DE69006336T2 - Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxyisobuttersäureamid. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxyisobuttersäureamid.Info
- Publication number
- DE69006336T2 DE69006336T2 DE90120542T DE69006336T DE69006336T2 DE 69006336 T2 DE69006336 T2 DE 69006336T2 DE 90120542 T DE90120542 T DE 90120542T DE 69006336 T DE69006336 T DE 69006336T DE 69006336 T2 DE69006336 T2 DE 69006336T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction
- acid amide
- hydroxyisobutyric acid
- carried out
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- DRYMMXUBDRJPDS-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methylpropanamide Chemical compound CC(C)(O)C(N)=O DRYMMXUBDRJPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 38
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 28
- MWFMGBPGAXYFAR-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methylpropanenitrile Chemical compound CC(C)(O)C#N MWFMGBPGAXYFAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 3
- -1 peracid salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- KFTHUBZIEMOORC-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-enamide Chemical compound CC=C(C)C(N)=O KFTHUBZIEMOORC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N potassium superoxide Chemical compound [K+].[K+].[O-][O-] XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N propan-2-one;hydrate Chemical compound O.CC(C)=O OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M sodium periodate Chemical compound [Na+].[O-]I(=O)(=O)=O JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910006364 δ-MnO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- MLIWQXBKMZNZNF-KUHOPJCQSA-N (2e)-2,6-bis[(4-azidophenyl)methylidene]-4-methylcyclohexan-1-one Chemical compound O=C1\C(=C\C=2C=CC(=CC=2)N=[N+]=[N-])CC(C)CC1=CC1=CC=C(N=[N+]=[N-])C=C1 MLIWQXBKMZNZNF-KUHOPJCQSA-N 0.000 description 1
- QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 1-[(4-methylsulfanylphenyl)methyl]piperazine Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1CN1CCNCC1 QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJGHYPLBDBRCRZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3-aminophenyl)sulfonylaniline Chemical compound NC1=CC=CC(S(=O)(=O)C=2C=C(N)C=CC=2)=C1 LJGHYPLBDBRCRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxy-3-oxo-2-(thiophen-2-ylmethyl)propanoic acid Chemical compound CCOC(=O)C(C(O)=O)CC1=CC=CS1 PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-acetyl-4-methylheptanedinitrile Chemical compound N#CCCC(C)(C(=O)C)CCC#N XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 description 1
- SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N Magnesium peroxide Chemical compound [Mg+2].[O-][O-] SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004153 Potassium bromate Substances 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N barium peroxide Chemical compound [Ba+2].[O-][O-] ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N glymidine Chemical compound N1=CC(OCCOC)=CN=C1NS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910002096 lithium permanganate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960004995 magnesium peroxide Drugs 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NALMPLUMOWIVJC-UHFFFAOYSA-N n,n,4-trimethylbenzeneamine oxide Chemical compound CC1=CC=C([N+](C)(C)[O-])C=C1 NALMPLUMOWIVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 235000019396 potassium bromate Nutrition 0.000 description 1
- 229940094037 potassium bromate Drugs 0.000 description 1
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940046063 potassium chlorate Drugs 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229940080281 sodium chlorate Drugs 0.000 description 1
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011697 sodium iodate Substances 0.000 description 1
- 229940032753 sodium iodate Drugs 0.000 description 1
- 235000015281 sodium iodate Nutrition 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C235/00—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms
- C07C235/02—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
- C07C235/04—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C235/08—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to an acyclic carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/06—Preparation of carboxylic acid amides from nitriles by transformation of cyano groups into carboxamide groups
- C07C231/065—By hydration using metals or metallic ions as catalyst
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxyisobuttersäureamid durch Hydratation von Acetoncyanohydrin. α-Hydroxyisobuttersäureamid ist ein nützliches Zwischenprodukt für die Herstellung von Methacrylamid und Methylmethacrylamid.
- Die Hydratation von Acetoncyanohydrin, bei der α-Hydroxyisobuttersäureamid in Gegenwart eines schwefelsäure-Katalysators synthetisiert wird, und die anschließende Umwandlung in Methacrylamid und Methylmethacrylamid ist allgemein bekannt und beispielsweise in Kirk Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 3. Auflage, Band 15, S. 357, beschrieben. Dieses Verfahren wird in großem Umfange in kommerziellem Maßstab durchgeführt.
