CZ288021B6 - Způsob výroby aminopropionitrilů - Google Patents
Způsob výroby aminopropionitrilů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ288021B6 CZ288021B6 CZ19931209A CZ120993A CZ288021B6 CZ 288021 B6 CZ288021 B6 CZ 288021B6 CZ 19931209 A CZ19931209 A CZ 19931209A CZ 120993 A CZ120993 A CZ 120993A CZ 288021 B6 CZ288021 B6 CZ 288021B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- acrylonitrile
- aminopropionitriles
- ammonia
- reaction
- preparation
- Prior art date
Links
- 150000008362 aminopropionitriles Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 4
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 18
- AGSPXMVUFBBBMO-UHFFFAOYSA-N beta-aminopropionitrile Chemical compound NCCC#N AGSPXMVUFBBBMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- -1 phthalic acid imide Chemical class 0.000 description 12
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 10
- AGSPXMVUFBBBMO-UHFFFAOYSA-O beta-ammoniopropionitrile Chemical compound [NH3+]CCC#N AGSPXMVUFBBBMO-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 8
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- SBAJRGRUGUQKAF-UHFFFAOYSA-N 3-(2-cyanoethylamino)propanenitrile Chemical compound N#CCCNCCC#N SBAJRGRUGUQKAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCGCCTGNWPKXJL-UHFFFAOYSA-N 3-(2-cyanoethoxy)propanenitrile Chemical compound N#CCCOCCC#N BCGCCTGNWPKXJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDIMNXJSMJSDSB-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-methylpropanenitrile Chemical compound NCC(C)C#N GDIMNXJSMJSDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSGYTJNNHPZFKR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropanenitrile Chemical compound OCCC#N WSGYTJNNHPZFKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical class NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical class NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007098 aminolysis reaction Methods 0.000 description 1
- UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N beta-alanine Chemical compound NCCC(O)=O UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L calcium D-pantothenic acid Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L 0.000 description 1
- 229960002079 calcium pantothenate Drugs 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 229910000311 lanthanide oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFXSXYCSPVKZPF-UHFFFAOYSA-N methoxyperoxymethane Chemical compound COOOC OFXSXYCSPVKZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N o-dicarboxybenzene Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- BLTPNRTWCHWASU-UHFFFAOYSA-N propane-1,1,1-triamine Chemical class CCC(N)(N)N BLTPNRTWCHWASU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diamine Chemical compound CCC(N)N GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Natural products NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Způsob výroby aminopropionitrilů obecného vzorce I, ve kterém R představuje atom vodíku nebo methylovou skupinu, reakcí amoniaku s akrylonitrilem obecného vzorce II, ve kterém substituent R má výše uvedený význam, spočívá v tom, že se reakce provádí při molárním poměru reakčních složek amoniaku a akrylonitrilu od 1:1 do 500:1 na oxidu prvku z druhé a/nebo třetí a/nebo čtvrté hlavní skupiny periodického systému prvků, z druhé až šesté vedlejší skupiny periodického systému prvků, kyselém zeolitu, fosfátu a/nebo heteropolykyselině nebo jejich směsi, jako na heterogenním katalyzátoru, za teploty od 40 do 180 .degree.C a tlaku od 1,0 do 35,0 MPa.ŕ
Description
Způsob výroby aminopropionitrilů
Oblast techniky
Tento vynález se týká nového a zlepšeného způsobu výroby aminopropionitrilů reakcí amoniaku, použitého v přebytku, s akrylonitrilem na heterogenním katalyzátoru za zvýšené teploty a při zvýšeném tlaku.
Dosavadní stav techniky
V publikaci J. Chem. Soc., 1369 až 1371 (1947) je popsána reakce a>-bromalkylkyanidů s draselnou solí imidu kyseliny fialové a následující reakce z hydrazinhydrátem. Tento způsob je však nevhodný například pro technickou výrobu nitrilu kyseliny 3-aminopropionové.
Z US patentu č. 3 174 992 A je známa reakce ethylenkyanhydrinu s amoniakem na vlhkém Raneyově niklu za teploty okolo 100 °C při tlaku reakčního prostředí. Reakce probíhá neuspokojivě s výtěžkem 54 %.
