CA2383134A1 - Procede de fabrication de la cyanhydrine de la methyl ethyl cetone - Google Patents
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Abstract
Ce procédé de fabrication de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone de formule (I) est caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide cyanhydrique et la méthyl éthyl cétone en présence de diéthylamine comme catalyseur.
Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION DE LA CYANHYDRINE DE LA MÉTHYL ÉTHYL
CÉTONE
La présente invention porte sur un procédé de fabrication de la cyanhydrine de la méth~l éthyl cétone de formule CN
CH3 - C - CH2CH3 .
OH
Cette cyanhydrine est un produit de départ pour la fabrication d'amorceurs de polymérisation azoïques.
A la connaissance de la Société déposante, la préparation de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone est très peu décrite de manière spécifique dans la littérature.
On peut simplement citer l'Exemple III de la demande internationale WO 85/00166 qui.décrit la préparation de cette. cyanhydrine par réaction de la méthyl éthyl cétone avec le cyanure de sodium et l'acide chlorhydrique dans l'eau. Les inconvénients de cette méthode sont la présence d'eau et de sel en quantités stoechiométriques.
Conformément à la présente invention, il est proposé un procédé pour obtenir la cyanhydrine en question, avec une cinétique rapide, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide cyanhydrique et la méthyl éthyl cétone en présence de diéthylamine comme catalyseur.
Si l'on compare avec la même réaction conduite avec emploi d'une solution de soude comme catalyseur, on constate comme premier avantage une accélération de la vitesse de réaction. Le second avantage que l'on peut mentionner est que, compte tenu de la meilleure activité de la diéthylamine par rapport à la soude, on peut en utiliser moins, ce qui permet de limiter l'apport ultérieur d'acide sulfurique nécessaire pour neutraliser le catalyseur avant purification de la cyanhydrine (avec la soude, le risque de cristallisation du sel Na2SOq est réel et nécessite
CÉTONE
La présente invention porte sur un procédé de fabrication de la cyanhydrine de la méth~l éthyl cétone de formule CN
CH3 - C - CH2CH3 .
OH
Cette cyanhydrine est un produit de départ pour la fabrication d'amorceurs de polymérisation azoïques.
A la connaissance de la Société déposante, la préparation de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone est très peu décrite de manière spécifique dans la littérature.
On peut simplement citer l'Exemple III de la demande internationale WO 85/00166 qui.décrit la préparation de cette. cyanhydrine par réaction de la méthyl éthyl cétone avec le cyanure de sodium et l'acide chlorhydrique dans l'eau. Les inconvénients de cette méthode sont la présence d'eau et de sel en quantités stoechiométriques.
Conformément à la présente invention, il est proposé un procédé pour obtenir la cyanhydrine en question, avec une cinétique rapide, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide cyanhydrique et la méthyl éthyl cétone en présence de diéthylamine comme catalyseur.
Si l'on compare avec la même réaction conduite avec emploi d'une solution de soude comme catalyseur, on constate comme premier avantage une accélération de la vitesse de réaction. Le second avantage que l'on peut mentionner est que, compte tenu de la meilleure activité de la diéthylamine par rapport à la soude, on peut en utiliser moins, ce qui permet de limiter l'apport ultérieur d'acide sulfurique nécessaire pour neutraliser le catalyseur avant purification de la cyanhydrine (avec la soude, le risque de cristallisation du sel Na2SOq est réel et nécessite
2 éventuellement une filtration, ce qui n'est pas le cas avec une faible quantité d'amine). On peut également souligner qu'il n'est pas nécessaire de travailler en présence de traces d'eau apportées par la soudé, ce qui évite d'éventuelles démixtions et limite la teneur en eau et en produits d'hydrolyse dans la cyanhydrine pure (acide formique).
Les réactifs sont généralement introduits initialement dans le réacteur et on vient y ajouter la diéthylamine sous agitation ; on peut également procéder en ajoutant un réactif dans l'autre en présence de diéthylamine. La réaction est équilibrée.
De préférence, on introduit la diéthylamine à
raison de 10-3 à 5 x 10-3 mole, en particulier à raison de 1,5 x 10-3 -3 x 10-3. mole par mole du réactif en défaut (acide cyanhydrique ou méthyl éthyl cétone).
Conformément à d'autres caractéristiques de la présente invention, on conduit .la réaction à la pression atmosphérique, à une température de -20 à 40°C, en particulier de -10 à 30°C, à un pH de 7 à 9, en particulier de 7,5 à 8,5, avec un rapport molaire HCN / méthyl éthyl cétone compris entre 0, 90 et l, 10, en particulier entre 0, 95 et 1,05, et pendant une durée de 1 à 4 heures, en particulier de 1 à 2 heures.
La purification de la cyanhydrine obtenue consiste à neutraliser la diéthylamine (par exemple, avec de l'acide sulfurique), à acidifier pour ne plus déplacer l'équilibre, et à éliminer l'HCN et la méthyl éthyl cétone (en excès ou n'ayant pas réagi) par distillation sous pression réduite, en respectant la température de décomposition de la cyanhydrine.
Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée.
Les réactifs sont généralement introduits initialement dans le réacteur et on vient y ajouter la diéthylamine sous agitation ; on peut également procéder en ajoutant un réactif dans l'autre en présence de diéthylamine. La réaction est équilibrée.
De préférence, on introduit la diéthylamine à
raison de 10-3 à 5 x 10-3 mole, en particulier à raison de 1,5 x 10-3 -3 x 10-3. mole par mole du réactif en défaut (acide cyanhydrique ou méthyl éthyl cétone).
Conformément à d'autres caractéristiques de la présente invention, on conduit .la réaction à la pression atmosphérique, à une température de -20 à 40°C, en particulier de -10 à 30°C, à un pH de 7 à 9, en particulier de 7,5 à 8,5, avec un rapport molaire HCN / méthyl éthyl cétone compris entre 0, 90 et l, 10, en particulier entre 0, 95 et 1,05, et pendant une durée de 1 à 4 heures, en particulier de 1 à 2 heures.
La purification de la cyanhydrine obtenue consiste à neutraliser la diéthylamine (par exemple, avec de l'acide sulfurique), à acidifier pour ne plus déplacer l'équilibre, et à éliminer l'HCN et la méthyl éthyl cétone (en excès ou n'ayant pas réagi) par distillation sous pression réduite, en respectant la température de décomposition de la cyanhydrine.
Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée.
3 EXEMPLE 1 (comparatif) .
Préparation de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone avec NaOH comme catalyseur Dans un réacteur à double enveloppe de 500 cm3, préalablement refroidi à environ 0°C, on introduit environ 5 moles d' HCN pur à plus de 99 ~ (environ 200 ml) , puis la quantité équimolaire de méthyl éthyl cétone pure à plus de 99~ (environ 400 ml) préalablement refroidie.
Le mélange est agité mécaniquement, maintenu à
environ 0°C, puis on ajoute environ 500 ppm (soit 1,2 x 10-2 équivalent) de NaOH sous la forme d'une solution aqueuse de soude à 300 g/1. On a dû utiliser jusqu'à 5 fois plus de NaOH que prévu pour démarrer et suivre la réaction du fait que la solution de soude n'est pas complètement miscible dans le mélange de départ.
L'avancement de la rëaction en fonction du temps est suivi par des prises d'échantillons (environ 1 à 2 ml) et dosage de l' HCN n' ayant pas réagi . A l' équilibre, la conversion de l'HCN est de 94,5-95~.
En fin de réaction, la cyanhydrine brute est stabilisée par ajout d'acide sulfurique pour neutraliser le catalyseur basique et ramener le pH vers 2.
La cyanhydrine brute ainsi stabilisée est étêtée et strippée à l'air pendant environ 30 minutes sur évaporateur rotatif sous 150 mbar (l'HCN libre récupéré est piégé dans la soude). La température est d'environ 40°C
pour limiter la décomposition thermique.
On obtient ainsi 880 g de cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone.
Les analyses et puretés obtenues sont rappcrtées dans le Tableau 1.
Préparation de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone avec NaOH comme catalyseur Dans un réacteur à double enveloppe de 500 cm3, préalablement refroidi à environ 0°C, on introduit environ 5 moles d' HCN pur à plus de 99 ~ (environ 200 ml) , puis la quantité équimolaire de méthyl éthyl cétone pure à plus de 99~ (environ 400 ml) préalablement refroidie.
Le mélange est agité mécaniquement, maintenu à
environ 0°C, puis on ajoute environ 500 ppm (soit 1,2 x 10-2 équivalent) de NaOH sous la forme d'une solution aqueuse de soude à 300 g/1. On a dû utiliser jusqu'à 5 fois plus de NaOH que prévu pour démarrer et suivre la réaction du fait que la solution de soude n'est pas complètement miscible dans le mélange de départ.
L'avancement de la rëaction en fonction du temps est suivi par des prises d'échantillons (environ 1 à 2 ml) et dosage de l' HCN n' ayant pas réagi . A l' équilibre, la conversion de l'HCN est de 94,5-95~.
En fin de réaction, la cyanhydrine brute est stabilisée par ajout d'acide sulfurique pour neutraliser le catalyseur basique et ramener le pH vers 2.
La cyanhydrine brute ainsi stabilisée est étêtée et strippée à l'air pendant environ 30 minutes sur évaporateur rotatif sous 150 mbar (l'HCN libre récupéré est piégé dans la soude). La température est d'environ 40°C
pour limiter la décomposition thermique.
On obtient ainsi 880 g de cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone.
Les analyses et puretés obtenues sont rappcrtées dans le Tableau 1.
4 EXEMPLE 2 (de l'invention) .
On reproduit le mode opératoire de l'Exemple l, excepté que l'on utilise 160 ppm de diéthylamine pure (soit 2,2 x 10-3 équivalent) à la place de la solution de soude.
