AT292660B - Verfahren zur Herstellung von reinem Malonsäuredinitril - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von reinem Malonsäuredinitril 
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    2, 553, 406780 C,   vorzugsweise 750 bis   760 C,   gearbeitet wird, wobei auf die Anwendung von Chlor verzichtet werden kann. 



   Das Arbeiten bei höheren Temperaturen als 7800C ist nicht sinnvoll, weil dann die Ausbeuten zufolge Zersetzung geringer werden und zu Verunreinigungen führen. Das Arbeiten unterhalb von 7400C würde schlechte Ausbeuten erbringen. 



   Das Verfahren der Erfindung wird zweckmässigerweise mit einemMolverhältnisChlorcyan zu Acetonitril von   1 : 1   bis 1 : 5, vorzugsweise von 1 : 3 bis 1 : 4, durchgeführt. 



   Die gasförmigen Reaktanden können dem Reaktor vorgewärmt zugeführt werden. 



   Die Verweilzeit der gasförmigen Reaktanden im Reaktor liegt zweckmässigerweise bei 1 bis 15 sec, vorzugsweise bei 8 bis 11 sec. 
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   ReaktorenDie bei der Reaktion anfallenden Reaktionsprodukte werden sofort auf Temperaturen von 20 bis 50 C, vorzugsweise 25 bis 30 C, zweckmässigerweise durch Anwendung von Kühlsole, abgekühlt. Aus dem Rohgemisch wird das Malonsäuredinitril isoliert. 



   Zur Abtrennung des Fumarsäuredinitrils und des Maleinsäuredinitrils vom Malonsäuredinitril wird nach der Erfindung das   im Reaktionsgemisch befindliche Maleinsäuredinitril   und Fumarsäuredinitril durch eine Diels-Alder-Reaktion in die entsprechenden   Diels-Alder-Anlagerungsverbindungen   übergeführt und diese werden vom Malonsäuredinitril abgetrennt. 



   Als Reaktionskomponenten für die Diels-Alder-Reaktion kommen Verbindungen mit konjugierter Doppelbindung in Betracht. Solche sind beispielsweise Butadien, Isopren, Dimethylbutadien, Piperylene, Anthracen, Perylen, Furan, Sorbinsäure. Vorzugsweise werden Butadien und Anthracen verwendet. 



   Je nachdem, welche   Diels-Alder-Reaktionskomponenten verwendet werden, entstehen   Anlagerungsverbindungen, die bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes von Malonsäuredinitril feste oder flüssige Produkte darstellen. Fallen feste Anlagerungsprodukte an,   z. B.   im Falle der Verwendung von Anthracen oder Perylen, so kann die Abtrennung der Diels-Alder-Anlagerungsverbindungen durch einfaches Filtrieren oder Zentrifugieren bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Malonsäuredi- 
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 einfaches Abdestillieren des Malonsäuredinitrils im Vakuum erfolgen. 



   Die Diels-Alder-Reaktion wird in dem bei der Umsetzung von Acetonitril und Chlorcyan anfallenden Reaktionsgemisch durchgeführt. Bevorzugte Reaktionstemperaturen liegen bei 40 bis 150 C, wobei gewünschtenfalls die Reaktion in einem Autoklaven durchgeführt wird. Vorteilhaft ist es jedoch, zuerst durch Destillation noch nicht umgesetztes Ausgangsprodukt zu entfernen und anschliessend das Reaktionsgemisch vor der Diels-Alder-Umsetzung noch einer Destillation im Vakuum bei 5 bis 30 mm Hg zu unterwerfen, um noch andere in geringen Mengen vorhandene Verunreinigungen, wie z. B. ss-Chlorpropionitril, abzutrennen. 



   Dieser Abschnitt des Verfahrens der Erfindung kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Bei kontinuierlichem Arbeiten ist es   zweckmässig, die Umsetzung   in einem Röhrenreaktor mit entsprechender Verweilzeit durchzuführen. 



