PT86930B - Processo para a preparacao de n-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno sensivelmente puro e incolor - Google Patents
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Description
Processo para a preparação de N-(cliclorofosforil)triclorofosfazeno sensivelmente puro e incolor.11
A presente invenção diz respeito a um processo para a preparação de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno sensi velmente puro e incolor.
A patente de invenção norte-americana N2 3.231.327 descreve a preparação de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno de fórmula: o
II
C12~PN = FCl^ (em abreviatura P^NOCl^).
De acordo com esta patente de invenção, prepara-se em um primeiro tempo P^NCl-^ de acordo com o seguinte esquema reaccional simplificado:
3PCI5 + NH4C1----(C15P-N-PC1^)+ ΡΟΙθ +4HC1 e decompõe-se depois 0 P^NCl·^ ®m mediante a reacção com ^2^5*
No pedido de patente de invenção francesa n^86.15684, propõe-se tratar o meio reaccional contendo P NCl^ Com SO2· A técnica descrita nesta referência compreende a decomposição de P^NC1^2 com S02 a baixa temperatura ( nc máximo igual a cerca de 30°C ), com 0 objectivo de se obter, após destila ção, um composto final (P^NOClj-) sem coloração amarela, perturbando as impurezas que conduzem ao aparecimento desta
2coloração a policondensação ulterior de I^NOCl em policioi-ofosfazeno.
Esta operação efectuada a baixa temperatura para evitar uma coloração devida à presença de GC'2 conduz à evapo ração de SOCI2 e FOCl^ mantendo a mesma temperatura. Esta e vaporação a baixa temperatura torna necessário realizar a 0 peração sob um vazic de impacto (pressão reduzida a 1 torr por exemplo) e uma condensação dos vapores de SOCI2 e POCl^ a uma temperatura muitc baixa, da ordem de —80°C.
á presente invenção propóe uma nova técnica para a obtenção de N-(diclorofosfcril)-triclorofosfazeno sensivelmente puro e incolor. Este processe compreende 0 contacto entre pentacloreto de fósforo e cloreto de amónio, 0 tratamento do meio reaccional contendo P^NC1^2 resultante da reac ção dos referidos compostos com SO2» mantendo-se 0 meio reao
Λ cional a uma temperatura quanto muito igual a cerca de 30 C, a eliminação de SOp , PGC1Z e SOCI2 do referido meio e a de.s tilação de bruto assim obtido, sendo o referido processo caracterizado pelo facto de se eliminar a maior parte de SO2 » FCCI3 e SCCI2 mediante passagem do meie reaccional que os contém em um evaporador em camada fina.
Mais precisamente, este processo compreende a passa gem do meio resultante do tratamento com SOp por um evaporador de camada fina em duas etapas permitindo sucessivamen te a eliminação^por um lado do SO2 residual, e, se necessá-
rio, de uma fracçãc de OOClp, e, por outro lado, da totali-
gem a uma temperatura da face interna compreendida entre 2o e 80°C, podendo a pressão absoluta estar compreendida entre 5 e 30 torrs. 0 caudal da mistura reaccional introduzida no evaporador de camada fina pode estar compreendido entre 2o — 1 —2 e 150 Kg.h . m , entendendo-se que estes valores represen tam uma ordem de grandeza, estando cs valores de caudal, tem peratura e pressão estreitamente ligados.
Durante esta primeira etapa, a totalidade de 30p é eliminada. Pode igualmente eliminar-se uma fracção de SOClp mas os vapores podem condensar-se facilmente a uma temperao tura sempre superior a -40 0.
No fim da primeira etapa, introduz-se a mistura reac cional de novo em um evaporador ccm camada fina em condições que permitam a eliminação quase total de SOOlp e P0C1,. Para este fim, a temperatura da face interna está ccm vantagem com preendida entre 100 e 180°0 e de preferência entre 120 e 14-C°C, t» podendo a pressãc absoluta estar compreendida entre 5 e 2o torrs. Os valores de caudal dados antes sãc aplicáveis a esta segunda etapa, assim como o comentário relativo às relações caudal / temperatura / pressão. A título puramente informativo, uma pressão de 5 a 7 torrs - permitindo evitar um aquecimento a alta temperatura - é suficiente para que seja possí-
ο vel condensar os vapores a -30 3.
Os evaporadores em camada fina utilizáveis no processo de acordo com a presente invenção são já conhecidos e não constituem, por este motivo, um objectivo da presente invenção. Um exemplo de aparelhe deste tipo, dado a título puramente ilustrativo, é constituído por xima coluna aquecida exteriormente, na qual um eixo central munido de raspadeiras distribui o produto a evaporar sob a forma de uma película fina sobre a parede quente da referida coluna.
Do mesmo modo, as condições para a preparação do meio reaccional contendo P^NCl^g» e, em particular, as condições de reacção de PCl^ e NH^Cl, de tratamento cem S02 e de destilação de PgNOCl^ bruto nãc constituem um objectivo da presente invenção. Elas são descritas por exemplo no pe dido de patente de invenção francesa n2 86.15684 cujo conteúdo se incorpora aqui como referência.
