DE1046608B - Process for the production of acrylic acid amide by splitting off alcohol from low molecular weight ª ‰ -alkoxypropionic acid amides - Google Patents
Process for the production of acrylic acid amide by splitting off alcohol from low molecular weight ª ‰ -alkoxypropionic acid amidesInfo
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Description
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von. Acrylsäureamtd bekannt. Acryl«äureamid kann beispielsweise durch Umsetzung von Acryl säurechlorid mit Amiden in benzolischer Lösung hergestellt werden. Audi durch teilweise Verseifung von Acrylsäurenitril erhält man Acrylsäureamid. Dabei entsteht jedoch eine wäßrige Acrylsäureamidlösung, und das Amid muß in den meisten Fällen vor der Weiterverarbeitung, beispielsweise wenn es mit anderen Monomeren mischpolymerisiert werden soll, aus der wäßrigen Lösung abgetrennt werden. Außerdem ist das erhaltene Acrylsäureamid nicht rein genug, um ohne ein besonderes Reinigungsverfahren polymerisiert zu werden.There are different methods of making. Acrylsäureamtd known. Acrylic amide can for example, by reacting acrylic acid chloride with amides in a benzene solution. Acrylic acid amide is also obtained through partial saponification of acrylonitrile. However, this arises an aqueous acrylic acid amide solution, and the amide must in most cases before further processing, for example, if it is to be copolymerized with other monomers, from the aqueous Solution to be separated. In addition, the resulting acrylic acid amide is not pure enough to be without a special cleaning process to be polymerized.
Auch durch Abspaltung von Halogenwasserstoff aus /J-Halogenpropionsäureamiden mit Hilfe von äquivalenten Mengen starker Alkalien erhält man Acrylsäureamid. Nach einem anderen Verfahren wird aus /7-Oxypropionsäureamid Wasser unter vermindertem Druck und bei Temperaturen über 160° C abgespalten, wobei als Katalysator wasserfreies Natriumcarbonat verwendet wird. Es ist auch bekannt, aus /3-Alkoxypropionsäureamiden durch Abspaltung von Alkoholen Acrylsäureamid herzustellen. Die Alkoholabspaltung aus /J-Methoxypropionsäureamid wird z. B. mit sauren Verbindungen, wie Schwefelsäure, Schwefeltrioxyd, Halogenwasserstoffen und Schwefelsäureestern, oder auch mit Lithiumphosphat und Titanoxyd durchgeführt. Es ist auch möglich, aus /r-Alkoxypropionsäureamiden mit Hilfe von anorganischen alkalischen Katalysatoren den Alkohol abzuspalten. Die Ausbeuten, bezogen auf die umgesetzten Ausgangsstoffe, und der Reinigungsgrad des entstandenen Acrylsäureamids sind bei diesen bekannten Verfahren jedoch noch nicht befriedigend.Also by splitting off hydrogen halide from / I-halopropionic acid amides with the help of acrylic acid amide is obtained from equivalent amounts of strong alkalis. Another method is used from / 7-oxypropionamide water under reduced Cleaved under pressure and at temperatures above 160 ° C., anhydrous sodium carbonate as a catalyst is used. It is also known to produce from / 3-alkoxypropionic acid amides by splitting off Alcohols to produce acrylic acid amide. The elimination of alcohol from / I-methoxypropionic acid amide is z. B. with acidic compounds such as sulfuric acid, sulfur trioxide, hydrogen halides and sulfuric acid esters, or carried out with lithium phosphate and titanium oxide. It is also possible to go out / r-Alkoxypropionäureamiden with the help of inorganic alkaline catalysts to split off the alcohol. The yields based on the converted Starting materials and the degree of purification of the resulting acrylic acid amide are known for these However, the method is not yet satisfactory.
Es ist auch bekannt, N-Alkylacrylsäureamid durch Überleiten von N-Alkyl-alkoxypropionsäureamiden über Aluminiumoxyd herzustellen. Die am Stickstoff alkylierten Acrylsäureamide unterscheiden sich jedoch erheblich von dem am Stickstoff nicht substituierten Acrylsäureamid und sind wesentlich beständiger als dieses.It is also known to use N-alkylacrylic acid amide Passing over of N-alkyl-alkoxypropionic acid amides to be made via aluminum oxide. The acrylic acid amides alkylated on the nitrogen differ, however considerably different from the acrylic acid amide, which is not substituted on the nitrogen, and are much more stable than this.
