<B>Verfahren</B> zur Herstellung <B>von</B> Acrylsäureamid. Die vorliegende Erfindung bezielht sich auf die Herstellung von Acrylsäureamid,.
Gemäss vorliegender Erfindung wird Acryl säurea.mid durch Behanidllung von Acrylnitril mit & hwefe.lsäu.re und Wasser, durch Neutra lisieren des entstandenen Gemisches und- ,durch Isolierung des Acrylsäureamides aus diesem Gemisch hergestellt.
Bei der Durchführung des Verfahrens kann das Nitril entweder mit Schwefelsäure. welche die nötige Menge Wasser enthält, be- han@delt werden, oder man kann das Nitril, mit konzentrierter Säure versetzen und nachträg- lie'h Wasser beifügen. Das Reaktionsgemisch wird in beiden Fällen vorzugsweise bei einer Temperatur, welche im Bereich von.
20 bis 150 C liebt, gehalten. Dieser Teil des Ver fahrens kann in kontinuierlicher Weise. so ausgeführt werden, da.ss das Reaktionsprodukt kontinuierlich aus dem Reaktionsgefäss, her ausgenommen wird, während ein kaltes Ge misch von Ac.ryln.itril, Schwefelsäure und Wasser kontinuierlich mit praktisch gleicher Geschwindigkeit -dem erhitzten Rea.ktions- gemiwh zugesetzt wird.
Alkalische Mittel, welche für die Neutra- lieationsreaktion verwendet werden können, sind z. B. Ammoniak, Ammoniumcarbonat, Alkalimetall- und Erdalkalimetaall-h.ydroxyde und -carbonate.
Nach der Neutralisation des Reaktions gemisches kann das Acrylsäureamid. durch Extraktion mit einem Lösungsmittel isoliert werden, wobei als Lösungsmittel z. B. Äther, Aceton oder ein niedrig .molekularer Alkohol, wie Methanol, Iaoprop anol und dergleichen verwendet. werden können. Wenn ein, solches Neutralisationsmittel, wie z.
B. Kalziumcar- bonat, welches ein wasserunlösliches Sulfat bildet, verwendet wird, so kann die Isolierunb ,des Acrylsäureami@ds .durch Abfiltrieren des Sulfat:#alzes und Eindampfen der wässrigen Lösung unter vermindertem, Druck durehge- führt werden.
Vorzugsweise wird ein Antipolymerisa: tions:mit.tel, wie z. B.. Kupfer, Eisen oder rost freier Stahl, dem Reaktionsgemisch zuge setzt, um die Polymerisation des Acrylsäureamids zu verhindern.
Die folgenden Beispiele, in welchen Teile Gewichtsteile sind, erläutern die Erfindung. Beispiel <I>1:</I> 58 Teile A.erylnitril wurden im Verlauf von 50 Minuten tropfenweise zu 116 Teilen 84,5%i,-;er Schwefelsäure, wel:
c'he 0,2 Teile Kupferpulver enthielt und sieh .in einem mit Rührer und Rückflusskühler versehenen CTe- fä3 bei 10,0 C befand, zugesetzt. Nach Zu satz des Nit.rils wurde .das Gemisch während 45 Minuten bei 100 C erhitzt, hierauf auf etwa. 6(> C abgekühlt und in 5-00 Teilen kräf tig gerührtes kaltes Io.opropanol geschüttet. Es wurde Ammoniakgus in.
die kalte alkoho lische Lösung eingeleitet, 'bis diese schwach alkalisch @var. Der Niederschlag von Ammo- niumsulfat wurde durch Filtration entfernt und der Filterkuchen zweimal mit 100 Teilen Tsopropanol gewaschen. Die vereinigten Fil trat- und Waschflüssigkeiten wurden unter vermindertem Druck<B>(20--30</B> mm)
zur Trok- kene eingedampft. Dass zurückbleibende Acryl- säureamid wurde in einer Ausbeute von 95 %, bezogen auf das verwendete Aorylnitril, er halten.
Das Produkt wurde aus Benzol um- kristallisiert, wobei weisses, flockiges Acryl- säureamid von 'hoher Reinheit und einem Smp, von 84-85 C erhalten wurde.
Beispiel <I>2:</I> -Es wurde das gleiche Verfahren, wie in Beispiel 1, angewendet, wobei 53 Teile Acryl nitril, 14 1 Teile 87,5AigeSchwefelsäure und 0,5 Teile Kupferpulver verwendet wurden. Es wurden 64 Teile (90.% Ausbeute) Acryl säureamid erhalten.
<I>Beispiel 3:</I> 50,3 Teile 97,5 % ige Schwefelsäure wur den unter Rühren mit 2'6,5 Teilen Aerylnitril versetzt. Es würde in einem Eisbad gekühlt, da eine bemerkenswerte Wärmeentwicklung stattfand.. Die Reaktionstemperatur wurde auf 18---2,
0 C eingestellt. Es. entstand eine nicht viskose Flüssigkeit. Beim Stehen über Nacht wurde diese viskos-. Es wurden 18 Teile Was ser zugefiügt, während mit Eis gekühlt wurde. Die Temperatur stieg auf 60 C. 53 Teile Na- triumcarbonat in 36 Teilen Wasser wurden zugefügt.
Hierauf wurden, 400 Teile Aceton zugesetzt und das gefällte Salz abfiltriert. Aceton und Wasser wurden .durch. Abdamp fen unter vermindertem Druckentfernt.
