DE4433507C2

DE4433507C2 - Herstellung von Alkylformamiden

Info

Publication number: DE4433507C2
Application number: DE4433507A
Authority: DE
Inventors: John William Mitchell; Thomas Albert Johnson
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2014-09-21
Also published as: NL9401564A; DE4433507A1; US5919979A; CN1106379A; CN1043989C

Description

Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Dimethyl formamid (DMF) sind allgemein bekannt. Diese werden in zwei allgemeine Kategorien unterteilt: einstufige Verfahren, die durch direkte katalytische Carbony lierung von Dimethylamin (DMA) durchgeführt werden, und zwei stufige Verfahren, bei denen Methylformiat, das im allgemeinen getrennt in einer katalytischen Reaktion von Methanol und Koh lenmonoxid hergestellt wird, mit Dimethylamin reagiert. Bei spiele dieser Verfahren sind in folgenden Patenten aufgezeigt:

US-Patent 4 101 577 beschreibt ein heterogenes katalytisches Verfahren zur Herstellung von Formamiden durch Reaktion einer innigen Mischung aus Kohlenmonoxid, einem nichttertiären Amin und einem niederen Alkanol über einem stark basischen Anionenaus tauschharz. Wegen seiner Flüchtigkeit und leichten Abtrennung vom Produkt ist Methanol bevorzugt.

US-Patent 4 098 820 und GB-Patent 1 213 173 beschreiben homoge ne katalytische Verfahren. Das Patent ′820 beschreibt die Reak tion von Kohlenmonoxid (CO) mit einer stickstoffhaltigen Ver bindung in Gegenwart einer methanolischen Lösung eines Alkali metall- oder Erdalkalimetallmethoxid-Katalysators. Das Patent ′173 beschreibt ein Verfahren, das dem von ′820 ähnlich ist, außer daß eine Pumpe verwendet wird, die Gasblasen von Kohlen monoxid in die Flüssigkeit einführt. Diese Verfahren unter scheiden sich primär durch das verwendete Verfahren, um das Einmischen von CO in die Reaktionsflüssigkeit vorzunehmen. Das Patent ′820 beschreibt einen Reaktor vom Verteilerschleifentyp (Buss loop).

Kommerzielle DMF-Verfahren verwenden typischerweise methanoli sche Lösungen von Natriummethoxid als Katalysator. Das gleich zeitig vorhandene Lösungsmittel Methanol muß Natriummethoxid und Nebenprodukte, Formiat und Carbonatsalze, im Reaktor in Lö sung halten. Das rohe DMF, das im Reaktor vorhanden ist, wird von den Salzen und dem Katalysator (schwere Materialien) und vom Methanol und den leichten Materialien abgetrennt. Dies er folgt durch eine Reihe von Destillationen. Bei der ersten De stillation werden DMF, Methanol und unreagiertes DMA von den Salzen, Natriummethoxid (dem Katalysator), Natriumformiat und Natriumcarbonat abgetrennt, (die letzteren zwei werden aus Was ser und Kohlendioxid in der Beschickung erzeugt). Die dicke Aufschlämmung der schweren Materialien (Salze) im DMF aus dieser Destillation wird typischerweise mit Wasser behandelt, das den restlichen Katalysator und einen Teil des DMF zu Natriumformiat, DMA und Methanol umwandelt. Dieser Strom stellt einen wesentli chen Verlust der Ausbeute an DMF und einen wesentlichen Verlust des Natriummethoxidkatalysators dar. Die Katalysatorgewinnung und -rückführung sind bei bekannten Verfahren ebenfalls schwie rig, da der Katalysator während des Reinigungsverfahrens von seinem Lösungsmittel getrennt und mit den festen Nebenprodukten angereichert wird. Ein weiterer Schwerpunkt bei vorhandenen Verfahren liegt darin, daß die gebildeten festen Nebenprodukte (grundsätzlich Natriumformiat) leicht ausgefällt werden und die Kühloberflächen des Synthesereaktors verschmutzen.

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylformamid, wobei ein kohlenmonoxidhaltiges Gas bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einer Reaktionszone mit einer stickstoffhaltigen Verbindung, die aus Ammoniak, einem primären oder sekundären Alkylamin ausgewählt ist, in Gegenwart eines Lösungsmittels und eines Katalysators reagiert, dadurch gekennzeichnet, daß Polyethylenglykol als Lösungsmittel verwendet und ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallalkoxid von Polyethylenglykol, Polyethylenpropylenglykol oder Mischungen davon als Katalysator verwendet wird.

