Спосіб одержання хлоралкіл – с – с піридиній хлоридів 10 18

Изобретение относится к области получения органических соединений, а именно к способам получения хлоралкилпиридиний хлоридов с содержанием атомов углерода в алкильной группе от 10 до 18, и может быть использовано в химической промышленности, в качестве ингибитора кислотной коррозии - в машиностроении, судостроении, нефтехимической промышленности. Хлоралкилпиридиний хлориды представляют собой четвертичные аммониевые соли, катионными поверхностно-активными веществами (ПАВ) [1]. Известен способ получения алкилпиридиний хлоридов, в частности 1-гексадецил-пиридиний хлорида [2], заключающийся во взаимодействии алкилхлорида, например, 1-гексадецил хлорида с пиридином при относительно мягких условиях, после чего следует выделение целевого продукта. Недостатком указанного способа является необходимость в предварительном получении исходного полупродукта (1-гексадецил хлорида), протекающем в две стадии. Сначала из a -олефинов при помощи оксосиитеза получают длинноцепочечные спирты, из которых на второй стадии при действии хлористого водорода получают первичный алкилхлорид. Наиболее близким к заявляемому является способ получения хлоралкилпиридиний хлоридов с содержанием в алкильной группе от 10 до 18 атомов углерода (3), заключающийся во взаимодействии алкена, хлора и пиридина в присутствии хлорорганического соединения с последующим выделением целевого продукта. В качестве хлорорганичеекого соединения используют метиленхлорид, который в данной системе является растворителем, а при последующем разделении продуктов реакционной смеси - экстрагентом. Взаимодействие осуществляют при температуре от 0° до 30°С путем пропускания хлора через раствор алкена и пиридина в метиленхлориде, причем мольное соотношение реагирующих компонентов, т.е., алкен; хлор: пиридин, составляет 1:1;(1,2-5). Избыток пиридина в указанном интервале подбирают в зависимости от исходного алкена. После завершения указанного взаимодействия осуществляют выделение целевого продукта. Для этого в реакционную смесь добавляют воду, после чего производят нейтрализацию полученного кислого раствора водным раствором аммиака. После отделения водного слоя от слоя метиленохлорида, в котором сконцентрированы побочные продукты реакции получения хлоралкилпиридиний хлорида и непрореагировавший пиридин, и последующей промывки слоя метиленхлорида водой экстракт и промывные воды объединяют. Затем полученный водный раствор выпаривают до получения полутвердого остатка, который обрабатывают этанолом и посредством фильтрования отделяют хлорид аммония. Этанольный раствор выпаривают до образования вязкого золотистого масла, которое и представляет собой целевой продукт. Полученный в виде масла целевой продукт является недостаточно чистым, а для его выделения в чистом виде его переводят в комплексные соли, которые непригодны для использования в качестве ингибиторов коррозии. Выход продукта составляет от 34 до 40% в зависимости от природы получаемого продукта. Недостатком способа является использование значительных количеств органического растворителя, что требует особой предосторожности при работе с ним, а также сложности, связанные с необходимостью регенерировать отработанные растворы метиленхлорида; процесс выделения целевого продукта сложен, содержит множество трудоемких операций и требует продолжительного времени. Кроме того, существенным недостатком способа является низкий выход хлоралкилпиридиний хлорида. Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения хлоралкил – С10-C18 - пиридиний хлоридов в котором путем введения в реакционную массу тетрахлорэтилена, способствующего протеканию процесса взаимодействия входящих в реакционную массу компонентов обеспечивается снижение накопления побочных продуктов. Осуществление этого способа позволит повысить выход целевого продукта и упростить технологию его получения. Поставленная задача решается так: в способе получения хлоралкилпиридиний хлоридов с содержанием в ал килькой группе от 10 до 18 атомов углерода, заключающемся во взаимодействии алкена, хлора и пиридина в присутствии хлорорганического соединения с последующим выделением целевого продукта, взаимодействие алкена, хлора и пиридина осуществляют в присутствии тетра хлорэтилена при его мольном отношении к алкену (0,01-0,1):1 после чего из реакционной смеси отгоняют избыток пиридина и тетрахлорэтилен, а выделившийся продукт промывают апротонным растворителем. Тетрахлорэтилен, по всей видимости, способствует протыканию взаимодействия алкена, хлора и пиридина, при этом снижая накопление побочных продуктов, в частности дихлоралкена. При добавлении в реакционную смесь