Pierwszenstwo: Opublikowano: 20. I. 1968 54649 KI. 12 q, 1/02 MKP C 07 c J C-fi UKD 30 Wspóltwórcy wynalazku: Jacek Kokosinski, Jan Orlowski, Barbara Cza- chowska, Boleslaw Hancyk Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania czwartorzedowych soli amoniowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania czwartorzedowych soli amoniowych o wzorze ogól¬ nym (R)(CH3)3N(X), w którym R oznacza rodniki alkilowy, arylowy, alkiloaryIowy, alkenowy, alki- nowy, cykloalkanowy ewentualnie podstawione chlorowcem, a X oznacza jon halogenowy.Znane metody syntezy soli amoniowych typu (R)(CH3)3N(X) nastreczaja zawsze wiele trudnosci.Opieraja sie one glównie na aminoalkoholach lub ich chlorkach jako surowcach wyjsciowych i polegaja np. na dzialaniu chlorkiem tionylu lub innymi czynnikami chlorujacymi na aminochlorki w roztworze benzenowym. Wydzielanie koncowych produktów z mieszaniny poreakcyjnej jest prze¬ waznie trudne. Produkty oczyszcza sie przez kry¬ stalizacje z rozpuszczalników organicznych. Uzy¬ skiwane tymi metodami wydajnosci siegaja 80%.Inna metoda otrzymywania tych zwiazków polega na reakcji amin trzeciorzedowych z chlorowco- weglowodorami prowadzonej pod normalnym cis¬ nieniem, to znaczy w temperaturach nie prze¬ kraczajacych temperatury wrzenia stosowanego chlorowcoweglowodoru. Metoda ta znajdowala ograniczone zastosowanie przemyslowe z uwagi na mala szybkosc reakcji, a wiec niska jednostkowa zdolnosc przerobowa aparatury. Tak wiec teore¬ tycznie najdogodniejsza metoda syntezy omawianej grupy zwiazków przez addycje odpowiedniego chlo¬ rowcoweglowodoru do trójmetyloaminy nie znalazla dotad racjonalnego rozwiazania technologicznego. 10 19 25 Wynalazek umozliwia otrzymywanie soli amonio¬ wych o wzorze ogólnym (R)(CH3)3N(X), w któ¬ rym R i X maja wyzej podane znaczenie przez^ addycje trójmetyloaminy do zwiazków o wzorze RX z wydajnoscia bliska teoretycznej, w stosunkowo krótkim czasie. Ponadto wynalazek zapewnia cal¬ kowicie bezpieczne pod wzgledem toksycznym i wybuchowym nieuciazliwe, pomimo drastycznego zapachu aminy, warunki pracy.Wedlug wynalazku trójmetyloamine i chlorow- coweglowodór wprowadza sie w reakcje w fazie cieklej, w srodowisku chlorowcoweglowodoru uzyte¬ go w znacznym, wynoszacym ponad 100% ilosci stechiometrycznej nadmiarze w stosunku do trój¬ metyloaminy, pod cisnieniem odpowiadajacym jej preznosci par w temperaturze reakcji lub nieco nizszym. Reakcje prowadzi sie w temperaturze nie nizszej niz temperatura wrzenia chlorowco¬ weglowodoru pod cisnieniem atmosferycznym, a z reguly wyzszej od 70°, pod cisnieniem wyz- zym od 5 atm, przy stosunku molowym chlo¬ rowcoweglowodoru do trójmetyloaminy wyzszym od 2,5:1.Sposób wedlug wynalazku realizuje sie w auto¬ klawie stosujac jednorazowy zaladunek obu su¬ rowców lub tez wprowadzajac trójmetyloamine porcjami w postaci cieczy lub pary. Mozna rów¬ niez stosowac obieg trójmetyloaminy, a takze pro¬ wadzic proces w sposób ciagly.Z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej o postaci 5464954649 3 pasty lub zawiesiny, mozna wydzielic czysta sól amoniowa przez odsaczenie i