CS217992B2

CS217992B2 - Method of making the di-n-propylvinegar acid

Info

Publication number: CS217992B2
Application number: CS811001A
Authority: CS
Inventors: Michel Chignac; Claude Grain; Charles Pigerol
Original assignee: Sanofi Sa
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1981-02-11
Publication date: 1983-02-25
Also published as: PL229649A3; IE810264L; ES8301873A2; AT370718B; DK154640B; IT8119684A0; NZ196174A; PL129543B3; FR2475536B2; ES499362A0; DK154640C; DK53781A; AR225211A1; FR2475536A2; ATA69381A; AU535655B2; NL191439C; IT1210984B; AU6722681A; CH646681A5

Description

Způsob výroby di-n-propyloctové kyseliny z di-n-propylaoetamidu získávaného· hydrolýzou di-n-propylacetonitrilu v prostředí koncentrované kyseliny sírové spočívá v tom, že se po skončení hydrolýzy přidává do reakční směsi obsahující di-n-propyřacetamid voda v množství potřebném ke snížení koncentrace kyseliny sírové na 60 % a tato směs se zahřívá za varu po dobu 4 až 6 hodin a vzniklá di-n-propyloctová kyselina se z reakční směsi oddělí přeháněním vodní párou.

Vyráběná kyselina je účinnou součástí antiepilepticky působících přípravků.

Vynález se týká způsobu výroby kyseliny di-n-proopyloctové z· di-n-propylacetamidu.

V patentu č. 197 291 je popsán způsob výroby kyseliny ' di-n-propyloctové · z di-n-propylaceitonitrilu v následujících třech . postupných reakčních stupních:

V prvním stupni se di-n-pnopylacetonitril hydrolyzuje ' v prostředí koncentrované kyseliny sírové na di-n-propylacetamid:

CH-Ce N

HzO

H*íeo%J

CH-C-NH, ”-^C3^H<

(stupeň 1).

Ve druhém reakčním stupni se di-n-propylacetamid, aniž by se izoloval, podrobí diazotaci dusitanem sodným v prostředí vodné kyseliny sírové:

Cti~C-NH_z + NaNO_z < HSO* ¹ .n-C 3 * + N_z+ H_z0 + NaHSO^

Ve třetím stupni se vzniklá kyselina di-n-propyloctová isoluje rektifikací reakční směsi.

Uvedený postup má však určité nevýhody. V prvé řadě vyžaduje použití dusitanu sodného, který je jedovatou sloučeninou; jeho LDso je 180 mg/kg při orálním podání u krys. Dále se při používání dusitanu tvoří dusitanové a dusičnanové ionty, které kontaminují žádanou kyselinu di-n-propyloctovou. · Přítomnost valeronitrilu jakožto nečistoty ve výchozím di-n-propyiacetonitrilu vede dále v průběhu uvedeného reakčního- postupu ke vzniku kyseliny valerové, která uděluje konečnému produktu velmi nepří(stupeň 2). jemný zápach. Posléze, za reakčních podmínek v prostředí koncentrované kyseliny sírové, dochází ke snižování výtěžků a tím ke snižování produktivity postupu.

Způsobem podle vynálezu lze , zmíněné nevýhody odstranit.

Způsob výroby kyseliny di-n-propyloctové podle vynálezu se vyznačuje tím, že se při něm · nepoužívá · dusitanu sodného, ale že se di-n-propylacetamid získaný hydrolýzou výchozího di-n-propylacetonitrilu koncentrovanou kyselinou sírovou kontinuálně hydrolyzuje, po přidání vody, -zředěnou kyselinou sírovou podle reakční rovnice:

O

CH-C-NH_Z а-С₃Н₇\ и ' n-CjH;

H_ZO

-------->

Н₂ЗОц.

(60%)

3^7\ i?

CH-C-OH ♦ (NH^SOif.

Jinými slovy, způsob podle vynálezu spočívá v tom, že se po skončení 1. stupně podle patentu č. 197 291 přidá do· reakčního prostředí takové množství vody, aby se koncentrace kyseliny sírové snížila na 55 až 65 %, výhodně na 60 %, a že se potom pokračuje v zahřívání reakční směsi k varu pod zpětným chladičem asi při 125 až 128 °C (stupeň 3). po dobu 4 až 6 hodin, čímž se dosáhne kvantitativní přeměny amidu na žádanou kyselinu.

Podstata výroby di-n-propyloctové kyseliny z di-n-propylacetamidu získávaného hydrolýzou di-n-propylacetonifrilu v prostředí koncentrované kyseliny sírové způsobem podle vynálezu je tudíž v t^m, že se po skončení hydrolýzy di-n-propyliacetonitrilu na di-n-propylacetamid přidává do reakční směsi obsahující di-n-propylacetamid veda v množství potřebném ke snížení koncentrace kyseliny sírové na 60 % a tato směs se zahřívá za varu po dobu 4 až 6 hodin a vzniklá di-n-propyloctová kyselina se z reakční směsi oddělí přeháněním vodní parou.

