CH663205A5

CH663205A5 - Verfahren zur gewinnung von reinem pyridin-2-acetonitril.

Info

Publication number: CH663205A5
Application number: CH173985A
Authority: CH
Inventors: Peter Dr Schalke
Original assignee: Degussa
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1987-11-30
Also published as: JPS60239467A; DE3416160A1; JPS617422B2; BE902282A

Description

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PATENTANSPRUCH Verfahren zur Gewinnung von reinem Pyridin-2-aceto-nitril aus dem bei der Einwirkung von Chlorcyan auf 2-Me-thylpyridin in der Gasphase anfallenden gasförmigen Reaktionsprodukt durch Abschreckung des Reaktionsprodukts mit einer Flüssigkeit, Neutralisation und Destillation, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abschreckung flüssiges Reaktionsprodukt und für die Neutralisation Ammoniak verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Pyridin-2-acetonitril aus dem bei der Einwirkung von Chlorcyan auf 2-Methylpyridin in der Gasphase anfallenden Reaktionsprodukt.

Es ist bekannt, Pyridin-2-acetonitril durch Einwirkung von Chlorcyan auf 2-Methylpyridin in der Gasphase zü erzeugen und aus dem anfallenden gasförmigen Reaktionsprodukt das reine Pyridin-2-acetonitril zu gewinnen, indem das Reaktionsprodukt mit einer wässrigen Lösung alkalisch wirkender Substanzen abgeschreckt, die entstehende wässrige Lösung extrahiert und der Extrakt fraktionierend destilliert wird (DE-PS 2 854 210). Nach diesem Verfahren ist die Gewinnung des reinen Pyridin-2-acetonitrils sowie die Rückgewinnung der nicht umgesetzten Anteile des 2-Methylpyridins aufwendig und nur unter erheblichen Verlusten mögüch.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Pyridin-2-acetonitril aus dem bei der Einwirkung von Chlorcyan auf 2-Methylpyridin in der Gasphase anfallenden gasförmigen Reaktionsprodukt durch Abschreckung des Reaktionsprodukts mit einer Flüssigkeit, Neutralisation und Destillation, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für die Abschreckung flüssiges Reaktionsprodukt und für die Neutralisation Ammoniak verwendet wird. Hierdurch wird das reine Pyridin-2-acetonitril auf einfachere Weise und mit erheblich günstigerer Ausbeute als bei dem bekannten Verfahren aus dem Reaktionsprodukt gewonnen und gleichzeitig fallen die nicht umgesetzten Anteile des 2-Methylpyridins nahezu vollständig zur Wiederverwendung an.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet,sich für die Gewinnung des Pyridin-2-acetonitrils und die Rückgewinnung der nicht umgesetzten Anteile des 2-Methylpyridins aus den Reaktionsprodukten, wie sie bei den üblichen Verfahren zur Herstellung des Pyridin-2-acetonitrils durch Umsetzung von 2-Methylpyridin und Chlorcyan in der Gasphase anfallen, insbesondere bei dem Verfahren nach der DE-PS 2 854 210.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das gasförmig aus dem Reaktor austretende Reaktionsprodukt unmittelbar abgeschreckt und hierdurch verflüssigt. Hierzu wird es mit zuvor abgekühltem flüssigem Reaktionsprodukt in Berührung gebracht. Die Menge und die Temperatur des zur Abschreckung dienenden flüssigen Reaktionsprodukts wird zweckmässigerweise so bemessen, dass das aus dem Reaktor austretende Reaktionsprodukt auf Temperaturen unter 50 °C, vorzugsweise auf Temperaturen zwischen 0 und 40 °C, abgeschreckt wird. Das der Abschrek-kung dienende flüssige Reaktionsprodukt wird zweckmässigerweise in feinverteilter Form angewendet, beispielsweise versprüht. Die Abschreckung kann in üblichen Einrichtungen erfolgen, beispielsweise in einem Einspritzkondensator. Durch der Kühlung dienende Vorrichtungen, wie Kühlmantel oder Kühlschlange, kann die Abschreckung begünstigt werden.

Von dem sich ergebenden flüssigen Reaktionsprodukt, das heisst von der Mischung, die sich aus dem abgeschreckten gasförmigen und dem zur Abschreckung verwendeten flüssigen Reaktionsprodukt bildet, wird ein Anteil zurückgeführt und, zweckmässigerweise nach Kühlung auf Temperaturen unter 25 °C, zur Abschreckung weiteren gasförmigen Reaktionsprodukts eingesetzt. Der übrige Anteil wird neutralisiert.

Erfindungsgemäss erfolgt die Neutralisation des Reaktionsprodukts mittels Ammoniak, und zwar wird eine dem enthaltenen Chlorid mindestens äquimolare Menge Ammoniak gewählt. Vorzugsweise werden je mol Chlorid etwa 1,05 bis 1,30 mol Ammoniak angewendet. Das Ammoniak wird mit Vorteil in wasserfreier Form eingebracht. Im allgemeinen ist es zweckmässig, das Reaktionsprodukt bei der Neutralisation so zu kühlen, dass die Temperatur 50 °C nicht übersteigt.

