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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von
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reinem Pyridin-2-acetonitril aus dem bei der Einwirkung von Chlorcyan
auf 2-Methylpyridin in der Gasphase anfallen den Reaktionsprodukt.
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Es ist bekannt, Pyridin-2-acetonitril durch Einwirkung von Chlorcyan
auf 2-Methylpyridin in der Gasphase zu erzeugen und aus dem anfallenden gasförmigen
Reaktionsprodukt das reine Pyridin-2-acetonitril zu gewinnen, indem das Reaktionsprodukt
mit einer wäßrigen Lösung alkalisch wirkender Substanzen abgeschreckt, die entstehende
wäßrige Lösung extrahiert und der Extrakt fraktionierend destilliert wird (DE-PS
2854210). Nach diesem Verfahren ist die Gewinnung des reinen Pyridin-2-acetonitrils
sowie die Rückgewinnung der nicht umgesetzten Anteile des 2-Methylpyridins aufwendig
und nur unter erheblichen Verlusten möglich.
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Es ist nun ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Pyridin-2-acetonitril
aus dem bei der Einwirkung von Chlorcyan auf 2-Methylpyridin in der Gasphase anfallenden
gasförmigen Reaktionsprodukt durch Abschreckung des Reaktionsprodukts mit einer
Flüssigkeit, Neutralisation und Destillation gefunden worden, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß für die Abschreckung flüssiges Reaktionsprodukt und für die Neutralisation
Ammoniak verwendet wird. Hierdurch wird das reine Pyridin-2-acetonitril auf einfachere
Weise und mit erheblich günstigerer Ausbeute als bei dem bekannten Verfahren aus
dem Reaktionsprodukt gewonnen und gleichzeitig fallen die nicht umgesetzten Anteile
des 2-Methylpyridins nahezu vollständig zur Wiederverwendung an.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Gewinnung des Pyridin-2-acetonitrils
und die Rückgewinnung der nicht umgesetzten Anteile des 2-Methylpyridins aus den
Reaktionsprodukten, wie sie bei den üblichen Verfahren zur Herstellung des Pyridin-2-acetontrils
durch Umsetzung von 2-Methylpyridin und Chlorcyan in der Gasphase anfallen, insbesondere
bei dem Verfahren nach der DE-PS 2854210.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das gasförmig
aus dem Reaktor austretende Reaktionsprodukt unmittelbar abgeschreckt und hierdurch
verflüssigt. Hierzu wird es mit zuvor abgekühltem flüssigem Reaktionsprodukt in
Berührung gebracht. Die Menge und die Temperatur des zur Abschreckung dienenden
flüssigen Reaktionsprodukts wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß das aus dem
Reaktor austretende Reaktionsprodukt auf Temperaturen unter 50 OC, vorzugsweise
auf Temperaturen zwischen 0 und 40 OC,abgeschreckt wird. Das der Abschrekkung dienenende
flüssige Reaktionsprodukt wird zweckmäßigerweise in feinverteilter Form angewendet,
beispielsweise versprüht. Die Abschreckung kann in üblichen Einrichtungen erfolgen,
beispielsweise in einem Einspritzkondensator. Durch der Kühlung dienende Vorrichtungen,
wie Kühlmantel oder Kühlschlange, kann die Abschreckung begünstigt werden.
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Von dem sich ergebenden flüssigen Reaktionsprodukt, das heißt von
der Mischung, die sich aus dem abgeschreckten gasförmigen und dem zur Abschreckung
verwendeten flüssiegen Reaktionsprodukt bildet, wird ein Anteil zurückgeführt und,
zweckmäßigerweise nach Kühlung auf Temperaturen unter 25 OC, zur Abschreckung weiteren
gasförmigen Reaktionsprodukts eingesetzt. Der übrige Anteil wird neutralisiert.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Neutralisation des Reaktionsprodukts mittels
Ammoniak, und zwar wird eine dem enthaltenen Chlorid mindestens äquimolare Menge
Ammoniak gewählt. Vorzugsweise werden je mol Chlorid etwa 1,05 bis 1,30 mol Ammoniak
angewendet. Das Ammoniak wird mit Vorteil in wasserfreier Form eingebracht. Im allgemeinen
ist es zweckmäßig, das Reaktionsprodukt bei der Neutralisation so zu kühlen, daß
die Temperatur 50 OC nicht übersteigt.
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Das neutralisierte Reaktionsprodukt wird, beispielsweise durch Filtrieren
oder Zentrifugieren, von abgeschiedenem Feststoff befreit und dann fraktionierend
destilliert. Die Destillation erfolgt bevorzugt unter Unterdruck, insbesondere anfangs
bei Drücken etwa zwischen 80 und 120 mbar und schließlich bei Drücken etwa zwischen
10 und 30 mbar.