Kromě odstranění používání dusitanu a kromě toho, že se pracovní podmínky dodržují mnohem snadněji, dovoluje způsob podle vynálezu získávat kyselinu di-n-propyloctovou prostou výchozího nitrilu, a hlavně prostou di-n-propylacetamidu. Jak je podrobněji popsáno v následujících příkladech, vzroste produktivita vzhledem ke kyselině di-n-propyloctové 2,5krát a výtěžek se zvýší z 92 na 98 %.

Dále za použití uvedeného zlepšeného· postupu lze získat kyselinu di-n-propyloctovou ve větší čistotě ve srovnání s kyselinou připravenou podle stupně 2 patentu číslo 197 291. Zmíněné zlepšení spočívá v tom, že se rektifikace reakční směsi nahradí izolací žádané kyseliny z reakční směsi přeháněním s vodní párou.

Autoři vynálezu zjistili, že izolace kyseliny přeháněním vodní parou je selektivnější, pokud se týká zbytkových nečistot, a to nejen vzhledem ke zbytkům výchozího nitrilu a amidu, ale i vzhledem ke zbytkům valeronitrilu a kyseliny valerové, jejíž obsah v konečném produktu se tímto postupem dá snížit na polovinu.

Izolace produktu p· řeháněním s vodní párou je dále i ekonomicky výhodnější než rektifikace, neboť vyžaduje méně investic.

Příznivý vliv způsobu izolace kyseliny di-n-propyloctové pomocí přehánění s vodní párou na její čistotu byl experimentálně prokázán následujícími pokusy:

Bylo · připraveno experimentální hydrolytické prostředí, odpovídající složením prostředí po provedení shora· popsaného třetího stupně:

kyselina · di-n-propyloctová [1 mol) obsahující· 0,35 · % kyseliny valerové 144 g 60% kyselina · sírová 730 g.

K uvedenému umělému prostředí byla poté přidávána známá množství kyseliny valerové · tak, aby se koncentrace této kyseliny postupně · zvyšovala od · 0,35 do 1 %. Do takto připravených prostředí byl potom· uváděn proud vodní páry za udržování objemu na konstantní hodnotě a za · zahřívání směsí na teplotu 130 °C. Objem vody potřebný pro provedení této operace · byl 1800 · ml/ /mol odděleného· konečného produktu. Výtěžek vyizolované kyseliny di-n-propyloctové byl prakticky kvantitativní. Produkt byl oddělen dekantací při teplotě místnosti a vysušen bezvodým · síranem sodným. Poté bylo analyticky stanoveno množství kyseliny valerové obsažené ve vyizolované látce. Dosažené výsledky jsou shrnuty v následujících tabulkách A a· B.

V tabulce A jsou uvedeny výsledky ze čtyř pokusů, ve kterých byla použita· různá· výchozí množství · kyseliny· valerové · v experimentálních hydrolytických prostředích.

V tabulce B jsou · uvedeny výsledky z· jedné kontinuální operace, při · které výchozí množství kyseliny valerové. · ve · shora zmíněném prostředí· bylo · 1 %. Byly sledovány změny množství kyseliny · valerové· v jednotlivých po sobě následujících frakcích kyseliny Ci-n-proρyloctové, získaných přeháněním vodní párou.

TABULKA A pokus výchozí obsah kyseliny množství kyseliny valerové v kyselině číslo valerové (%) di-n-propyloctové získané přeháněním · vodní parou [%)

1	0,35	0,2
2	0,60	0,3
3	0,80	0,4
4	1,00	0,5

TABULKA B

Obsah kyseliny valerové v jednotlivých frakcích získaných přeháněním vodní párou; výchozí obsah kyseliny valerové v surové kyselině di-n-propyloctové · před dělením je

1 %, tj. 1,44 g
postupné frakce číslo	hmotnost frakce (g)	množství kyseliny valerové v získané kyselině di-n-propyloctové (%)	odpovídající hmotnost kyselině valerové (g)
I	36	0,9	0,324
II	34	0,6	0,204
III	42	0,2	0,084
IV	32	0,1	0,032
celkem	144		0,644

Výtěžek regenerované kyseliny valerové: 44,72 %

Z výsledků provedených pokusů vyplývá, že . za použití ' izolace kyseliny di-n-propyloctové . přeháněním vodní párou způsobem podle vynálezu lze snížit množství kyseliny valerové v konečném produktu asi o 50 %.

Tato přednost uvedeného postupu podle vynálezu má velký význam vzhledem k velmi nepříjemnému zápachu, který udělují i velmi malá množství kyseliny valerové konečnému produktu.