Es wurde nun gefunden, daß man Acrylsäureamid durch Abspaltung von Alkohol aus am Stickstoff nicht substituierten niedermolekularen /i-Alkoxypropionsäureamiden im Gaszustand und unter vermindertem Druck erhält, wenn man die Alkoholabspaltung in Gegenwart von Aluminiumoxyd bei Temperaturen von etwa 160 bis 260° C durchführt.It has now been found that acrylic acid amide cannot be obtained by splitting off alcohol from nitrogen substituted low molecular weight / i-alkoxypropionic acid amides obtained in the gas state and under reduced pressure, if you split the alcohol in In the presence of aluminum oxide at temperatures of about 160 to 260 ° C.
Es war überraschend, daß bei dieser Umsetzung in Gegenwart von Aluminiumoxyd die Abspaltung von
Alkohol aus den niedermolekularen /J-Alkoxypropionsäureamiden
bewirkt wird, ohne daß noch eine Wasserabspaltung an der Säur earn idgruppe stattfindet. Alu-Verfahren
zur Herstellung
von Acrylsäureamid durch Alkoholabspaltung aus niedermolekularen
ß-AlkoxypropionsäureamidenIt was surprising that in this reaction, in the presence of aluminum oxide, alcohol is split off from the low molecular weight / I-alkoxypropionic acid amides without any dehydration taking place at the acidic acid group. Alu method of manufacture
of acrylic acid amide by elimination of alcohol from low molecular weight
ß-alkoxypropionic acid amides
Anmelder:Applicant:
Badische Anilin- & Soda-FabrikAniline & Soda Factory in Baden
Aktienges ells chaf t,Aktiengesellschaft,
Ludwigshafen/RheinLudwigshafen / Rhine
Dr. Manfred Minsinger, Ludwigshafen/Rhein,Dr. Manfred Minsinger, Ludwigshafen / Rhine,
und Dr. Herbert Friederich, Worms/Rhein,and Dr. Herbert Friederich, Worms / Rhine,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
miniutnoxyd ist bekanntlich ein sehr starkes Mittel zum Abspalten von Wasser.miniutnoxyd is known to be a very powerful means of splitting off water.
Gegenüber den bekannten Verfahren zur Herstellung von am Stickstoff nicht substituiertem Acrylsäureamid hat das erfindungsgemäße Verfahren die Vorteile, daß man bei niedrigeren Temperaturen arbeiten kann und sehr gute Ausbeuten, bezogen auf das umgesetzte /J-Alkoxypropionsäureainid, erhält. Unter den Reaktionsbedingungen wird bei dem Verfahren der Erfindung die Polymerisation des zur Selbstpolymerisation neigenden Acrylsäureamids vollständig verhindert; auch entsteht aus dem /5-Alkoxypropionsäureamid nur Acrylsäureamid, ohne daß sich irgendwelche Nebenprodukte bilden. Man erhält darum ein sehr reines Acrylsäureamid, das für Polymerisationszwecke besonders geeignet ist. Compared to the known process for the production of acrylic acid amide which is not substituted on the nitrogen the inventive method has the advantages that you work at lower temperatures can and very good yields, based on the reacted / J-alkoxypropionic acid amide obtained. Under the reaction conditions in the process of the invention is the polymerization of the self-polymerization inclined acrylic acid amide completely prevented; also arises from the / 5-alkoxypropionic acid amide only acrylic acid amide, without any by-products being formed. One therefore receives a very pure acrylic acid amide, which is particularly suitable for polymerisation purposes.
