовывать со спиртом комплексы

61. G- B.C1R

б4 СЬАМЗ+ -ОГ

Cl

Е

ex

о

ft

А1С1з смещает равновесие в сторону образования продуктов разложения уретана и направляет процесс, согласно реакции (1), в сторону образования целевого продукта.

RNHCOOR +А1Ш..- - RNCO+CROH - дед

В данном способе хлорид алюминия используют как катализатор. А1С1з может использоваться в процессе получения изоцианатов многократно и при этом не образуется отходов производства.

Способ осуществляется следующим образом. Приготавливают раствор уретана в инертном по отношению к изоцианатам растворителе. В раствор добавляют АЮз. Производят нагревание реакционной смеси. По истечении реакции полученный изо- цианат при атмосферном давлении отгоняют,

Пример 1.2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в 0- дихлорбензоле концентрации 0,1 моль/л в присутствии 0,32 г АЮз нагревают при температуре 180°С. Через 60 мин выход фени- яизоцианата составляет 100%.

П р и м е р 2.2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в 00

5

0

5

30

35 40

45

дихлорбензоле концентрации 0,1 моль/л в присутствии 0,28 г А1СЬ нагревают пры температуре 190°С. Через 40 мин выход фени- лизоцианата составляет 100%.

П р и м е р 3.2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в 0- дихлорбензоле концентрации 0,1 моль/л в присутствии 0,12 г А1С1з нагревают при температуре 230°С. Через 25 мин выход фени- лизоцианата составляет 99%.

Пример 4.2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в хлорбензоле концентрации 0,1 моль/л в присутствии 0,25 г нагревают при температуре 200°С. Через 20 мин выход фе- нилизоцианата составляет 100%.

Пример 5. 2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в хлорбензоле концентрации 0.1 моль/л в присутствии 0,31 г нагревают при температуре 180°С. Через 80 мин выход фе- нилизоцианата составляет 100%.

Пример 6 (сравнение). 2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты в 0-дихлорбензоле концентрации 0,1 моль/л в присутствии 0,001 г А1С1з нагревают при температуре 180°С. Через 40 мин еыход фенил изоцианата 12,8%.

Пример 7 (сравнение). 2 мл раствора метилового эфира фенилкарбаминовой кис лоты в О-дихлорбензоле о присутствии 0,002 AlCfo нагревают при температуре 180°С. Через 40 мин выход фенилизоциана- та составляет 18.3%.

Остальные примеры приведены в таблице 1 и 2.

Таким образом, данный способ существенно упрощает технологию процесса за счет использования более доступного хлорида алюминия и получения целевого продукта с количественным выходом.

Формула изобретения

Способ получения изоцианатов термолизом уретанов в присутствии добавки, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве добавки используют хлорид алюминия в массовом соотношении (1-20): 1.

Та блица 1

Продолжение табл. 1

Использование: в химической и химико- фармацевтической промышленности. Сущность изобретения: продукт - изоцианаты. Реагент 1: уретан. Условия реакции: термолиз, добавка - хлорид алюминия в массовом соотношении (1-20):1. 2 табл.

Примечание. t-180°C.

Примечание, t - 230°С.

Таблица 2