Das neutralisierte Reaktionsprodukt wird, beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren, von abgeschiedenem Feststoff befreit und dann fraktionierend destilliert. Die Destillation erfolgt bevorzugt unter Unterdruck, insbesondere anfangs bei Drücken etwa zwischen 80 und 120 mbar und schliesslich bei Drücken etwa zwischen 10 und 30 mbar. Gegebenenfalls ist es vorteilhaft, Destillationshilfsmittel zuzusetzen. Als solche dienen beispielsweise Polyäthylenglykole mit Molmassen zwischen 300 und 600.

Das bei der Destillation anfallende 2-Methylpyridin ist unmittelbar als Ausgangssubstanz für die weitere Umsetzung mit Chlorcyan geeignet. Das Pyridin-2-acetonitril weist die für die Weiterverwendung erforderliche Reinheit auf.

Beispiele

1. Es wurden in gleichmässigem Strom stündlich 1476 g (24 mol) Chlorcyan und 9313 g (100 mol) 2-Methylpyridin in ein Reaktionsrohr eingespeist und in diesem bei Temperaturen zwischen 450 und 720 °C umgesetzt. Aus dem Reaktor fielen stündlich 10 789 g Reaktionsprodukt an. Dieses enthielt 6246 g (67,0 mol) 2-Methylpyridin und 1967 g (16,7 mol) Pyridin-2-acetonitril. Das Reaktionsprodukt gelangte gasförmig in einen dem Reaktionsrohr unmittelbar angeschlossenen Einspritzkondensator. In diesen wurden stündlich 1801 zuvor gewonnenes und auf 20 °C abgekühltes flüssiges Reaktionsprodukt (gleichen Gehalts an 2-Methylpyri-din und Pyridin-2-acetonitril wie das gasförmige Reaktionsprodukt) eingespritzt. Die Kühlung des Kondensators wurde so eingestellt, dass die Temperatur des Reaktionsprodukts, das aus dem Kondensator ablief (Mischung des abgeschreckten gasförmigen Reaktionsprodukts und des zur Abschrek-kung verwendeten flüssigen Reaktionsprodukts), 39 °C betrug. Von diesem Reaktionsprodukt wurde stündlich 1801 auf 20 °C abgekühlt und zur Abschreckung weiteren Reaktionsprodukts in den Kondensator zurückgeführt. Die stündlich verbliebenen 10 789 g Reaktionsprodukt wurden unter Rühren und Kühlen mit 440 g (25,8 mol) wasserfreiem Ammoniak versetzt. Die Mischung wurde filtriert. Das Filtrat wurde nach Zusatz von stündlich 200 g Polyäthylengly-kol der Molmasse 400 fraktionierend destilliert. Hierbei wurden stündlich 6150 g 2-Methylpyridin gewonnen, entsprechend einer Ausbeute von 98,4%, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene 2-Methylpyridin. Der Siedepunkt des gewonnenen 2-Methylpyridins war

128 °C. Es wurde unmittelbar für weitere Umsetzungen mit Chlorcyan verwendet. Ausserdem fielen stündlich 1850 g Py-ridin-2-acetonitril an, entsprechend einer Ausbeute von 94,0%, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene Pyridin-2-acetonitril. Der Siedepunkt des gewonnenen Pyridin-2-acetonitrils war 80 °C bei 2 mbar und der Schmelzpunkt 25 °C. Die Reinheit des Pyridin-2-acetonitrils war über 99%.

2. Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurden stündlich 2030 g (33 mol) Chlorcyan und 9313 g (100 mol)

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2-Methylpyridin eingespeist. Aus dem Reaktor fielen stündlich 11 343 g Reaktionsprodukt an. Es enthielt 4782 g (51,3 mol) 2-Methylpyridin und 2497 g (21,1 mol) Pyridin-2-ace-tonitril. In den Kondensator wurden stündlich 2101 auf 22 C abgekühltes flüssiges Reaktionsprodukt (gleichen Gehalts) eingespritzt. Die Temperatur des Ablaufs aus dem Kondensator betrug 38 °C. Es wurden stündlich 210 1 des Reaktionsprodukts zurückgeführt und die übrigen 11 343 g mit 640 g (37,6 mol) Ammoniak versetzt. Dem Filtrat wur-

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den vor der Destillation stündlich 300 g Polyäthylenglykol der Molmasse 600 zugesetzt. Gewonnen wurden stündlich 4540 g 2-Methylpyridin, entsprechend einer Ausbeute von 94,9%, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt 5 enthaltene 2-Methylpyridin, und 2400 g Pyridin-2-acetoni-tril, entsprechend einer Ausbeute von 96,1%, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene Pyridin-2-acetonitril. Die Reinheit des Pyridin-2-acetonitrils war über 99%.

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