On obtient ainsi 950 g de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone.
Les analyses et puretés obtenues sont également ïndiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1 Exemple Puret en Eau HCN Mthyl thyl H2S04 cyanhydrine de (~) libre ctone + (ppm) la mthyl thyl (~) impurets ctone (~) (1) (2) (3) (4) (5) (compa- 96,74 0,50 0,27 2,49 1750 ratif) 2 (de l'inven-98,18 0,21 0,49 1,12 g50 tion) (1) dosage HCN total (Deniges) (2) Karl Fischer (eau provenant des réactifs HCN ou méthyl éthyl cétone et surtout de la soude à
l' Exemple 1) (3) dosage Charpentier-Volhard (4) complément à 100
On reproduit le mode opératoire de l'Exemple l, excepté que l'on utilise 160 ppm de diéthylamine pure (soit 2,2 x 10-3 équivalent) à la place de la solution de soude.
On obtient ainsi 950 g de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone.
Les analyses et puretés obtenues sont également ïndiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1 Exemple Puret en Eau HCN Mthyl thyl H2S04 cyanhydrine de (~) libre ctone + (ppm) la mthyl thyl (~) impurets ctone (~) (1) (2) (3) (4) (5) (compa- 96,74 0,50 0,27 2,49 1750 ratif) 2 (de l'inven-98,18 0,21 0,49 1,12 g50 tion) (1) dosage HCN total (Deniges) (2) Karl Fischer (eau provenant des réactifs HCN ou méthyl éthyl cétone et surtout de la soude à
l' Exemple 1) (3) dosage Charpentier-Volhard (4) complément à 100
(5) acidimétrie
Claims
REVENDICATIONS
1 - Procédé de fabrication de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone de formule :
caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide cyanhydrique et la méthyl éthyl cétone en présence de diéthylamine comme catalyseur.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que l'on introduit la diéthylamine à raison de 1 x 10-3 à 5 x 10-3 mole par mole du réactif en défaut.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que l'on introduit la diéthylamine à raison de 1,5 x 10-3 à 3 x 10-3 mole par mole du réactif en défaut.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à la pression atmosphérique.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à une température de -20 à 40°C.
6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé
par le fait que l'on conduit la réaction à une température de -10 à 30°C.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à un pH
de 7 à 9.
8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé
par le fait que l'on conduit la réaction à un pH de 7,5 à
8, 5.
9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec un rapport molaire HCN / méthyl éthyl cétone compris entre 0,90 et 1,10, en particulier compris entre 0,95 et 1,05.
- Procédé selon l' une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l' on conduit la réaction pendant une durée de 1 à 4 heures, en particulier de 1 à 2 heures.
1 - Procédé de fabrication de la cyanhydrine de la méthyl éthyl cétone de formule :
caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide cyanhydrique et la méthyl éthyl cétone en présence de diéthylamine comme catalyseur.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que l'on introduit la diéthylamine à raison de 1 x 10-3 à 5 x 10-3 mole par mole du réactif en défaut.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que l'on introduit la diéthylamine à raison de 1,5 x 10-3 à 3 x 10-3 mole par mole du réactif en défaut.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à la pression atmosphérique.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à une température de -20 à 40°C.
6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé
par le fait que l'on conduit la réaction à une température de -10 à 30°C.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction à un pH
de 7 à 9.
8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé
par le fait que l'on conduit la réaction à un pH de 7,5 à
8, 5.
9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on conduit la réaction avec un rapport molaire HCN / méthyl éthyl cétone compris entre 0,90 et 1,10, en particulier compris entre 0,95 et 1,05.
- Procédé selon l' une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l' on conduit la réaction pendant une durée de 1 à 4 heures, en particulier de 1 à 2 heures.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| FR9909859A FR2796939B1 (fr) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Procede de fabrication de la cyanhydrine de la methyl ethyl cetone |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002383134A Abandoned CA2383134A1 (fr) | 1999-07-29 | 2000-07-25 | Procede de fabrication de la cyanhydrine de la methyl ethyl cetone |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6743938B1 (fr) |
| EP (1) | EP1206445A1 (fr) |
| AU (1) | AU7007900A (fr) |
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| CZ (1) | CZ2002541A3 (fr) |
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| GB452285A (en) * | 1935-01-19 | 1936-08-19 | Triplex Safety Glass Co | Improvements in or relating to the manufacture of cyanhydrins |
| US4517132A (en) * | 1983-06-29 | 1985-05-14 | Union Carbide Corporation | Process for preparation of cyanohydrins |
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- 1999-07-29 FR FR9909859A patent/FR2796939B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 2000-07-25 AU AU70079/00A patent/AU7007900A/en not_active Abandoned
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- 2000-07-25 US US10/049,463 patent/US6743938B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-25 WO PCT/FR2000/002136 patent/WO2001009085A1/fr active Application Filing
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