Nitril kyseliny 3-aminopropionové a bis-(2-kyanethyl)amin se získají v nepříznivém poměru 2 : 1 také technicky nákladným nepřímým způsobem přes nitril kyseliny 2-methoxypropionové, reakcí s amoniakem v přítomnosti Raneyova kobaltu za teplot od 65 do 80 °C a při tlaku
16,5 MPa podle způsobu popsaného v německém spise DE-A 10 03 740.
Pro výrobu nitrilu kyseliny 3-aminopropionové přímou reakcí akrylonitrilu s amoniakem je známo, že bezvodý amoniak za teploty místnosti nereaguje s akrylonitrilem, nýbrž naopak se může použít jako stabilizátor pro akrylonitril (US patent č. 2 432 511 A). Z US patentu č. 2 401 429 A je známé, že se po 2 dnech z akrylonitrilu a kapalného amoniaku za teploty místnosti může izolovat vedle 76 % bis-(2-kyanethyl)etheru také 11 % nitrilu kyseliny 3aminopropionové. Za teploty 90 °C reaguje akrylonitril za tlaku s kapalným amoniakem na 3aminopropionitril ve výtěžku 12,5 % (DE-A 598 185).
Dále je známo, že přídavek protických rozpouštědel výhodně působí na adici amoniaku na akrylonitril. Přídavek vodní páry ke směsi sestávající z akrylonitrilu a amoniaku je znám například z Chem. Abstr., sv. 83, 26879. Obvykle se však používá vodného amoniaku při teplotním rozmezí od 80 do 130 °C. Při poměru amoniaku, akrylonitrilu a vody odpovídajícímu 5 až 15 : 1 : 5 až 20 se získá 3-aminopropionitril vedle bis-(2-kyanethyl)aminu ve výtěžku 57 až 80 % (například US patent č. 3 935 256 A, kde je uveden výtěžek 62 %, DE-A 24 36 651, kde je uveden výtěžek 70%, US patent č. 2 448 013 A, kde je uveden výtěžek 78%, US patent č. 2 019 903 A, kde je uveden výtěžek 59% nebo Org. Syn. 27, 3-5 (1947), kde je uveden výtěžek 57 %).
V US patentu č. 3 935 256 je zveřejněn způsob výroby di-kalciumpanthotenátu, při kterém je v prvním kroku popsána syntéza β-aminopropionitrilu prováděná reakcí vodného roztoku amoniaku s akrylonitrilem při zvýšené teplotě v nepřítomnosti katalyzátoru s výtěžkem 82 %.
Nevýhody těchto způsobů, založených na použití vodného amoniaku, se ukazují při zpracování, popřípadě dalším zpracování vyprodukované směsi:
- destilačně se odstraňuje přidaná voda při způsobu cirkulačního zpracování, kterého je zapotřebí v důsledku velkých množství amoniaku,
- ztrácí se selektivita na nitril kyseliny 3-aminopropionové při oddělování od amoniaku a vody,
-1 * »
- dochází k hydrolýze nitrilových skupin,
- nastává poškození katalyzátoru při následující hydrogenaci.
Z Przemyst. Chem. 44(2), 85 (1965), popřípadě GB patentu č. 642 409 A jsou známy způsoby, při kterých se přídavkem 15 až 20 ekvivalentů methanolu dosahuje výtěžku 81 % 3-aminopropionitrilu. Tvorba vedlejších produktů methylací zamezuje technickému použití způsobu. Výtěžku 68 % 3-aminopropionitrilu se naproti tomu dosáhne přídavkem 3 ekvivalentů terc.butanolu (US patent č. 2 742 491 A).
Výroba 3-aminopropionitrilu popsaná v DE-A 24 36 651, ke které dochází aminolýzou bis-(2kyanethyl)aminu prováděnou působením amoniaku, vyžaduje teploty od 130 do 170 °C a probíhá velmi pomalu, s reakční dobou až do 165 minut.
US patent č. 4 967 006 A se týká společné výroby propandiaminu a alkylovaných aminopropandiaminů. Příklad 1 tohoto patentu popisuje reakci vodného amoniaku s akrylonitrilem v nepřítomnosti katalyzátoru za vzniku směsi, která sestává z 39,1% hmotnostních aminopropionitrilu a 59,3 % hmotnostních iminobispropionitrilu. Nevýhodou této syntézy aminopropionitrilu je malý výtěžek.
