AT268231B - Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid 
Gegenstand eines noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlages ist ein Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid durch katalytische Dehydratisierung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dampfförmiges Cyanacetamid unter einem Druck von 0,5 bis 100 Torr bei Temperaturen von 250 bis 4500 C über einen aus Polyphosphorsäure auf einer sauren oder neutralen Trägersubstanz bestehenden Katalysator geleitet wird. 



   Dabei war es unerwartet, dass die Reaktion   in der Gas- bzw. Dampfphase durchführbar ist, da   einerseits Cyanacetamid eine chemische Verbindung ist, die sich auch unter stark vermindertem Druck bei höheren Temperaturen als 1500 C unter Ammoniakabspaltung zersetzt und bei Temperaturen von mehr als 2500 C in ein rotes undefiniertes Harz übergeht und anderseits Malonsäuredinitril mit Ammoniak ein unstabiles, zur Explosion neigendes Gemisch bildet. 



   Die Erfindung stellt nun eine Weiterentwicklung des vorgenannten Verfahrens dar. Es wurde nämlich gefunden, dass die Reaktion mit Phosphorsäureestern als Katalysatoren an Stelle eines aus einer Polyphosphorsäure und einer sauren oder neutralen Trägersubstanz hergestellten Katalysators durchgeführt werden kann. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid durch katalytische Wasserabspaltung von gasförmigem Cyanacetamid, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wasserabspaltung bei Temperaturen zwischen 500 und 8000 C und bei Drücken von 0,5 bis 100 Torr in Gegenwart von Phosphorsäureestern als Katalysatoren durchgeführt wird. 



   Die Dehydratisierungstemperatur liegt zwischen 500 und   8000 C,   vorzugsweise zwischen 600 und   7000   C. 



   Als Katalysatoren werden Phosphorsäureester, vorzugsweise flüssige Phosphorsäureester, wie Alkylphosphate, z. B. Triäthylphosphat, Tributylphosphat, Tripropylphosphat,   Tri (2-äthylhexyl) phosphat, Tri-     (13-Methoxyäthyl) phosphat ;   Arylphosphate, z. B. Trikresylphosphat, Diphenylkresylphosphat ; Alkylaryl- 
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   Die anzuwendende Menge an Katalysator liegt vorteilhafterweise zwischen 0,5 bis 20 vorzugsweise 5 bis 10   Gew.-o,   bezogen auf eingesetztes Cyanacetamid. 



   Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, den Katalysator in den genannten Anteilen laufend in das abschmelzende bzw.   verdampfende Cyanacetamid einzuführen,   wobei die Abschmelzgeschwindigkeit bzw. Verdampfungsgeschwindigkeit des Cyanacetamids die Zuführungsgeschwindigkeit des Katalysators bestimmt. 



   Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens der Erfindung wird Cyanacetamid unter Normaldruck oder untervermindertem Druck geschmolzen und die Schmelze bei vermindertem Druck verdampft. Zweckmässigerweise wird, um eine erhebliche Zersetzung des Cyanacetamids zu vermeiden, 

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 dieses unter einem Druck von 0,5 bis 5 Torr verdampft. Die Dehydratisierung wird bei einem Druck von
0, 5 bis 100 Torr, vorzugsweise 1 bis 10 Torr, vorgenommen; niedrigere Drücke sind wegen Abtrennungs- schwierigkeiten des Reaktionsproduktes zu vermeiden. Bei höheren Drücken zersetzt sich das   Cyanacet-   amid und das Verfahren wird undurchführbar. Es ist aus apparatetechnischen Gründen von Vorteil, die
Verdampfung und die Reaktion des Cyanacetamids unter annähernd gleichen Druckbedingungen durch- zuführen. 



   Das bei der Reaktion entstehende Gasgemisch, das im wesentlichen aus Malonsäuredinitril, Wasser und nicht reagiertem Cyanacetamid besteht, wird unter vermindertem Druck in hintereinander ange- ordneten Wasser- und Solekühlern kondensiert. 



   Bei dem Verfahren nach dem älteren Vorschlag ist der Katalysator ein Feststoff. Bei der Erfindung wird der Katalysator jedoch in Gasphase angewendet. Dies bedingt die Erhöhung des Temperaturbereiches auf 500 bis 8000 C. 



   In der Zeichnung wird schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung dargestellt. Im nachstehenden Beispiel wird die Anlage näher erläutert. 



   Beispiel : Das senkrecht angeordnete   Glasrohr --11-- mit   Schliff (Länge 30 cm, innerer Durchmesser   40 mm) enthält eine Kerze aus festem Cyanacetamid-19-. Die Kerze wird mittels   eines Antriebes gegen den Heizring --12-- bewegt. Die Substanz der Kerze schmilzt wie bei dem Zonen-   schmelzverfahren. Die Schmelzgeschwindigkeit wird so eingestellt, dass pro Stunde 40 g   Cyanacetamid abgeschmolzen werden. Unterhalb der Kerze befindet sich eine   Dosiervorrichtung --20-- für   den Katalysator, mittels derer pro Stunde 4 g Triäthylphosphat in das Rohr eingebracht werden. Cyanacetamid und Katalysator gelangen in das mittels Schliff mit dem   Rohr-11-verbundene Reaktorrohr-21-   (Länge 200 cm, innerer Durchmesser 40 mm).

   Der oberste Teil des Reaktionsrohres (50 cm) wird mittels einer   Dampfheizung --13-- auf 1800   C beheizt. Daran schliesst sich eine elektrische Heizung --14-- an, die den Reaktionsraum auf 6500 C, (gemessen im Reaktionsrohr, etwa auf dessen halber Länge) erhitzt. 



   Das Reaktionsrohr enthält keine Einbauten. Die Dämpfe verlassen das Rohr am unteren Ende. Das rohe Malonsäuredinitril kondensiert, auf etwa 300 C gekühlt, im   Rückflusskühler --16-- und wird   im Kolben --15-- gesammelt. Das Spaltwasser wird in der   Kältefalle --17-- zurückgehalten.   Die ganze Apparatur wird durch die Vakuumpumpe --18-- auf einem Druck von 3 bis 4 Torr gehalten. Es werden stündlich 30 g Rohmalonsäuredinitril, verunreinigt durch Cyanacetamid und geringe Mengen von Zersetzungsprodukten von Triäthylphosphat, erhalten, aus welchem bei der anschliessenden Fraktionierung unter vermindertem Druck 23,6 g Malonsäuredinitril mit einem Schmelzpunkt von 30, 5  C erhalten werden. Die Ausbeute, bezogen auf eingesetztes Cyanacetamid, beträgt   75%.   



     PATENTANSPRÜCHE   : 
1. Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid durch katalytische Wasserabspaltung von Cyanacetamid, dadurch gekennzeichnet, dass   die Wasser abspaltung   bei Temperaturen von 500 bis 8000 C unter einem Druck von 0,5 bis 100 Torr in Gegenwart von Phosphorsäureestern als Katalysatoren durchgeführt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Druck vonl bis 10 Torr gearbeitet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur von 600 bis 7000 C gearbeitet wird. EMI2.1