DE1620297B2 - Verfahren zur herstellung von epsilon-caprolactamen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von epsilon-caprolactamenInfo
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Description
Dieser Lösung wurden weitere 34 Teile Ammoniak und 21 Teile Polyester zugegeben und dann unter den
vorher beschriebenen Bedingungen erhitzt. Nach der Extraktion mit Chloroform wurden 24 Teile Caprolactam
gewonnen, was einer Ausbeute von 47,8% der Theorie entspricht.
Es wurde ein Polyester der gleichen Formel wie im Beispiel 1 verwendet, dessen Molekulargewicht jedoch
etwa 2000 (x = 17—18) und dessen Esterzahl 115 betrug. Dieser Polyester ist ein bei 49 bis 52° C schmelzendes
Wachs. 57,5 Teile davon wurden mit 51 Teilen Ammoniak und 180 Teilen Wassei 1 Stunde lang auf
375 0C erhitzt. Anschließend wurde mit Chloroform extrahiert, und nach Verdampfen dieses Lösungsmittels
wurden 27,4 Teile Caprolactam, entsprechend 48,4% der Theorie, gewonnen.
Die Umsetzung wurde kontinuierlich in einem Reaktor durchgeführt, der aus einem Edelstahlrohr mit
5 mm innerem Durchmesser bestand, welches in ein bei 3900C gehaltenes Bad aus geschmolzenem Zinn
eingetaucht war. Das Volumen des eingetauchten Teils betrug 60 cm3. Unter einem Druck von 230 kg/
cm2 wurde eine Mischung aus 21,5 Gewichtsprozent eines Polyesters gemäß Beispiel 2, 12,5 Gewichtsprozent
Ammoniak und 66 Gewichtsprozent Wasser zugeführt. Diese Mischung wurde durch Rühren
unter einem Inertgasdruck von 230 kg/cm2 in einem Autoklav homogen gehalten. Die Regelung des Durchfiusses
von 90 cm3 pro Stunde erfolgte mit einem am
Auslauf des Reaktors angebrachten Ventil. Die den Reaktor verlassende Reaktionslösung hatte eine
mittlere Konzentration von 6,5 Gewichtsprozent Caprolactam, was einem Umsatz von 31 % entsprach.
B ei sp iel4
82 Teile eines Polyesters der Formel
82 Teile eines Polyesters der Formel
H -[- O — (CH2)5 — CO -]- 20O — CH3,
der ein bei 54° C schmelzendes Wachs mit dem Molekulargewicht
2300 darstellte, wurden mit 34 Teilen Ammoniak und 180 Teilen Wasser 1 Stunde auf 2750C
erhitzt. Durch Extraktion mit Chloroform wurden 40,5 Teile Caprolactam erhalten, das sind 51% der
ao Theorie.
82 Teile des in dem vorhergehenden Beispiel veiwendeten
Polyesters werden 3 Stunden mit 220 Teilen as Methylamin und 880 Teilen Wasser auf 3750C erhitzt.
Nach der Extraktion mit Chloroform erhält man 44,5 Teile N-Methyl-caprolactam, entsprechend einem
Umsatz zu dem gewünschten Produkt von 49 %.
Claims (1)
1 ..·■■... j ...■
mären aliphatischen Amines umgesetzt und das entPatentanspruch: standene Caprplactam aus dem Gemisch extrahiert
wird.
Verfahren zur Herstellung von ε-Caprolactamen Die eingesetzten Polyester von ε-Hydroxycapron-
aus Polyestern von ε-Hydröxycapronsäuren, da- 5 säure lassen sich durch die allgemeine Formel
durch gekennzeichnet, daß ein Poly- u_r_o (CH) CO-I-OX
ester der e-Hydroxycapronsäure mit 6 bis 40 Oxy- Jn
caproyleinheiten, dessen endständige Carboxyl- darstellen, in denen X ein Wasserstoffatom oder einen
gruppe mit Methylalkohol verestert sein kann, bei Methylrest und η Werte von 6 bis 40 bedeuten.
Temperaturen von 250 bis 4750C unter Druck io Zur Umsetzung der Polyester werden Ammoniak
mit wäßrigen Lösungen von Ammoniak oder eines oder ein aliphatisches primäres Amin mit 1 bis 6 Koh-
primären aliphatischen Amines umgesetzt und das lenstoffatomen, z. B. Methylamin, Äthylamin, n-Pro-
entstandene Caprolactam aus dem Gemisch ex- pylamin, Isopropylamin, n-Butylamin, sek.-Butyl-
trahiert wird. ■ ■ amin oder tert-Butylamin, verwendet, wobei die ent-
15 sprechenden N-alkylierten Caprolactame erhalten
werden. Vorzugsweise setzt man für jede wiederkehrende Oxycaproyl-Einheit des Polyesters 1 bis 10 Mol
Ammoniak oder eines Amins ein und verwendet eine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung solche Menge an Lösungsmittel, daß die Konzen-
von ε-Caprolactamen aus Polyestern von ε-Hydroxy- 20 tration des Polyesters in der Gesamtmischung etwa
capronsäuren. zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent liegt.
Es ist bekannt, co-Oxycarbonsäurelactone mit min- Die Reaktion wird unter dem Eigendruck der
destens 3 CH2-Gruppen mit überschüssigem konzen- Mischung durchgeführt. Sie nähert sich einem Gleich-
triertem wäßrigem Ammoniak im Autoklav bei er- gewichtszustand, der bei einem Umwandlungsgrad in
höhter Temperatur und erhöhtem Druck umzusetzen. 25 monomeres Caprolactam von etwa 30 bis 55 % Je
In gleicher Weise ist auch schon polymeres <5-Valero- nach der Temperatur in einigen Minuten oder einigen
lacton zu «-Piperidon umgesetzt worden (deutsche Stunden erreicht wird.