US patent č. 1 992 615 A zveřejňuje v příkladu 1 reakci vodného kapalného amoniaku s akrylonitrilem v nepřítomnosti katalyzátoru na směs sestávající z 35 dílů β-aminopropionitrilu a 185 dílů imino-di-3-propionitrilu. Také při této syntéze β-aminopropionitrilu je nevýhodný neuspokojující výtěžek.
Tento vynález má proto za úkol pomoci odstranit svrchu uvedené nedostatky. Taková cesta vede přes použití heterogenního katalyzátoru, který v žádném z dokumentů náležejících k dosavadnímu stavu techniky nebyl použit.
Podstata vynálezu
Vynálezem je nový a zlepšený způsob výroby aminopropionitrilů obecného vzorce I
R
I N2H-CH2-CH-CN (I), ve kterém
R znamená atom vodíku nebo methylovou skupinu, reakcí amoniaku s akrylonitrilem obecného vzorce II
R
I H2C=C-CN (II), ve kterém substituent
R má svrchu uvedené významy, jehož podstata spočívá vtom, že se reakce provádí při molámím poměru reakčních složek amoniaku a akrylonitrilu obecného vzorce II od 1 : 1 do 500 : 1 na oxidu prvku z druhé a/nebo třetí a/nebo čtvrté hlavní skupiny periodického systému prvků, z druhé až šesté vedlejší skupiny
-2CZ 288021 B6 periodického systému prvků, kyselém zeolitu, fosfátu a/nebo heteropolykyselině nebo jejich směsi, jako je heterogenním katalyzátoru, za teploty od 40 do 180 °C a tlaku od 1,0 do 35,0 MPa.
Způsob podle tohoto vynálezu se dá provést takto:
Reakce se může provádět diskontinuálně nebo s výhodou kontinuálně za teploty od 40 °C do 180 °C a tlaku od 1,0 do 35,0 MPa. Výhodný kontinuální způsob je možno provádět za teploty od 40 do 150 °C a tlaku od 1,0 do 20,0 MPa, s výhodou za teploty od 50 do 120 °C a tlaku od 15,0 do 23,0 MPa.
Obvykle se používá amoniak, který obsahuje od 0 do 5 % hmotnostních vody, účelně v podstatě bezvodý amoniak (obsah vody 0 až 1 % hmotnostní), zvláště výhodně s obsahem vody 0,1 až 1 % hmotnostní, který se nechá reagovat s akrylonitrilem v molámím poměru od 1 : 1 do 500 : 1, s výhodou od 2 : 1 do 100 : 1, zvláště výhodně od 10 : 1 do 80 : 1. Amoniak, který nezreagoval při reakci, se může bez zhoršení výtěžku aminopropionitrilu technicky jednoduchým způsobem zavádět zpět do reakce (způsob cirkulačního zpracování).
Obecně se nepoužívá žádné rozpouštědlo, avšak může se popřípadě použít inertní rozpouštědlo, například ethery, jako dibutylether, tetrahydrofuran, dimethoxyether, nebo například uhlovodíky, jako je cyklohexan, benzen a toluen, v množství od 0 do 500 % hmotnostních, s výhodou od 50 do 200 % hmotnostních, vztaženo na akrylonitril obecného vzorce II.
Při reakci se s výhodou dodržuje zatížení katalyzátoru od 0,1 do 10 g, s výhodou od 0,1 do 2 g akrylonitrilu na každý gram katalyzátoru a hodinu.
Jako heterogenní katalyzátory se zvláště hodí kyselé a/nebo bazické, popřípadě amfotemě působící oxidy prvků z druhé, třetí nebo čtvrté hlavní skupiny periodického systému prvků, zvláště různé modifikace oxidu hlinitého a oxidu křemičitého ve formě silikagelu, rozsivkové zeminy, křemenu nebo jejich směsí, stejně jako z druhé až šesté vedlejší skupiny periodického systému prvků nebo jejich směsi. Jako další výhodné katalyzátory se jmenují oxid zinečnatý, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý, oxidy vanadu, oxid niobičný, oxid boritý, oxidy chrómu, oxidy molybdenu, oxidy wolframu nebo směsi těchto oxidů. Také směsi těchto oxidů s oxidem hlinitým se hodí pro tuto reakci. Další katalyzátory pro způsob podle tohoto vynálezu jsou zeolity, fosfáty nebo heteropolykyseliny.
