DE2320544B1 - Verfahren zur Herstellung von S-Methylmercaptopropionaldehyd - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von S-Methylmercaptopropionaldehyd

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3-MethyImercaptopropionaldehyd aus Acrolein und Methylmercaptan in Gegenwart eines Katalysators. 3-Methylmercaptopropionaldehyd dient insbesondere als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Methionin.
Es ist bekannt, 3-Methylmercaptopropionaldehyd durch Umsetzung von Acrolein mit Methylmercaptan zu gewinnen. Die Umsetzung wird, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur und gegebenenfalls bei erniedrigtem oder erhöhtem Druck, in Gegenwart eines Katalysators ausgeführt. Als Katalysator dienen organische Basen, wie Pyridin, Chinolin oder Triäthylamin, gegebenenfalls in Kombination mit einer organischen Säure, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Benzoesäure, organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, Quecksilbermethylmercaptid oder Kupfer (H)-acetat (deutsche Auslegeschrift 1 618 889).
Nachteilig ist in allen Fällen, daß der erzeugte 3-Methylmercaptopropionaldehyd durch eine Destillation und gegebenenfalls weitere Reinigungsverfahren von Nebenprodukten und dem Katalysator befreit werden muß, damit er lagerstabil ist, beziehungsweise sich ohne Schwierigkeiten zu Methionin weiterverarbeiten läßt. Die Bildung von Nebenprodukten kann zwar vermindert werden, indem die Umsetzung bei niedrigen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen unter 30° C, ausgeführt wird, sie ist jedoch auch bei diesen niedrigen Temperaturen noch beträchtlich. Andererseits ist die Raum-Zeit-Ausbeute bei den niedrigen Temperaturen gering.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von 3-Methylmercaptopropionaldehyd aus Acrolein und Methylmercaptan in Gegenwart eines Katalysators gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Katalysator Hexamethylentetramin verwendet wird.
Der 3-Methylmercaptopropionaldehyd fällt bei diesem Verfahren als farblose wasserklare Flüssigkeit an und ist so gut wie frei von Nebenprodukten. Er kann daher ohne jede Reinigung weiterverwendet werden, insbesondere kann er unmittelbar für die Herstellung von Methionin eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt Umsätze und Ausbeuten von mehr als 99%. Da der 3-Methylmercaptopropionaldehyd auch so gut wie frei von Nebenprodukten anfällt, wenn die Umsetzung bei hohen Temperaturen, nämlich bei Temperaturen etwa zwischen 50 und 120° C, ausgeführt wird, wählt man mit Vorteil diese Temperaturen und erzielt zufolge der bei diesen Temperaturen hohen Umsetzungsgeschwindigkeit hervorragende Raum-Zeit-Ausbeuten.
Für die erfindungsgemäße Umsetzung wird das Methylmercaptan zweckmäßigerweise in einer dem Acrolein mindestens äquivalenten Menge eingesetzt. Vorteilhaft ist es, je Mol Acrolein 1,0 bis Ι.ΐ Mole Methylmercaptan, insbesondere 1,01 bis 1,05 Mole Methylmercaptan, zu nehmen. Je Mol Acrolein werden im allgemeinen etwa 0,001 bis 5 Gewichtsprozent, insbesondere 0,01 bis 1 Gewichtsprozent, des Hexamethylentetramins eingesetzt. Es können die handelsüblichen Produkte verwendet werden, beispielsweise ein übliches wasserhaltiges Acrolein.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorteilhafterweise 3-Methylmercaptopropionaldehyd vorgelegt und in diesen gleichzeitig oder nacheinander das Methylmercaptan und das Acrolein eingetragen. Das Hexamethylentetramin kann ganz oder teilweise mit dem 3-Methylmercaptopropionaldehyd vorgelegt oder ganz oder teilweise mit dem Methylmercaptan eingebracht werden.
Die Umsetzung erfolgt zweckmäßigerweise bei Temperaturen etwa zwischen 50 und 120" C, vorzugsweise zwischen 75 und 110' C, insbesondere zwischen 80 und 100" C. Der Druck kann weitgehend beliebig gewählt werden, jedoch empfiehlt es sich, damit einfache Apparate verwendet werden können, bei Normaldruck oder nur mäßig erniedrigtem oder erhöhtem Druck zu arbeiten. Vorzugsweise werden Drücke zwischen 1 und 10 bar angewendet. Der bei der Umsetzung anfallende 3-Methylmercaptopropionaldehyd wird unmittelbar, das heißt ohne Reinigung, weiterverwendet. Für den Fall, daß der 3-Methylmercaptopropionaldehyd längere Zeit gelagert werden soll, kann es vorteilhaft sein, ihn mit Wasser zu behandeln. Dies geschieht beispielsweise durch eine einfache Wäsche mit 0,01 bis 1 Raumteilen Wasser je Raumteil 3-Methylmercaptopropionaldehyd.
Beispiel 1
In 30 g 3-Methylmercaptopropionaldehyd wurden zunächst 25 mg Hexamethylentetramin und dann unter Kühlen 18,0 g Methylmercaptan gelöst. Diese Lösung und 20,7 g Acrolein wurden gleichzeitig, jedoch voneinander getrennt, innerhalb von 2 Minuten in gleichmäßgem Strom in 40 g eines auf 75C C vorgewärmten 3-Methylmercaptopropionaldehyd eingetragen. Die Mischung wurde währenddessen und anschließend weitere 25 Minuten lang kräftig gerührt. Die Temperatur stieg zeitweise bis auf 81° C. Das Acrolein wurde so gut wie vollständig umgesetzt. Die Ausbeute an 3-Methylmercaptopropionaldehyd betrug, bezogen auf eingesetztes Acrolein, 99.20O. Der 3-Methylmercaptopropionaldehyd hatte einen Brechungsindex nf0 von 1,4815.
Beispiel 2
Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurden 33,7 g Acrolein, 29,5 g Methylmercaptan und 19,9 mg Hexamethylentetramin angewendet. Die Umsetzungstemperatur betrug bis zu 91° C, die Umsetzungszeit 32 Minuten. Das Acrolein wurde
zu 99,8% umgesetzt. Es wurde eine Ausbeute von 99,0% 3-Methylmercaptopropionaldehyd, bezogen auf eingesetztes Acrolein, erzielt. Der Brechungsindex war 1,4830.
Beispiels
Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurden 27,6 g Acrolein, 24,2 g Methylmercaptan und 10,0 mg Hexamethlentetramin angewendet. Die Umsetzungstemperatur betrug bis zu 79' C. die Umsetzungszeit 61 Minuten. Das Acrolein wurde zu 100% umgesetzt. Es wurde eine Ausbeute von 99,8% ß-Methylniercaptopropionaldehyd, bezogen auf eingesetztes Acrolein, erzielt. Der Brechungsindex war 1,4822.
B e i s ρ i e 1 4
Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurden 21,8 g Acrolein, 18,8g Methylmercaptan und 5,2 g Hexamethylentetramin angewendet. Die Umsetzungstemperatur betrug bis zu 78° C, die Umsetzungszeit 75 Minuten. Das Acrolein wurde zu 99,8% umgesetzt. Es wurde eine Ausbeute von 99,2% 3-Methylmercaptopropionaldehyd, bezogen auf eingesetztes Acrolein, erzielt. Der Brechungsindex war 1,4816.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Methylmercaptopropionaldehyd aus Acrolein und Methylmercaptan in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Hexamethylentetramin verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei Temperaturen etwa zwischen 50 und 120c C ausgeführt wird.
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