CH472408A - Process for the preparation of w-laurinolactam - Google Patents

Process for the preparation of w-laurinolactam

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CH472408A
CH472408A CH222666A CH222666A CH472408A CH 472408 A CH472408 A CH 472408A CH 222666 A CH222666 A CH 222666A CH 222666 A CH222666 A CH 222666A CH 472408 A CH472408 A CH 472408A
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CH
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cyclododecanone
laurinolactam
reaction
hydroxylamine
oxime
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CH222666A
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Willem Garritsen Johan
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Stamicarbon
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/02Preparation of lactams
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Description

  

      Zusatzpatent    zum Hauptpatent Nr. 460 019    Verfahren zur Herstellung von     a)-Laurinolactam       Die Erfindung bezieht sich auf eine Herstellung von       co-Laurinolactam    aus     Cycl'ododecanon    nach dem Ver  fahren des Hauptpatentes.  



  Bekanntlich können aus     cycloaliphatischen        Ketonen     durch Reaktion mit     Hydroxylamin    die entsprechenden       Oxime    erhalten werden.     Eine    übliche Anwendung dieser  Reaktion ist die Herstellung von     Cyclohexanonoxim    aus       Cyclohexanon;    aus diesem     Cyclohexanonoxim    wird dann  durch     Beckmann'sche    Umlagerung     Caprolactam    erhal  ten.  



  Bei dieser üblichen Herstellungsweise von     Cyclo-          hexanonoxim    lässt man meistens eine saure,     wässrige    Lö  sung eines     Hydroxylaminsalzes,    z. B. Chlorid oder Sul  fat, mit     Cyclohexanon    reagieren und scheidet man nach  Neutralisierung des Reaktionsgemisches das     Oxim    aus.  Anschliessend wird das     Cyclohexanonoxim    durch     Beck-          mann'sche    Umlagerung zu     Caprolactam    umgesetzt. Es  ist üblich, diese Umlagerung mit Hilfe konzentrierter  Schwefelsäure, der meistens     Oleum    beigegeben ist,  durchzuführen.  



  Wenn man auf entsprechende Weise     Cyclododeca-          non    mit     Hydroxylamin        reagieren    lässt und das erhaltene       Cyclododecanonoxim    durch die übliche     Beckmann'sche     Umlagerung mit Hilfe konzentrierter Schwefelsäure zu       (u-Laurinolactam    umsetzt, treten Schwierigkeiten ein.  Bei der Reaktion mit     Hydroxylamin    wird das     Keton     nicht vollständig umgesetzt, so dass im     Cyclododecanon-          oxim    noch     Cyclododecanon    vorhanden ist.

   Durch     di,e     Gegenwart von     Cyclododecanon    bei der auf diese Weise  durchgeführten     Beckmann'schen    Umlagerung wird die  Bildung von     Laurinolactam    herabgesetzt, so dass ein  niedrigerer Wirkungsgrad erzielt wird,     während    ausser  dem das vorhandene     Cyclododecanon    zersetzt wird, in  folge dessen das erhaltene     Lactam    unrein ist und wert  volles     Keton    verlorengeht.

   Bereits eine geringe Menge  von 2     Gew.    %     Cyclododecanon    in dem umzulagernden       Oxim    verringert die     Ausbeute    an     Laurinolactam    um  2 bis 4 %. Nur     eine    sehr geringe Menge von unter  0,5     GewA        Cyclododecanon    im     Oxim        wird    als zulässig  betrachtet     (Siehe    belgische Patentschrift Nr. 636 819).

      Die sich aus dieser Herstellungsweise von     w-Lau-          rinolactam    ergebenden Schwierigkeiten können durch  eine sorgfältige Reinigung des     Cyclododecanonoxims,     z. B. durch wiederholte     Kristallisierung,    vermieden wer  den; die vorgenannte     Herstellungsweise    wird dadurch  aber umständlich und kostspielig. Im Falle einer Reini  gung durch Destillation wird eine ungenügende Tren  nung des     Ketons    und des     Oxims    erzielt, während ausser  dem eine Zersetzung des     Oxims    eintritt.  



  Weil diese Schwierigkeiten dadurch hervorgerufen  werden, dass die Reaktion von     Cyclododecanon    mit       Hydroxylamin    eine unvollständige Umsetzung zu     Cyclo-          dodecanonoxim    ergibt, wurden bereits mehrere Mass  nahmen zur     Verbesserung    dieser Reaktion vorgeschla  gen.  



  Die Bildung von     Cyclododecanonoxim    bei der Re  aktion von     Cyclododecanon    mit     Hydroxylamin    kann da  durch     gefördert    werden, dass diese Reaktion in Anwe  senheit eines wassermischbaren organischen Lösungs  mittels, in dem sich das     Keton    löst, durchgeführt wird  (Siehe deutsche Patentschrift Nr. 1081 884).  