Jako heterogenní katalyzátory se hodí dále oxid lanthanitý a/nebo oxidy lanthanidů, jako oxid ceru, praseodymu a neodymu, výhodně oxid čeřitý nebo směsi těchto oxidů s kysele a/nebo bazicky nebo amfotemě působícími oxidy prvků z druhé, třetí a čtvrté hlavní skupiny periodického systému prvků, obzvláště různé modifikace oxidu hlinitého a oxidu křemičitého ve formě silikagelu, rozsivkové zeminy nebo jejich směsi.
Průmyslová využitelnost
Aminopropionitrily obecného vzorce I používané při tomto způsobu jsou:
nitril kyseliny 3-aminopropionové a
3-aminoizobutyronitril.
Způsobem podle tohoto vynálezu vyrobitelné aminopropionitrily obecného vzorce I jsou meziprodukty pro výrobu diaminů, kyselin aminokarboxylových nebo amidů kyselin aminokarboxylových.
-3CZ 288021 B6
3-Aminopropionitril obecného vzorce I, vyrobitelný způsobem podle tohoto vynálezu se hodí jako meziprodukt pro výrobu:
- β-aminokyselin: β-alanin —> prekurzor pro panthotenát vápníku, za použití hydrolýzy (DE-A
23 236),
- 1,3-propylendiamin: používá se ve farmaceutických prostředcích, polyamidech a při ochraně dřeva (DE-A 32 48 326, DT 20 04 405).
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Trubkovitým reaktorem naplněným 19,8 g oxidu křemičitého (ve formě drti o velikosti částic 1 až 3 mm) se za teploty 90 °C a tlaku 18,0 MPa čerpá směs 270 ml kapalného amoniaku a 20 ml akrylonitrilu (zatížení 0,8 g akrylonitrilu na 1 gram katalyzátoru za hodinu). Konverze činí 99 %. Po provozní době v trvání 100 hodin má odcházející reakční směs toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografii):
85,1 % hmotnostního 3-aminopropionitrilu,
13,0 % hmotnostních bis-(2-kyanethyl)aminu a
0,9 % hmotnostního akrylonitrilu.
Příklad 2
Trubkovým reaktorem naplněným 20,7 g borzeolitu ZBM-11 (poměr oxidu křemičitého k oxidu boritému odpovídá 33,9, ve formě podobné provazci o délce 2,5 mm) se čerpá za teploty 130 °C a tlaku 18,0 MPa směs, která sestává z 280 ml kapalného amoniaku a 21 ml akrylonitrilu (zatížení 0,8 g akrylonitrilu na gram katalyzátoru za hodinu). Po provozní době v trvání 4 hodin činí konverze 94 % a odcházející reakční směs má toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografii):
84,7 % hmotnostních 3-aminopropionitrilu,
14,3 % hmotnostních bis-(2-kyanethyl)aminu a
3,0 % hmotnostních akrylonitrilu.
Příklad 3
Přes 28 g zeolitu ZSM-11 (poměr oxidu křemičitého a oxidu hlinitého odpovídá 145,7, ve formě podobné provazci o délce 2,5 mm), umístěného v trubkovém reaktoru, se čerpá za teploty 110 °C a tlaku 18,0 MPa 275 ml kapalného amoniaku a 20 ml akrylonitrilu (zatížení 0,57 g akrylonitrilu na gram katalyzátoru za hodinu). Po provozní době v trvání 4 hodin má odcházející reakční směs toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografii):
80,0 % hmotnostních 3-aminopropionitrilu,
14,9 % hmotnostních bis-(2-kyanethyl)aminu a
3,1 % hmotnostních akrylonitrilu.
-4CZ 288021 B6
Příklad 4
280 ml kapalného amoniaku a 20 ml akrylonitrilu se vede přes 33 g směsi oxidu hlinitého a oxidu křemičitého v poměru 8 : 2 (velikost zrna 2 až 3 mm), která je naplněna v trubkovém reaktoru (zatížení odpovídá 0,48 g akrylonitrilu na gram katalyzátoru za hodinu). Při teplotě 90 °C a tlaku 18,0 MPa se po reakční době v trvání 48 hodin při konverzi 100% získá odcházející reakční směs tohoto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografií):
90.6 % hmotnostních 3-aminopropionitrilu,
9,4 % hmotnostních bis-(2-kyanethyl)aminu.