Patentschrift 935 544). Ferner wurden so monomere Beispielsweise kann während einer Dauer von
Ester der ε-Hydroxycapronsäure zu ε-Caprolactam 10 Minuten bis 2 Stunden auf eine Temperatur
umgesetzt (französische Patentschrift 1216 913). 30 zwischen 320 und 400° C, den bevorzugten Temperatur-
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Her- bereich des Verfahrens nach der Erfindung, erhitzt
stellung von ε-Caprolactam werden Oligomere der werden. Unterhalb dieses Temperaturbereiches ist es
Acetoxycapronsäure mit bis zu sechs Struktureinheiten notwendig, längere Zeit zu erhitzen, d. h. bis zu
eingesetzt. Bei der Lactamisierung bildet sich aus der etwa 10 und sogar 20 Stunden.
Acetylgruppe Acetamid oder Ammoniumacetat. Diese 35 Nach dem Abkühlen des Gemisches wird das Capro-
Verbindungen sind wasserlöslich und verbleiben in lactam mit einem Lösungsmittel extrahiert. Für die
der ammoniakalischen Phase. Da bekanntlich die Extraktion geeignete Lösungsmittel sind halogenierte
Lactamisierung nur zu einem Gleichgewicht führt, in Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform, aliphatische,
dem das monomere Lactam nur zu einem Bruchteil alicyclische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie
des eingesetzten Polymerisats vorliegt, muß die wäß- 4° Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder
rige Phase mit dem polymeren Ester bzw. den Abbau- Xylol.
produkten nach der Zugabe neuen Polyesters in die Das vom Caprolactam befreite, wäßrige Reaktions-
Lactamisierungsstufe zurückgeführt werden. Diese gemisch kann nach der Zugabe einer neuerlichen
Kreislaufführung der wäßrigen Phase hat zur Folge, Menge von Polyestern und Ammoniak oder Amin in
daß sich Acetamid bzw. Ammoniumacetat im Reak- 45 den Reaktor zurückgeführt werden. Man erhält durch
tionsgemisch anreichern. Diese Anreicherung ist diese Rückführung erhöhte Ausbeuten an Capro-
störend und unerwünscht. lactam, bezogen auf den verbrauchten Polyester.
Man ist gezwungen, einen Teil der wäßrigen Phase Als Ausgangsstoffe können beispielsweise Polyester
aus der Kreislaufführung zu entfernen. Das bedeutet verwendet werden, die als Nebenprodukte der Her-
entweder einen Verlust an Polyester oder eine auf- 50 stellung von Caprolactonen entstehen,
wendige Abtrennung des Polyesters aus der wäßrigen In den folgenden Beispielen wird das erfindungs-
Phase. Weitere Nachteile dieses bekannten Verfahrens gemäße Verfahren erläutert. Die angegebenen Mengen
sind die lange Reaktionsführung und die schlechten sind Gewichtsmengen.
Ausbeuten (USA.-Patentschrift 3 000 877).
Ausbeuten (USA.-Patentschrift 3 000 877).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 55 Beispiel 1
Nachteile der vorstehend beschriebenen Verfahren zu 5,8 Teile eines Polyesters der ε-Hydroxycapron-
vermeiden und unter Verwendung von billigen Aus- säure der Formel
gangsstoffen bei kurzen Reaktionszeiten und einfacher υ _r_ ofCH ) CO —1- OH
Verfahrensführung möglichst hohe Ausbeuten zu er- ■"*
zielen. 60 mit einer Esterzahl von 117 und einem Molekular-
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur gewicht von 700 (x = etwa 6) wurden zusammen mit
Herstellung von ε-Caprolactamen aus Polyestern von 180 Teilen Wasser und 34 Teilen Ammoniak in einen
ε-Hydroxycapronsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß Edelstahlautoklav eingeführt. 30 Minuten lang wurde
ein Polyester der ε-Hydroxycapronsäure mit 6 bis auf 370°C erhitzt und dann das Caprolactam mit
40 Oxycaproyleinheiten, dessen endständige Carboxyl- 65 Chloroform extrahiert. Es wurden 21 Teile Capro-
gruppe mit Methylalkohol verestert sein kann, bei lactam, das sind 37°/o der Theorie, erhalten. Nach
Temperaturen von 250 bis 4750C unter Druck mit der Extraktion enthielt die wäßrige Lösung noch
wäßrigen Lösungen von Ammoniak oder eines pri- 5,6 Teile Caprolactam und nicht umgesetzte Produkte.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR986565A FR1417171A (fr) | 1964-08-28 | 1964-08-28 | Procédé de préparation d'epsilon-caprolactames |
Publications (3)
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DE1620297B2 true DE1620297B2 (de) | 1973-07-05 |
DE1620297C3 DE1620297C3 (de) | 1974-02-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1620297A Expired DE1620297C3 (de) | 1964-08-28 | 1965-08-27 | Verfahren zur Herstellung von epsilon-Caprolactamen |
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Families Citing this family (1)
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US3000877A (en) * | 1961-09-19 | Production of epsilon-caprolactam | ||
US3000880A (en) * | 1961-09-19 | Production of epsilon caprolactams |
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- 1965-08-17 US US48048465 patent/US3360514A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-08-20 GB GB3586265A patent/GB1056480A/en not_active Expired
- 1965-08-27 DE DE1620297A patent/DE1620297C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3360514A (en) | 1967-12-26 |
FR1417171A (fr) | 1965-11-12 |
GB1056480A (en) | 1967-01-25 |
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DE1620297A1 (de) | 1972-03-02 |
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