  Es wurde auch versucht, die Umsetzung     zu        Cyclo-          dodecanonoxim    zu begünstigen, indem man die Re  aktion des     Ketons    mit     Hydroxylamin    in einem     wässrigen     Medium bei     einem        pH-Wert    von 3-8 in Anwesenheit  von     Emulgatoren    stattfinden lässt (Siehe englische Pa  tentschrift Nr. 924 656).  



  Weiter wurde vorgeschlagen (siehe belgische Patent  schrift Nr. 636 819), diese Umsetzung zu verbessern, in  dem man die Reaktion mit     Hydroxylamin    in einem     wäss-          rigen    Medium unter speziellen Reaktionsbedingungen  durchführt; diese Bedingungen sind:  1. die Salzkonzentration im Reaktionsgemisch soll der  art sein, dass am Ende der Reaktion wenigstens  10     GewA    Salze im Reaktionsgemisch vorhanden  sind;  2. eine hohe Reaktionstemperatur, vorzugsweise zwi  schen 50 und l50  C, insbesondere zwischen 70  und 120  C;  3. ein     pH    von 7-14, vorzugsweise 7-12;

        4. unter Umständen die Anwendung eines     nichtwasser-          mischbaren,        inerten    Lösungsmittels, das über 70  C  siedet.  



  Mit all diesen vorgeschlagenen Massnahmen wird  versucht, eine     möglichst    gute Umsetzung des     Cyclo-          dodecanons    zu erreichen, so dass das gebildete     Oxim     nur wenig nichtumgesetztes     Keton    enthält.     Gemäss    der  Erfindung braucht man eine vollständige     Umsetzung    des       Cyclododecanons    nicht anzustreben, so dass die dazu       erforderlichen    Massnahmen unterbleiben können.  



  Das Hauptpatent betrifft ein     Verfahren    zur Her  stellung von     c)-Laurinolactam    aus     Cyclododecanon-          oxim,    wobei man das     Oxim    mit Chlorwasserstoff in  Anwesenheit eines polaren organischen     Lösungsmittels     reagieren lässt, wobei     Cyclodedecanonoxim,    das     Cyclo-          dodecanon    enthält, als Ausgangsstoff verwendet und  das gebildete     w-Laurinolactam    vom     Cyclododecanon     getrennt wird.  



  Es wurde nunmehr gefunden, dass die     Herstellung     von     vi-Laurinolactam    aus     Cyclododecanon    durch Um  setzung in     Cyclododecanonoxim    mit Hilfe einer     wäss-          rigen    Lösung von     Hydroxylamin    und     durch    darauf  folgende Umsetzung des erhaltenen     Oxims    in     cO-Laurino-          lactam    durch     Beckmann'sche        Umlagerung    mit hoher  Ausbeute und praktisch ohne     Ketonverluste    durchge  führt werden     kann,

      wenn man     Cyclododecanon    mit  einer     wässrigen    Lösung von     Hydroxylamin    reagieren  lässt, bis sich ein Mischprodukt aus     Cyclododecanon    und       Cyclododecanonoxim    gebildet hat, das aus dem Reak  tionsprodukt ausgeschieden und anschliessend durch Re  aktion mit Chlorwasserstoff in     Anwesenheit    eines pola  ren organischen Lösungsmittels umgesetzt wird zu einem  aus     Cyclododecanon    und     c)-Laurinolactam    bestehenden  Gemisch, aus dem dann     c)-Laurinolactam    gewonnen  wird,

   während zurückbleibendes     Cyclododecanon    wieder  als Ausgangsprodukt verwendet wird.  



  Ein wichtiger Vorteil des     erfindungsgemässen    Ver  fahrens ist, dass die Reaktion von     Cyclododecanon    mit       Hydroxylamin    nicht     länger    fortgesetzt wird als zur Er  haltung eines Mischprodukts aus     Cyclododecanon    und       Cyclododecanonoxim    erforderlich ist. Man braucht da  bei nicht das     Hydroxylamin    während     langer    Zeit bei  einer hohen Temperatur von 100  C oder höher zur  Reaktion zu bringen, weil     kurze    Reaktionszeiten bei  niedrigeren Temperaturen, z.

   B. 60-90  C,     angewandt     werden können, so dass eine Zersetzung des     Hydroxyl-          amins        vermieden    werden kann.  



  Weiter ist es vorteilhaft, durch die Anwendung einer  - bezogen auf die     Ketonmenge    -     geringen    Menge     Hydr-          oxylamin,    vorzugsweise     1/4-3/4        Mol        Hydroxylamin    je     Mol          Cyclododecanon,    das     Hydroxylamin    vollständig umzu  setzen, so dass es nicht wieder dem Kreislauf zugeführt  zu werden braucht;

   dies weicht ab von     der    üblichen Her  stellung von     Oximen    aus     cycloaliphatischen        Ketonen,     insbesondere     Cyclohexanonoxim    aus     Cyclohexanon,    bei  der für die vollständige Umsetzung des     Ketons    meistens  eine überschüssige Menge     Hydroxylamin    verwendet  wird.  



