CS212181B1 - Sposob výroby N-alkyl-2-pyrolidónu - Google Patents

Description

1 212181

Tento vynález ríeší spósob výroby N-alkyi-2—pyrolidónu alebo zmesi N-ál ky 1-2 --py r o lid onovz N-alkylmonoamidov kyseliny maleinovej a jantárovej. N-alkyl-2-pyrolídony sa pripravujú reakciou gama-butyrolakton- « alkylamínmi pri teplote o · < 200 až 250 C, tlaku 8,0 až 15»0 MPa, Reakciu možno uskutečňovat v kvapalnej fáze alebo v pat'-nej fáze pri teplote 200 až 400 °C. Okrem toho přípravu M~alkylpyrolidÓnov možno uskutočňovat .aj tak, že sa hydrogenuje maleinanhydrid sa přítomnosti alkylamínu- podobné ako je to .v přípa-de přípravy nesubstituovaného 2-pyrolidčnu /Belg. pat, 624 324/. 'fi-hto postup si vsak vyžadujecenný gama-butyrolaktón ako východiskový surovinu. Okrem toho amonolýzu gama-butyrolaktónu'možno uskutočňovať amoniakom, ktorý možno aplikovat vo formě amonných isolí /Jap. pat, 27239-68/. Tento postup však nie je použitelný na výrobu alkylpyrolidonov. ·

Podobné aj postup přípravy 2-pýrolidónu a připadne N-alkyl-2-pyrolidónov z maleinanhyd-ridu hydrogenáciou za přítomnosti amoniaku, resp, amínov, je sice poměrně jednoduchý, alenevýhodou je nízká selektivita, teda vznik vcdlajších produktov, ktoré snavýše z reakčnúhoproduktu běžnými deliacimi postupmi taško delia. Přítomné nečistoty, dok?uca aj v malam uuiož-stve, móžu niekedy obmedzit aplikáciou připraveného produktu.

Podlá tohto vynálezu spósob výroby N-alkyl-Z-pyrolidcSnu alebo zmesi pyrilidónov s počtomuhlíkových atómov v alkyle i až 20 na báze monoalkylamidov kyseliny jantárovej a/alebo aalei-novej uskutočňuje sa tak, ze z anhydridu kyseliny jantárovej a/alebo mal einanhv d r xd u, s výho-?dúu.v prostředí organického rozpúŠtadla a alkylamínu o počte uhlíkových atómov v alkyle 1 až 20sa v)tvoři monoaIkylamid a.tento v dalšom, g výhodou za přítomností organického rospúštadla,hydrogenuje na hydrogenačných katalyzátoronh pri teplote 60 až 280 °C a tlaku 0,1 až 30 MPna vytvořený N-alkyipyro 1idonu sa z ruakčného produktu izoluje neskonvertovaný monoalkylamxda připadne rozpúštadlo sa regeneruje a s výhodou recirkuluje. Výhodou postupu podlá tohto vynálezu je široká dostupnost východiskových surovin, príčommošno využit aj vedíajšie produkty z výroby £talanhydridu, dalej skutočnost, že možno pracovatpri poměrně nízkých tlakoch a dosahuje sa vysoká selektivita. -

Ako východiskové suroviny sa pouŽívajú hlavně anhydridy kyseliny jantárovej a a. cínovéj-případné znečistěné aj inými látkami, menej vhodné, ale použitelné sú aj kyseliny maleinová ajantarová. Alkylamínv sa móžu použit ako čisté látky, ale tiež zmesi alkylamíno »

Hydrogenácia alkylamidov sa uskutočňuje na známých hydrogenačných katalyzátoroch ra bázeaspoň jedného v. kovov alebo aspoň jednej zlúčeniny kovov I.b, II,b, VI» b, VII.b a Vílí. sku-piny periodického systému prvkov. K naj vhodnej š ím však patria mednato-zinočnaté a mednato-zi-nočnato-chromité katalyzátory, dalej Raney kobalt a Raney nikel, Raney med, potom kysličníkykobaltu, mědí, niklu, samotné alebo na nosíčoch, dalej vzácné kovy, najmá na nosiČoeh.

RozpúŠtadlom móže byt akékolveb organické rozpúštadlo, ale najvbodnejšie je používatN-alkyl-2-pvrolidÓn alebo zmes N~alkyl;-2-pyrolidónov, ktoré sú cieíom výroby, a reakčný pro-dukt. V kontinualnych výrobniach sa postupuje najčastejsie tak,fze sa začne používat přísluš-ný alkyl-2-pyrolidon ako rozpúštadlo a v dalŠom bývá už rozpúštádlcm surový reakčný produkt.Proces sa može uskutočňovaf di skontinuálne, polokontinuálne, alebo kontinuálně. .

Maleinanhydrid alebo anbydrid kyseliny jantárovej reakciou $ alkylamínom reaguje za tvor-by N-substituovaného amidu kyseliny maleíuovej, resp. jantárovej,

CH-C(\ ’ CH-CONH-R li >°*k-nh2 -----> li

CH-C0' CH-COOH ktorý sa v dalšom hydrogenuje na N-alkylpyrolidÓn .212181 2

CK-CONH-R li

Cfl-COOH 3H„ ch2-co.