   Beispiele :
Herstellung des Rohmalonsäuredinitrils
1. In ein auf 7600C beheiztes Quarzrohr mit einer Länge von 1, 4 m und einem Innendurch- messer von 40 mm wurden Chlorcyan und Acetonitril im Molverhältnis von 1 : 3,6 einge- leitet, wobei innerhalb von 3 h 750 g Acetonitril und 312 g Chlorcyan umgesetzt wurden. 



   Die Verweilzeit betrug 9,8 sec. Die Reaktionsprodukte wurden sofort mit Sole abgekühlt. 



   Das Reaktionsgemisch enthielt 230 g Malonsäuredinitril, was einer Ausbeute von   68, 4%   der
Theorie entspricht. 



   Herstellung der Diels-Alder-Anlagerungsverbindungen
2.100 g eines Reaktionsgemisches, bestehend aus 97 g Malonsäuredinitril, 2 g Maleinsäuredi- nitril und 1 g Fumarsäuredinitril wurden in einem Reaktionsgefäss aus Glas unter Rühren mit 
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Filtrat wurde bei 12 mm Hg destilliert. Es resultierten 92 g Malonsäuredinitril in einer Rein- heit von über 99%. Die Ausbeute betrug 95%. 



  3. Aus einem durch Umsatz von Acetonitril und Chlorcyan anfallenden Reaktionsgemisch wurde durch Destillation noch vorhandenes Ausgangsmaterial (Acetonitril) abgezogen, anschliessend 

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 wurden im Vakuum (13 mm Hg) noch vorhandene Nebenprodukte (insbesondere ss-Chlor- propionitril) entfernt. 80 g dieses nun 96% Malonsäuredinitril enthaltenden Reaktionsge- misches wurden in einem Autoklaven mit 4 g Butadien versetzt und 10 h bei 100 bis   110 C   erwärmt. Anschliessend wurde destilliert (13 mm Hg). Es wurden 74, 7 g reines Malonsäure- dinitril (99,   zu   erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von   97ao.   



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von reinem Malonsäuredinitril aus Acetonitril und Chlorcyan in der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung von Acetonitril und Chlorcyan bei Temperaturen von 740 bis   7800C   durchgeführt wird und dann das durch Maleinsäuredinitril und Fumarsäuredinitril verunreinigte, in der Hauptsache aus Malonsäuredinitril bestehende Reaktionsgemisch einer Diels-Alder-Reaktion zur Überführung des Maleinsäuredinitrils und des Fumarsäuredinitrils in die entsprechenden Diels-Alder-Anlagerungsverbindungen unterworfen und diese Anlagerungsverbindungen vom Malonsäuredinitril abgetrennt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung von Acetonitril und Chlorcyan bei Temperaturen von 740 bis 7800C durchgeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. dass die Umsetzung bei Temperaturen von 750 bis 7600C durchgeführt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Chlorcyan zu Acetonitril auf 1 : 1 bis 1 : 5 eingestellt wird. EMI3.1 setzung mit einer Verweilzeit der Reaktionskomponenten von 1 bis 15 sec durchgeführt wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis5. dadurch gekennzeichnet, dass das an- fallende Reaktionsprodukt sofort auf Temperaturen von 20 bis 500C abgekühlt wird.

   7. Verfahren nach Anspruch l, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass man das im Reaktionsgemisch befindliche Maleinsäure-und Fumarsäuredinitril durch eine Diels-Alder-Reaktion in die entsprechenden Diels-Alder-Anlagerungsverbindungen überführt und letztere vom Malonsäuredinitril abtrennt.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Diels-Alder-Reaktion mit Hilfe von Anthracen als Reaktionskomponente durchgeführt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Diels-Alder-Reaktion mit Hilfe von Butadien als Reaktionskomponente durchgeführt wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das entstehende Diels-Alder-Anlagerungsprodukt durch Filtrieren oder Zentrifugieren bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Malonsäuredinitrils abgetrennt wird.

   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Malonsäuredinitril durch Destillation im Vakuum vom Diels-Alder-Anlagerungsprodukt abgetrennt wird.