Способ очистки , -диоксо- -окса- -фОСфОлАНОВ Советский патент 1981 года по МПК C07F9/34 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ 2,5-ДИОКСО-1-ОКСА -2-ФОСФОЛАНОВ

1

Изобретение относится к способу дистиляционной очистки 2,5-диоксо-l-OKca-2-фосфоланов общей формулы

В -(JHj

Ох, о

где R - алкил или Ленил, которые, как известно , при введении в полиэфирный материал . придают полученным из него нитям, волокнам пленкам и формовочным изделиям невоспламеняющие или самозатухающие свойства.

Известен способ получения, напри мер, 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фбсфолана путем взаимодействия хлорангидрида Г|Ь-(хлорформил) этил метилфосфиновой кислоты с уксусным ангидридом 2 .

Однако 2,5-диоксо-1-окса-2-фосфоланы являются пригодными в качестве компонента для введения в молекулы полиэфиров лишь в виде соединений ,. обладаклцих высокой степенью чистоты..,

2,5-диоксо-1-окса-2-фосфоланы изза их высокой температуры кипения и реакционной способности этого типа соединений не могут быть очице

5 ны обычным методом. Так, в области начинается термическое разложение 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана, имеющего самую низкую темпера-гуру кипения в ряду этих

фосфоланов ( при 0,5 мм рт.ст.) причем разложение протекает тем быстрее, чем меньше чистота продукта. Повышение на несколько мм рт.ст. ведет к возрастанию точки

15 кипения до температурил выше 2000с, T.ei превышаются границы .разложения.

Цель изобретения - првьшенме степени чистоты 2,5-диоксо-1-окса-220 -фосфоланов.

Поставленная цепь достигается согласно способу дистилляционной очистки 2,5-диоксо-1- окса-2-фосфола25 нов, сырой продукт предварительно нагревгиот до 120-160 С и вводят в верхнюю часть дистилляционной колонны с отдельно обогреваемь «и тарелкагал, температура которых повьоиается

30 сверху вниз, причем на верхней та- ,

релке устанавливают температуру 120-1600с, на нижней - 1бО-200с, и в верхней части дистилляционной колонны устанавливают давление 20200 мм рт.ст., снизу дистилляционноП колонны противртоком вводят предварительно нагретый до 160-200° инертный газ, загрязнения, кипящие ниже, чем подлежащий очистке 2,5-диOKco-l-OKca-2-фосфолан, отгоняют вместе с инертным газом, освобожденный от низкокипящих 2,5-диоксо-l-OKca-2-фосфолан отгоняют от высококипящих загрязнений в тонкопленочном выпариом аппарате при 0,1-5 мм рт.ст.

Желательно вводить 0,1-1 нм инерного газа на каддый литр )хидкого 2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана, нижнюю тарелку дистилляционной колонны нагревать до температу аа кипения 2, 5-диоксо-1-окса-2 -фосфолана, сырой .продукт нагревать до температуры верхней тарелки, а подводимый инертный газ не ниже температуры нижней тарелки дистилляционной колонны.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Подлежащий очистке 2,5-диoкco-l-oкca-2-фocфoлaн подают в жидком виде через обогреваемый трубопровод 1 и нагреватель 2, где продукт нагревают до 120-160 0 и направляют в дистилляционную колонну 3. Колонна 3 оснащена раздельно обогреваемыми сегментами рубашки, а также раздельно обогреваемыми ситчатыми тарелками 4-13 таким образом, что от верхней части колонны вниз устанавливается повышающийся уровень температуры. При этом для косвенного подвода тепла применяют перегретый водяной пар или жидкий теплоноситель. Подвод тепла осуществляют так, что на верхней тарелке 4 устанавливается температура 120-1бО а на нижней тарелке 13 - 160-200с Между ними находятся 5 - 12 Одновременно с подачей фосфолана в верхнюю часть колонны, в нижнюю часть колонны 3 противотоком через трубопровод 14 нагреватель 15 вводят предварительно подогретыйинертный газ. Температура входящего инертного газа соответствует температуре стока жидкого продукта на нижней тарелке 13. Таким образом с потоком инертного газа количественно удаляются содержащиеся в фосфолане легкокипящие загрязнения.

Выносимый с инертным газом фосфолан конденсируется в находящемся выше головы колонны дефлегматоре 16 и возвращается в колонну 3. Поток легкокипяций пар-инертный газ так отсасывается вакуумным насосом 17, что в верхней части колонны устанавливается давление 20-200 глм рт.ст.

