DE1939759A1 - Verfahren zur Herstellung von Cyclopropylamin - Google Patents

Description

Verfahren but Heretellung von Cyolopropylamin

Tür diese Anaeldung wird die Priorität vom 29. August 196Θ aus der USJL-Patentanoeldung Serial Ho. 756 288 in Anspruoh genoa-

men.

Cyolopropylaniin gehört zu den sogenannten "Feinohemikalien" und vird ela Zwischenprodukt bei der Herstellung bestimmter biologisch aktiver Chemikalien verwendet. Insbesondere kann dieeee Asin in herköonlioher Welse mit Cyanursäureohlorid bu 4- und e-oyolopropylamlno-Bubetituierten 2-C5hlor-e-triasinen umgesetet werden, die eine neue und wertvolle Klasse von als Unkrautvertilgungsmittal wirkenden aminosubstituierten s-Triaeinen darstellen.

Cyolopropyltsin 1st in allen Verhältnissen mit Wasser aisohbar. Zu den in der Literatur für diese Verbindungen angegebenen Eigenschaften gehören die folgenden; Biohte d?° » 0,8240; BrechungSEahl nS° = 1,4210| Siedepunkt - 50° C/ .^

Bisher war die Verwendung von Cyolopropylamin duroh die Herstellungskosten dieser Verbindung beschränkt, weil die her» kÖBBliohe Synthese mehrere Stufen erfordert und in jeder Stufe erhebliche Verluste stattfinden. Die Herstellung von Oyolopropylamin im Laboratorluo ist in "Journal of the Aaerioan

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Oheaioal Boeirfcr", Band 63, 1941t Beitt 1733, beachrieben.

Bis· la Handal erhältlich· Verbindung, dl· ale Ausgangsstoff für di· Herstellung τοη Ojolopropylaain verwendet werden kann, 1st γ-Butyrolaoton, dae seinerseits aus Aoetylen, Yora» altahyd und Aaaoniak hergestellt wird. γ-Butyrolaoton läset •loh duroh öhlorwasseretoffanlagerung leicht In 4-0hlorbutter-■äure überfuhren· Diese Säure kann verestert und der later duroh Ringsohluss in den entsprechenden Cyolopropanoarbonsättr·- ester uagewandelt werden.

Der Oyolopropanoarbonsäure eeter kann duroh umkehrbare Reaktion Bit Amonlalc In dae entsprechende AaId übergeführt »erden (diese Darst«llungsveise hat einen geringeren Wirkungsgrad als andere Verfahren sur Hers tollung des Aalds, die τοη dar freien Säure ausgehen), und das Amid kann dann duroh Eof* jwazwoae Reaktion alt stark alkalische» Bjrpoohlorlt In dae Aain uagevsndelt verdau. 5s oind mehrere derartige SynthtBewege bekannt, die sich von dea Vaohaann leloht la Laboratorlua planen und durohfUnran laeien (vgl. "Journal of the Aaerioan Oheaioal Sooiety", Band 63, Seite 1734)· Sie Gesaatauabeuten sind dabei aber sehr niedrig und für die technische Herstellung völlig unzureichend.

Ba wurde nun gefunden, daae gewisse Terfahrenastufeii der Bsialgung τοη Swisohenprodukten fortgelassen werden können, und. di· Aaidlerrmg sioh vollstindiger durchführen lässt, wenn aan •In ni.oht-r«aktioßsfiQiig·· organlsohse flüssig·· ReaJrtionsae-&lua verwendet, und öms dl· öesaatausbeuten weeentlioh verbessert werden, wenn mm da« aloht-reaktionefKnlge flüssig· Haaktionsasdlua naoh der Aaidierung surüokgevinnt und la Ersislauf in dl· Stuf· dee Ringjohlueses eurüokführt. Bin anderes Merkaal di···· Yerfihrens, dme bedeutend su den Gesaatergebniesen beitragt, ist die ungewöhnlich· Art, in der die Hofaannsoh· Reaktion durohgeftlhrt wird, wie nachstehend an Hand von Beispielen erläutert.

