AT201578B - Verfahren zur Herstellung von Lactamen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Lactamen 
Zur Herstellung von Lactamen sind zahlreiche Verfahren bekannt. Es ist z. B. möglich, yAminobuttersäure oder 8-Aminovaleriansäure durch Erhitzen über den Schmelzpunkt unter Abspaltung von Wasser in    < x-Pyrrolidon   oder   a-   Piperidon überzuführen. Ebenso ist es bekannt, oc-Piperidon aus dem Methylester der 8-Aminovaleriansäure durch Eindampfen der wässerigen Lösung unter Abspaltung von Methanol zu erhalten. Aus   N-Benzol-8-Aminovaleriansäure   entsteht beim Destillieren unter Abspaltung von Benzoesäure ebenfalls oc-Piperidon.

   Aus   y-Chlor-   buttersäure oder 8-Chlorvaleriansäure und überschüssigem wässerigem Ammoniak wird durch Erhitzen unter Druck auf vorzugsweise 250 bis   3000 C CI. -Pyrrolidon   bzw. oc-Piperidon erhalten. 
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 moniak oder Aminen zu erhalten. Ferner ist bekannt,   N-Aryl-oc-Pyrrolidone   aus y-Chlorbuttersäurechlorid und einem aromatischen Amin über die   y-Chlorbuttersäureamide   zu gewinnen. Schliesslich wurde auch schon vorgeschlagen (vgl. USA-Patentschrift Nr. 2, 301, 964), die Darstellung von Lactamen aus Aminonitrilen und einem Überschuss von Wasser, u. a. auch aus yAminobutyronitril oder   S-Aminovaleronitrü   vorzunehmen.

   Mit diesem Verfahren, das bei Temperaturen von 200 bis   375  C   und unter erhöhtem Druck in verdünnter wässeriger Lösung des Aminonitrils durchgeführt wird, sollen Ausbeuten von etwa   60%   der Theorie erzielt werden können. 



   Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, 5- und 6-gliedrige Lactame mit wesentlich höheren Ausbeuten von etwa 90% und mehr herzustellen, wenn man   y-Aminobutyronitril   oder 8-Aminovaleronitril mit Wasser bei Temperaturen von 150 bis   2000 C   umsetzt. Unter Abspaltung 
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 teilhaft bei einer Temperatur von etwa 180  C durchgeführt. Die besten Ausbeuten werden erhalten, wenn die Umsetzung in Gegenwart von mindestens 2 Mol Wasser je Mol Nitril vorgenommen wird. 



   An Stelle von reinem Wasser können auch wasserhaltige Gemische oder Lösungen, z. B. eine Lösung von Ammoniak in Wasser, verwendet werden. 



   Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. 



   Beispiel 1 : In einem 600 cm3-Schüttelautoklaven aus V4A werden 35, 5 g (0, 34 Mol) 94% iges 8-Aminovaleronitril und 264 cm3 (14, 7 Mol) Wasser innerhalb   14   Stunden auf 180  C aufgeheizt und 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. 



   Das Reaktionsprodukt, das aus einer gelben Lösung mit einem sehr geringen öligen Anteil besteht, wird zur Entfernung des letzteren durch ein Faltenfilter filtriert, das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der im wesentlichen aus   a-Valero1actam   bestehende Rückstand wird unter sorgfältigem Ausschluss von Luftsauerstoff der Vakuumdestillation unterworfen. 



  Bei 12 Torr und   131-133, 5    C gehen   31, 8 g   farbloses Destillat über, das nach kurzer Zeit zu einer weissen Kristallmasse erstarrt (Fp. 40 bis 41  C) und einer Ausbeute von   93, 7%   der Theorie an reinem   S-Valerolactam   entspricht. 



   Beispiel 2 : Zum Unterschied von Beispiel 1 wird mit einem geringeren Wasserüberschuss gearbeitet. Bei gleicher Arbeitsweise wie in Beispiel 1 werden aus 25 g (0, 25 Mol)   96, 5%gem     S-Aminovaleronitril   und 36 cm3 (2 Mol) Wasser 
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 beute von   92, 9%   der Theorie. 



   Beispiel 3 : Bei Verwendung eines noch geringeren Wasserüberschusses, nämlich nur 2 Mol Wasser auf 1 Mol Aminonitril, wird ebenfalls noch eine sehr gute Ausbeute erzielt. Bei gleicher Arbeitsweise wie im Beispiel 1 werden aus 21, 5 g (0, 216 Mol)   98, 4%igem a-Aminovaleronitril   und   8, 0 cm3 (0, 432   Mol) Wasser   19,     5g S-Valero-   lactam   (Kp     114-1150 C) erhalten,   entspre- 
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 von nur 1, 25 Mol Wasser auf 1 Mol Aminonitril die Ausbeute bedeutend zurück.

   Bei gleicher Arbeitsweise wie in Beispiel l werden aus 20 g 

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 (0, 205 Mol)   98,5%igem #-Aminovaleronitril   und 4, 6 cm3 (0, 256 Mol) Wasser 16, 3 g 94%iges   S-Valerolactam     (Kp,   111-118  C) erhalten, entsprechend einer Ausbeute von 82% der Theorie. Das Produkt enthält als Verunreinigung 
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 gehenden Beispielen wird statt mit Wasser mit wässerigem Ammoniak gearbeitet. In einem 250 cm3-Schüttelautoklaven aus V4A werden 18,8g (0, 19 Mol)   96,5%iges #-Aminovaleronitril   und 36   cm   konz. wässeriges Ammoniak in einer Stunde auf   1800 C auf geheizt   und   31/2   Stunden auf dieser Temperatur gehalten. 



   Die Aufarbeitung erfolgt in gleicher Weise wie in Beispiel 1 und ergibt   15,3 g #-Valero-   lactam   (kip,   115-117 C, Fp. 40-41  C), entsprechend einer Ausbeute von   83, 5%   der Theorie. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Lactamen aus   &gamma;-Aminobutyronitril   oder   #-Aminovalero-   nitril und überschüssigem Wasser bei erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei Temperaturen von 150 bis   200 0 C, vorzugsweise   bei etwa 180  C, durchgeführt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserüberschuss von mindestens 2 Mol Wasser je Mol Nitril verwendet wird.