AT164014B - Verfahren zur Herstellung von aschefreien Aminokarbonsaüren aus Laktamen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von aschefreien Aminokarbonsäuren aus Laktamen 
Es ist bekannt, Laktame durch Hydrolyse mit starken Säuren in die entsprechenden Aminokarbonsäuren umzuwandeln (s. Wallach. Ann. d. Chem. 1900, Seite 188, Eck und Marvel, J. Biol. Chem. 1934, Seite 387 und die holländische Patentschrift Nr. 56318). 



   Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass man bei demselben nicht direkt die reinen Aminosäuren erhält, weil die Säuren, welche für die Hydrolyse benutzt wurden, mit den Aminogruppen der Aminokarbonsäuren Salzbindungen bilden. In der Technik ist die Abscheidung der freien Aminokarbonsäure aus denselben sehr schwierig und kostspielig. So hat sich z. B. ergeben, dass beim Arbeiten nach der holländischen Patentschrift Nr. 56318 die Fällung der Schwefelsäure mit Calciumhydroxyd oder Bariumhydroxyd gar nicht quantitativ vor sich geht, weil die Aminosäure dabei störend wirkt. Bei der Hydrolyse von Laktamen mit Salzsäure, wie in den obenerwähnten Literaturangaben beschrieben ist, muss man grosse Mengen Chlor beseitigen, was schliesslich mit Silberoxyd geschehen muss, eine Bewirkung, welche zeitraubend und kostspielig ist. 



   Aus den holländischen Patentschriften Nr. 54864,56378 und 56379, sowie aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 242616 ist bekannt geworden, Laktame in Polyamide umzusetzen. Der Anspruch des erstgenannten Patentes gibt an, dass pro Mol Laktam wenigstens 1 Mol Wasser und vorzugsweise nicht mehr als 4 Mol Wasser benutzt werden sollen. Die Ansprüche der anderen Patente erwähnen die Anwesenheit von Wasser nicht, obwohl die Beschreibungen die Möglichkeit der Anwesenheit von Wasser bei der Reaktion angeben. Es ist aber selbstverständlich, dass die Anwesenheit von Wasser einen Nachteil bedeutet, da diese Polykondensation unter Bildung von Wasser vor sich geht und ein grosser Wassergehalt der zu kondensierenden Stoffe vor Beginn der Kondensation, wie bekannt, die Kondensation zurückdrängen oder verhindern würde. 



   Aus diesem Grunde wird auch ohne Druck gearbeitet und das gebildete Wasser laufend entfernt. 
Als Katalysatoren werden in der angegebenen
Literatur Monoamine, Diamine und Mono- karbonsäuren erwähnt. 



   Überraschenderweise hat sich nun heraus- gestellt, dass man die Laktame in die Amino- karbonsäuren überführen kann, wenn man das
Laktam mit mehr als 10 Mol Wasser pro
Mol Laktam zwischen 150 und 300  C, also in einem Druckgefäss, erhitzt. 



   Die Menge Wasser ist von der Anzahl Kohlen- stoffatome im Laktamring abhängig. Bei einem
Molekularverhältnis Laktam zu Wasser wie 1 : 12, tritt im allgemeinen bereits eine merkbare Amino- karbonsäurebildung auf. Eine obere Grenze der Verdünnung besteht nicht, aber man wird in der Praxis nicht weiter als unbedingt notwendig gehen, weil sonst das Verfahren unnötig teuer wird. 



   Die Temperatur, bei welcher sich die Reaktion abspielt, kann man innerhalb weiter Grenzen variieren, jedoch wird die Reaktionsgeschwindigkeit bei Temperaturen die niedriger sind als
150  C, für die Praxis zu gering. 



   Ebenso sind Temperaturen über 300  C im allgemeinen nicht erwünscht, weil dann Krackprozesse auftreten können. 



   Die Reaktion kann durch die Zugabe von Katalysatoren beschleunigt werden, als Beispiele sollen aliphatische Monokarbonsäuren, aliphatische Monoamine und aliphatische Diamine erwähnt werden. Auch eine kleine Menge Aminokarbonsäure wirkt beschleunigend. 



   Aus der wässerigen, durch die Hydrolyse erzielten, Lösung kann man die Aminokarbonsäure durch Eindampfen gewinnen oder man kann sie nach einer vorangehenden Konzentrierung durch Zugabe von Alkohol, Aceton, Dioxan oder einer ähnlichen Flüssigkeit auskristallisieren lassen. 



   Beispiel 1. Man erhitzt 5 kg s-Kaprolaktam mit 40 1 Wasser während 4 Stunden in einem Druckgefäss auf   2500 C.   (Diese Mengen entsprechen einen Molekularverhältnis von 1 : 50.) Nach Abkühlung filtriert man die kleine Menge an gebildeten unlöslichen Stoff ab und dampft die Lösung möglichst weit ein. Den Rückstand mischt man mit dem dreifachen Volumen starken 

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 Alkohol, wodurch die   e-Aminokapronsäure   (6-Aminohexansäure) auskristallisiert. 



   Aus der Mutterlauge kann eine weitere Menge Aminokapronsäure gewonnen werden. 



   Beispiel 2 : Man erhitzt 1 kg Methylcyclooktanonisoxim mit 6   I   Wasser und   2 g   Essigsäure während 3 Stunden in einem Druckgefäss auf 260  C. (Diese Mengen entsprechen einem Molekularverhältnis von 1 : 46.)
Nach Beendigung wird der Rückstand mit einer kleinen Menge Kohle entfärbt, auf ungefähr   1. 5 I eingedampft   und mit Aceton gemischt, bis keine weitere Auskristallisierung auftritt. 



   Man erhält die reine 8-Aminomethyloktansäure mit einem Ertrag von ungefähr   85%.   



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von aschefreien Aminokarbonsäuren aus Laktamen durch Erhitzen der letzteren Verbindungen auf eine Temperatur zwischen   1500 C   und   3000 C,   dadurch gekennzeichnet, dass diese Erhitzung in Anwesenheit von mehr als 10 Mol Wasser pro Mol Laktam stattfindet.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator ein oder mehrere der nachstehenden Stoffe benutzt werden : eine Aminokarbonsäure oder ein für die Kondensation zu Polyamiden bekannter Katalysator, wie eine aliphatische Monokarbonsäure oder ein aliphatisches Mono-oder Diamin.