AT158721B - Verfahren zur Herstellung von Aminofettsäurenitrilen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Aminofettsäurenitrilen. 



   Es ist bekannt, Aminofettsäurenitrile durch längeres Stehenlassen der entsprechenden Oxyfettsäurenitrile mit konzentrierter wässeriger Ammoniaklösung bei Zimmertemperatur herzustellen, Das Verfahren liefert zwar befriedigende Ausbeuten, führt aber nur dann zu einem einheitlichen Produkt, wenn ein sehr hoher Ammoniakiibersehuss, etwa 10-12 Mole Ammoniak auf 1 Mol Oxyfettsäurenitril, angewendet wird. Nach beendeter Reaktion sind daher zur Erzielung eines einigermassen konzentrierten Aminofettsäurenitrils grosse Ammoniak-und Wassermengen abzutreiben, wie überhaupt die Aminierung selbst das Handhaben sehr grosser Flüssigkeitsmengen erfordert. 



   Zu einem besseren Ergebnis gelangt man, wenn man die Umsetzung mit flüssigem, gegebenenfalls geringe Wassermengen enthaltendem Ammoniak durchführt und den Überschuss an Ammoniak in einer Durchlaufapparatur entfernt (vgl. britische Patentschrift Nr. 436692). In diesem Fall ist man zwar auf Benutzung von Druckgefässen angewiesen, hat aber den Vorteil, dass man die Reaktion bei höherer Temperatur, im Mittel   30-400,   ausführen kann, wodurch die Reaktionsdauer wesentlich verkürzt wird. Zufolge Wegfalls von Wasserballast und Verringerung des Ammoniaküberschusses kann man mit kleineren Flüssigkeitsmengen arbeiten und erhält auch ein erheblich konzentriertes Reaktionsprodukt. 



   Es wurde nun   überraschenderweise   gefunden, dass man die Ausbeute und die Beschaffenheit des Reaktionsproduktes wesentlich verbessern und die Reaktionsdauer erheblich verkürzen kann, wenn man die Reaktionstemperatur noch steigert, aber dafür sorgt, dass die Reaktionskomponenten nur kurze Zeit zur Einwirkung aufeinandergelangen. Dieser Forderung wird am einfachsten dadurch genügt, dass man das Reaktionsgemisch unter Druck durch eine erforderlichenfalls erhitzte Durchlaufapparatur leitet. Eine solche kann z. B. aus einem senkrechten, gegebenenfalls mit Füllkörper beschickten Rohr oder aus einer Rohrschlange usw. bestehen. Man arbeitet also fortlaufend etwa derart, dass man das Reaktionsgemisch am unteren Ende des Rohres stetig einpumpt und am oberen Ende   nach Massgabe   der unten eintretenden Flüssigkeit entspannt. 



   Die sofort nach Vereinigung der Komponenten einsetzende Reaktion führt zu starker Erwärmung der Flüssigkeit, die durch die   Verdünnungswärme   des Ammoniaks (bei der Reaktion wird ja die Hydroxylgruppe des Oxyfettsäurenitrils als Wasser abgespalten) noch erhöht wird. Falls nötig, kann das Reaktionsrohr noch von aussen beheizt werden. 



   So konnte bei gleichzeitigem Einpumpen von 80% igem Formaldehydcyanhydrin und flüssigem Ammoniak, wobei auf 1 Mol Oxyfettsäurenitril 4 Mole Ammoniak angewandt wurden, und bei einer Reaktionstemperatur von 75 bis 800 schon nach einer Aufenthaltszeit von 5 Minuten ein 98% iger Umsatz des Oxyfettsäurenitrils mit Ammoniak, nach weiteren 5 Minuten ein   99% iger   und nach einer Aufenthaltszeit von insgesamt 15 Minuten praktisch völliger Umsatz festgestellt werden. Dabei war trotz der angewandten höheren Temperatur das bei der Entspannung austretende Aminofettsäurenitril fast wasserhell und zeigte bei der Entnahme noch keinerlei Neigung zur Polymerisation. Versuche mit Acetaldehydcyanhydrin und flüssigem Ammoniak verliefen in gleicher Weise günstig.