  Der Säuregrad der     wässrigem        Hydroxylaminlösung     kann     variiert    werden. In einem alkalischen Medium,  bei einem     pH    von 8 oder höher, verläuft die Bildung  des     Oxims    schneller,- aber es treten unter diesen Be  dingungen Verluste an     Hydroxylamin    auf, weil die Zer  setzung dieses Stoffes gleichfalls gefördert wird.

   Vor  zugsweise wird ein     pH    von 4-7     angewandt.        In        -einem     starksauren Medium bei einem     pH    von unter 4 verläuft  die     Bildung    des     Oxims    nur sehr langsam.     Weiterhin    ver-    läuft die Bildung schneller, wenn eine höher konzentrierte       wässrige        Hydroxylaminlösung    angewandt wird.  



  Das bei der Reaktion mit     Hydroxylamin    erhaltene  Mischprodukt aus     Cyclododecanon    und     Cyclododeca-          nonoxim    ist als     Eeststoff    im     Reaktionsgemisch    vor  handen und lässt sich auf einfache Weise, z. B. durch       Filtrierung    oder Extraktion, ausscheiden.

   Das Verhält  nis der Mengen     Cyclododecanon    und     Cyclododecanon-          oxim    im     Mischprodukt    kann     varriert    werden.     Das        Ke-          ton-OximVerhältnis    hängt vom Verhältnis der Mengen       Keton    und     Hydroxylamin,    welche     man    zur     Reaktion     bringt, sowie vom     Konversionsgrad    des     Ketons    ab.

   Bei  niedrigem     Konversionsgrad    wird das Mischprodukt mehr       Keton    als     Oxim,    z. B. 60-80     GewA        Cyclododecanon,     enthalten. Die. Reaktion mit     Hydroxylamin    wird vor  zugsweise fortgesetzt, bis im Mischprodukt 10 bis  50     GewA        Cyclododecanon    vorhanden sind, so dass bei  der     Umlagerung    zu     Lactam    mit einer grösseren Kapazität  gearbeitet     werden        kann.     



  Das bei der Reaktion mit     Hydroxylamin    erhaltene  Mischprodukt wird in Gegenwart eines polaren organi  schen     Lösungsmittels    mit Chlorwasserstoff     zur    Reaktion  gebracht, wobei eine Umsetzung zu     einem        Gemisch    aus       a)-Laurinolactam    und     Cyclododecanon    stattfindet.  



  Die zur Durchführung dieser Umlagerung anzuwen  denden,     polaren        Lösungsmittel        sind    z. B. die     Nitrover-          bindungen    von     Kohlenwasserstoffen,    wie Nitrobenzol,       Nitrocyclohexan,    und     halogenierte        Kohlenwasserstoffe,     wie Chlorbenzol, Chloroform,     Trichloräthylen,        Isopro-          pylchlorid,    sowie     Nitrile,    wie     Aoetonitril,        Benzonitril,

            Adiponitril.    Auch Gemische dieser     Lösungsmittel,    z. B.  mit     :Kohlenwasserstoffen,    wie     Toluol,    können Anwen  dung finden.  



  Die Menge Lösungsmittel kann innerhalb weiter  Grenzen variiert werden. Sowohl Mengen von z. B. 200,  500 oder 1000     Gew.        ä    als auch     geringe    Mengen von  z. B. 25 oder 50     GewA,    bezogen auf die Menge des zur  Reaktion gebrachten Mischprodukts, können angewandt  werden. Bei Anwendung     geringer    Mengen Lösungsmittel       kann    ein Teil des Mischprodukts     anfänglich    in fester  Form als Suspension anwesend sein     und        während    der  Reaktion in Lösung gehen.

   Ferner kann ein Teil des  gebildeten     Lactams    als fester Stoff im Reaktionsgemisch  vorhanden sein.  



  Die Temperatur, bei der die Reaktion durchgeführt  wird, wird vorzugsweise zwischen 30 und l25  C gehal  ten, was bei dieser     exothermen    Reaktion auf einfache  Weise erfolgen     kann.    Es ist möglich, die Reaktion bei  niedrigerer Temperatur, z. B. bei     Zimmertemperatur,     anzufangen, worauf ein Temperaturanstieg     während    der  Reaktion stattfindet.  



  Hinsichtlich des Druckes, bei dem die     Reaktion          durchgeführt    wird, gelten keine Einschränkungen. Es  wird gewöhnlich     unter    atmosphärischem Druck gearbei  tet; es sind aber auch höhere Drucke von z. B. 5, 10,  25, 50,<B>100</B>     at    oder noch höhere Drucke     möglich.    Bei       Anwendung    eines     erhöhtem        Druckes    kann mehr Chlor  wasserstoff im     Reaktionsgemisch    vorhanden     sein.    Es  kann auch unter ermässigtem Druck gearbeitet werden.

    Es ist dabei möglich, die Temperatur und den Druck  derart einzustellen, dass das verwendete Lösungsmittel       während    der Reaktion     siedet,        während    ein     Teil    dieses  Lösungsmittels in Dampfform     abgeführt    und nach     Kon-          densierung    wieder dem     Lösungsmittelkreislauf        zugeführt     wird.  