Diese Erfindung weist deutliche Vorteile auf, und diese sind folgende:

- Die Möglichkeit, einen notwendigen zusätzlichen Destil lationsschritt zur Entfernung des gleichzeitig vorhan denen Lösungsmittels zu eliminieren, wie er bei her kömmlichen Methanolverfahren erforderlich ist;
- die Möglichkeit, den Katalysator ohne wesentliche Ver luste zu gewinnen;
- die Möglichkeit, das Cosolvens-System so zu gestalten, daß der Katalysator effektiv zurückgewonnen werden kann; und
- die Möglichkeit, die Produktion durch Verringerung der Menge der Salzbeschichtung auf den Wärmeübertragungsoberflächen zu verbessern, was zu weniger Ab schaltungen führt.

Bei der Herstellung von Alkylformamiden wird ein kohlenmonoxid haltiges Gas mit einer stickstoffhaltigen Verbindung, die aus Ammoniak, einem primären Alkylamin oder einem sekundären Al kylamin ausgewählt ist, in Gegenwart eines Katalysators umge setzt. Beispiele der stickstoffhaltigen Verbindungen, die für diese Synthese von Alkylformamiden besonders geeignet sind, um fassen Ammoniak; primäre und sekundäre Amine, einschließlich C_1-8-Alkylamine und -Alkanolamine, wie Methylamin, Dimethyl amin, Ethylamin, Diethylamin, Propylamin, Dipropylamin, Butyl amin, Hexylamin, Ethanolamin, Diethanolamin, Propanolamin, Di propanolamin usw.; cyclische Amine, wie Cyclohexylamin, Cyclo heptylamin, Benzylamin, Anilin, Phenylendiamin, Phenylethyl amin, Phenylbutylamin und heterocyclische Amine, wie Morpholin und Piperidin. Unter diesen Aminen ist Dimethylamin kommerziell bevorzugt, da es zur Herstellung der im Handel erhältlichen Chemikalie Dimethylformamid verwendet wird.

Der zur Durchführung der Carbonylierung der stickstoffhaltigen Verbindung verwendete Katalysator ist ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallalkoxid von Polyethylen- oder Polypropylengly kol. Wie bei herkömmlichen Verfahren festgestellt wurde, be steht eines der Probleme, das mit Methanol als Substrat für den Katalysator und als Lösungsmittel für die Reaktion verbunden ist, darin, daß der Katalysator selbst eine geringe Löslichkeit in den durch die Reaktion gebildeten Formamiden hat. Diese fe sten gefällten Materialien verursachen ein Verstopfen der Lei tungen und Ventile und eine Verschmutzung der Wärmeübertra gungsoberflächen.

Die Verwendung von Polyethylen- oder Propylenglykol als Lö sungsmittel für den Katalysator und die Reaktion löst zahlrei che mit der Herstellung von Alkylformamiden verbundene Proble me. Aufgrund ihres höheren Molekulargewichtes und ihrer gerin geren Flüchtigkeit im Vergleich mit Methanol liefern Polygly kole einen Mechanismus, um den Katalysator in der Reaktionsmi schung zu halten, die das Lösungsmittel umfaßt. Methanol mit einer höheren Flüchtigkeit als Polyethylen- und Poly propylenglykol wird während der Destillations- und Gewinnungs schritte verdampft, wodurch eine Abtrennung vom Katalysator hervorgerufen wird. Ein zweiter Vorteil bezüglich der Verwen dung von Polyethylen- und Polypropylenglykolen besteht darin, daß der Katalysator eine größere Löslichkeit im Lösungsmittel und in Mischungen davon mit Alkylformamid aufweist, das im Re aktionsmedium vorhanden ist. Spezifische Beispiele geeigneter Polyethylen- und Polypropylenglykole umfassen C_2-9- Ethylenglykole und insbesondere Di-, Tri-, Tetra- und Pen taethylenglykole, als auch Di-, Tri-, Tetra- und Penta propylenglykole oder Mischungen dieser beiden, z. B. Ethylen/Propylenglykole. Tetraethylenglykol stellt das bevor zugte Glykol dar.

Der Katalysator wird in Form einer Lösung in Konzentrationen im Bereich von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Alkali- oder Erdalkalimetalls und vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-% im Lösungsmit tel Polyethylen- oder Polypropylenglykol verwendet. Die Menge des zugesetzten Katalysators in Gramm Metall pro 100 Gramm Amin liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 2, vorzugsweise etwa 0,4 bis 1. Unter den Alkalimetallen und Erdalkalimetallen stellt Natrium das bevorzugte Metall für die Herstellung des Katalysa tors dar.