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Die Brfindung betrifft ein verbessertes Verfahren but Herstellung von Cyolopropylainin durch Ringschluss eines niederen ♦-Ohlorbuttersäurealkylestere, Ammonolyse zun Amid und Umwandlung dee Amide in das Amin durch Umsetzung mit Alkalihypoohiorit und Alkalihydroxid, wobei die folgenden Stufen nacheinander durchgeführt werdent

(a) Ein niederer 4-Chlorbuttereäurealkyleeter wird mit eine» Alkalialkoholat in einer nicht-reaktionsfähigen organieohen Flüssigkeit zu einem Reaktionsgemisch umgesetzt, das einen niederen Cyolopropanoarbonsäurealkyleeter enthält;

(la) Ammoniak wird mit dem in Stufe (a) erhaltenen Reaktionsgemieoh in Gegenwart von Alkalialkoholat und einem niederen Alkanol zu einem Reaktionegemisoh ungesetzt, das Cyolopropanoarboneäureamid enthält;

(o) das niedere Alkanol sowie das nicht umgesetzte Ammoniak und der nicht umgesetzte Ester werden aus dem in Stufe (b) erhaltenen Reaktionsgemisch abdestilliert, wobei als Rückstand ein Gemisch aus der nicht-reaktionsfähigen organieohen Flüssigkeit und Cyclopropancarbonsäureamid gewonnen wird;

(d) der in Stufe (c) gewonnene Rückstand wird mit Wasser versetzt, gegebenenfalls angesäuert, und die beiden flüssigen Phasen, nämlich die organische Phase und die wässrige Lösung des Cyolopropanearbonsäureamids, werden voneinander getrennt;

(e) die in Stufe (d) abgetrennte organische flüssige Phase wird im Kreislauf in die Stufe (a) zurückgeführt,

(f) mit der in Stufe (d) abgetrennten wässrigen Lösung werden Alkalihypochlorit und Alkalihydroxid umgesetzt, indem man Bunäohst durch Zusatz von Alkalihypoohlorit zu der wässrigen Lösung ein Zwisohenproduktgemisch herstellt und dann durch Zusatz von Alkalihydroxid ein Reaktionsgemisoh erhält, welches Cyolopropylamin enthält, worauf man

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(g) das in Stufe (f) erhaltene Reaktionegenieoh destilliert und als Destillat eine wässrige Lösung von Cyolopropylaain gewinnt.

Der niedere 4-Chlorbuttereäurealkyleeter kann naoh den folgenden Verfahren oder einer Abänderung desselben hergestellt werden:

Herstellung von y-Chlorbutteraäure

Bin mit Glas ausgekleideter, mit Tauchrohr ausgestatteter trookener Rührautoklav von 2 1 Inhalt wird mit 1 kg (11,6 Mol) γ-Butyrolaoton und 4 g (0,029 Mol) frisoh geschmolzenem Zinkohlorid beschickt. Nach Ingangsetzen dee Rührere beginnt man nit dem Einleiten von wasserfreiem Chlorwasserstoff. Zuerst verläuft die Reaktion stark exotherm, und der Chlorwasserstoffeusatz wird so gesteuert, dass die Temperatur unter etwa 120° C bleibt und man als Värmeaustausohmittel zum Kühlen, falls dies erforderlich sein sollte, Wasser verwenden kann· Das Einleiten von Chlorwasserstoff wird fortgesetzt, bis sich bei 120° C ein Druok von 21 atU leicht aufrechterhalten lässt. Dann wird das Reaktionsgefäss weitere 2 Stunden unter Rühren unter einem Druok von 21 atü auf 120° C gehalten. Das Roaktionsgefäss wird gekühlt und entleert, wobei man 1455 g Produkt erhält, das eufolge der Analyse bu 70 bis 90 # aua γ-Chlorbutteraäure und zum Rest hauptsächlich aus dem Ester der Strukturformel

Cl-(CHg)₃-GOO-(CH₂J₃-COOH

besteht. Dieses Nebenprodukt wird teilweise in der nächsten Verfahrenestufe verwendet, so dass eine Reinigung in dieser Verfahrenes tufe unnötig ist.