wysuszenie. Przesacz, stanowiacy nieprzereagowany chlorowcoweglowo- dór, moze byc stosowany do nastepnych syntez.Przyklad I. Do autoklawu stalowego, zaopa¬ trzonego w mieszadlo, manometr i termometr, w którym znajduje sie 500 kg 1,2-dwuchloroetanu ogrzanego do temperatury 85°, wprowadza sie trójmetyloamine, odparowana z cisnieniowego po¬ jemnika w temperaturze 100°.Gdy cisnienie w autoklawie osiagnie wartosc 8 atm. odcina sie doplyw trójmetyloaminy.Mieszajac energicznie zawartosc autoklawu odcze¬ kuje sie, az cisnienie w nim spadnie do 5 atm.Wtedy ponownie wprowadza sie trójmetyloamine i powtarza te czynnosc az do wprowadzenia 100 kg tego surowca. Autoklaw utrzymuje sie w nie¬ zmiennej temperaturze w ciagu 8 godzin, po czym schladza sie go do temperatury okolo 30° i za¬ wartosc saczy na nuczy. Osad z nuczy po wysu¬ szeniu w temperaturze 105° wazy 250 kg. Stanowi on czysty chlorek 2-chloroetylotrójmetyloamonio- wy. Przesacz stanowiacy nie przereagowany 1,2- -dwuchloroetan, w minimalnym stopniu zanie¬ czyszczony trójmetyloamina moze byc uzyty jako surowiec w nastepnej szarzy produkcyjnej.Przyklad II. Do autoklawu stalowego, zao¬ patrzonego w mieszadlo, manometr i termometr, w którym znajduje sie 650 kg l,2-dwuchloro-2-me- tylopropanu ogrzanego do temperatury 110°, wpro¬ wadza sie trójmetyloamine odparowana z cisnie¬ niowego pojemnika w temperaturze 125°. Gdy cisnienie w autoklawie osiagnie wartosc 20 atm, odcina sie doplyw trójmetyloaminy. Mieszajac energicznie zawartosc autoklawu odczekuje sie az cisnienie spadnie do 5 atm. Wtedy ponownie wpro¬ wadza sie trójmetyloamine i powtarza te czynnosc az do wprowadzenia 100 kg tego surowca. Autoklaw utrzymuje sie w niezmiennej temperaturze w cia¬ gu 10 godzin, po czym schladza sie go do tem¬ peratury okolo 30° i zawartosc saczy na nuczy.Osad z nuczy po wysuszeniu wazy 300 kg. Sta¬ nowi on czysty chlorek 2-chloro-2-metylopropy- lotrójmetyloamoniowy. Przesacz, stanowiacy nie przereagowany l,2-dwuchloro-2-metylopropan w minimalnym stopniu zanieczyszczony trójmety¬ loamina moze byc uzyty jako surowiec w nastepnej szarzy produkcyjnej. 4 Przyklad III. Do autoklawu stalowego, zaopa¬ trzonego w mieszadlo, manometr i termometr, w którym znajduje sie 850 kg 1,1,2,2-czterochlo- roetanu, ogrzanego do temperatury 85°, wprowadza 5 sie trójmetyloamine odparowana z cisnieniowego pojemnika w temperaturze 100°. Gdy cisnienie w autoklawie osiagnie wartosc 8 atm odcina sie doplyw trójmetyloaminy. Mieszajac energicznie za¬ wartosc autoklawu odczekuje sie, az cisnienie 10 w nim spadnie do 5 atm. Wtedy ponownie wpro¬ wadza sie trójmetyloamine i powtarza te czynnosc az do wprowadzenia 100 kg tego surowca. Auto¬ klaw utrzymuje sie w niezmienionej temperaturze w ciagu 8 godzin, po czym schladza sie go do tem- 15 peratury okolo 30° i zawartosc saczy na nuczy.Osad z nuczy, po wysuszeniu w temperaturze 105° wazy 360 kg. Stanowi on chlorek 1,2,2-trójchlo- roamoniowy. Przesacz stanowiacy nie przereago¬ wany 1,1,2,2-czterochloroetan w minimalnym sto- 20 pniu zanieczyszczony trójmetyloamina, moze byc uzyty jako surowiec w nastepnej szarzy produk¬ cyjnej. 25 PL PL