Das als Katalysator verwendete Aluminiumoxyd soll in der y-Form vorliegen; es wird beispielsweise durch kurzzeitiges Erhitzen von Böhmit, der etwas Bayerit enthalten kann, auf 450° C dargestellt. Die Oberfläche des Aluminiumoxyds soll mindestens 150 m2/g, vorzugsweise jedoch 250 bis 350 m2/g Katalysator betragen. Das handelsübliche j'-Aluminiumoxyd entspricht diesen Bedingungen.The aluminum oxide used as a catalyst should be in the y-form; it is represented, for example, by briefly heating boehmite, which may contain some bayerite, to 450 ° C. The surface of the aluminum oxide should be at least 150 m 2 / g, but preferably 250 to 350 m 2 / g of catalyst. The commercially available j'-aluminum oxide complies with these conditions.
Das als Katalysator verwendete /-Aluminiumoxyd ist unbegrenzt haltbar; gegebenenfalls kann es durch einfaches Erhitzen wiederbelebt werden. Bei den bisher verwendeten stark sauren oder stark basischen Katalysatoren erfolgte unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen stets auch Polymerisation des gebildeten The aluminum oxide used as a catalyst has an unlimited shelf life; if necessary, it can go through can be revived simply by heating. With the strongly acidic or strongly basic ones used so far Catalysts also always polymerized the formed under the respective reaction conditions
809 699/557809 699/557
Acrylsäureamids. Dadurch, wurde die Oberfläche des verwendeten festen Katalysators blockiert, also unwirksam gemacht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt dagegen keinerlei Polymerisation während der Abspaltung des Alkohols auf.Acrylic acid amide. As a result, the surface of the solid catalyst used was blocked, i.e. made ineffective. In the method according to the invention on the other hand, no polymerization occurs during the cleavage of the alcohol.
Das Verfahren kann z. B. so ausgeführt werden, daß man die Dämpfe von /?~Methoxypropionsäureamid bei Temperaturen zwischen etwa 160 und 260° C bei einem Druck von 0,1 bis lOOTorr durch ein von außen erhitztes Rohr leitet, das mit dem Katalysator gefüllt ist. Die austretenden Dämpfe werden verflüssigt. Aus dem Reaktionsgemisch kann das reine Acrylsäureamid z. B. durch fraktionierte Destillation oder Umkristallisieren abgetrennt werden. Die nicht umgesetzten Ausgangsstoffe werden dem Reaktionsgefäß wieder zugeführt. Der Umsetzungsgrad kann durch Ändern der Reaktionstemperatur, des Druckes und der Länge der Katalysatorschicht bis zu. einem sehr hohen Umsetzungsgrad des eingesetzten /J-Methoxypropionsäureamids gelenkt werden. Unter Umständen ist es vorteilhaft, das eingesetzte /3-Alkoxypropionsäureamid mit einem inerten Gas, z. B. mit Stickstoff, zu verdünnen. Andere Alkoxypropionsäureamide, die nach dem Verfahren der Erfindung brauchbar sind, sind z. B. /?-Äthoxypropionsäureamid und /?-Propoxypropionsäureamid. The method can e.g. B. be carried out so that the vapors of /? ~ Methoxypropionamide at temperatures between about 160 and 260 ° C at a pressure of 0.1 to 10OTorr by an outside heated pipe that is filled with the catalyst passes. The escaping vapors are liquefied. the end the reaction mixture, the pure acrylic acid amide z. B. by fractional distillation or recrystallization be separated. The unreacted starting materials are returned to the reaction vessel fed. The degree of conversion can be changed by changing the reaction temperature, the pressure and the length the catalyst layer up to. a very high degree of conversion of the / J-methoxypropionic acid amide used be steered. Under certain circumstances it is advantageous to use the / 3-alkoxypropionic acid amide used with an inert gas, e.g. B. with nitrogen to dilute. Other alkoxypropionic acid amides, which according to are useful in the process of the invention are e.g. B. /? - ethoxypropionic acid amide and /? - propoxypropionic acid amide.