Příklad 5
Přes 33 g oxidu hlinitého (velikost zrna 1 až 33 mm), který je naplněn do trubkového reaktoru, se čerpá 290 ml kapalného amoniaku a 20 ml akrylonitrilu (zatížení odpovídá 0,48 g akrylonitrilu na gram katalyzátoru za hodinu) za teploty 55 °C a tlaku 18,0 MPa. Po provozní době v trvání 400 hodin se dosáhne konverze 97 % a izoluje se odcházející reakční směs tohoto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografií):
77.6 % hmotnostního 3-aminopropionitrilu,
20.2 % hmotnostního bis-(2-kyanethyl)aminu a
2,2 % hmotnostního akrylonitrilu.
Příklad 6
Trubkovým reaktorem, který je naplněn 125 g oxidu čeřitého (ve formě drti o velikosti částic 1 až mm), se za teploty 90 °C a tlaku 20,0 MPa čerpá směs sestávající z 275 g kapalného amoniaku a 20,7 ml/h akrylonitrilu (zatížení odpovídá 0,13 g akrylonitrilu na 1 gram katalyzátoru za 1 hodinu). Konverze činí 92 %. Po provozní době v trvání 50 hodin má odcházející reakční směs toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografií):
59,1 % hmotnostního 3-aminopropionitrilu,
30.6 % hmotnostního bis-(2-kyanethyl)aminu a
10.3 % hmotnostního akrylonitrilu.
Příklad 7
Trubkovým reaktorem, který je naplněn 35,5 g katalyzátoru sestávajícího ze směsi oxidu hlinitého a oxidu čeřitého (v poměru 70 % hmotnostních k 30 % hmotnostním, ve formě drti o velikosti částic 1 až 2 mm), se za teploty 50 °C a tlaku 20,0 MPa čerpá směs sestávající z 276,6 ml/h kapalného amoniaku a 21,5 ml/h akrylonitrilu (zatížení 0,49 g akrylonitrilu na 1 gram katalyzátoru za 1 hodinu). Konverze činí více než 99 %. Po provozní době v trvání 70 hodin má odcházející reakční směs toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografií):
77,0 % hmotnostních 3-aminopropionitrilu,
22.4 % hmotnostního bis-(2-kyanethyl)aminu a
0,7 % hmotnostního akrylonitrilu.
Příklad 8
Trubkovým reaktorem, který je naplněn 35,5 g katalyzátoru sestávajícího ze směsi oxidu hlinitého a oxidu čeřitého (v poměru 70 % hmotnostních k 30 % hmotnostním, ve formě drti o velikosti částic 1 až 2 mm), se čerpá za teploty 70 °C a tlaku 20,0 MPa směs sestávající ze 273,3 ml/h kapalného amoniaku a 16,5 ml/h akrylonitrilu (zatížení 0,38 g akrylonitrilu na 1 gram katalyzátoru za 1 hodinu). Konverze činí více než 99 %. Po provozní době v trvání 30 hodin má odcházející reakční směs toto složení (kvantitativně stanoveno plynovou chromatografií):
85,4 % hmotnostního 3-aminopropionitrilu,
14,0 % hmotnostního bis-(2-kyanethyl)aminu a
0,6 % hmotnostního akrylonitrilu.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby aminopropionitrilů obecného vzorce IRI N2H-CH2-CH-CN (I), ve kterémR znamená atom vodíku nebo methylovou skupinu, reakcí amoniaku s akrylonitrilem obecného vzorce IIRI H2C=C-CN (II), ve kterém substituentR má svrchu uvedené významy, vyznačující se tím, že se reakce provádí při molámím poměru reakčních složek amoniaku a akrylonitrilu od 1 : 1 do 500: 1 na oxidu prvku z druhé a/nebo třetí a/nebo čtvrté hlavní skupiny periodického systému prvků, z druhé až šesté vedlejší skupiny periodického systému prvků, kyselém zeolitu, fosfátu a/nebo heteropolykyselině nebo jejich směsi, jako na heterogenním katalyzátoru, za teploty od 40 do 180 °C a tlaku od 1,0 do 35,0 MPa.