- Das konventionelle Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß große Mengen an Abfall-Schwefelsäure und saurem Ammoniumsulfat als Nebenprodukte gebildet werden, deren Behandlung die Produktionskosten für Methylmethacrylat erhöht.
- Um die obengenannten Nachteile zu beseitigen, wurden bereits verschiedene Hydratationsreaktionen von Acetoncyanohydrin, bei denen ein fester Katalysator anstelle von Schwefelsäure verwendet wird, vorgeschlagen. Als Katalysatoren für die Hydratationsreaktion ist beispielsweise in der offengelegten japanischen patentanineldung Nr. 4 068/1972 angegeben, daß ein Mangandioxid-Katalysator wirksam ist, und in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 222/1977, 57 534/1988 und 57 535/1988 ist angegeben, daß ein Mangandioxid als eine Hauptkomponente enthaltender Katalysator (nachstehend als "Mangankatalysator" bezeichnet) wirksam ist.
- Darin ist angegeben, daß nach diesen Verfahren α-Hydroxyisobuttersäureamid in einer Ausbeute von 60 bis 95 % erhalten werden kann durch Durchführung einer Hydratationsreaktion von Acetoncyanohydrin bei 40 bis 100ºC in Gegenwart eines Mangankatalysators, vorzugsweise in Gegenwart eines Acetonlösungsmittels, nach der folgenden Gleichung:
- Es wurde jedoch gefunden, daß bei der Hydratationsreaktion, bei der die obengenannten bekannten Mangankatalysatoren verwendet werden, die Ausbeute an α-Hydroxyisobuttersäureamid für die industrielle Verwendung unzureichend niedrig ist, daß die katalytische Aktivität mit dem Ablauf der Zeit abnimmt, obgleich sie in der Anfangsstufe hoch ist, was zu einer schnellen Abnahme der Ausbeute an α-Hydroxyisobuttersäureamid führt und daß somit eine stabile Arbeitsweise in kommerziellem Maßstab nicht erwartet werden kann.
- Ein rohrförmiger Reaktor wurde mit einem bekannten Mangankatalysator gefüllt und eine Beschickungslösung, hergestellt durch Zugabe von Wasser und eines Lösungsmittels zu einem destillierten Reagens Acetoncyanohydrin wurde kontinuierlich in den rohrförmigen Reaktor eingeführt zur Durchführung einer Reaktion. Durch Analyse der Produktlösung aus dem Auslaß wurden Änderungen in bezug auf die Reaktionsergebnisse mit dem Ablauf der Zeit festgestellt und es wurde die Katalysatoraktivität gemessen. Im Falle der bekannten Katalysatoren war die Ausbeute an α-Hydroxyisobuttersäureamid in der Anfangsstufe der Reaktion verhältnismäßig hoch, diese katalytische Aktivität nahm jedoch mit dem Ablauf der Zeit schnell ab und wurde schließlich für die kommerzielle Verwendung unbefriedigend.
- Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Mangankatalysator mit einer ausreichend langen Lebensdauer (Gebrauchsdauer) zu schaffen.
- Es wurde gefunden, daß bei der Synthese von α-Hydroxyisobuttersäureamid aus Acetoncyanohydrin und Wasser in Gegenwart eines Mangankatalysators die Lebensdauer (Gebrauchsdauer) des Katalysators und die Reaktionsergebnisse deutlich verbessert werden können durch Durchführung der Reaktion in Gegenwart eines oxidierenden Agens (Oxidationsmittels).
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxyisobuttersäureamid durch Hydratisieren von Acetoncyanohydrin in Gegenwart eines Mangan als eine Hauptkomponente enthaltenden Katalysators und auch in Gegenwart eines oxidierenden Agens (Oxidationsmittels).
- Die erfindungsgemäße Reaktion kann absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Industriell wird eine kontinuierliche Reaktion unter Verwendung eines Fixbett-Katalysators oder eines Aufschlämmungs-Katalysators angewendet und insbesondere wird eine kontinuierliche Reaktion unter Verwendung eines Fixbett-Katalysators bevorzugt angewendet.
- Als Mangankatalysatoren können solche verwendet werden, wie sie in der bekannten Literatur beschrieben sind. Geeignet ist allgemein ein Mangankatalysator, der amorphes δ-MnO&sub2; als eine Hauptkomponente enthält. Der Mangankatalysator wird als Fixbett-Katalysator in stückiger Form oder in Tablettenform oder in extrudierter Form verwendet.