Herstellung von v-Chlorbuttersäuremethylester

Ein mit Magnetrührer und Rückflusskühler ausgestatteter trockener 5-Liter-Dreihalskolben wird mit 1810 g (2280 ml; 56,5 Mol) Methanol und 1415 g (11,3 Mol) der in der vorhergehenden Verfahrensstufe gewonnenen rohen v-Chlorbuttersäure be-

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ßAO OAfQtNAt

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sohiokt. Bae Reaktionsgemiaoh wird 2 Stunden unter Rühren auf Rttokflusstemperatur erhitzt? dann wird die Lösung auf Rauate«- peratur gekühlt und folgendermassen aufgearbeitett

Das Reaktionsprodukt wird destilliert, bis die Temperatur in der Destillierblase t>ei Atmosphärendruck 90° 0 erreioht und 85 bis 90 i> des nicht-umgesetzten Methanols übergegangen sind. Der Destillationsrückstand wird auf Raumtemperatur gekühlt und in ein gleiches Volumen Wasser gegossen. Das Gemisch trennt eioh in eine obere wässrige Sohioht und eine untere organisohe Sohioht, die hauptsächlich aus γ-Chlorbuttersäuremethyleeter besteht. Bine weitere Produktmenge kann durch Extrahieren der wässrigen Sohioht mit Toluol gewonnen werden. Der Toluolextrakt kann dann zu dem abgetrennten Ester für die Verwendung in der nächsten Verfahrensstufe zugesetzt werden. Die Bsterausbeute beträgt etwa 90 bis 95 #, bezogen auf das γ-Butyrolaoton.

Stufe (a)i Herstellung τοη Qyclopropanoarbonaäuremethylestar

Dieae Verfahrenestufe kann im Laboratorium folgendereassen durchgeführt Werdens

Bin mit Zugabetrichter _t Rührer, Rüokflusskühler und Therao-Bieter versehener 5-Liter~Dreihalskolben wird mit Inertgas (Stickstoff oder Argon) gespült und dann mit 119 g (2,2 Mol) trockenem, pulverförmigem Hatriummethylat und 540 ml trockene» Toluol beschickt. Die Aufschlämmung wird auf 100° C erhitzt und langsam im Verlaufe von 2 Stunden mit 560 g einer 48,9proaentigen Lösung von γ-Chlorbuttersäuremethyleeter in Toluol versetit. 30 Minuten naoh Beginn des Zusatzes fängt das Gemisoh an» massig unter RÜokfluss zu sieden, und die. Temperatur beginnt dann su sinken. Wenn man die Zusatzgeachwindigkeit erhöht, führt dies su stärkerem Sieden am Rückflusskühler. Fach beendetem Zusatz wird die Aufschlämmung noch 6 Stunden auf Rückflueβtemperatur erhitzt. In den ersten 2 t/2 Stunden naoh Beendigung dee Estereusatzes sinkt die Temperatur im Kolben langsam auf 76° C und bleibt während dee Restes der Umsetzung auf dieser Höhe. Die sehr zähflüssige Aufschlämmung wird vorzugsweise gekühlt und in

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der Stufe (b) eingesetzt. Wann man zu Zwecken der Erläuterung dtn Wirkungsgrad der Reaktion bestimmen will, kann aan dae Produkt isolierenο

Die Ergebniese» die nan bei der neutralisation mit Säure und bei der Isolierung des Produktes in dieser Verfahrensstufe erhält, zeigen, dass die Ausbeute in dieser Stufe etwa 92 % beträgt, Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise wird ein beträchtlicher Teil des in dieser Verfahreneatufe verwendeten Toluole duroh Kreislaufführung dar organischen flüssigen Phase erhalten, die in der Verfahrensstufe (e) anfällt und etwas nioht-uBJgeae taten Ester au« der Yar f ahrens stufe (o) enthält. Vorzugsweise wird das in Kreislauf geführte Material vor der Verwendung in dar Stufe (a) getrocknet»