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Gegebenenfalls ist es vorteilhaft, Destillationshilfsmittel zuzusetzen.
Als solche dienen beispielsweise Polyäthylenglykole mit Molmassen zwischen 300 und
600.
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Das bei der Destillation anfallende 2-Methylpyridin ist unmittelbar
als Ausgangssubstanz für die weitere Umsetzung mit Chlorcyan geeignet. Das Pyridin-2-actonitril
weist die für die Weiterverwendung erforderliche Reinheit auf.
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Beispiele 1. Es wurden in gleichmäßigem Strom stündlich 1476 g (24
mol) Chlorcyan und 9313 g (100 mol) 2-Methylpyridin in ein Reaktionsrohr eingespeist
und in diesem bei Temperaturen zwischen 450 und 720 OC umgesetzt.
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Aus dem Reaktor fielen stündlich 10 789 g Reaktionsprodukt an. Dieses
enthielt 6246 g (67,0 mol) 2-Methylpyridin und 1967 g (16,7 mol) Pyridin-2-acetonitril.
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Das Reaktionsprodukt gelangte gasförmig in einen dem Reaktionsrohr
unmittelbar angeschlossenen Einspritzkondensator. In diesen wurden stündlich 180
1 zuvor 0 gewonnenes und auf 20 C abgekühltes flüssiges Reaktionsprodukt (gleichen
Gehalts an 2-Methylpyridin und Pyridin-2-acetonitril wie das gasförmige Reaktionsprodukt)
eingespritzt. Die Kühlung des Kondensators wurde so eingestellt, daß die Temperatur
des Reaktionsprodukts, das aus dem Kondensator ablief (Mischung des abgeschreckten
gasförmigen Reaktionsprodukts und des zur Abschreckung verwendeten flüssigen Reaktionspro-0
dukts), 39 C betrug. Von diesem Reaktionsprodukt wurden stündlich 180 1 auf 20 OC
abgekühlt und zur Abschreckung weiteren Reaktionsprodukts in den Kondensator zurückgeführt.
Die stündlich verbliebenen 10 789g Reaktionsprodukt wurden unter Rühren und Kühlen
mit 440 g (25,8 mol) wasserfreiem Ammoniak versetzt. Die Mischung wurde filtriert.
Das Filtrat wurde nach Zusatz von stündlich 200 g Polyäthylenglykol der Molmasse
400 fraktionierend destilliert. Hierbei wurden stündlich 6150 g 2-Methylpyridin
gewonnen, entsprechend einer Ausbeute von 98,4 %, bezogen auf das im gasförmigen
Reaktionsprodukt enthaltene 2-Methylpyridin. Der Siedepunkt des gewonnenen 2-Methylpyridins
war 128 OC. Es wurde unmittelbar für weitere Umsetzungen
mit Chlorcyan
verwendet. Außerdem fielen stündlich 1850 g Pyridin-2-acetonitril an, entsprechend
einer Ausbeute von 94,0 %, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene
Pyridin-2-acetonitril.
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Der Siedepunkt des gewonnenen Pyridin-2-acetonitrils war 80 OC bei
2 mbar und der Schmelzpunkt 25 °C. Die Reinheit des Pyridin-2-acetonitrils war über
99 %.
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2. Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurden stündlich
2 030 g (33 mol) Chlorcyan und 9 313 g (100 mol) 2-Methylpyridin eingespeist. Aus
dem Reaktor fielen stündlich 11 343 g Reaktionsprodukt an. Es enthielt 4 782 g (51,3
mol) 2-Methylpyridin und 2 497 g (21,1 mol) Pyridin-2-acetonitril. In den Kondensator
0 wurden stündlich 210 1 auf 22 C abgekühltes flüssiges Reaktionsprodukt (gleichen
Gehalts) eingespritzt.
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Die Temperatur des Ablaufs aus dem Kondensator betrug 38 OC. Es wurden
stündlich 210 1 des Reaktionsprodukts zurückgeführt und die übrigen 11 343 g mit
640 g (37,6 mol) Ammoniak versetzt. Dem Filtrat wurden vor der Destillation stündlich
300 g Polyäthylenglykol der Molmasse 600 zugesetzt. Gewonnen wurden stündlich 4
540 g 2-Methylpyridin, entsprechend einer Ausbeute von 94,9 %, bezogen auf das im
gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene 2-Methylpyridin, und 2 400 g Pyridin-2-acetonitril,
entsprechend einer Ausbeute von 96,1 %, bezogen auf das im gasförmigen Reaktionsprodukt
enthaltene Pyridin-2-acetonitril. Die Reinheit des Pyridin-2-acetonitrils war über
99 %.