DE551869C

DE551869C - Verfahren zur Darstellung von Saeureamiden

Info

Publication number: DE551869C
Application number: DEI40773D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Flemming; Dr Max Herbst
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1931-02-22
Filing date: 1931-02-22
Publication date: 1932-06-07

Description

Es ist bekannt, daß durch Wasseranlagerung im Druckrohr Nitrile in Säureamide übergeführt werden können, jedoch verläuft die Anlagerung nur so langsam und unvollständig, daß sie im technischen Maßstabe nicht durchgeführt werden kann. Man erhält beispielsweise beim Erhitzen von Acetonitril mit Wässer unter Druck Acetamid.

Es wurde nun gefunden, daß eine überraschend große Beschleunigung der Umsetzung und eine Steigerung der Ausbeute an Amiden der Monocarbonsäuren mit zwei und mehr Kohlenstoffatomen erzielt wird, wenn man die Behandlung der entsprechenden Nitrile mit Wasser in Gegenwart von Oxyden zweiwertiger Metalle oder der Metalle der Eisengruppe, letzterer auch in der dreiwertigen Stufe, bei Temperaturen oberhalb ioo° vornimmt. Als besonders vorteilhaft haben sich hierbei die Oxyde des Zinks bzw. des Cadmiums erwiesen, dagegen versagen überraschenderweise die sonst als Hydratationskatalysatoren bekannten Oxyde des Aluminiums und Thoriums. Während bei gewöhnlichem Druck die Bildung von Säureamiden ohne Anwendung von Katalysatoren überhaupt nicht oder nur spurenweise eintritt, wird bei'Verwendung der obengenannten Katalysatoren schon bei gewöhnlichem Druck ein erheblicher Umsatz erzielt. Zweckmäßig arbeitet man aber auch bei Gegenwart der Katalysatoren unter erhöhtem Druck, indem man Nitril und Wasser, vorzugsweise in äquimolekularen Mengen, unter Zusatz des Katalysators im Druckgefäß unter dem eigenen Dampfdruck der Reaktionskomponenten oder dem Druck inerter Gase auf Temperaturen über iqo° erhitzt. Auch bei erheblichem Überschuß an Wasser tritt die Bildung höherer Hydratationsstufen, z. B. von Ammonsalzen der entsprechenden Säuren, nur in geringem Maße ein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren kontinuierlich gestaltet wird, indem man einem z. B. röhrenförmigen Druckgefäß an einem Ende eine Aufschlämmung des Katalysators in einem Nitrilwassergemisch zuführt und am anderen Ende, nachdem das Gemisch eine auf die Reaktionstemperatur erhitzte Zone passiert hat, das Reaktionsprodukt bei einer über dem Schmelzpunkt des bei der Umsetzung gebildeten Amides gelegenen Temperatur abläßt. Nicht umgesetztes Nitril wird dem Reaktionsraum erneut zugeführt. Je nach der Arbeitsweise können aus dem Nitril nebenher mehr oder weniger kleine Mengen von Disäureamiden und Ammoniumsalzen der entsprechenden Säuren entstehen.

*) Von dem Patetitsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr. Max Herbst in Mamiheim-Rheinau und Dr. Walter Flemming in Ludwigshafen a. Rh.

Beispiel ι

Eine Mischung äquivalenter Mengen Acetonitril und Wasserdampf wird bei gewöhnlichem Druck mit solcher Geschwindigkeit durch ein mit Zinkoxyd beschicktes und auf 240 ° erhitztes Rohr geleitet, daß die Verweilzeit des Gemisches in der erhitzten Zone etwa ι Sek. beträgt. Hierbei werden je to Liter Kontaktraum und Stunde etwa 45 g Acetamid erhalten.

Beispiel 2

41 Gewichtsteile Acetonitril werden mit 18 Gewichtsteilen Wasser und 5 Gewichtsteilen Zinkoxyd im Autoklaven 1 Stunde lang auf 210⁰ erhitzt. Der Druck steigt hierbei auf etwa 25 bis 30 at. Nach dem Abkühlen findet sich im Autoklaven eine erstarrte Masse, die zu 70 °/o aus Acetamid besteht.