Stufe (b)t Aaidierung des niederen Cyclopropanoarbonsäuraalkvlestsrs __ ; ________

Die Amidierung kann im Laboratorium folgenderaassen durohgeführt werden:

Ein mit Rührer versehenor 2-Liter-Autoklav wird mit Stioketoff gespült und dann mit einer Lösung von 8 g (0,15 Mol) Satriunmethylat in 40 ml Methanol besohiokt. Dann setzt aan 390 al Toluol und 95,2 g (0,95 Mol) Cyolopropanoarbonsäuremethylester su. Der Autoklav wird verschlossen und in einen Heizmantel eingesetzt* Sin Motor wird mit dan Rührer verbunden. Eine AnmoniakboDbe wird über entsprechende Anschlüsse und Ventile mittels Druokschlauoh an das Gefass angeschlossen. Dreimal wird der Autoklav »it Ammoniak bis zu einem Druck von 1,75 atü gefüllt und der Druck wieder entspannt, worauf der Autoklav verschlossen und 5 Stunden unter Rühren erhitzt wird. Ein typisches Zeit-Ttmptratur-Druckprograan für diese Reaktion ist das folgendet

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Zelt	Temperatur,	Druok, atü
Uhr : Hin.	0O	—
11110	28	3,5-0-3,5
11111	28-33	1,47
11:14	36	1,95
11130	45	2,45
11:37	60	3,26-7
11:48	73-77	5,95-7,14
11:50	88	5,25-7,14
12:15	78	6,51-7,35
12:35	80	5,46-7,49
13x40	80	5,46-7,49
15:07	78	5,46-7,49
16:07	78 (Erhit zer abgestellt)	7,49
16:30	58 (Rührer abgestellt)

Haoh dem Stehenlassen bis zum folgenden Tag befindet sich der Autoklavinhalt bei 22° C unter einem Druck von 1,4 atü.

Der Umwandlungsgrad des Ausgangsmaterials zu Cyolopropanoarbonsäureamid bei dem obigen Verfahren beträgt etwa 85 bis 90 #. Gewünschtenfalls lässt sich bei der Durchführung dieser Verfahrens8tufe in technischem Massetabe ein Umwandlungsgrad von etwa 88 # erreichen.

Einige Merkmale des obigen Verfahrens sind für die erfolgreiohe Durchführung wesentlich. Es wurde gefunden, dass die bevorzugte Methanolkonzentration 40 bis 80 ml je Mol Oyolopropanoarbonsäuremethylester (20- bis 25prozentige Lösung in Toluol) beträgt. Wenn das Toluol fortgelassen wird, erhält man niedrige Amidausbeuten. Dies zeigt, dass ein Reaktionsgleiohgewioht in Spiel ist. Venn das Natriummethylat fortgelassen wird, erhält stan überhaupt kein Produkt. Ammoniumchlorid wirkt nicht als Katalysator. Wenn das Methanol fortgelassen wird, sinkt der Umwandlungegrad zum Produkt auf etwa 59 # ab, woraus sich ergibt, dass die Löslichkeit des Katalysators eine notwendige Bedingung ist. Katalysator und Reaktionsteilnehmer sollen so trooken wie

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COP?

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möglioh sein. In Gegenwart von Natriuramethylat und Wasser wird das Amid leioht zu dom *Iatriumsalz der Cyclcpropancarbonsäure hydrolysiert, was zu ο <iem Auebeutoverluet an Endprodukt führt. Die Reaktionszeit können 2 bis 3 Stunden betragen. Unter den günstigsten Beding mgen verlauft die Reaktion recht sohneil. Wenn eioh dae Ammoniak *xv den flüssigen Gemisch löat i<5,h„ wenn der Hührer in Gang ge β et «-Ι wird}, entwickelt sich etwas Wärme. Wenn der Gefäasinhalt ?ü° C erreicht _t kann dur<?h exotherme Reaktion ein Temperatur&xiiriieg um mehrere Grad Celsius stattfinden.