- Die Reaktionstemperatur beträgt 30 bis 100ºc, vorzugsweise 40 bis 80ºC. Bei tieferen Temperaturen als 30ºC nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit (-rate) ab. Andererseits steigen bei höheren Temperaturen als 100ºC die Mengen der als Folge der Zersetzung des Acetoncyanohydrins gebildeten Nebenprodukte in unerwünschter Weise an.
- Die erfindungsgemäße Hydratationsreaktion ist eine Flüssigphasen-Reaktion. Es ist daher bevorzugt, den Reaktionsdruck so zu steuern (einzustellen), daß das Reaktionssystem in einer flüssigen Phase gehalten wird. In der Regel wird die Reaktion unter Atmosphärendruck oder unter einem Druck von nicht mehr als 2 kg/cm² G durchgeführt.
- Erfindungsgemäß wird die Reaktion in der Regel in einem System durchgeführt, in dem ein Überschuß an Wasser vorliegt. Der Mengenanteil an Acetoncyanohydrin in der Beschickungslösung beträgt 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%. Wenn Aceton in der Beschickungslösung in einer Konzentration von 5 bis 60 Gew.-% vorliegt, wird die Zersetzung von Acetoncyanohydrin als Nebenreaktion gehemmt und als Folge davon steigt die Ausbeute an α-Hydroxyisobuttersäureamid in erwünschter Weise an.
- Als Oxidationsmittel für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind Sauerstoffverbindungen, wie Sauerstoff und Ozon, Permangan(VII) säuresalze, wie Kaliumpermanganat, Natriumpermanganat und Lithiumpermanganat, Chrom (VI) säuresalze, wie Kaliumchromat, Natriumchromat, Ammoniumchromat und Kaliumperchlorat, Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, Kaliumperoxid, Magnesiumperoxid, Calciumperoxid, Bariumperoxid, Benzoylperoxid und Diacetylperoxid, Persäuren oder Persäuresalze, wie Perameisensäure, Peressigsäure, Natriumpersulfat, Ammoniumpersulfat und Kaliumpersulfat, und Oxysäuren oder Oxysäuresalze, wie Periodsäure, Kaliumperjodat, Natriumperjodat, Perchlorsäure, Kaliumperchlorat, Natriumperchlorat, Kaliumchlorat, Natriumchlorat, Kaliumbromat, Natriumjodat, Jodsäure und Natriumhypochlorat. Besonders gut geeignet sind Sauerstoff, Peroxide, Oxysäuren und Oxysäuresalze.
- Wenn Sauerstoff als Oxidationsmittel erf indungsgemäß verwendet wird, kann reiner Sauerstoff verwendet werden. In der Regel wird Sauerstoff nach dem Verdünnen mit einem Inertgas wie Stickstoff verwendet. Es kann natürlich auch Luft als solche oder ein Gemisch aus Luft und Sauerstoff oder einem Inertgas verwendet werden.
- Die Sauerstoffkonzentration des Sauerstoff enthaltenden Gases ist nicht kritisch und die Sauerstoffkonzentration beträgt vorzugsweise 2 bis 50 %. Die Menge des Sauerstoff enthaltenden Gases sollte so eingestellt werden, daß das Verhältnis zwischen reinem Sauerstoff und Acetoncyanohydrin (ACH), d.h. das Molverhältnis O&sub2;:ACH (O&sub2;/ACH) 0,001 bis 0,1, vorzugsweise 0,002 bis 0,01, beträgt.
- Wenn ein Sauerstoffgas als Oxidationsmittel verwendet wird, ist es besonders bevorzugt, einen sogenannten Reaktor vom Riesel-Bett-Typ zu verwenden, in den der Mangankatalysator als Fixbett eingeführt worden ist, und die Reaktionslösung fällt zwischen der festen Phase und der Gasphase nach unten. Dieser Reaktor-Typ erlaubt die Erzielung einer guten Dispersion des Gases in der Flüssigkeit und eines guten Kontakts mit dem Katalysator. Der Strom der Lösung und der Strom des Sauerstoff enthaltenden Gases in dem Reaktor können gleichsinnig oder gegenläufig sein.
- Wenn ein Peroxid, eine Oxysäure oder ein Oxysäuresalz als Oxidationsmittel verwendet wird, wird es in der Regel nach dem Auflösen in der Beschickungslösung zugeführt.
- Diese Oxidationsmittel können einzeln oder in Form einer Kombination miteinander verwendet werden.