Assim tal como se indicou anteriormente, o processo de acordo com a presente invenção permite obter N-(iiclo rofosforil)-triclorofosfazeno sensivelmente puro e incolor em condições suaves de purificação, ou seja de eliminação de S02» SOC12 e POCl^.
exemplo seguinte é daóo a título ilustrativo e não limitativo da presente invenção.
EXEMPLO
Em um reactor introduz-se sucessivamente·
17,128 Kg (82,15 moles) de PCl^
-5- ( ..
/
1,385 Kg (25,85 moles) de NH^Cl
18,651 Kg de POC1Z ✓
Aquece-se o conjunto â temperatura de refluxo do dissolvente e mantém-se sob agitação a esta temperatura durante 2 horas.
Adiciona-se, em seguida, no meio reaccional, 3j8?2 Kg (60,81 moles) de SCg (excesso de 8,02%) no decurso de 300 mi nutos, mantendo-se a temperatura abaixo de 20°C.
Envia-se a mistura reaccional perfeitamente incolor so bre um evaporador de camada fina constituído por uma coluna vertical em vidro, aquecida pelo exterior e equipada interior mente ccm um eixo central com raspadeira*. Ao rodar, este sis tema raspador estende a solução a evaporar sob a forma de uma película fina. A superfície da parede quente é le 0,1 m2.
vazio é assegurado por uma bomoa com anel líquido mjj nida de um ejector e funcionando com uma solução de hidróxido de sódio a 15% destinada a neutralizar o -vaporado e eventuais ácidos não condensáveis.
Os parâmetros de regulação deste conjunto são os seguintes?
- velocidade de rotação dc sistema raspador j 800 rpm
- temperatura ca parede quente ? 60 C
- pressão absoluta í 15 tcrrs
- temperatura dc condensador de vapores ? -2o°C
- caudal de alimentação de mistura reaç ? 5 Kg/h cic-nal
Quando desta primeira passagem obtém-se, à saída do condensador, 288,64- g de S0£ e 2110 g de SOClg, ou seja 32,4·% da quantidade contida na mistura reaccional. A solução que se obtém na base da coluna de evaporação é perfeitamente incolor.
Esta solução é reciclada na coluna com os seguintes parâmetros de regulação;
- velocidade de rotação do sistema raspador · 800 rpm
| - temperatura da parede quente | í 120°C |
| - pressão absoluta | : 7 torrs |
| - temperatura do condensador de vapores | . -25°c |
| - caudal de alimentação em solução | í 7,5Kg/h |
| Obtem-se deste modo na base da coluna de evaporação | |
| 7,179 Kg <ie P2NOCI5 bruto incolor, contendo apenas | 3% de |
| PCOl^. | |
| Este produto bruto é destilado de acordo com as se- | |
| guintes condições; | |
| - temperatura do fluído de aquecimento | ; 130 °C 0 |
| - temperatura do destilador | Í 115 c |
| - temperatura da cabeça | í 87 C |
| - pressão | í 0,5 torrs |
Procede-se com uma taxa de refluxo de 5 durante os primeiros 5% cie destilação e com uma taxa de refluxo de 1 até à paragem dos vapores de PgNOCl^. 0 total do destilado representa 92,7 % da massa introduzida no destilador, ou se ja 87,55 % em relação ao PCl^ inicial.
Os primeiros 5 % apresentam uma ligeira coloração amarela. 0 resto do destilado ê perfeitamente incolor e conti nua assim após duas semanas de armazenamento sob atmosfera de azoto.
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES1.- Processo para a preparação de N-(diclorofosforil)-triclorofosfazeno, compreendendo o contacto entre pentacloreto de fósforo e cloreto de amónio, o tratamento do meio reaccional contendo P^NCljj resultante da reacção dos referidos compostos com S02, mantendo-se o meio reaccional a uma temperatura quando muito igual a cerca de 30°C, a eliminação de S02, POCl^ e SOC12 do referido meio reaccional e a destilação de P^OCl^ bruto assim obtido, sendo este processo caracterizado pelo facto ce se eliminar a maior parte de S02, POCI3 e SOC12 mediante passagem do meio reaccíonal que os contém através de um evaporador de camada fina..
- 2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender a passagem do meio resultante do tratamento com. S02 através de um. evaporador de camada fina em.duas etapas permitindo sucessivamente a eliminação, por um laao, ια do SC>2 residual e, se for caso disso, de uma fracção de SOCl^, e, por o outro lado, da totalidade ou do resto de SOC12 © de POC13.
- 3. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de se efectuar a primeira etapa com uma temperatura da parede compreendida entre 20° e 80°C, sob uma pressão absoluta compreendida entre 5 e 30 torrs e com um débito do meio reaccional no evaporador compreendido entre 20 e 150 Kg.h_1.m“2.
- 4. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de se efectuar a segunda etapa com uma temperatura da parede compreendida entre 100° e 180°C, sob uma pressão absoluta compreendida entre 5 e 20 torrs e com um-1 -2 débito compreendido entre 20 e 150 kg.h .m ,
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