   Desgleichen konnten Ansätze, in denen verdünnteres Oxyfettsäurenitril, wie es bei der direkten Vereinigung von technischer Formalinlösung mit Blausäure erhalten wird, nach dem Verfahren der Anmeldung mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit aminiert werden. Auch in diesem Falle ist der Umsatz in etwa 5 Minuten bis auf die letzten Anteile praktisch beendet. 

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   Weiter wurde gefunden, dass man bei Anwendung verdünnter   Oxyfettsäurenitrillösung   und etwa 30% igen Ammoniaks, also unter den von Eschweiler (A. 278,237) angeführten Bedingungen, bei denen ein Ammoniaküberdruck nicht vorliegt, den Ammoniakübersehuss erheblich senken kann, wenn man die erfindungsgemäss kontinuierlich arbeitende Druckapparatur benutzt, in welcher die Entspannung bei höherem Druck, z. B. bei 15 Atm., erfolgt. Beispielsweise konnte bei Zusammenbringen von je 6 Mol 30% igen Ammoniaks mit 1 Mol 40% igen Formaldehydcyanhydrins bei einer Temperatur von 55 bis 600 ein fast sofortiger Umsatz erzielt werden. Nach 5 minutigem Aufenthalt im Druckrohr waren nur noch Spuren des Oxyfettsäurenitrils nachweisbar.

   Selbst bei einem Verhältnis von   4'5   Mol Ammoniak auf 1 Mol   Oxyfettsäurenitril   wurden noch gute Ergebnisse erzielt. 



   Es wurde als zweckmässig gefunden, dem eigentlichen Reaktionsrohr ein   Mischgefäss   vorzusehalten, damit kleine Unregelmässigkeiten in der Zufuhr des Ammoniaks und des Oxyfettsäurenitrils ausgeglichen werden. Das   Mischgefäss   wird daher vorteilhaft mit Rührer ausgestattet. 



   Nachstehend ist eine Apparatur beschrieben, in welcher das   erfindungsgemäss   arbeitende Verfahren mit Vorteil ausgeführt werden kann. 



   Zwei Kompressoren a und b fördern Ammoniak und Oxyfettsäurenitril in   gewünschtem   Verhältnis in einen mit Rührer und   Kühl-bzw.   Heizmantel versehenen Misehautoklaven   c.   Das Reaktiongemisch gelangt weiter in das   Druekrohr   d, welches in einzelnen Stufen beheizt bzw. gekühlt werden kann und erforderlichenfalls mit   Füllkörpern   beschickt ist. Über dem Druckrohr d befindet sich zum Einhalten eines stets gleichmässigen Druckes der Entspannungsbehälter e, der ein automatisch arbeitendes Entspannungsventil enthält und zur Trennung des   überschüssigen   Ammoniaks und Aminofettsäurenitrils dient.

   Das Entspannungsventil kann entweder in das Verbindungsrohr zwischen d und e oder auch, wie bei der dargestellten Vorrichtung, in den Entspannungsbehälter e selbst eingebaut sein. 
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 der Vorrichtung sollen am besten nicht aus Eisen bestehen, da sonst die Bildung von Ferrocyanverbindungen nicht zu vermeiden ist. Zweckmässig stellt man sie aus Aluminium her oder kleidet sie mit diesem aus. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Aminofettsäurenitrilen durch Umsetzung von Oxyfettsäurenitrilen mit einem   Überschuss   von verflüssigtem Ammoniak oder von wässrigen, bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck gesättigten oder übersättigten Ammoniaklösungen, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch der Ausgangsstoffe bei erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck durch eine erforderlichenfalls beheizbare Durchlaufapparatur leitet und nach dessen Verlassen entspannt.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionskomponenten vor Eintritt in die Durchlaufapparatur in einem-zweckmässig als Rührautoklav ausgebildeten-Gefäss mischt.

   3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile derselben, die mit dem Ausgangsgemisch oder den Reaktionskomponenten bzw. umgesetzten Gemisch in Berührung kommen, aus Aluminium hergestellt oder mit diesem ausgekleidet sind.