Die für die Durchführung der Carbonylierung der stickstoffhal tigen Verbindungen, insbesondere Mono- und Dimethylamin, geeig neten Bedingungen sind im wesentlichen die gleichen, wie sie bei herkömmlichen Verfahren verwendet werden. Das Molverhältnis von Kohlenmonoxid zur stickstoffhaltigen Verbindung liegt z. B. im Bereich von 0,2 bis 2 Mol und vorzugsweise 0,8 bis 1 Mol Kohlenmonoxid pro Mol stickstoffhaltiger Verbindung. Wenn zu sätzlich zum Formamid Formiat erforderlich ist, kann bekannt lich ein Kohlenmonoxidüberschuß in die Reaktion eingeführt wer den, damit der Formiatgehalt des Reaktionsprodukts erhöht wird.

Die Temperaturen und der Druck, die für die Carbonylierung der stickstoffhaltigen Verbindung geeignet sind, liegen im allge meinen im Bereich von 40 bis 150°C, vorzugsweise 60 bis 100°C, und der Druck liegt im Bereich eines Überdrucks von 4,14 · 10⁵ bis 206,9 · 10⁵ Pa, vorzugsweise 6,9 · 10⁵ bis 20,7 · 10⁵ Pa. Der in diesem Verfahren verwendete Katalysator ist ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallalkoxid der genannten Lösungsmittel, z. B. ein Alkalimetallalkoxid, z. B. von Na trium, Kalium, oder ein Erdalkalimetallalkoxid der Polyethylen- oder Polypropylenglykole, z. B. von Calcium oder Magnesium.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der verschiede nen Ausführungsformen dieser Erfindung.

Beispiel 1 Diethylenglykol als Lösungsmittel a) Herstellung des Katalysators

Alle verwendeten Materialien sollten so trocken wie möglich sein, da jede Feuchtigkeit in der Reaktionsmischung den Kataly sator deaktiviert.

In einem gerührten 500 ml Mehrhalskolben werden 7,2 g Natrium hydrid innerhalb eines Zeitraums von acht Stunden zu 271,8 g Diethylenglykol gegeben. Der Dampfraum des Kolbens wird konti nuierlich mit Stickstoff gespült, um eine Absorption der Feuch tigkeit zu vermeiden, die den Katalysator durch Bildung von ge fälltem Natriumhydroxid deaktivieren würde. Der Inhalt des Kol bens wird über Nacht gerührt und entgast, damit eine vollstän dige Reaktion des Natriums gesichert wird. Danach wird die Ka talysatorlösung aus dem Kolben entnommen und für die Verwendung bei der Synthesereaktion aufbewahrt.

b) Herstellung von Dimethylformamid

471,5 g DMF werden in einen 1 l Autoklav gegeben. Danach werden dem Reaktor 210 cm³ DMA zugesetzt, der Inhalt wird gerührt, und ein Teil der Mischung wird entfernt, bis das Flüssigkeitsvolu men im Reaktor 495 cm³ erreicht. Der Inhalt des Reaktors wird erwärmt, bis die Temperatur der Flüssigkeit 60°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Reaktor mit CO auf 10,3 · 10⁵ Pa unter Druck gesetzt. Der Rührer des Reaktors wird abge schaltet, wenn dem Reaktor 3 cm³ der Katalysatorlösung mit ei ner Spritze mit Pumpe zugesetzt werden. Danach wird der Rührer des Reaktors auf 900 U/min angeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Carbonylierungsreaktion eingeleitet. Der Druck im Re aktor wird bei 10,3 · 10⁵ Pa gehalten. Dies erfolgt durch eine Auffrischung mit CO mit einer vom Druckregler festgeleg ten Geschwindigkeit. Nach 90 s wird der Rührer abgeschaltet, und die Reaktion hört auf. Die Bildungsgeschwindigkeit von DMF be trägt während dieses Zeitraums 0,11 kg/h pro Liter des Reaktor volumens. Dem Reaktor werden weitere 2 cm³ der Katalysatorlö sung zugegeben. Der Rührer wird auf 900 U/min angeschaltet, und die Reaktion kann 60 s andauern. Die Geschwindigkeit beträgt während dieses Zeitraums 0,14 kg/h. Dieses Verfahren des steigenden Katalysatorzusatzes wird fortgesetzt, bis sich die Geschwindigkeit bei 21 cm³ zugesetzter Katalysatorlösung auf etwa 0,45 kg/h einstellt.