- 2. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, žeR představuje atom vodíku.
- 3. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako heterogenní katalyzátor použije kyselý heterogenní katalyzátor.
- 4. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, že se používá amoniak s akrylonitrilem obecného vzorce II, ve kterém R má význam uvedený výše, v molámím poměru od 10 : 1 do 80 :1.-6CZ 288021 B6
- 5. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, reakce provádí za teploty od 50 do 120 °C.
- 6. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, reakce provádí za tlaku od 15,0 do 23,0 MPa.že se že se
- 7. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, jako heterogenní katalyzátor použije oxid křemičitý.
- 8. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, jako heterogenní katalyzátor použije oxid hlinitý.
- 9. Způsob výroby aminopropionitrilů podle nároku 1, vyznačující se tím, jako heterogenní katalyzátor použije směs oxidu křemičitého a oxidu hlinitého.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/921,660 US5247120A (en) | 1991-08-03 | 1992-07-30 | Preparation of aminopropionitriles |
| CZ19931209A CZ288021B6 (cs) | 1991-08-03 | 1993-06-18 | Způsob výroby aminopropionitrilů |
| EP93109817A EP0630885B1 (de) | 1991-08-03 | 1993-06-19 | Verfahren zur Herstellung von Aminopropionitrilen |
| ES93109817T ES2080559T3 (es) | 1991-08-03 | 1993-06-19 | Procedimiento para la obtencion de aminopropionitrilos. |
| DE59301114T DE59301114D1 (de) | 1991-08-03 | 1993-06-19 | Verfahren zur Herstellung von Aminopropionitrilen. |
| JP15866093A JP3342922B2 (ja) | 1991-08-03 | 1993-06-29 | アミノプロピオニトリルの製法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4125797 | 1991-08-03 | ||
| DE4215192 | 1992-05-08 | ||
| CZ19931209A CZ288021B6 (cs) | 1991-08-03 | 1993-06-18 | Způsob výroby aminopropionitrilů |
| EP93109817A EP0630885B1 (de) | 1991-08-03 | 1993-06-19 | Verfahren zur Herstellung von Aminopropionitrilen |
| JP15866093A JP3342922B2 (ja) | 1991-08-03 | 1993-06-29 | アミノプロピオニトリルの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ120993A3 CZ120993A3 (en) | 1995-01-18 |
| CZ288021B6 true CZ288021B6 (cs) | 2001-04-11 |
Family
ID=27509709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19931209A CZ288021B6 (cs) | 1991-08-03 | 1993-06-18 | Způsob výroby aminopropionitrilů |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5247120A (cs) |
| EP (1) | EP0630885B1 (cs) |
| JP (1) | JP3342922B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ288021B6 (cs) |
| DE (1) | DE59301114D1 (cs) |
| ES (1) | ES2080559T3 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4321273A1 (de) * | 1993-06-28 | 1995-01-05 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Aminopropionitrilen |
| CN101397266B (zh) * | 2008-10-30 | 2012-04-25 | 浙江大学 | 3-氨基丙腈的合成方法及所用的反应-精馏耦合装置 |
| CN107473986B (zh) * | 2017-08-07 | 2019-09-10 | 杭州鑫富科技有限公司 | 一种β-氨基丙腈回收方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1992615A (en) * | 1931-09-10 | 1935-02-26 | Ig Farbenindustrie Ag | Amino nitrile and process of producing same |
| US2019903A (en) * | 1933-06-24 | 1935-11-05 | Heitmann Rudolf | Manufacture of crinkled paper and the like |
| US2401429A (en) * | 1942-08-31 | 1946-06-04 | Frederick E Kung | Process for the production of 2-amino-carboxylic acid nitriles |
| US2432511A (en) * | 1943-02-16 | 1947-12-16 | American Cyanamid Co | Stabilization of acrylonitrile |
| US2448013A (en) * | 1944-12-26 | 1948-08-31 | Upjohn Co | Preparation of beta-aminopropionitrile |