  Ferner kann die Reaktion in Anwesenheit von Kata  lysatoren     durchgeführt    werden. Es hat sich herausge-      stellt, dass Stoffe wie     Phosgen    und     halogenierte    orga  nische Stickstoffverbindungen, z. B.     1,3,5-Trichlor-S-          triazin,        2,4-Dibrompyrimidin,        Imidchloride,    wie     2-          Chlorazacycloalkylen,        und        Amidchloride,    wie     2-Chlor-          azoalkylen,    die Bildung von     Lactam    fördern.  



  Man braucht     keine    grossen     Katalysatormengen    anzu  wenden, weil sehr geringe Mengen von 0,1-1     Mol%,     bezogen auf das vorhandene     Oxim,    bereits genügen.  



  Nach beendeter Reaktion kann das Lösungsmittel,  z. B. durch Destillation, entfernt werden. Das erhaltene  Gemisch aus     co-Laurinolactam    und     Cyclododecanon     kann destilliert werden, wobei     Laurinolactam    gewonnen  wird und eine Fraktion, welche     Cyclododecanon    und ein  wenig     Laurinolactam    enthält, dem Umlauf wieder zuge  führt und als Ausgangsprodukt für die Reaktion mit     Hy-          droxylamin    verwendet werden kann.

   Man braucht dabei  nicht das     Laurinolactam    aus dem zurückgeführten Pro  dukt     vollständig    zu entfernen, weil bei der Reaktion mit       Hydroxylamin    auch das mitgeführte     Laurinolactam    an  wesend sein kann.  



  Die Gewinnung von     Laurinolactam    aus dem erhal  tenen Gemisch von     Lactam    und     Keton    lässt sich auch  auf andere Weise durchführen, z. B. mit Hilfe eines  Lösungsmittels, z. B. eines     Kohlenwasserstoffes,    in dem  sich das     Cyclododecanon    löst.  



  <I>Beispiel 1</I>  In einem mit einem     Rührer    versehenen Reaktions  gefäss von     1/,    1 Inhalt werden 45,5g     Cyclododecanon     (0,25     Mol)    mit 135 ml wässriger     Hydroxylaminsulfat-          lösung,    welche 61 g     NH2OH    je Liter enthält (0,25     Mol),     vermischt, wonach das Reaktionsgemisch unter Rühren  auf 90  C erhitzt wird.  



  Der     p11-Wert    wird während der Reaktion durch  Einleiten gasförmigen Ammoniaks auf 6,5 aufrechterhal  ten.  



  Nach 30 Minuten wird die Reaktion durch Kühlung  des Reaktionsgemisches bis zur Zimmertemperatur be  endet.  



  Das gebildete Mischprodukt aus     Cyclododecanon-          oxim    und     Cyclododecanon    wird durch Filtration von  der     wässrigen    Salzlösung getrennt.  



  Die Ausbeute beträgt 47,3 g Mischprodukt, das  49,4     GewA        Cyclododecanon        ,enthält.     



  Anschliessend wird das erhaltene Mischprodukt mit  150 ml     Acetonitril    versetzt, wonach unter Rühren bei  Zimmertemperatur 20 g     Chlorwasserstoff        hineingeleitet     werden. Danach wird die Temperatur auf 70  C erhöht  und unter     Hindurchleiten    von Chlorwasserstoff während  15 Minuten auf     70-751    C gehalten, wonach die     Umla-          gerungsreaktion    beendet ist.  



  Nach Entfernung von     Acetonitril    und Chlorwasser  stoff durch Destillation     wird    das aus     Laurinolactam    und       Cyclododecanon    bestehende Gemisch in 200 ml war  mem (50-60  C)     Toluol    gelöst, wonach die Lösung mit  warmem Wasser säurefrei gewaschen wird.  



  Durch Destillation wird das     Toluol    entfernt und  danach wird unter     ermässigtem    Druck (1 mm     Hg)    das       Laurinolactam    vom     Cyclododecanon    getrennt. Es     fallen     an 23,5 g     co-Laurinolactam    (Wirkungsgrad 97,5 %, be  zogen auf umgesetztes     Cyclododecanon)    und 23,2g     Cy-          clododecanon    (Wirkungsgrad 99,1 %, bezogen auf nicht  umgesetztes     Cyclododecanon).     



  <I>Beispiel</I>     Il     Der im Beispiel 1 beschriebene Versuch wird wie  derholt mit dem Unterschied, dass 41 ml einer höher    konzentrierten     wässrigen        Hydroxylaminsulfatlösung,    wel  che 200 g     NH-,OH    je Liter enthält (0,25     Mol),    ange  wandt wird.  



  Die Menge des erhaltenen Mischproduktes beträgt  jetzt 48,6 g mit einem     Cyclododecanongehalt    von  17     GewA.     



  Es     fallen    an 39,9 g     co-Laurinolactam    (Wirkungs  grad 97,5 %, bezogen auf umgesetztes     Cyclododecanon)     und 7,6 g     Cyclododecanon    (Wirkungsgrad 99 %, bezogen  auf nichtumgesetztes     Cyclododecanon).     