Beispiel 2 Diethylenglykol als Lösungsmittel

470,8 g DMF werden in einen 1 l Autoklav gegeben. Dann werden dem Reaktor 210 cm³ DMA zugesetzt, der Inhalt wird gerührt, und ein Teil der Mischung wird entfernt, bis das Flüssigkeitsvolu men im Reaktor 495 cm³ erreicht. Der Inhalt des Reaktors wird erwärmt, bis die Temperatur des Fluids 60°C erreicht, zu diesem Zeitpunkt wird der Reaktor mit CO auf 20,7 · 10⁵ Pa unter Druck gesetzt. Der Rührer des Reaktors wird abgeschaltet, wäh rend dem Reaktor 3 cm³ der im Beispiel 1 beschriebenen Kataly satorlösung mit einer Spritze und einer Pumpe zugesetzt werden. Der Rührer des Reaktors wird anschließend auf 900 U/min ange schaltet. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Carbonylierungsreak tion. Der Druck des Reaktors wird durch eine CO-Auffrischung bei 20,7 · 10⁵ Pa gehalten, der Betrag der Auffrischung wird von einem Druckregler festgelegt. Nach 60 s wird der Rüh rer abgeschaltet, und die Reaktion hört auf. Die Bildungsgeschwin digkeit von DMF betrug während dieses Zeitraums 0,39 kg/h pro Liter des Reaktorvolumens. Dem Reaktor werden weitere 2 cm³ der Katalysatorlösung zugesetzt, der Rührer wird auf 900 U/min an geschaltet, und die Reaktion kann 45 s andauern. Die Geschwindig keit betrug während dieses Zeitraums 0,53 kg/h. Dieses Verfahren des zunehmenden Katalysatorzusatzes wird fortgesetzt, bis sich die Ge schwindigkeit bei 42 cm³ zugesetzter Katalysatorlösung auf etwa 1,36 kg/h einstellte.

Beispiel 3 Tetraethylenglykol als Lösungsmittel a) Herstellung des Katalysators

In einem gerührten 500 ml Mehrhalskolben werden 4,7 g Natrium hydrid innerhalb eines Zeitraums von acht Stunden zu 205,5 g Tetraethylenglykol gegeben. Der Dampfraum des Kolbens wird kon tinuierlich mit Stickstoff gespült, damit eine Absorption der Feuchtigkeit vermieden wird, die den Katalysator durch Bildung von gefälltem Natriumhydroxid deaktivieren würde. Der Inhalt des Kolbens wird über Nacht gerührt und entgast, damit eine vollständige Reaktion des Natriums gesichert ist. Danach wird die Katalysatorlösung aus dem Kolben entnommen und zur Verwen dung bei der Synthesereaktion aufbewahrt.

b) Herstellung von Dimethylformamid

469,6 g DMF werden in einen 1 l Autoklav gegeben. Danach werden dem Reaktor 210 cm³ DMA zugesetzt, der Inhalt wird gerührt, und ein Teil der Mischung wird entnommen, bis das Flüssigkeitsvolu men im Reaktor 495 cm³ erreicht. Der Inhalt des Reaktors wird erwärmt, bis die Temperatur der Flüssigkeit 60°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Reaktor mit CO auf 10,3 · 10⁵ Pa unter Druck gesetzt. Der Rührer des Reaktors wird abge schaltet, während dem Reaktor 4 cm³ der Katalysatorlösung durch eine Spritze und eine Pumpe zugegeben werden. Der Rührer des Reaktors wird anschließend auf 900 U/min angeschaltet, zu die sem Zeitpunkt beginnt die Carbonylierungsreaktion. Der Druck des Reaktors wird bei 10,3 · 10⁵ Pa gehalten. Dies er folgt durch eine CO-Auffrischung mit einer von einem Druckreg ler festgelegten Menge. Nach 60 s wird der Rührer abgeschaltet, und die Reaktion hört auf. Die Bildungsgeschwindigkeit von DMF be trug während dieses Zeitraums 0,73 kg/h pro Liter des Reaktor volumens. Dem Reaktor werden weitere 4 cm³ der Katalysatorlö sung zugegeben, der Rührer wird auf 900 U/min angeschaltet, und die Reaktion kann 20 s andauern. Die Geschwindigkeit in diesem Zeitraum beträgt 1,56 kg/h. Das Verfahren des steigenden Kata lysatorzusatzes wird fortgesetzt, bis sich diese Geschwindigkeit bei 35 cm³ zugesetzter Katalysatorlösung auf etwa 3,8 kg/h einstellte.