| GB642403A (en) * | 1946-09-11 | 1950-09-06 | Boulton Aircraft Ltd | Improvements in and relating to controls for aircraft and other vehicles |
| US2742491A (en) * | 1953-02-10 | 1956-04-17 | Merck & Co Inc | Preparation of beta-aminopropionitrile |
| DE1003740B (de) * | 1955-03-02 | 1957-03-07 | Basf Ag | Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von ª‰-Aminopropionsaeurenitril und Bis-(ª‰-cyanaethyl)-amin |
| US3174992A (en) * | 1962-05-21 | 1965-03-23 | Dow Chemical Co | Method for making aminonitriles |
| SU457695A1 (ru) * | 1972-10-30 | 1975-01-25 | Уманский Витаминный Завод | Способ получени -аминопропионитрила |
| JPS5227138B2 (cs) * | 1973-07-30 | 1977-07-19 | ||
| US3935256A (en) * | 1974-09-06 | 1976-01-27 | Thompson-Hayward Chem. Co. | Process for the production of the calcium salt of pantothenic acid |
| DE3510876A1 (de) * | 1985-03-26 | 1986-10-02 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von aliphatischen dinitrilen |
| US4967006A (en) * | 1989-04-07 | 1990-10-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Coproduction of propanediamine and alkylated aminopropylamines |
-
1992
- 1992-07-30 US US07/921,660 patent/US5247120A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-06-18 CZ CZ19931209A patent/CZ288021B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-06-19 DE DE59301114T patent/DE59301114D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-19 ES ES93109817T patent/ES2080559T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-19 EP EP93109817A patent/EP0630885B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-29 JP JP15866093A patent/JP3342922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5247120A (en) | 1993-09-21 |
| CZ120993A3 (en) | 1995-01-18 |
| JPH0717934A (ja) | 1995-01-20 |
| ES2080559T3 (es) | 1996-02-01 |
| DE59301114D1 (de) | 1996-01-18 |
| JP3342922B2 (ja) | 2002-11-11 |
| EP0630885A1 (de) | 1994-12-28 |
| EP0630885B1 (de) | 1995-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5765883B2 (ja) | ケトキシムからのアミドの製造方法 | |
| CZ288021B6 (cs) | Způsob výroby aminopropionitrilů | |
| JP4142861B2 (ja) | 環状脂肪族の第１級ビシナルジアミンのシアノエチル化 | |
| EP0320783B1 (en) | Process for preparing alkylthioethylamine salts | |
| JPH04221325A (ja) | ２−ペンテンニトリルを用いたアミン類のシアノブチル化 | |
| US4628097A (en) | Process for the preparation of 2-amino-alkylpyridines | |
| US4247479A (en) | Process for the manufacture of aromatic amines from α, β-unsaturated cycloaliphatic ketoximes | |
| JPH0156062B2 (cs) | ||
| CZ150194A3 (en) | Process for preparing nitriles of aminopropionic acid | |
| JP3205618B2 (ja) | フツ素を含むアニリンの製造法並びにフツ素を含む新規アニリン | |
| US5600018A (en) | Preparation of glutaraldehyde | |
| US7973174B2 (en) | Process of making 3-aminopentanenitrile | |
| US3925378A (en) | Tetraalkyl pyrazines from alkanolamines by copper-chromite catalysis | |
| SK281655B6 (sk) | Spôsob výroby aminopropionitrilov | |
| US5334745A (en) | Preparation of 3-aminopropionitriles | |
| JPS5835179A (ja) | ピペラジンおよびピペラジン誘導体の製造方法 | |
| US5268499A (en) | Preparation of mixtures of 3-aminopropionitrile and ethylene cyanohydrin | |
| JPS59222449A (ja) | ジフエニルアミン及びアニリンの製法 | |
| JP3012399B2 (ja) | ジシクロヘキシルアミン類の製造方法 | |
| JPS6245856B2 (cs) | ||
| US6114554A (en) | Preparation of quinonediimines from phenylenediamines using a hypochlorite as an oxidation agent | |
| US5158974A (en) | Preparation of n-alkyl- and n,n-dialkyldiaminoethanes | |
| JPH062230B2 (ja) | Ｎ―アルキルアニリンの製造方法およびその製造方法用触媒 | |
| JPS62164656A (ja) | シアノイソホロンの製造法 | |
| JPS63162674A (ja) | １−ドデシルアザシクロヘプタン−２−オンの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090618 |