  <I>Beispiel I11</I>  Die im Beispiel I beschriebene Reaktion mit     Hydr-          oxylamin    wird wiederholt mit dem Unterschied, dass  während 1 Stunde bei 90  C gerührt wird,     während    der       pH-Wert    auf 6 gehalten wird.  



  Das erhaltene Mischprodukt (48,9 g), das  10,3     GewA        Cyclododecanon    enthält, wird auf gleiche  Weise, wie im Beispiel I beschrieben worden ist, mit  Chlorwasserstoff zur Reaktion gebracht.  



  Nach Entfernung des     Acetonitrils    wird das Reak  tionsgemisch in 200 ml Chloroform gelöst, wonach die  Lösung mit Wasser gewaschen wird; danach wird das  Chloroform durch Destillation entfernt.    Anschliessend wird durch Extraktion mit     Cyclohexan     das     Cyclododecanon    aus dem Reaktionsprodukt aus  geschieden.    Es werden 43,0 g     co-Laurinolactam    (Wirkungsgrad  98,2 %, bezogen auf umgesetztes     Cyclododecanon)    und  4,9g     Cyclododecanon    (Wirkungsgrad 98 %, bezogen auf  nichtumgesetztes     Cyclododecanon)    :erhalten.  



  <I>Beispiel I V</I>  In einem mit einem     Rührer    versehenen Reaktions  gefäss von     1/4    1 Inhalt werden 54,6g     Cyclododecanon     (0,3     Mol)    mit 81,2 ml wässriger     Hydroxylaminsulfat-          lösung,    welche 61 g     Hydroxylamin    je Liter enthält  (0,15     Mol),    gemischt, wonach das Reaktionsgemisch  auf 90  C erhitzt und     während    einer halben     Stunde          gerührt    wird, wobei der     pH-Wert    durch     Hineinleiten     von Ammoniak auf 6 gehalten wird.

   Es ist dann kein       Hydroxylamin    mehr anwesend.  



  Das gebildete Mischprodukt aus     Cyclododecanon-          oxim    und     Cyclododecanon    wird durch Extraktion mit  200 ml warmem (  60  C)     Xylol    von der     wässrigen     Salzlösung getrennt.  



  Dieser     Xylolextrakt    wird anschliessend einer Menge  von 200 ml     Acetonitril    beigegeben, das bei 60  C mit  Chlorwasserstoff gesättigt gehalten wird.  



  Danach wird unter     Hindurchleiten    von Chlorwasser  stoff das Reaktionsgemisch während 15 Minuten bei  70-75  C gerührt, wonach die Reaktion beendet ist.  



  Nach Entfernung von     Acetonitril    und Chlorwasser  stoff durch Destillation werden     Säurereste    mit Wasser  aus der heissen Lösung gewaschen.  



  Anschliessend wird die Lösung destilliert, wobei zu  erst das     Xylol    ausgeschieden und danach 29,5 g Pro  dukt, bestehend aus 26,9 g     Cyclododecanon    und 2,6 g       co-Laurinolactam,    erhalten wird und darauf 26,1g     a)-          Laurinolactam    gewonnen werden.  



  Diese Ausbeuten entsprechen einem Wirkungsgrad  von 97 %     Laurinolactam    (bezogen     auf    umgesetztes       Cyclododecanon)        und    98,5 %     Cyclododecanon    (bezogen  auf nichtumgesetztes     Cyclododecanon).  



      Additional patent to main patent No. 460 019 Process for the production of a) -Laurinolactam The invention relates to a production of co-laurinolactam from cycl'ododecanone according to the process of the main patent.



  It is known that the corresponding oximes can be obtained from cycloaliphatic ketones by reaction with hydroxylamine. A common application of this reaction is the preparation of cyclohexanone oxime from cyclohexanone; Caprolactam is then obtained from this cyclohexanone oxime by Beckmann rearrangement.



  In this customary way of preparing cyclohexanone oxime, an acidic, aqueous solution of a hydroxylamine salt, eg. B. Chloride or Sul fat, react with cyclohexanone and after neutralizing the reaction mixture, the oxime is eliminated. The cyclohexanone oxime is then converted to caprolactam by Beckmann rearrangement. It is customary to carry out this rearrangement with the help of concentrated sulfuric acid, to which oleum is usually added.



  If cyclododecanone is allowed to react with hydroxylamine in an appropriate manner and the resulting cyclododecanone oxime is converted to u-laurinolactam by the usual Beckmann rearrangement with the aid of concentrated sulfuric acid, difficulties arise. In the reaction with hydroxylamine, the ketone is not completely converted, so that cyclododecanone is still present in the cyclododecanone oxime.

   By the presence of cyclododecanone in the Beckmann rearrangement carried out in this way, the formation of laurinolactam is reduced so that a lower degree of efficiency is achieved, while the cyclododecanone present is also decomposed, as a result of which the lactam obtained is impure and valuable ketone is lost.