Stufe (o)» Abtreiben von Ammoniak und Methanol aue dem Amidierungaprodxiki;

In dieser Verfahreneβtufe wird dae in Stufe (b) erhaltene Re akti one gemisch eingesetzt. Naohdeni das Druokgefäes zur Atmosphäre hin geöffnet worden ißt, wird das ganze Eeaktionsgemisch zusammen mit weiteren 200 ml l'oluol in einen Destillierkolben tiberführt. Unter vermindertozn Druck werden 521 ml Destillat aufgefangen, äug diesem Destillat wird vorzugsweise Methanol duroh Abdestillieren zurückgewonnen. Der Rest des Destillats _f der hauptsächlich, aus nicht-umgesetztem Ester und Toluol besteht» wird vorzugsweise im Kreislauf in die Verfahrenestufe (b) zurückgeführt, kann aber auch mit der in der Verfahrensetufe (e) abgetrennten organischen Vh&se vereinigt und im Kreislauf in die Verfahrensstufe (a) zurückgeführt werden, um den Bedarf an nicht-reaktionsfähigem Lösungsmittel in der ersten Stufe zu deoken.

Stufe (d)i Zusatz von Wasser zu dem bei der Destillation hinterbliebenen Aialdierungeprodukt und Phasentrennung

Der Destillationarückstand wird mit 450 ml Wasser versetzt. Unter Kühlen und Rühren wird der pH-Wert duroh Zusatz von 20 ml konzentrierter Salzsäure auf 4 eingestellt. Diese Ansäuerung ist aber nioht erforderlich, wenn die Verfahrensetufe (f) unverztlglioh durchgeführt wird. Die wässrige Sohicht wird in einem Soheidetrichter abgezogen und die organische Phase noch zweimal

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mit Wasser extrahiert. Die wässrigen Extrakte werdtn vereinigt (840 ml)ο Diese Extraktion ist nickt unbedingt erforderlich, aber vorteilhaft, weil die starke Löslichkeit dee Cyoloproptnoarbonaäureamids in Wasser zu einem günstigen Verteilungsverhältnis führt. Die Werte für die Wasserlösliohkeit von Cyolopropanoarboneäureamid bei Raumtemperatur und niedrigeren Τββ-peratüren sind die folgendem

Löslichkeit, Temp., ⁰C g Cyclopropanoarbonsäureamid je 100 g HgO

■ 25 21,4

15 18,5

2 6,9

Da der Hofsanneohe Abbau eu dem Amin in wässriger Lösung vor 9ioh geht, kann die vereinigte wässrige Phase zweokaässig ohne weitere Behandlung in der Verfahrenestufe (f) verwendet werden.

Stuft (e)i Kreislauf führung der bei der AmJldierung erhaltenen f 1 üb β igen organischen Phase

Die In der Amidxerungsstufe anfallende flüssige organische Ehese kann erhebliche Mengen an nioht-unigesetzten Cyolopropanoarbonsäureaethylester enthalten. Diese flüssige Phase kann in der Verfahrensstufe (a) entweder als Lösungsmittel für den Y-Chlorbuttersäuremethylester oder als Verdünnungsmittel für die Fatriufflmethylataufeohlämmung verwendet werden. Auf diese Weiee wird der Lösungsmittelbedarf der Stufe (a) gedeckt und gleichzeitig gewährleistet, dass die nloht-umgesetzten Anteile dee Ssters wieder durch die Anidierungsstufe geführt werden, wo der Umwandlungsgrad in teohnisoh in Betracht kommenden Reaktioneselt@33. nur etwa 90 56 beträgt.