N-R

Tak v případe výroby N-metylpyroiidonu sa napr. připravený N-metylmonoamid kyseliny ma-leinovej rozpustí v cielovom produkte, t. j. v N-metylpyrolidone. Týmto sa proces zjednodušía vo fáze delenia je menej energeticky náročný. V případe pouSíitia iného rozpúšťadla pr e N-substituovaný monoamid sa prihliada okrem rozpustnosti aj k možnosti dobrého oddelenia destilá-ciou alebo rektifikáciou.

Do rotacneho autoklavu o bojeme 0,5 dm' z nehrdzavějúcej ocele sa naváži 80 g U-metyl-monoatnídu kyseliny maleinovej, ktorý je rozpuštěný v 220 cm3 N-metylpyro 1 idonu. flfcl.ej sa přidá20 g mednato-zinočnato-chromitého katalyzátora .· Autokláv sa uzavrie, vzduch sa vytěsní vodí-kom a s ním sa na.tlač.í na tlak 12 MPa. Obsah autoklávu sa vyhřeje na 120 °C a pri tejto teplote sa udržiava počas 1 ti. V cfalSej fáze sa autokláv vyhřeje na 250 °C. Pri tejto teplote saudržiava dalšie 3 h. Po vychladnut i autoklávu sa obsah analyzuje a dělí. Výúažok N-mety 1 pyro -íidónu z N-metylmonoamidu kyseliny maleinovej je 92 Z. Příklad 2

Postupuje sa podobné ako v příklade 1, len s tým rozdielom, že sa pracuje pri nižšom tla-ku, tlak vodíku pri tep.lote miestnosti je len 6,0 MPa. Po skončení reakcie a schl^dnutí sareakčný produkt izoluje a analyzuje. Výfažok N-metylpyrolidónu je 84 Z. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 1, len s tým, že sa připravuje N-butylp.yrolidón hydrogenáciouN-butylmonoamidu kyseliny jantárovej a ako·hydrogenačný katalyzátor sa používá mednato-zinoč-natý katalyzátor pri teplote hydrogenácie 250 °C. Vyrobí sa N-.butylpyrolidon vo výtažku 81 Z. P r í k 1 a d » 4

Postup syntézy N-raetylpyrolídón.u sa uskutočňuje v prietočnom skrápanom reaktore s nápl-ňou mednato-zinočnatého katalyzátora. Roztok N-raetylamídu kyseliny maleinovej v N-metylpyro-lidone sa do reaktora dávkuje v množstve 1,2 molu.dm^^.h . Teplota v reaktore sa udržiavapri teplote 240 °C a tlak je 7,0 MPa. Vodík recirkulu.je cirkulačným kompresorom po odděleníod kvapalnej fázy a spotřebovaný podiel sa doplňuje zo zásobníka čerstvého vodíka, Reakčnýprodukt sa dělí a analyzuje chromatografiou kvapalina-plyn, pričom N-metyIpyrolidon sa získávávo výtažku 78 %. P. r í k 1 a d 5 v «3 ►

Do autoklávu o objeme o,5 dm , Specifikovaného v příklade 1, sa dá 100 g N-dodecylamidukyseliny maleinovej, 100 g dodecy1-2-pyro1idonu, 1 g platino-réniového katalyzátora /0,2 X Pta 0,1 5S Re na gama AlgO^/, 6 g Raney médi a 3 g Raney kobaltu. Po odstranění vzduchu sa vove-die vodík a hydrogenácia sa uskutočňuje počas 4 tiodín pri teplote 140 až 160 °C a pracovnomtlaku 14 až 16 MPa, udržovanom dotláČaníra vodíka. Dosiahne sa výtažok 78 N-dodecyl-2-pyro-lidonu.

Claims (2)

1. 3 212181 PREDMET VYNÁLEZU

   1, Spoaob výroby N-alkyl-2-pyrolidonu alebo zmesi N-alkyl-2-pyrolidónov s počtom uhlíko-vých atómov v alkyle 1 až 20 na báze monoalkylamidov kyseliny jantárovej a/alebo maleinovej,vyznačujúcí sa tým, že z anhydridu kysďliny jantárovej a/alebo maleínanhydridu, s výhodou v prostředí organického rozpúšřadla a alkylamínu o počte uhlíkových atómov v alkyle 1 až 20sa vytvoří monoalkylamid a tento sa v dalšom, s výhodou za přítomnosti organického rozpuštad-la, hydrogenuje na hydrogenačných katalyzátoroch prí teplote 60 až 280 °C a tlaku 0,1 az30 MPa a vytvořený N-alkylpyrolidon sa z reakcného produktu izoluje, neskonvertovaný monoalkylamid a připadne rozpúščadlo sa regeneruje a s výhodou recirkuluje.
2. 2. SpSsob výroby N-alkyl-2-pyrolidónu podlá bodu 1, vyznačujúcí sa tým, že rozpúščadlomje N-alkyl-2-pyrolidón, ktorý je cielom výroby alebo reakčný produkt. Severografia, n. p., závod 7, Most