DE674149C - Process for the production of formamide - Google Patents
Process for the production of formamideInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Description
Verfahren zur Herstellung von Formamid Es ist bekannt, daß man durch katalytische Vereinigung von Kohlenoxyd und Ammoniak bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur Formamid gewinnen kann. Als Katalysator wurde u. a. in Alkohol gelöstes Natriumalkoholat angewandt.Process for the preparation of formamide It is known that by catalytic association of carbon monoxide and ammonia at elevated pressure and elevated pressure Temperature formamide can win. The catalyst used was inter alia. dissolved in alcohol Sodium alcoholate applied.
Es wurde nun gefunden, daß man als Katalysator mit Vorteil die bei der Einwirkung von Alkohol auf Bariumoxyd erhaltenen Produkte verwenden kann, nachdem sich gezeigt hat, daß die katalytische Wirkung von Alkalialkoholat auch den durch Einwirkung von Bariumoxyd auf Alkohol erhaltenen Reaktionsprodukten zukommt. Als Alkohol verwendet man zweckmäßig Methylalkohol, doch sind auch andere Alkohole, die mit Bariumoxyd reagieren, wie Äthylalkohol oder Butylalkohol verwendbar. Gleichwohl erhält man mit Methylalkohol die besten Ergebnisse, da dieser mit Bariumoxyd am leichtesten und ausgiebigsten reagiert und somit eine Lösung liefert, in der der Katalysator in der höchsten Konzentration vorliegt, die naturgemäß am wirksamsten ist. Zudem ist mit Hinblick auf die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches der Methylalkohol wegen seines niedrigen Siedepunktes am günstigsten.It has now been found that the catalyst with advantage Can use products obtained after exposure to alcohol on barium oxide has been shown that the catalytic effect of alkali metal alcoholate also by The effect of barium oxide on reaction products obtained from alcohol occurs. as Alcohol is expediently used methyl alcohol, but other alcohols are also which react with barium oxide, such as ethyl alcohol or butyl alcohol can be used. Nevertheless the best results are obtained with methyl alcohol, as this is the case with barium oxide reacts easily and extensively and thus provides a solution in which the Catalyst is present in the highest concentration, which is naturally the most effective is. In addition, with regard to the work-up of the reaction mixture, the methyl alcohol cheapest because of its low boiling point.
Die Reaktion erfolgt zweckmäßig in einem auf etwa 7o bis xoo ° erhitzten Druckgefäß unter einem Druck von 3o bi , 9o Atm. Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur zu, doch ist es ratsam, die Temperatur nicht zu hoch zu treiben, da z. B. bei z2o ° bereits eine merkliche Spaltung des gebildeten Formamids in Blausäure und Wasser eintritt, welche mit dem Katalysator reagieren und ihn in katalytisch unwirksame Produkte überführen (Bariumcyanid, Bariumformiat u. dgl.). Das Einführen der Reaktionskomponenten Ammoniak und Kohlenoxyd kann entweder gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Auch ist dafür Sorge zu tragen, daß die miteinander reagierenden Gase in innige Berührung mit der alkoholischen Lösung des Katalysators treten. Man kann zu diesem Zwecke das Reaktionsgefäß mit einem Rührwerk versehen oder das Gasgemisch bzw. die alkoholische Lösung des Katalysators im Kreislauf durch das Reaktionsgefäß pumpen. Endlich kann man auch Gasgemisch und Katalysatorlösung im Gegenstrom durch das Reaktionsgefäß führen, wobei man durch Anbringung geeigneter Verteilungsvorrichtungen (Füllkörper) für eine innige Berührung zwischen Gasgemisch und Katalysatorlösung sorgt.The reaction is expediently carried out in a heated to about 70 to xoo ° Pressure vessel under a pressure of 3o bi, 9o atm. The speed of reaction decreases as the temperature rises, but it is advisable not to set the temperature too high drive, as z. B. at z2o ° already a noticeable cleavage of the formamide formed occurs in hydrocyanic acid and water, which react with the catalyst and convert it into Transfer catalytically inactive products (barium cyanide, barium formate, etc.). The introduction of the reaction components ammonia and carbon dioxide can either be carried out simultaneously or one after the other. Care must also be taken to ensure that each other reacting gases in intimate contact with the alcoholic solution of the catalyst step. For this purpose, the reaction vessel can be provided with a stirrer or the gas mixture or the alcoholic solution of the catalyst in the circuit pump the reaction vessel. Finally you can also use a gas mixture and a catalyst solution pass through the reaction vessel in countercurrent, whereby by attaching more suitable Distribution devices (packing) for intimate contact between gas mixtures and catalyst solution.