Stufe (f)j Umwandlung des Amide in das Amin durch Hofmannsohe

. Reaktion

In dieser Verfahrenestufe wird die wässrige Lösung des Oyclopropanoarbonsäureansids bei Temperaturen in der Nähe von 0 C mit Natriumhypochlorit umgesetzt. Gewöhnlich führt man die-

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ββ Umsetzung duroh, indem man das Amid zu einer stark alkalieohen verdünnten Natriumhypochloritlösung ssueetit. Im Sinne der Erfindung wurde jedooh gefunden, dass eioh Verluste durch Hydrolyse vermindern lassen und konaentriertere Reaktionslöeungen verwendet werden können, wenn man aunäohst eine konzentrierte Hypochlorite sung zu dem Amid zusetzt, statt umgekehrt zu verfahren, und dann die erforderllohe Menge an starker Bast zusetzt, um die Umwandlung zu dem Arain zu vervollständigen. Diese Methode lässt siob im Laboratorium folgendermassen durohfuhrent

Eine Lösung von 50 g (1,25 Mol) Natriumhydroxid in 250 al

) Wasser wird unter Rühren und Zusatz von 35,5 g (0,5 Hol) Chlor auf 0 bis 5° C gekühlt. Ein mit Rührer, Thermometer, Kühlbad und mit Kühlmantel versehenes Zugabetriohter ausgestatteter 2-Liter-Dreihalskolben wird mit 42,5 g (0,5 Mol) Oyolopropanoarbonsäureamld und 150 ml Wasser beBohiolct. Durch den Mantel des Zugabetrichters wird Eiawaseer geleitet. Die oben beschriebene kalte Hatriumhypochloritlösung wird in den Tropftrichter überfuhrt und zu der Suspension in dem Reaktionsgefäss bei 0° C «ugetropft. Der Zusatz dauert etwa 30 Minuten. Man erhält eine homogene lösung, die dann nooh 45 Minuten unter Rühren gekühlt wird. Der Zugabetrichter wird mit einer löeung von 40 g (1 Mol) Natriumhydroxid in 200 ml Wasser beschickt. Diese Lösung wird unter Kühlen und Rühren im Verlaufe von 15 Minuten

" zugesetzt. Hach weiteren 30 Minuten wird die Reaktionslösung 2 Stunden auf 45 bis 50° C erwärmt. In dieser Verfahrene stufe kann nan die Lösung gegebenenfalls Übernacht bei Raumtemperatur stehen lassen.

Der ümwandlungsgrad von Amid zu Amin in dieser Verfahrensstufe beträgt etwa 85 bis 95 %. Bei kontinuierlicher Arbeitsweise lassen eioh Umwandlungsgrade in der Nähe von 90 £ lei oht erzielen· Durch die Anwendung der bevorzugten Verfahrenswelse mit umgekehrter Reihenfolge des Zusatzes wird eine wesentliche TTmwandlung des Amide in das Alkalisalz der Cyclopropanoarbonsäure vermieden.

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SADORtQiNAL

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Stufe (g): Gewinnung you -wässrigem Cyolopropylaain duroh Dampfdestillation

Dae in Stufe (f) erhaltene Reaktionsgemisoh läset sich leioht duroh Erhitzen destillieren, wobei man als Destillat ein Gemisch aus Cyclopropylamln und Wasser gewinnt.

Bei der hier erläuterungsweisa "beschriebenen Durchführung im Laboratorium kann man den Rührer aus dem oben beschriebenen Reaktionskolben herauenehraen und duroh eine Vigreaux-Kolonne ersetzen, die mit Kühler und Vorlage zum Auffangen des Destillats versehen ist. Dae Reaktionsgeaiach wird erhitzt, so dass eine Wasserdampfdestillation stattfindet» Der grusste Heil des Cyclopropylamins wird in den ersten 100 ml Destillat gewonnen.. Eine typische Analyse des in vier Anteilen aufgefangenen Deetillationeprodukts ist die folgende»

