Brevet FR2116585A1 — publié le 19720713

i 2116585 Cette invention concerne un procédé de préparation de chlorure d'aluminium anhydre fortement activé. Plus particulièrement, la présente invention concerne un nouveau procédé de production de chlorure d'aluminium anhydre 5 fortement activé, qui consiste à faire réagir l'aluminium métallique avec l'acide chlorhydrique anhydre en utilisant au moins l'un des benzènes trihalogénés comme solvant. Il est bien connu que le chlorure d'aluminium est une matière première industrielle très importante, en particulier 10 comme catalyseur dans la réaction de Friedel-Crafts, etc. On a le plus souvent préparé le chlorure d'aluminium anhydre à des températures élevées, (i) en faisant réagir l'aluminium métallique avec le chlore gazeux, ou 15 (ii) en faisant réagir l'aluminium métallique avec l'acide chlorhydrique gazeux. Toutefois, les procédés (i) et (ii) présentent tous deux de nombreuses perturbations non seulement dans la réaction elle-même mais aussi dans l'appareil utilisé, car la réaction doit être 20 effectuée à température élevée et est une réaction gaz-solide complète, et en outre le produit se sublime et est corrosif. On a proposé de faire réagir 1'aluminium métallique avec 1'acide chlorhydrique dans un solvant comme les alcoylbenzènes qui puisse donner un complexe avec le chlorure d'aluminium 25 anhydre formé. liais le complexe obtenu n'est utilisé que pour des réactions limitées. Dans le brevet E.U.A. n° 2.871.244 on a également proposé de préparer un complexe du chlorure d'aluminium dans un solvant aromatique, mais le complexe obtenu inclut des composés inconnus 30 indésirables ayant des points d'ébullition bas ainsi que des matières résineuses qui sont dues à une transformation du solvant. Les présents inventeurs ont fait des recherches sur divers solvants utilisés dans la réaction entre l'aluminium métallique et l'acide chlorhydrique, et ont trouvé que l'on obtient le 35 chlorure d'aluminium anhydre le plus activé en utilisant des benzènes trihalogénés comme solvants sans qu'il y ait production de composés inconnus indésirables et de matières résineuses mentionnés ci-dessus, en raison d'une transformation presque négligeable dudit solvant, et de l'absence de formation de 40 complexe permettant ainsi d'obtenir le chlorure d'aluminium 71 44840 2 2116585 anhydre libre. Comme aluminium métallique, on utilise des formes telles que poudres, granules, particules analogues à du sable et petits blocs. 5 Les benzènes trihalogénés, comme le trichlorobenzène, sont utilisés à raison de 5 à 30 fois le poids d'aluminium utilisé. Les benzènes trihalogénés utilisés dans le présent procédé comprennent l'un des isomères, et les mélanges de deux ou plusieurs isomères. On peut utiliser le trichlorobenzène appelé trichloro-10 benzène industriel qui contient une petite quantité de benzènes plus fortement chlorés ou de dichlorobenzènes. On effectue la réaction à une température élevée, par exemple 30-200°C, de préférence à 30-150°C. Il est préférable d'ajouter une très petite quantité de 15 chlorure d'aluminium à un solvant avant la réaction. On alimente le système réactionnel en acide chlorhydrique jusqu'à ce que l'aluminium métallique soit complètement consommé, et on obtient ainsi presque quantitativement du chlorure d'aluminium anhydre fortement activé. 2Q Le chlorure d'aluminium fortement activé obtenu se disperse uniformément dans le solvant sans former de complexe avec les benzènes trihalogénés, de sorte qu'il est utilisé comme catalyseur avec ou sans traitement ultérieur ordinaire. Une partie ou l'ensemble du solvant récupéré peut être utilisé dans la réaction 25 suivante. Le chlorure d'aluminium anhydre préparé par les méthodes précitées est extrêmement actif comme catalyseur non seulement dans la préparation des acides o-benzoylbenzoïques mais encore dans les réactions d'alcoylation ordinaire, de Friedel-crafts 30 y compris l'acylation, la réaction de Fries, la réaction de Hauben-Hoesch et d'autres réactions de condensation. Donc, le chlorure d'aluminium fortement activé peut