Nach Beendigung der Reaktion wird zunächst das überschüssige Ammoniak durch Entspannen abgelassen, hierauf der Alkohol abdestilliert und endlich das gebildete Formamid unter vermindertem Druck abgetrieben.After the reaction has ended, the excess ammonia is removed first by relaxing drained, then the alcohol is distilled off and finally the formamide formed is driven off under reduced pressure.
Selbstverständlich läßt sich das Verfahren auch kontinuierlich durchführen, indem man in das Druckgefäß ständig ein Ammoniak-Kohlenoxyd-Gemisch einpreßt, die das gebildete Formamid enthaltende Reaktionsflüssigkeit fortlaufend abzapft und dafür eine entsprechende neue Menge Katalysatorlösung ständig einführt.Of course, the process can also be carried out continuously, by constantly injecting an ammonia-carbon oxide mixture into the pressure vessel, the the formed formamide-containing reaction liquid is continuously drawn off and constantly introduces a corresponding new amount of catalyst solution.
Für die Erhaltung einer möglichst langen Lebensdauer des Katalysators ist die Verwendung möglichst trockener Reaktionsgase und möglichst trockenen Alkohols erforderlich, da etwa anwesendes Wasser das Bariumoxyd oder die Produkte seiner Einwirkung auf Alkohol alsbald in Bariumhydroxyd verwandeln würde, das in weiterem Verlauf mit dem Kohlenoxyd unter Bildung katalytisch unwirksamen Bariumformiats reagiert. Ebenso ist darauf zu achten, daß die Reaktionsgase, in erster Linie das Kohlenoxyd, frei von Kohlendioxyd sind, da letzteres zur Bildung von ebenfalls unwirksamem Bariumcarbonat führen würde.To maintain the longest possible service life of the catalytic converter is to use reaction gases that are as dry as possible and alcohol that is as dry as possible necessary because any water present is barium oxide or its products Action on alcohol would soon turn into barium hydroxide, which in further detail Processes with the carbon monoxide with the formation of catalytically inactive barium formate reacted. It is also important to ensure that the reaction gases, primarily the Carbon dioxide, are free of carbon dioxide, since the latter also leads to the formation of ineffective Barium carbonate.
Gegenüber der Verwendung von Alkahalkoholat zeigt der neue Katalysator den Vorteil, daß das Ausgangsmaterial, Bariumoxyd, erheblich billiger als Alkalimetall und in seiner Handhabung wesentlich gefahrloser ist. Außerdem kann das nach Erschöpfung des Katalysators vorliegende Gemisch von Bariumformiat und (wenig) Bariumcarbonat durch einfaches Glühen mit Kohle zu Bariumoxyd regeneriert werden. plan kann auch zunächst glühen, wodurch alles in Bariumcarbonat verwandelt wird, hierauf das Bariumcarbonat in der Glühhitze mit Wasserdampf behandeln, wodurch es in Bariumhydroxyd übergeht, und dieses zur Über- führung in Bariumoxyd im Wasserstoffstrom oder lebhaftem Luftstrom glühen. Endlich kann man auch das Bariumcarbonat@ durch Behandeln mit Salpetersäure in Nitrat überführen, das bei schwacher Glühhitze leicht in Bariumoxyd übergeht. Bei letzteren Verfahren vermeidet man eine Verunreinigung des Bariumoxyds mit Kohleresten. Ausführungsbeispiel: Sog technisches Bariumoxyd werden in einem Rührautoklaven (Fassungsraum 2,51) mit 25o ccm wasserfreiem Methylalkohol versetzt und durch Erwärmen des verschlossenen Druckgefäßes bis auf die im technischen Bariumoxyd enthaltenen Verunreinigungen gelöst. Sobald die Temperatur des Autoklavinhaltes 75 bis 85' beträgt, wird in einer Schleuse befindliches flüssiges Ammoniak mittels Kohlenoxyds, welches einer Vorratsflasche entnommen wird, in den Autoklav gedrückt und durch weiteres Kohlenoxyd der Autoklav auf einen Druck von 3o Atm. gebracht. Die Kohlenoxydaufnahmesetzt sofort ein, was sowohl am Temperaturanstieg als auch am Druckabfall zu erkennen ist.Compared to the use of alkali alcoholate, the new catalyst has the advantage that the starting material, barium oxide, is considerably cheaper than alkali metal and is much safer to handle. In addition, the mixture of barium formate and (little) barium carbonate present