Wird die gleiche Umsetzung ohne Zusatz von Zinkoxyd ausgeführt, so bleibt der Autoklaveninhalt flüssig und enthält nur 5 °/o as Acetamid.

Beispiel 3

41 Gewichtsteile Acetonitril werden mit 18 Gewichtsteilen Wasser und 10 Gewichts teilen Bariumoxyd im Autoklaven 1 Stunde lang auf 240⁰ erhitzt. Die Ausbeute an Acetamid beträgt 25 °/o der Theorie, während ohne Zusatz eines Katalysators unter sonst gleichen Bedingungen nur 8 °/o Acetamid erhalten werden.

Beispiel 4

41 Gewichtsteile Acetonitril, 18 Gewichtsteile Wasser und 8 Gewichtsteile Eisen-(3)- oxyd werden in einen Autoklaven gefüllt und 20 at Stickstoff aufgepreßt. Hierauf wird der Autoklav */₂ Stunde lang auf 240° erhitzt. Der Druck steigt auf etwa 50 bis 60 at. Nach dem Erkalten findet sich im Autoklaven eine feste Masse. 60 °/₀ des Acetonitrile wurden in Acetamid übergeführt.

Beispiel 5

41 Gewichtsteile Acetonitril, 18 Gewichtsteile Wasser und 10 Gewichtsteile Mangan-(2)-oxyd werden in einem Autoklaven ¹J₂ Stunde lang auf 240 ° erhitzt. Hierbei werden 20 °/₀ des Acetonitrils in Acetamid umgewandelt.

Beispiel 6

117 Gewichtsteile Phenylacetonitril (Benzylcyanid) werden mit 18 Gewichtsteilen Wasser und 5 Gewichtsteilen Cadmiunaoxyd im Autoklaven ¹J₂ Stunde lang auf 240⁰ erhitzt. Der nach dem Erkalten feste Autoklaveninhalt besteht zu 850/0 aus Phenylacetamid.

Beispiel 7

103 Gewichtsteile Benzonitril werden mit 18 Gewichtsteilen Wasser und 10 Gewichtsteilen Zinkoxyd im Verlauf von 2¹J₂ Stunden bis auf 240 ° im Autoklaven erhitzt. Man läßt sodann den Autoklaven erkalten und erhält ein festes Reaktionsprodukt, das zu 75 °/₀ aus Benzamid besteht. Ohne Zusatz von Zinkoxyd findet unter sonst gleichen Bedingungen keine Umsetzung statt.

75 Beispiel 8

Einem Hochdruckreaktionsgefäß von 5 cm lichter Weite und 1 m Länge, welches auf ³/₄ seiner Länge auf 240 ° erhitzt und mit einem Rührwerk versehen ist, wird stündlich eine Aufschlämmung von 0,08 kg Zinkoxyd in einer Mischung von 0,70 kg Acetonitril und 0,31 kg Wasser an dem einen Ende zugepumpt. Das andere Ende des Reaktionsgefäßes wird auf einer Temperatur von etwa ioo° gehalten, und es wird dort durch eine Ablaßvorrichtung in dem. Maße das Reaktionsprodukt abgelassen, daß im Reaktionsraum ein konstanter Druck von 50 at aufrechterhalten wird. Es werden stündlich o,8 kg Acetamid erhalten.

Beispiel 9

30 Gewichtsteile ölsäurenitril werden mit 2 Gewichtsteilen Wasser und 3 Gewichtsteilen Zinkoxyd im Autoklaven ¹J₂ Stunde lang auf 240 ° erhitzt. Man erhält nach dem Abkühlen eine feste Masse, die aus ölsäureamid und Zinkoxyd besteht, aus der das ölsäureamid durch Extraktion mit Lösungsmitteln, ■/.. B. Äthylalkohol, gewonnen werden kann. Die Ausbeute beträgt 96 bis 97 °/₀ der Theorie.

Claims

Patentanspruch :

Verfahren zur Darstellung von Amiden der Monocarbonsäuren mit zwei und mehr Kohlenstoffatomen aus den entsprechenden Nitrilen durch Einwirkung von Wasser in der Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Oxyden zweiwertiger Metalle oder der Metalle der Eisengruppe, letzterer auch in der dreiwertigen Stufe, bei Temperaturen oberhalb 100 ° arbeitet.