- Die Menge, in der das oxidationsmittel zugegeben wird, ist so groß, daß als wirksamer Sauerstoff das Verhältnis O&sub2;/ACH (Molverhältnis) 0,001 bis 0,1, vorzugsweise 0,002 bis 0,01, beträgt.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Reaktion zur Synthese von α-Hydroxyisobuttersäureamid aus Acetoncyanohydrin und Wasser in Gegenwart eines Manganoxid als eine Hauptkomponente enthaltenden Katalysators in gleichzeitiger Anwesenheit eines Oxidationsmittels durchgeführt. Durch dieses Oxidationsmittel wird die Gebrauchs-Lebensdauer des Katalysators stark erhöht und die Ausbeute nimmt zu. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit von hoher industrieller Bedeutung.
- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher beschrieben.
- Ein mit einem Mantel ausgestatteter Pyrex-Rohr-Reaktor (Innendurchmesser 10 mm, Länge 20 cm) wurde mit 4 g eines 20-32 mesh Mangankatalysators (δ-MnO&sub2;, hergestellt nach der Beschreibung von P.W. Selwood et al. in "J. Am. Chem. Soc.", 71, 3039 (1949)) gefüllt und es wurde heißes Wasser, das bei 60ºC gehalten wurde, durch den Mantel fließen gelassen. Eine Beschickungslösung, hergestellt durch Mischen von 20 g Acetoncyanohydrin, 60 g Wasser und 20 g Aceton, wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 g/h (g/h) in den Reaktor eingeführt und in den Reaktor wurde aus dem unteren Abschnitt desselben Luft mit einer Geschwindigkeit von 40 ml/h (ml/h) eingeleitet. Luft wurde in den oberen Abschnitt desselben mit einer Geschwindigkeit von 40 ml/h eingeführt. Die von der Katalysatorschicht nach unten fallende Lösung wurde nach der Abtrennung der Luft in vorgegebenen Zeitabständen gesammelt und analysiert. Bezogen auf die Ausbeute an α-Hydroxyisobuttersäureamid, wurde die Änderung der katalytischen Aktivität mit dem Ablauf der Zeit ermittelt. Die Ausbeuten an α-Hydroxyisobuttersäureamid nach 5-stündiger Reaktion und einwöchiger Reaktion betrug 97 % bzw. 95 %.
- Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Luft eingeleitet wurde.
- Die Ausbeuten an α-Hydroxyisobuttersäureamid nach 5-stündiger Reaktion und nach einwöchiger Reaktion betrugen 96 % bzw. 32 %.
- Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von 40 ml/h anstelle von Luft eingeleitet wurde.
- Die Ausbeuten an α-Hydroxyisobuttersäureamid nach 5-stündiger Reaktion und nach einwöchiger Reaktion betrugen 96 % bzw. 14 %.
- Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß H&sub2;O&sub2; der Beschickungslösung in einer Konzentration von 0,1 Gew.-% zugegeben und anstelle von Luft zugeführt wurde.
- Die Ausbeuten an α-Hydroxyisobuttersäureamid nach 5-stündiger Reaktion und nach einwöchiger Reaktion betrugen 95 % bzw. 96 %.
- Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß Natriumhypochlorat der Beschickungslösung in einer Konzentration von 0,2 Gew.-% zugesetzt wurde und anstelle von Luft eingeführt wurde.