Beispiel 4 Tetraethylenglykol als Lösungsmittel

471,6 g DMF werden in einen 1 l Autoklav gegeben. Danach werden dem Reaktor 210 cm³ DMA zugesetzt, der Inhalt wird gerührt, und ein Teil der Mischung wird entfernt, bis das Flüssigkeitsvolu men im Reaktor 495 cm³ erreicht. Der Inhalt des Reaktors wird erwärmt, bis die Temperatur der Flüssigkeit 60°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Reaktor mit CO auf 20,7 · 10⁵ Pa unter Druck gesetzt. Der Rührer des Reaktors wird abge schaltet, wenn dem Reaktor 3 cm³ der im Beispiel 3 beschriebe nen Katalysatorlösung durch eine Spritze und eine Pumpe zuge setzt werden. Der Rührer des Reaktors wird anschließend auf 900 U/min angeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Carbonylie rungsreaktion. Der Druck des Reaktors wird bei 20,7 · 10⁵ Pa gehalten. Dies erfolgt durch eine CO-Auffrischung mit ei nem durch einen Druckregler festgelegten Betrag. Nach 13 s wird der Rührer abgeschaltet und die Reaktion hört auf. Die Bildungs geschwindigkeit von DMF betrug während dieses Zeitraums 2,24 kg/h pro Liter des Reaktorvolumens. Dem Reaktor werden weitere 3 cm³ der Katalysatorlösung zugesetzt, der Rührer wird auf 900 U/min angeschaltet, und die Reaktion kann 10 s andauern. Die Geschwin digkeit war in diesem Zeitraum 4,68 kg/h. Dieses Verfahren des steigenden Katalysatorzusatzes wird fortgesetzt, bis sich die Ge schwindigkeit bei 21 cm³ zugesetzter Katalysatorlösung auf etwa 8,3 kg/h einstellte. Die Produktivitäten dieser auf Tetraethylenglykol ba sierenden Katalysator/Lösungsmittel-Systeme sind deutlich höher als die bei herkömmlichen Verfahren.

Beispiel 5 Katalysatorumlauf mit Tetraethylenglykol als Lösungsmittel

Der Inhalt des Reaktors von Beispiel 3 wird in einen 1000 ml Mehrhalskolben gegeben. Der Inhalt des Kolbens wird unter einem Vakuumdruck von 2000 Pa leicht erwärmt, und die Kopfprodukt dämpfe werden durch einen mit Wasser gekühlten Kondensator ge leitet, damit die Flüssigkeit zurückfließt und das Produkt auf gefangen wird. Innerhalb eines Zeitraums von sechs Stunden wird das Kopfprodukt aufgefangen, wenn die Temperatur des Kolbens etwa 50°C erreicht. Es zeigte sich, daß das aufgefangene Pro dukt 99,6 Gew.-% DMF ist. Die im Kolben verbleibende Flüssig keit wird zur Verwendung als rezirkulierter Katalysator aufge fangen.

470,2 g DMF werden in einen 1 l Autoklav gegeben. Danach werden dem Reaktor 210 cm³ DMA zugesetzt, der Inhalt wird gerührt, und ein Teil der Mischung wird entnommen, bis das Flüssigkeitsvolu men im Reaktor 495 cm³ erreicht. Der Inhalt des Reaktors wird erwärmt, bis die Temperatur der Flüssigkeit 60°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Reaktor mit CO auf 10,3 · 10⁵ Pa unter Druck gesetzt. Der Rührer des Reaktors wird abge schaltet, wenn dem Reaktor 4 cm³ der Katalysatorlösung, die aus der oben beschriebenen Destillation gewonnen werden, mit einer Spritze und einer Pumpe zugesetzt werden. Der Rührer des Reak tors wird anschließend auf 900 U/min angeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Carbonylierungsreaktion. Der Druck des Reaktors wird bei 10,3 · 10⁵ Pa gehalten. Dies erfolgt durch eine Auffrischung mit CO in einer von einem Druckregler festgelegten Menge. Nach 60 s wird der Rührer abgeschaltet, und die Reaktion hört auf. Die Bildungsgeschwindigkeit von DMF lag wäh rend dieses Zeitraums bei 0,30 kg/h pro Liter des Reaktorvolu mens. Dem Reaktor wurden weitere 4 cm³ der Katalysatorlösung zugesetzt, der Rührer wurde auf 900 U/min angeschaltet, und die Reaktion konnte 30 s andauern. Die Geschwindigkeit betrug in diesem Zeitraum 1,34 kg/h. Dieses Verfahren des steigenden Kata lysatorzusatzes wurde fortgesetzt, bis sich die Geschwindigkeit bei 21 cm³ zugesetzter Katalysatorlösung auf etwa 2,3 kg/h einstellte. Die ser Produktivitätswert beträgt etwa 84% des Wertes von Beispiel 3, das bei ähnlichen Bedingungen von Temperatur und Druck eine fri sche, auf Tetraethylen basierende Katalysatorlösung verwendete.