after the catalyst has been exhausted can be regenerated to barium oxide by simple annealing with coal. plan can also first glow, which all things are transformed into barium carbonate, then treat the barium carbonate in a red heat with steam, whereby it passes into barium hydroxide, and annealing this for over- conversion into barium oxide in a hydrogen stream or vigorous air stream. Finally, the barium carbonate can also be converted into nitrate by treatment with nitric acid, which easily converts to barium oxide when the heat is low. The latter method avoids contamination of the barium oxide with carbon residues. Exemplary embodiment: suction technical barium oxide is mixed with 25o ccm of anhydrous methyl alcohol in a stirred autoclave (capacity 2.51) and dissolved by heating the sealed pressure vessel down to the impurities contained in the technical barium oxide. As soon as the temperature of the contents of the autoclave is 75 to 85 ' , liquid ammonia in a lock is pressed into the autoclave by means of carbon dioxide, which is taken from a storage bottle, and the autoclave is brought to a pressure of 30 atm by means of additional carbon dioxide. brought. The uptake of carbon dioxide starts immediately, which can be recognized by both the rise in temperature and the fall in pressure.
Nach je io Atm. Druckabfall wird der CO-Druck erneut auf 3o Atm. gebracht, bis die CO-Aufnahme zum Stillstand gelangt. Die Temperatur wird während des ganzen Versuches auf etwa 85 bis 95 ° gehalten.After every 10 atm. If the pressure drops, the CO pressure will return to 3o atm. brought, until the CO uptake comes to a standstill. The temperature will be throughout Experiment held at about 85 to 95 °.
Auf die gleiche Weise wird nun eine neue Ammoniakmenge eingeschleust und durch CO in Formamid übergeführt. Insgesamt werden in etwa 4 Stunden i2 Portionen j e38 g N H3-456 g NH3 in den Autoklav eingeführt.A new amount of ammonia is now introduced in the same way and converted to formamide by CO. A total of i2 servings will take about 4 hours j e38 g N H3-456 g NH3 introduced into the autoclave.
Nach Ablassen des Druckes wird der Autoklav geöffnet und dessen Inhalt (137o g) von vorhandenem Schlamm, bestehend aus Bariumcarbonat und Bariumformiat, befreit. Durch fraktionierte Destillation werden bei 5o bis 85 ° 26o ccm Vorlauf, in der Hauptsache Methanol mit wenig freiem Ammoniak (io g) und wenig Formämid (15 g) erhalten; bei 113 bis 118 destilliert das gebildete Formamid unter vermindertem Druck (2o nun) wasserklar über.After releasing the pressure, the autoclave and its contents are opened (137o g) of existing sludge consisting of barium carbonate and barium formate, freed. By fractional distillation at 5o to 85 °, 26o ccm flow, Mainly methanol with little free ammonia (10 g) and little formaemide (15 g) received; at 113 to 118, the formamide formed distilled under reduced Print (2o now) water clear over.
Im Kolben verbleibt ein geringer Rückstand; dieFormamidausbeutebeträgtio95g, somit94°jp derTheorie, bezogen auf das umgesetzteAmmoniak.A small residue remains in the flask; the formamide yield is 95g, thus 94 ° jp of the theory, based on the converted ammonia.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB172839D DE674149C (en) | 1936-02-07 | 1936-02-07 | Process for the production of formamide |
Applications Claiming Priority (1)
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DEB172839D DE674149C (en) | 1936-02-07 | 1936-02-07 | Process for the production of formamide |
Publications (1)
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DE674149C true DE674149C (en) | 1939-04-05 |
Family
ID=7007113
Family Applications (1)
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DEB172839D Expired DE674149C (en) | 1936-02-07 | 1936-02-07 | Process for the production of formamide |
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Country | Link |
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-
1936
- 1936-02-07 DE DEB172839D patent/DE674149C/en not_active Expired
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