Der feste Rückstand wurde aus Benzol umkristal- lisiert. Es wurden 29 Teile (8i3,% Ausbeute) Acryl-sräure-amid vom Smp. 815 C erhalten. <I>Beispiel</I> 53 Teile Acry1nitril wurden im Verlauf von 50 Minuten tropfenweise zu 116 Teilen 84,5,%iger Schwefelsäure, welche 0,
2 Teile Kupferpulver enthielt und sieh in einem mit Rührer und Rückflusskühler versehenen Ge fäss bei 100 C befand, zugesetzt. Nach Zusatz des Nitrils wurde .das Gemisch während 45 Minuten bei etwa 60 C erhitzt, hierauf abgekühlt und einer kräftig gerührten, kal ten Suspension von 100 Teilen Kalziumearbo- nat in 500 Teilen Wasser zugesetzt.
Das ge fällte Kalziumsulfat wurde durch Filtrieren entfernt und der Filterkuchen zweimal mit 10,0 Teilen Wasser gewaschen. Die vereinigte Filtrat- und Waschflüssigkeiten wurden unter vermindertem Druck (2,0-30 mm) zur Trockene eingedampft. Es wurden 64 Teile A.cryl,säureami,d, welches eine Spur Acryl= säure und; eine geringe Menge eines Polymers enthielt, erhalten.
Die vorliegende Erfin.dun,g stellt ein ein faehes und wirtschaftliches Verfahren für die Herstellung von Acrylsäureamid von hoher Reinheit in guter Ausbeute dar.
<B> Process </B> for the production <B> of </B> acrylic acid amide. The present invention is directed to the production of acrylic acid amide.
According to the present invention, acrylic acid amide is produced by treating acrylonitrile with sulfuric acid and water, by neutralizing the resulting mixture, and by isolating the acrylic acid amide from this mixture.
When carrying out the process, the nitrile can either be mixed with sulfuric acid. which contains the required amount of water can be treated, or the nitrile can be mixed with concentrated acid and water can be added subsequently. In both cases, the reaction mixture is preferably at a temperature which is in the range of.
Loves 20 to 150 C. This part of the process can be carried out on a continuous basis. be carried out in such a way that the reaction product is continuously withdrawn from the reaction vessel, while a cold mixture of acrylonitrile, sulfuric acid and water is added continuously at practically the same rate to the heated reaction mixture.
Alkaline agents which can be used for the neutralization reaction are z. B. ammonia, ammonium carbonate, alkali metal and alkaline earth metal-hydroxides and carbonates.
After the neutralization of the reaction mixture, the acrylic acid amide. be isolated by extraction with a solvent, the solvent being e.g. B. ether, acetone or a low .molecular alcohol such as methanol, Iaoprop anol and the like used. can be. If such a neutralizing agent, such as.
B. calcium carbonate, which forms a water-insoluble sulfate, is used, the isolation of the acrylic acid amide can be carried out by filtering off the sulfate salt and evaporating the aqueous solution under reduced pressure.
Preferably, an antipolymerization: mit.tel, such as. B .. copper, iron or stainless steel, added to the reaction mixture to prevent the polymerization of the acrylic acid amide.
The following examples, in which parts are parts by weight, illustrate the invention. Example <I> 1: </I> 58 parts of aryl nitrile were added dropwise to 116 parts of 84.5% i, -; er sulfuric acid in the course of 50 minutes, wel:
c'he contained 0.2 part of copper powder and was located at 10.0 ° C. in a CT cell equipped with a stirrer and reflux condenser. After the addition of the nitrile, the mixture was heated at 100 ° C. for 45 minutes, then to about. 6 (> C cooled and poured vigorously stirred cold io.opropanol into 5-00 parts. Ammonia was poured into.
the cold alcoholic solution is introduced until it is weakly alkaline @var. The ammonium sulfate precipitate was removed by filtration and the filter cake was washed twice with 100 parts of isopropanol. The combined filtrate and washing liquids were reduced under reduced pressure <B> (20-30 </B> mm)
evaporated to dryness. The remaining acrylic acid amide was obtained in a yield of 95%, based on the aoryl nitrile used.
The product was recrystallized from benzene, white, flaky acrylic acid amide of high purity and a melting point of 84-85 ° C. being obtained.
Example <I> 2: </I> -The same procedure was used as in Example 1, using 53 parts of acrylonitrile, 14 parts of 87.5% sulfuric acid and 0.5 part of copper powder. 64 parts (90% yield) of acrylic acid amide were obtained.
Example 3: 50.3 parts of 97.5% strength sulfuric acid were admixed with 2.6.5 parts of aeryl nitrile with stirring. It would be cooled in an ice bath as there was a notable evolution of heat.
0 C set. It. a non-viscous liquid resulted. It became viscous on standing overnight. 18 parts of water was added while cooling with ice. The temperature rose to 60 ° C. 53 parts of sodium carbonate in 36 parts of water were added.
400 parts of acetone were then added and the precipitated salt was filtered off. Acetone and water were. By. Evaporation removed under reduced pressure.
The solid residue was recrystallized from benzene. 29 parts (81.3% yield) of acrylic acid amide with a melting point of 815 ° C. were obtained. <I> Example </I> 53 parts of acrylonitrile were added dropwise in the course of 50 minutes to 116 parts of 84.5% strength sulfuric acid, which contained 0.
Containing 2 parts of copper powder and was in a vessel equipped with a stirrer and reflux condenser at 100 ° C., added. After the addition of the nitrile, the mixture was heated for 45 minutes at about 60 ° C., then cooled and added to a vigorously stirred, cold suspension of 100 parts of calcium carbonate in 500 parts of water.
The precipitated calcium sulfate was removed by filtration and the filter cake was washed twice with 10.0 parts of water. The combined filtrate and washing liquids were evaporated to dryness under reduced pressure (2.0-30 mm). There were 64 parts A.cryl, säureami, d, which has a trace of acrylic = acid and; contained a small amount of a polymer.
The present invention represents a simple and economical process for the production of acrylic acid amide of high purity in good yield.