Ein senkrecht stehendes Rohr von 25 mm Durchmesser und 800 mm Länge, das mit Aluminiumsträngen von 4 mm Länge gefüllt ist, und deren Oberfläche 250 m2/g beträgt, wird von außen erhitzt. Am unteren Ende des Reaktionsrohres ist eine mit Wasser von 85° C beheizte Vorlage angebracht, in der die höhersiedenden Reaktionsprodukte verflüssigt werden. Hinter diese Vorlage ist eine mit einer Trockeneis-Aceton-Mischung gekühlte Vorlage geschaltet, in der die niedrigsiedenden Anteile verflüssigt werden. Bei einem Druck von 1 Torr und einer Reaktionstemperar tur von 190° C werden nun stündlich 50 g /?-Methoxypropionsäureamid über den obengenannten Katalysator geleitet. Nach dem Durchleiten von insgesamt 350 g ^-Methoxypropionsäureamid erhält man in der ersten Vorlage 254 g eines Reaktionsgemisches, das aus 189 g Acrylsäureamid und 65 g /?-Methoxypropionsäureamid besteht. In der zweiten Vorlage werden 80 g Methanol gewonnen. Dies entspricht einer Ausbeute von 96% der Theorie, bezogen auf das umgesetzte yo-Methoxypropionsaupeamid.A vertical tube, 25 mm in diameter and 800 mm in length, which is filled with aluminum strands 4 mm in length and the surface area of which is 250 m 2 / g, is heated from the outside. At the lower end of the reaction tube there is a receiver heated with water at 85 ° C., in which the higher-boiling reaction products are liquefied. Behind this receiver is a receiver cooled with a dry ice-acetone mixture, in which the low-boiling components are liquefied. At a pressure of 1 Torr and a reaction temperature of 190 ° C, 50 g /? - Methoxypropionamide per hour are passed over the abovementioned catalyst. After a total of 350 g of ^ methoxypropionic acid amide has been passed through, 254 g of a reaction mixture consisting of 189 g of acrylic acid amide and 65 g of methoxypropionic acid amide are obtained in the first receiver. In the second template, 80 g of methanol are obtained. This corresponds to a yield of 96% of theory, based on the converted yo-methoxypropionsaupeamide.
Ein senkrecht stehendes Rohr von 25 mm Durchmesser und 800 mm Länge, das mit Aluminiumoxydsträngen von 4 mm Länge gefüllt ist, deren Oberfläche 250 m2/g beträgt, wird von außen erhitzt. Am unteren Ende des Reaktionsrohres ist eine mit Wasser von 85° C beheizte Vorlage angebracht, in der die höhersiedenden Reaktionsprodukte verflüssigt werden.A vertical tube, 25 mm in diameter and 800 mm in length, which is filled with aluminum oxide strands 4 mm in length, the surface area of which is 250 m 2 / g, is heated from the outside. At the lower end of the reaction tube there is a receiver heated with water at 85 ° C., in which the higher-boiling reaction products are liquefied.
Hinter diese Vorlage ist eine mit einer Trockeneis-Aceton-Mischung gekühlte Vorlage geschaltet, in der die niedrigsiedenden Anteile verflüssigt werden. Bei einem Druck von 1,4 Torr und einer Reaktionstemperatur von 195° C werden nun stündlich 50 g /?-Äthoxy- propionsäureamid über den obengenannten Katalysator geleitet. Nach dem Durchleiten von insgesamt 350 g /?-Ät!hoxypropionsäureamid erhält man in der ersten Vorlage 212 g eines Reaktionsgemisches, das aus 182 g Acrylsäureamid und 28 g /J-Äthoxypropionsäureamid besteht. In der zweiten Vorlage werden 128 g Äthanol gewonnen. Dies entspricht einer Ausbeute von 93% der Theorie.Behind this template is one with a dry ice-acetone mixture Cooled receiver switched in which the low-boiling components are liquefied. at a pressure of 1.4 Torr and a reaction temperature of 195 ° C are now 50 g /? - Ethoxy every hour propionic acid amide passed over the above catalyst. After passing through a total of 350 g /? - ethoxypropionic acid amide is obtained in the first template 212 g of a reaction mixture consisting of 182 g of acrylic acid amide and 28 g / I-ethoxypropionic acid amide consists. In the second template, 128 g of ethanol are obtained. This corresponds to a yield of 93% of theory.
Claims (1)
Deutsche Patentschriften Nr. 752 481, 851 186;Considered publications:
German Patent Nos. 752 481, 851 186;
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