   Even a small amount of 2% by weight of cyclododecanone in the oxime to be rearranged reduces the yield of laurinolactam by 2 to 4%. Only a very small amount of less than 0.5 wtA cyclododecanone in the oxime is considered permissible (see Belgian patent specification No. 636 819).

      The difficulties resulting from this way of preparing w-laurinolactam can be overcome by careful purification of the cyclododecanone oxime, e.g. B. by repeated crystallization, avoided who the; however, this makes the aforementioned production method cumbersome and expensive. In the case of purification by distillation, insufficient separation of the ketone and the oxime is achieved, while the oxime is also decomposed.



  Because these difficulties are caused by the fact that the reaction of cyclododecanone with hydroxylamine results in an incomplete conversion to cyclo- dodecanone oxime, several measures have already been proposed to improve this reaction.



  The formation of cyclododecanone oxime during the reaction of cyclododecanone with hydroxylamine can be promoted by the fact that this reaction is carried out in the presence of a water-miscible organic solvent in which the ketone dissolves (see German Patent No. 1081 884).



  Attempts have also been made to promote the conversion to cyclo-dodecanone oxime by allowing the reaction of the ketone with hydroxylamine in an aqueous medium at a pH of 3-8 in the presence of emulsifiers (see English patent specification No. 924 656).



  It was also proposed (see Belgian patent specification No. 636 819) to improve this reaction by carrying out the reaction with hydroxylamine in an aqueous medium under special reaction conditions; These conditions are: 1. The salt concentration in the reaction mixture should be such that at the end of the reaction at least 10 wt% salts are present in the reaction mixture; 2. a high reaction temperature, preferably between 50 and 150 C, in particular between 70 and 120 C; 3. a pH of 7-14, preferably 7-12;

        4. Under certain circumstances, the use of a water-immiscible, inert solvent that boils above 70 ° C.



  All of these proposed measures attempt to achieve the best possible conversion of the cyclododecanone, so that the oxime formed contains only a small amount of unreacted ketone. According to the invention, there is no need to strive for complete conversion of the cyclododecanone, so that the measures required for this can be omitted.



  The main patent relates to a process for the preparation of c) -Laurinolactam from cyclododecanone oxime, where the oxime is allowed to react with hydrogen chloride in the presence of a polar organic solvent, with cyclodedecanone oxime, which contains cyclo-dodecanone, used as a starting material and the formed w- Laurinolactam is separated from cyclododecanone.



  It has now been found that the production of vi-laurinolactam from cyclododecanone by conversion into cyclododecanone oxime with the aid of an aqueous solution of hydroxylamine and by subsequent conversion of the oxime obtained into cO-laurinolactam by Beckmann rearrangement with high yield and can be carried out with practically no ketone losses,

      if cyclododecanone is allowed to react with an aqueous solution of hydroxylamine until a mixed product of cyclododecanone and cyclododecanone oxime has formed, which is excreted from the reaction product and then reacted with hydrogen chloride in the presence of a polar organic solvent to form one of cyclododecanone and c) -Laurinolactam mixture, from which c) -Laurinolactam is obtained,

   while remaining cyclododecanone is used again as a starting product.



  An important advantage of the process according to the invention is that the reaction of cyclododecanone with hydroxylamine is not continued for longer than is necessary to obtain a mixed product of cyclododecanone and cyclododecanone oxime. There is no need to react the hydroxylamine for a long time at a high temperature of 100 ° C. or higher, because short reaction times at lower temperatures, e.g.

   B. 60-90 C, can be used so that decomposition of the hydroxylamine can be avoided.



  It is also advantageous, by using a small amount of hydroxylamine, preferably 1 / 4-3 / 4 mol of hydroxylamine per mole of cyclododecanone, based on the amount of ketone, to completely convert the hydroxylamine so that it is not fed back into the cycle needs to be;

   this differs from the usual Her position of oximes from cycloaliphatic ketones, in particular cyclohexanone oxime from cyclohexanone, in which an excess amount of hydroxylamine is usually used for the complete conversion of the ketone.



  The acidity of the aqueous hydroxylamine solution can be varied. In an alkaline medium, at a pH of 8 or higher, the formation of the oxime proceeds faster, but under these conditions losses of hydroxylamine occur because the decomposition of this substance is also promoted.

   A pH of 4-7 is preferably used. In a strongly acidic medium at a pH below 4, the formation of the oxime proceeds only very slowly. Furthermore, the formation is faster if a more concentrated aqueous hydroxylamine solution is used.



  The mixed product of cyclododecanone and cyclododecanonoxime obtained in the reaction with hydroxylamine is present as an Eeststoff in the reaction mixture and can be easily, for. B. by filtration or extraction.

   The ratio of the amounts of cyclododecanone and cyclododecanone oxime in the mixed product can be varied. The ketone-oxime ratio depends on the ratio of the amounts of ketone and hydroxylamine that are brought into reaction, as well as the degree of conversion of the ketone.

   At a low degree of conversion, the mixed product will be more ketone than oxime, e.g. B. 60-80 GewA cyclododecanone contain. The. The reaction with hydroxylamine is preferably continued until 10 to 50 parts by weight of cyclododecanone are present in the mixed product, so that the rearrangement to lactam can be carried out with a greater capacity.