Освобожденный от легкокипящих загрязнений фосфолан течет с нижней тарелки 13 в слив колонны 3, откуда его через oбoгpeвae лый трубопровод 18 подают вверх тонкопленочного выпарного аппарата 19. Здесь под вакуумом, примерно 1 мм рт.ст. происходит дистилляция фосфолана. Необходимое для испарения фосфолана тепло подводят через нагреватель . рубашки 20. Чистый продукт сжижается во внутреннем конденсаторе 21 и его отводят через трубопровод 22, в то время как высококипящие остат|ки удаляются из испарителя 19 через сточный поток и через трубопровод 23. Получаемые по предлагаемому способу 2,5-диоксо-1-окса-2-фосфоланы являются жидкостями без запаха и

цвета, которые при рхлаждении застывают в белые кристаллические массы По газохроматографическим исследованиям при этом получают продукты со степенью чистоты свыше 99,9 вес.%

являющиеся пригодными для получения полиэфирных материалов.

Пример 1. Очистка 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана.

6,2кг/ч подлежащего очистке сырого 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана предварительно нагревают нагревателем 2 до и подают на самую верхнюю ситчатую тарелку 4. При этом тарелки 4 и 5 нагревают

на 130С, 6 и 7 - на , 8 и 9 на 155°С, 10 и 11 - на , а 12 и 13 - на 170С, С помощью вакуумного насоса 17 в верхней части колонны поддерживают вакуум 50-100мм

рт.ст., в то время как через трубопровод 14 и нагреватель 15 одновременно вводят 1,5 нм предварительно нагретого до 170С азота. В находящемся у верхней части колонны 3

дефлегматоре 16 устанавливают температеру ЮО-с. Освобожденный от легкокипящих сырой фосфолан собирают у днища колонны 3 , откуда его через трубопровод 18 дозируют в тонкопленочный выпарной аппарат 19. Дистилляцию 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана производят при и 0,5 мм рт.ст. При этом через трубопровод 22 получают 5,8кг/ч чистого фосфолана, что соответствует

выходу 97%, считая на содержание фосфолана в сыром продукте. Температуры плавления различных партий подвергнутых очистке 2-метил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана

лежит около , количество определенных с помсячью газовой хроматографии примесей составляет около 100м.д. В табл.1 приведены данные о выходе чистоте и температуре плавления

полученного фосфолана

Аналогично проводят пять паралле льных опытов с различным распределением температуры на тарелках дистилляционноП колонны.

Распределение температуры представлено в табл.2.

Пример 2. Очистка 2-фенил-2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолаиа.

В аналогичной примеру 1 аппаратуре в нагревателе 2 предварительно нагревают 8,15 кг/ч подлежащего очистке 2-фенил-2,5-ДИОКСО-1окса-2-фосфолана до и через обогреваекаай трубопровод 1 подают -на самую верхнюю ситчатую тарелку 4 колонны 3. При этом температуры на тарелках 4 и 5 - 135Ос, б и 7 1500с, 8 и 9 - 165, 10 и 11 - 170С

Физико-химические характеристики

Выход фосфолана (от теоретически рассчитанного значения), %

Примеси, ррт

и 12 и 13 - 175°С. При вакууме 50-80 мм рт.ст. в верхнеЯ части колонны 3 и температуре охлаждения 90Ос в дефлегматоре 16 через трубопровод 14 и обогреватель 15 вво-. дят 1,5 им предварительно нагретого до 175С азота. Дистилляцию 2-фенил-2,5-диоксо-1-окса-2-фософлана прои зводят в тонкопленочном выпарном аппарате 19 при и дгшлении 0,3 мм рт.ст. При этом

получают. 7,8 кг/ч чистого продукта что соответствует выходу 97%, считая на содержание фосфолана в сыром продукте. Точка плавления полученного 2-фенил-2,5-диоксо-1-окса5 -2-фосфолана . Сумма всех загрязнений в чистом продукте колеблется между 100 и 300 м.д. Таблица 1

Давление, мм рт.ст

76 Г 38 Г 23 Г 68 Г 144

97

98

96

96

100 500

50

300

Температура плавления ,0с

Формула изобретения 1. Способ очистки 2,5-диоксо- 1-окса-2-фосфоланов обией формулы, F

0,--Ф1. ,

106 103

106

104

где R - С. - Cj, алкил или фенил, .отличающийся тем, что, сырой продукт предварительно иаг10 ревают до 120-160вС и вводят в верхнюю часть дистилляционной колонны с отдельно обогреваемыми тарелками, температура которых повышается сверху вниз, причем на верхией

65 тарелке устанавливают температуру.

120-1600С, на нижней - 160-200ОС, и в верхней части дистилляционной колонны устанавливают давление 20200 мм рт.ст., снизу дистилляционной колонны противотоком вводят предварительно нагретый до 160-200 инертный газ, загрязнения, кипящие ниже, чем подлежащий очистке 2,5диоксо-1-окса-2-фосфолан, отгоняют вместе с инертным газом; осовбожденный от ниэкокипярлих загрязнений 2,5-диоксо-1-окса-2-фосфапан отгоняют от высококипящих загрязнений в тонкопленочном выпарном аппарате при давлении 0,1-5 мм рт.ст.

2,5-диоксо-1-окса-2-фосфолана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. С 08 G 63/68, опублик. 1975.

5

с. 710-714.