être préparé à un prix inférieur à celui qu'entraîne l'un quelconque des autres procédés connus; c'est pourquoi, le procédé de la 35 présente invention est extrêmement utile et économique pour une production industrielle. Les exemples suivants vont servir à illustrer plus en détail la présente invention. Il n'est pas besoin de dire que la présente invention n'est pas limitée à eux. Dans ces Exemples, 40 tous les pourcentages et toutes les parties sont donnés en poids 71 44840 3 2116585 sauf spécification contraire. EXEMPLE 1 Préparation du catalyseur A Dans un mélange de 100 parties de trichlorobenzène industriel, 5 de 10 parties de poudre d'aluminium (149 microns) et d'une très faible quantité de chlorure d'aluminium maintenu à 100°C on a introduit de l'acide chlorhydrique gazeux en agitant. Après 6 heures, l'aluminium était complètement consommé, et on a alors obtenu du chlorure d'aluminium sous la forme d'une dispersion 10 uniforme dans le trichlorobenzène. Rendement en chlorure d'aluminium plus de 98% Proportion d'acide chlorhydrique absorbé plus de 97% EXEMPLE 2 Préparation du Catalyseur B 15 Après avoir mélangé 28 parties de 1,2,4-trichlorobenzène avec une partie de poudre d'aluminium et une très petite quantité de chlorure d'aluminium à 150°C, on a introduit de l'acide chlorhydrique dans le mélange. La réaction s'est effectuée avec dégagement de chaleur et elle s1 est achevée presque quantitati-20 vement en ce qui concerne l'acide chlorhydrique. On a obtenu une dispersion légèrement jaunâtre de chlorure d'aluminium. On a filtré rapidement la dispersion et on a lavé les cristaux résultants avec du benzène anhydre et on les a séchés. Les valeurs analytiques du produit étaient les suivantes ; 25 Aluminium 20,0% (Valeur calculée 20,2%) Chlore 80,4% (Valeur calculée 79,8%) EXEMPLE 3 Préparation du Catalyseur C Après avoir mélangé 200 parties de trichlorobenzène 30 industriel contenant moins de 0,1% d'eau, avec 11 parties d'aluminium analogue à du sable et. une très petite quantité de chlorure d'aluminium à 75°C, on a introduit de l'acide chlorhydrique gazeux dans le mélange. Lorsque la réaction a été achevée, on a filtré les cristaux obtenus à 20°C et on les 35 a lavés avec du benzène anhydre, puis on les a séchés. Le rendement était de 98,6%. Les valeurs analytiques du produit étaient les suivantes Aluminium 20,8% Chlore 79,1% 71 44840 4 2116585 Exemple de référence 1 On a fait réagir de l'anhydride phtalique (1,0 mole) avec 7,0 molesde benzène en présence de 2,10 moles (en aluminium) du catalyseur A à 30°C pendant 2 heures et ensuite 5 à 70°C pendant 2 heures. On a obtenu l'acide o-benzoylbenzoîque avec une pureté de 97,8% et un rendement de 96%. Exemple de référence 2 On a fait réagir de 1'anhydride phtalique avec du benzène selon une méthode classique en utilisant le catalyseur B. On 10 a obtenu un acide o-benzoylbenzoïque presque quantitativement. Exemple de référence 3 On a effectué la réaction de Fries de l'acétate de o-crésyle en présence du catalyseur C séché selon la méthode décrite dans Ann. 460, 56(1928). On a obtenu la 2-méthyl-4-15 hydroxy-acétophénone ayant un point de fusion de 128-128,5°C avec un rendement de 87%. 71 44840 5 2116585 REVENDXCRTIOHS 1. Un procédé de production de chlorure d'aluminium anhydre activé, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir l'aluminium métallique avec l'acide chlorhydrique anhydre en utilisant 5 au moins l'un des benzènes trihalogénés comme solvant. 2. Un procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce qua le benzène trihalogéné est au moins l'un des trichlorobenzènes. 3. Un procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est amorcée en présence d'une très faible quantité de 10 chlorure d'aluminium. 4. Un procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de benzène trihalogéné est de 5 à 30 fois le poids d'aluminium utilisé. 5. Un procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que 15 la réaction est effectuée à une température de 30° à 200°C. 6. Le chlorure d'aluminium anhydre activé obtenu selon la Revendication 1.