тетрахлорэтилена при его мольном отношении к алкену (0,01-0,1):1 выход целевого продукта максимальный и составляет соответствен но 45%, 50%, 57%. При соотношении более низком, чем 0,01:1, наблюдается плавное снижение выхода продукта, а при более высоком, чем 0,1:1, имеет место образование смолообразных продуктов ирезкое падение выхода целевого продукта. При выборе апротонного растворителя для промывки выделившегося целевого продукта руководствовались тем, что примеси в целевом продукте, полученные при осуществлении предлагаемого способа, хорошо растворяются в апротонном растворителе, в то время как полезный продукт минимально растворяется в таком растворителе. Полученный кристаллический продукт представляет собой хлоралкилпиридиний хлорид с заданным количеством атомов углерода в алкильной группе, пригодный к использованию в качестве ингибитора коррозии. Сущность изобретения поясняется примерами конкретного выполнения. Пример1. В трехгорлый реактор объемом 100 мл помещают 13 мл/6,9 . 10-2 моль) децена (С10Н20), 28 мл пиридина и 0,07 мл/0,69 . 10-2 моль) тетрахлорэтилена. Мольное отношение тетрахлорэтилена к децену составляет 0,01:1. Смесь охлаждают льдом до температуры 5-10°С и пропускают через нее 1,54 л хлора в течении двух часов. Мольное соотношение децена, хлора и пиридина составляет 1:1:5. После окончания хлорирования реактор нагревают до температуры 20-35°С и отгоняют непрореагировавший пиридин и тетрахлорэтилен. Полученный остаток охлаждают до температуры 3-5°С и промывают гексаном с серным эфиром, ацетоном или ацетонитрилом. Согласно спектрам ПМР содержание хлордецилпиридиний хлорида в полученном продукте составляет 94%. Выход кристаллического продукта 47%, После перекристаллизации полученною целевого продукга из ацетона содержание целевого продукта составило 98-99%, а выход - 45%. Пример 2. В трехгорлый реактор объемом 100мл помещают 15,3 мл (6,9 . 10-2 моль/додецена (С12Н24), 28 мл пиридина и 0,50 мл/4,8 . 10-2 моль) тетрахлорэтилена, отношение которого к додецену составляет 0,07:1. Через охлажденную льдом до температуры 0-6°С смесь пропускают 1,55 л хлора в течение двух часов. Мольное соотношение додецена, хлора и пиридина составляет 1:1:5. После окончания хлорирования реактор нагревают до температуры 20-35°С и отгоняют непрореагировавший пиридин и тетрахлорэтилен. К полученному остатку добавляют гептан, чцетон или ацетонитрил, после чего посредсвом фильтрования отделяют целевой кристаллический продукт, выход которого составляет 50%. По данным ПМР содержание хлордодецилпиридиний хлорида 94%. После перекристаллизации в ацетоне содержание хлордодецилпириди ний хлорида составило 99%, а выход -49%. Пример 3. В трехгорлый реактор объемом 100 мл помещают 20 мл/6,9 . 10-2 моль) гексадецена (С16Н32), 28 мл пиридина и 0,3 мл 2,6 . 10-3 моль/тетрахлорэтилена, мольное отношение которого к гексадецену соответствует 0,04:1. Далее все операции проводят по примерам 1, 2. Выход целевого продукта составил 67%, а содержание в нем хлоргексадецилпиридиний хлорида по данным спектров ПМР -95%. После перекристаллизации целевого продукта из ацетона содержание хлоргексадецилпиридиний хлорида повысилось до 98-99%, а выход составил 63%. Пример 4. В реактор помещают 22,5 мл октадецена (С16Н38) 28 мл пиридина и 0,7 мл) 0, 6,9 . 10-2 моль моль/тетрахлорэтилена, причем его мольное отношение к октадецену соответствует 0,1:1. Далее все операции способа осуществляют по примерам 1, 2. Выход целевого продукта составил 59%, а содержание в нем хлороктадецилпиридиний хлорида - 94%. После перекристаллизации продукта из ацетона выход его составил 57%, а содержание в нем хлороктадецилпиридиний хлорида - 98%. Таким образом, данный способ по сравнению с прототипом отличается более простой технологией осуществления, поскольку в нем не требуется проводить взаимодействие реагирующи х компонентов в присутствии растворителя, работа с которым, во-первых, представляет определенные сложности, а, во-вторых, растворитель загрязняет окружающую среду, а регенерация растворов метиленхлорида добавляет еще одну операцию, связанную с энергетическими и трудовыми затратами. Преимуществом данного способа является увеличение выхода целевого продукта. В таблице 1 представлены данные по выходу продуктов, полученных по способу-прототипу и данному способу. Результаты табл. 1 свидетельствуют, что вы ход продукта по заявляемому способу по сравнению со способом-прототипом увеличился на 14-23%. Дополнительным положительным эффектом предлагаемого способа является более высокая степень чистоты получаемого кристаллического продукта 94-99%, в случае необходимости ее можно повысить до 98-99% посредством перекристаллизации продукта.