  The mixed product obtained in the reaction with hydroxylamine is reacted with hydrogen chloride in the presence of a polar organic solvent, a reaction taking place to form a mixture of a) -laurinolactam and cyclododecanone.



  The polar solvents to be used to carry out this rearrangement are z. B. the nitro compounds of hydrocarbons such as nitrobenzene, nitrocyclohexane, and halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, chloroform, trichlorethylene, isopropyl chloride, and nitriles such as aoetonitrile, benzonitrile,

            Adiponitrile. Mixtures of these solvents, e.g. B. with: Hydrocarbons such as toluene can be used.



  The amount of solvent can be varied within wide limits. Both sets of e.g. B. 200, 500 or 1000 wt. Ä as well as small amounts of z. B. 25 or 50 GewA, based on the amount of the reacted mixed product, can be used. If small amounts of solvent are used, part of the mixed product can initially be present in solid form as a suspension and go into solution during the reaction.

   Furthermore, some of the lactam formed can be present as a solid in the reaction mixture.



  The temperature at which the reaction is carried out is preferably kept between 30 and 125 ° C., which can be carried out in a simple manner with this exothermic reaction. It is possible to run the reaction at a lower temperature, e.g. B. at room temperature, whereupon a temperature rise takes place during the reaction.



  There are no restrictions on the pressure at which the reaction is carried out. It is usually worked under atmospheric pressure; but there are also higher pressures of z. B. 5, 10, 25, 50, <B> 100 </B> at or even higher prints possible. If an increased pressure is used, more hydrogen chloride can be present in the reaction mixture. You can also work under reduced pressure.

    It is possible to set the temperature and the pressure in such a way that the solvent used boils during the reaction, while part of this solvent is removed in vapor form and fed back into the solvent cycle after condensation.



  Furthermore, the reaction can be carried out in the presence of catalysts. It has been found that substances such as phosgene and halogenated organic nitrogen compounds such. B. 1,3,5-trichloro-S-triazine, 2,4-dibromopyrimidine, imide chlorides, such as 2-chloroazacycloalkylene, and amide chlorides, such as 2-chloroazoalkylene, promote the formation of lactam.



  There is no need to use large amounts of catalyst because very small amounts of 0.1-1 mol%, based on the oxime present, are sufficient.



  After the reaction has ended, the solvent, e.g. B. by distillation can be removed. The resulting mixture of co-laurinolactam and cyclododecanone can be distilled, whereby laurinolactam is obtained and a fraction which contains cyclododecanone and a little laurinolactam is recycled and can be used as the starting product for the reaction with hydroxylamine.

   There is no need to completely remove the laurinolactam from the recycled product because the laurinolactam carried along can also be present in the reaction with hydroxylamine.



  The recovery of laurinolactam from the obtained mixture of lactam and ketone can also be carried out in other ways, for. B. with the help of a solvent, e.g. B. a hydrocarbon in which the cyclododecanone dissolves.



  <I> Example 1 </I> In a 1/1 capacity reaction vessel equipped with a stirrer, 45.5 g of cyclododecanone (0.25 mol) are mixed with 135 ml of aqueous hydroxylamine sulfate solution containing 61 g of NH2OH per liter ( 0.25 mol), after which the reaction mixture is heated to 90 ° C. with stirring.



  The p11 value is maintained at 6.5 during the reaction by introducing gaseous ammonia.



  After 30 minutes, the reaction is ended by cooling the reaction mixture to room temperature.



  The mixed product formed from cyclododecanone oxime and cyclododecanone is separated from the aqueous salt solution by filtration.



  The yield is 47.3 g of mixed product which contains 49.4% by weight of cyclododecanone.



  The mixed product obtained is then mixed with 150 ml of acetonitrile, after which 20 g of hydrogen chloride are passed in at room temperature with stirring. The temperature is then increased to 70 ° C. and held at 70-751 ° C. for 15 minutes while passing hydrogen chloride through, after which the rearrangement reaction is complete.



  After removing acetonitrile and hydrogen chloride by distillation, the mixture consisting of laurinolactam and cyclododecanone is dissolved in 200 ml of war mem (50-60 C) toluene, after which the solution is washed free of acid with warm water.



  The toluene is removed by distillation and then the laurinolactam is separated from the cyclododecanone under reduced pressure (1 mm Hg). There are 23.5 g co-laurinolactam (efficiency 97.5%, based on converted cyclododecanone) and 23.2 g cyclododecanone (efficiency 99.1%, based on unreacted cyclododecanone).



  <I> Example </I> II The experiment described in Example 1 is repeated with the difference that 41 ml of a more highly concentrated aqueous hydroxylamine sulfate solution, which contains 200 g of NH-, OH per liter (0.25 mol), is given is turned.



  The amount of the mixed product obtained is now 48.6 g with a cyclododecanone content of 17% by weight.



  There are 39.9 g of co-laurinolactam (efficiency 97.5%, based on converted cyclododecanone) and 7.6 g of cyclododecanone (efficiency 99%, based on unreacted cyclododecanone).