.—-.-- g Cyolopropylamin,

bestimmt durch Öae-Fltissigkeite-Volumen, ml ohromatographie

	79	26,7 (0,468 Mol)
2	91	0,22
3	150	0,02
4	202	0,01

lach dem beschriebenen Verfahren lassen sioh leioht wässrige Lösungen von Cyolopropylamin mit Konzentrationen von 25 bis 30 i> herstellen, die sich zur Weiterverarbeitung auf als TJnkrautvertilgungsmittel wirkende Oyclopropylamino-s-triaainderivate eignen. Die wässrige Lösung kann hierbei direkt angewandt werden, ohne dass das Wasser zuvor entfernt au werden braucht. Das oben beschriebene Laboratoriumsverfahren soll die Art der verschiedenen Verfahrensstufen erläutern und einen Anhaltepunkt für die Grössenordnung der zu erwartenden Ausbeuten und Uawandlungsgrade geben. Bei der grosstechnischen Durchführung verwendet man vorzugsweise das schlammartige Produktgemisoh aus der Stufe (a) unmittelbar in der Stufe (b), woran sich dann sofort die Stufen (c), (d) und (e), wie oben beschrieben, ansohlieesen.

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SAD GRfGWAL

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(a) Sine Aufschlämmung von 29,7 g (0,55 Mol) pulvsrförmigem Hatriummethylat in Toluol wird unter Rühren "bei 100° C langsam in Verlaufe einer Stunde nit einer Lösung von 68,3 g (O₉5 Hol) γ-Chlorbuttereäuremethyleeter in 160 öl Toluol versetzt. Sann wird die Aufschlämmung 6 Stunden auf Rückfluss temperatur erhitzt, wobei die Temperatur auf 76° 0 einkt. Das Reaktionsgemisoh wird auf Raumtemperatur gekühlt und die ganee Reaktionsmaase, die au· einer Aufschlämmung von Natriumchlorid, Cyolopropanoar-

* bonsäursmethyleeter, Methanol und unverändertem Natriuamethylat in Toluol besteht, in einen 1-Liter-Autoklav Überfuhrt,

(b) Der Autoklav wird mit Ammoniak gespült und dann mit Annoniak unter einen Druck von 7,7 atü geeetzt. Duroh die inneren Kühlschlangen des Autoklavs wird kaltes Methanol geleitet, und wenn der Druok auf Atmoephärendruok abgesunken iet, setzt man 110 g flüssiges Ammoniak zu. Man beginnt su rühren, θrhitet den Autoklav langsam auf 80° C und hält ihn 8 Stunden bei einem Druok von 28 atü auf dieser Temperatur. Dann wird der Autoklav langsam auf Raumtemperatur erkalten gelassen und langsam eur Atmosphäre hin geöffnet.

(o) Das Reaktionsgemisch wird in einen mit Rührer und Destillierkolonne ausgestatteten Dreihalskolben überführt» wo Methanol und Ammoniak langsam abdestilliert werden, bis die Erhitaungstemperatur 100° 0 erreicht. Bei dieser Destillation beginnt Cyolopropancarbonsäureaaid aussukrlstallisieren, und wenn man das Reaktionsgeaisoh auf Rauetemperatur erkalten läset, eonreitet die Kristallisation fort, bis sioh der Gefässinhalt nur nooh schwer rühren lässt.

(d) Die Reaktionsmasse wird dreimal mit je 200 ml kaltem Wasser extrahiert, und die vereinigten wässrigen Extrakte

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werden unmittelbar der Verfahrensetufe (f) »ugefUhrt, während die organische Phase zwecke Kreislaufführung lur Stufe (a) gewonnen wird.

Die Stufen (f) und (g) werden, wie oben beschrieben, durohgtführt. Sie Qesamtauebeute an Oyolopropylaaln, b·sogen auf den Y-Ohlorbuttersäuremethylester, beträgt für das ganae Verfahren etwa 80 ?6.