Výhody způsobu podle vynálezu jsou blíže objasněny dále v příkladech provedení, které však vynález žádným způsobem neomezují.

Příklad!

Příprava kyseliny di-n-propyloctové

Do. baňky o obsahu 1000 ml, opatřené míchadlem, teploměrem, kapací nálevkou, která může být později nahrazena uváděcí trubicí pro vodní páru, a zpětným chladičem, se vnese . . 72 g destilované vody a za míchání se pomalu přidá 478 g . 92% kyseliny sírové, přičemž se teplota směsi udržuje pod 60 °C. Poté se najednou vnese 125,2 g (1 mol) ' di-n-propylacetonitrilu a teplota reakční směsi se zvýší na 100 °C. Tato teplota se udržuje 1 .. hodinu; . během. uvedené doby se nitril téměř úplně zhydrolyzuje na amid.

Koncentrace kyseliny sírové se potom sníží na 60 % přidáním. 185 · g destilované vody, reakční směs se vyhřeje k varu (teplota 125 až 130 °C) a refluxuje se po. dobu 5 hodin. Zpětný chladič se zamění -za sestupný píro destilaci za atmosférického tlaku a produkt se ze směsi oddělí zaváděním vodní páry uváděcí trubicí. Tato operace trvá 2,5 hodiny, což je doba potřebná k ukončení oddělování produktu v destilátu a odpovídá spotřebě . 1750 g vody.

Přehánění vodní párou se výhodně provádí za udržování konstantního objemu v 'tíaňce, což zvyšuje výtěžek a umožňuje, aby hydrolýza proběhla úplně.

Destilát se čiře rozdělí na dvě vrstvy. Objem destilátu lze omezit občasným odpouštěním vodného podílu; použití extrakčního činidla není nutné.

Organický podíl se vysuší azeoitro.pním

Claims

PřEDMĚT

Způsob výroby kyseliny di-n-propyloctové z di-n-propylacetamidu získaného ’hydrolýzou . .di-n-propylacetonitrilu v prostředí koncentrované kyseliny sírové, vyznačující se tím, že se po skončení hydrolýzy di-nna di-n-propylacetamid přidává do. reakční směsi Obsahující di-n8 oddestilováním vody za sníženého tlaku (při
2,67 kPa a 20 °C).

Uvedeným způsobem se získá 138,5 g kyseliny di-n-propyloctové (výtěžek 96,2 %), která se potom může dále čistit mžikovou destilací.

Příklad 2

Výroba kyseliny di-n-propyloctové

Do· smaltovaného reaktoru o objemu 200 litrů, opatřeného refluxním zařízením, míchadlem a spodní výpustí, s možností vyhřívání párou pod tlakem 0,6 MPa a chlazení vodou, se vnese 0,657 kg destilované vody. Za míchání a udržování teploty v rozmezí 50 až 60 cc se přidá 2,085 litrů (3,753 kg) 94% kyseliny sírové. Po 15 minutách míchání se zkontroluje koncentrace kyseliny . sírové; koncentrace má být 80 ± 1 % hmotnostní. Teplota zředěné kyseliny se zvýší na 100 °C a vnese se 1 kg di-n-propylacetonitrilu. Reakce je exotermní a teplota se udržuje na 100 °C chlazením reaktoru proudící vodou. Po přidání nitrilu se teplota reakční směsi na uvedené hodnotě udržuje za míchání ještě 1 hodinu. Koncentrace kyseliny sírové se potom sníží na 60 % 'hmotnostních přidáním 1,470 kg destilované vody, přičemž se teplota udržuje mírným přihříváním na 100 °C. Reakční směs se zahřeje k varu na 125 až 128 °C, refluxuje Se pó dobu 6 hodin a poté se ochladí asi na 30 °C. Míchání se zastaví a směs .se nechá rozdělovat n'a dvě. vrstvy asi 30 minut; po uvedené době se spodní matečné louhy obsahující kyselinu sírovou odpustí. Získá se asi 3,5 litru, tj. asi 5 kg matečných louhů, které obsahují podle titračního stanovení 59 % kyseliny sírové. Organický. podíl se promyje 1,333 kg destilované vody, se kterou se míchá při 30 °C asi po dobu 30 minut. Po· dalších 30 minutách stání se .oddělená spodní vodná vrstva (1,4 kg) .odpustí. Potom se surová kyselina di-n-propyloctová* obsahující malý podíl vody rovněž vypustí a zfiltruje. Získá se 1,12 kg kyseliny di-n-propyloctové obsahující asi 1 % vody; výtěžek 97 až 98 procent.

VYNALEZU

-propylacetamid voda v množství potřebném ke snížení koncentrace kyseliny sírové na 60 % a tato směs se zahřívá za va.ru po dobu 4 až 6 hodin a vzniklá di-n-propyloctová kyselina se z reakční směsi oddělí přeháněním vodní párou.