Dieses Beispiel zeigt, daß die Katalysatorrückgewinnung bei Einsatz des Lö sungsmittels Tetraethylenglykol sowohl unkompliziert als auch effektiv ist. Die Katalysatorrückgewinnung ist bei herkömmlichen Ver fahren schwierig, da der Katalysator bei der Reinigung des Pro duktes von seinem geringsiedenden Lösungsmittel Methanol abge trennt und mit den festen Nebenprodukten angereichert wird.

Beispiel 6 Vergleich der vorhandenen Technologien

Die Leistungswerte mit Polyethylenglykol werden in Tabelle 1 mit herkömmlichen Verfahren verglichen.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 wird deutlich, daß die Verwendung von Po lyethylenglykolen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren (die alle als gleichzeitig vorhandenes Lösungsmittel für den Kataly sator Methanol verwenden) eine hervorragende Produktivität für DMF ergibt - selbst bei milden Temperaturbedingungen. Die auf Diethylenglykol basierenden Katalysatoren der Beispiele 1 und 2 weisen Produktivitäten für DMF auf, die mit dem Stand der Tech nik vergleichbar sind. Die auf Tetraethylenglykol basierenden Katalysatoren der Beispiele 3 bis 5 weisen deutlich höhere Produktivitäten auf. Der Katalysator des Beispiels 4 zeigt na hezu eine vierfache Zunahme der Produktivität für DMF gegenüber der eines herkömmlichen Verfahrens, das im Patent ′820 be schrieben wird, obwohl die angewendete Temperatur 30°C niedri ger ist. Die Wirksamkeit der auf Glykol basierenden Katalysatoren ist bei einem einzigen Durchlauf mit der vergleichbar, die von herkömmlichen Verfahren berichtet wird. Wenn die Rückgewinnung des Katalysators berücksichtigt wird, kann die Leistungsfähigkeit des Katalysators deutlich verbessert werden. Da der Katalysator des Beispiels 5 ein rückgewonnener Katalysator des Beispiels 3 ist, beträgt der gesamte Wirkungsgrad dieses Kata lysators 637 g DMF/g Na. Dies ist mehr als im Stand der Technik aufgeführt. Da der Katalysator in dieser Erfindung nicht von seinem Lösungsmittel getrennt wird, sind mehrere Wiederverwendungen des Katalysators möglich. Dies führt zu einer Gesamtleistung des Katalysators, die die aus dem Stand der Technik deutlich über steigt, bei dem eine Katalysatorwiederverwendung nicht denkbar ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Alkylformamid, wobei ein koh lenmonoxidhaltiges Gas bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in eine Reaktionszone mit einer stickstoffhaltigen Verbindung, die aus Ammoniak, einem primären oder sekundä ren Alkylamin, ausgewählt ist, in Gegenwart eines Lösungs mittels und eines Katalysators reagiert, dadurch ge kennzeichnet, daß Polyethylenglykol als Lösungsmittel verwendet und ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallalkoxid von Polyethylenglykol, Polyethylenpropylenglykol oder Mischungen davon als Katalysator verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die stickstoffhaltige Verbindung ein primäres oder sekundäres Alkylamin ist, wobei jede Alkylgruppe des Alkylamins 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Lösungsmittel aus Di-, Tri- und Tetraethylenglykol ausgewählt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Alkalimetall- oder Erdalkalimetall im Katalysator aus Natrium, Lithium, Calcium und Magnesium ausgewählt ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% des Lösungsmittels vorhanden ist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin Monomethylamin oder Dimethylamin ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glykol Tetraethylenglykol ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß 0,1 bis 2 g des Metalls pro 100 g Amin bereitgestellt werden.