Bei diesen verbesserten Herstellungsverfahren entfällt die Reinigung der Zwischenprodukte, und die entsprechenden Produktverluste werden vermieden» Hioht-umgeeetete Stoffe werden bei dem Verfahren im Kreislauf geführt, so dass man die höoheten Qesaotausbeuten erhält. Ss wurde gefunden, dass die Uekehr in der Reihenfolge des Zusatsses der ReaktioneteilnebJier bei der Hofnanneohen Reaktion nicht nur die Gesamtausbeuten stark verbeseert, sondern auch dazu führt, dass sioh keine wesentlichen Mengen an unerwünschten Nebenprodukten bilden, die eine susätiliohe Yerfahrensstufe der Reinigung erforderlich machen würden«

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Claims (1)

1. 3iw

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   Gulf Research & Development Company

   Pa tentansprttohs

   Λ. J Verfahren but Heretellung von Cyolopropylaain duroh Ueaetiung von Cyolopropanoarboneäureamid mit Alkalihypoohlorit und Alkalihydroxid, bei don eine we β ent Hohe Umwandlung des Cyolopropa&oarbonsäureaaids zu den Alkalisalz der Cyolopropanoarbonsäure reriiieden wird, dadurch gekennzeichnet, das« nan Bunäohet Alkalihypoohlörit zu einer wässrigen Lösung des Oyolopropanearbonsäureanide zusetzt und das 00 erhaltene Reaktionegeuisch duroh Umsetzung Bit Alkalihydroxid in ein Reaktionegenieob. überführt, das Cyolopropylamin in wässriger ItU-sung enthält.

   2* Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennaeiohnet, dass Ban duroh Destillieren des Reaktionsgenisohes eine wässrige Cyelopropylaninlösung als Destillat gewinnt.

   3 β Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekenneeiohnet, dass nan als Alkalihypoohlörit ITatrluahypoohlorit und als Alkalihydroxid ffatrlumhydroxid verwendet.

   4. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 5, bei den das Cyolopropanoarbonsäureanid duroh Bingschluss eines niederen 4-Chlorbutter- «äursalkylesters zu des entsprechenden Cyolopropanoarbonsäureester und Uawandlung des letzteren zu des entsprechenden AaId duroh Anaonolyse hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ■an in der angegebenen Reihenfolge

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   S-307 ^*⁵""

   (a) einen niederen 4-Chlorbuttersäurealkylester mit einen Alkalialkoholat in einer nioht-reaktionBfähigen organischen Flüssigkeit zu einem Reaktionsgemisch umsetzt, das einen niederen Cyolopropanoarbonsäurealkylester enthält,

   (b) daa in Stufe (a) erhaltene Reaktionsgemisoh in Gegenwart Ton Alkalialkoholat und einem niederen Alkenol mit Ammoniak zu einem Reaktionegemisoh umsetzt, das Cyolopropanoarbonsäureamid enthält,

   (o) aus dem in Stufe (b) erhaltenen Reaktionsgemisoh niederes Alkenol sowie nioht-umgesetztes Ammoniak und nioht-umgesetzten Ester abdestilliert und als RUokstand ein Gemisch aus der nicht-reaktionsfähigen organischen Flüssigkeit und Cyolopropancarbonsäureamid gewinnt,

   Cd) zu dem in Stufe (o) gewonnenen Destillationsrückstand Wasser zusetzt und die flüssige organische Phase von der wässrigen Cyclopropancarbonsäureamidlösung trennt, und

   (e) die in Stufe (d) erhaltene flüssige organische Phase im Kreislauf in die Stufe (a) zurückführt.

   5- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Verfahrenestufe (a) 4-Chlorbuttersäuremethylester mit Natriummethylat in einer nicht-reaktionsfähigen organischen Flüssigkeit zu einem Reaktionsgemisoh umsetzt, welches Cyolopropanoarbonsäuremethylester enthält, in der Stufe (b) Ammoniak mit dem in Stufe (a) gewonnenen Reaktionsgemisoh in Gegenwart von Natriummethylat und Methanol zu einem Reaktionsgemisch umsetzt, welches Cyolopropancarbonsäureamid enthält, und in der Stufe (c) aus dem Reaktionsgemisch der Stufe (b) Methanol sowie nicht-umgesetztes Ammoniak und nicht-umgesetzten Ester abdestilliert.

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