  <I> Example I11 </I> The reaction with hydroxylamine described in Example I is repeated with the difference that the mixture is stirred at 90 ° C. for 1 hour while the pH is kept at 6.



  The resulting mixed product (48.9 g), which contains 10.3% by weight of cyclododecanone, is reacted with hydrogen chloride in the same manner as has been described in Example I.



  After removing the acetonitrile, the reaction mixture is dissolved in 200 ml of chloroform, after which the solution is washed with water; then the chloroform is removed by distillation. The cyclododecanone is then separated from the reaction product by extraction with cyclohexane. 43.0 g of co-laurinolactam (efficiency 98.2%, based on converted cyclododecanone) and 4.9 g of cyclododecanone (efficiency 98%, based on unreacted cyclododecanone) are obtained.



  <I> Example IV </I> In a 1/4 liter reaction vessel equipped with a stirrer, 54.6 g of cyclododecanone (0.3 mol) are mixed with 81.2 ml of aqueous hydroxylamine sulfate solution, which contains 61 g of hydroxylamine per liter contains (0.15 mol), mixed, after which the reaction mixture is heated to 90 ° C. and stirred for half an hour, the pH being kept at 6 by introducing ammonia.

   There is then no more hydroxylamine present.



  The mixed product formed from cyclododecanone oxime and cyclododecanone is separated from the aqueous salt solution by extraction with 200 ml of warm (60 ° C.) xylene.



  This xylene extract is then added to an amount of 200 ml of acetonitrile, which is kept saturated with hydrogen chloride at 60.degree.



  The reaction mixture is then stirred for 15 minutes at 70-75 ° C. while passing through hydrogen chloride, after which the reaction has ended.



  After removing acetonitrile and hydrogen chloride by distillation, acid residues are washed out of the hot solution with water.



  The solution is then distilled, the xylene first being excreted and then 29.5 g of product consisting of 26.9 g of cyclododecanone and 2.6 g of co-laurinolactam, and then 26.1 g of a) laurinolactam to be obtained .



  These yields correspond to an efficiency of 97% laurinolactam (based on converted cyclododecanone) and 98.5% cyclododecanone (based on unreacted cyclododecanone).

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von a)-Laurinolactam aus Cyclododecanon durch Umsetzung in Cyclododecanon- oxim mit Hilfe einer wässrigen Lösung von Hydroxyl- amin und durch darauffolgende Umsetzung des erhalte nen Oxims in Laurinolactam durch Beckmann'sche Um lagerung, dadurch gekennzeichnet, PATENT CLAIM Process for the production of a) -laurinolactam from cyclododecanone by conversion into cyclododecanone oxime with the aid of an aqueous solution of hydroxylamine and by subsequent conversion of the oxime obtained into laurinolactam by Beckmann's rearrangement, characterized in dass man Cyclodode-- canon mit einer wässrigen Lösung von Hydroxylamin reagieren lässt, bis sich ein Mischprodukt aus Cyclo- doJecanon und Cyclododecanonoxim gebildet hat, das aus dem Reaktionsprodukt ausgeschieden und anschlie ssend durch Reaktion mit Chlorwasserstoff in Anwesen heit eines polaren organischen Lösungsmittels zu einem aus Cyclododecanon und a)-Laurinolactam bestehenden Gemisch umgesetzt wird, aus dem a)-Laurinolactam ge wonnen wird, that cyclododecanone is allowed to react with an aqueous solution of hydroxylamine until a mixed product of cyclodojecanone and cyclododecanone oxime has formed, which is separated from the reaction product and then converted into one by reaction with hydrogen chloride in the presence of a polar organic solvent Cyclododecanone and a) -Laurinolactam existing mixture is implemented, from which a) -Laurinolactam is obtained, während zurückbleibendes Cyclodod@eca- non wieder als Ausgangsprodukt verwendet wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Reaktion mit Hydroxylamin bei einem pH von 4-7 durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Reaktion mit Hydroxylamin fortge setzt wird, bis das erhaltene Mischprodukt 10 bis 50 GewA Cyclododecanon enthält. 3. while remaining Cyclodod @ ecanon is used again as a starting product. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that the reaction with hydroxylamine is carried out at a pH of 4-7. 2. The method according to claim, characterized in that the reaction with hydroxylamine is continued until the resulting mixed product contains 10 to 50 wtA cyclododecanone. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass 1/4-3/4 Mol Hydroxylamin je Mol Cyclo- dodecanon verwendet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das bei der Gewinnung von w- Laurino- lactam zurückbleibende Cyclododecanon, das wiederum als Ausgangsprodukt benutzt wird, noch a)-Laurino- lactam enthält. Process according to patent claim, characterized in that 1 / 4-3 / 4 mol of hydroxylamine is used per mol of cyclo-dodecanone. 4. The method according to claim, characterized in that the cyclododecanone remaining in the recovery of w-laurinolactam, which in turn is used as the starting product, still contains a) -laurinolactam.
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