- Die Ausbeuten an α-Hydroxyisobuttersäureamid nach 5-stündiger Reaktion und nach einwöchiger Reaktion betrugen 95 % bzw. 78 %.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von
α-Hydroxyisobuttersäureamid durch Hydratation von Acetoncyanohydrin in
Gegenwart eines Katalysators, der Mangandioxid als eine
Hauptkomponente enthält, das umf aßt die Durchführung der
Reaktion in Gegenwart eines Oxidationsmittels.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Oxidationsmittel
mindestens ein Vertreter aus der Gruppe Sauerstoff, der
peroxide, der Persäuren und der Persäuresalze ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion bei
einer Temperatur von 30 bis 100ºC durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion unter
einem solchen Druck durchgeführt wird, daß das
Reaktionssystem in flüssiger Phase gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion unter
Atmosphärendruck oder unter einem Druck von nicht mehr als
2 kg/cm² durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion in
Gegenwart eines Überschusses von Wasser durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Konzentration an
Acetoncyanohydrin in der Beschickungslösung 10 bis 60
Gew.-% beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch l, worin die Konzentration an
Aceton in der Beschickungslösung 5 bis 60 Gew.-% beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327346A JP2827368B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | α―ヒドロキシイソ酪酸アミドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69006336D1 DE69006336D1 (de) | 1994-03-10 |
| DE69006336T2 true DE69006336T2 (de) | 1994-05-11 |
Family
ID=18198112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE90120542T Expired - Lifetime DE69006336T2 (de) | 1989-12-19 | 1990-10-26 | Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxyisobuttersäureamid. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5087750A (de) |
| EP (1) | EP0433611B1 (de) |
| JP (1) | JP2827368B2 (de) |
| KR (1) | KR960000045B1 (de) |
| DE (1) | DE69006336T2 (de) |
| ES (1) | ES2062256T3 (de) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5387715A (en) * | 1991-12-03 | 1995-02-07 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Process for producing α-hydroxy-isobutyramide |
| JP3525937B2 (ja) * | 1992-11-09 | 2004-05-10 | 三菱瓦斯化学株式会社 | α−ヒドロキシイソ酪酸アミドの製造法 |
| US6124501A (en) * | 1998-03-24 | 2000-09-26 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for preparing lactamide |
| DE10316110A1 (de) | 2003-04-09 | 2004-10-28 | Degussa Ag | Verfahren zur Herstellung von 2-Hydroxy-4-methylthio-buttersäure Ammoniumsalz |
| DE102006055430A1 (de) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Evonik Röhm Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden durch Hydrolyse von Carbonsäurenitrilen in Gegenwart eines Mangandioxid umfassenden Katalysators |
| FR2919607B1 (fr) * | 2007-07-31 | 2012-10-12 | Adisseo Ireland Ltd | Procede pour la conversion catalytique de 2-hydroxy-4- methylthiobutanenitrile (hmtbn) en 2-hydroxy-4- methylthiobutanamide (hmtbm). |
| DE102008001319A1 (de) | 2008-04-22 | 2009-10-29 | Evonik Röhm Gmbh | Katalysator zur Umsetzung von Carbonsäurenitrilen |
| DE102008044218A1 (de) * | 2008-12-01 | 2010-06-02 | Evonik Röhm Gmbh | Verfahren zur Herstellung von einem Carbonsäureamid aus einer Carbonylverbindung und Blausäure |
| TW201102365A (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-16 | China Petrochemical Dev Corp | Method for producing organic carboxylic acid amide |
| US9718761B2 (en) | 2013-07-16 | 2017-08-01 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc | Method for producing A-hydroxyisobutyric acid amide and reactor |
| DE102016210285A1 (de) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Evonik Röhm Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Methacrylaten und Methacrylsäure |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1895529A (en) * | 1926-06-24 | 1933-01-31 | Du Pont | Process of catalytic dehydration |
| US3699164A (en) * | 1970-03-13 | 1972-10-17 | American Cyanamid Co | Catalytic hydration of nitriles |
| GB1351530A (en) * | 1970-08-24 | 1974-05-01 | Reynolds Tobacco Co R | Process for converting nitriles to amides |
| DE2527120A1 (de) * | 1975-06-18 | 1976-12-30 | Roehm Gmbh | Verfahren zur herstellung von alpha-hydroxyisobutyramid aus acetoncyanhydrin |
| US4049573A (en) * | 1976-02-05 | 1977-09-20 | Mobil Oil Corporation | Zeolite catalyst containing oxide of boron or magnesium |
| US4365091A (en) * | 1980-11-06 | 1982-12-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for the production of acrylamide |
| JPH085811B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1996-01-24 | 三井東圧化学株式会社 | アミド化合物の改良された製造方法 |
| JPH07116063B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1995-12-13 | 三井東圧化学株式会社 | アミド化合物の製造方法 |
| US4950801A (en) * | 1989-01-19 | 1990-08-21 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for producing alpha-hydroxycarboxylic acid amide |
| JP2780373B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1998-07-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | α―ヒドロキシカルボン酸アミドの製造法 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1327346A patent/JP2827368B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-24 US US07/586,802 patent/US5087750A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-26 EP EP90120542A patent/EP0433611B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-26 ES ES90120542T patent/ES2062256T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-26 DE DE90120542T patent/DE69006336T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-30 KR KR1019900017496A patent/KR960000045B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2827368B2 (ja) | 1998-11-25 |
| US5087750A (en) | 1992-02-11 |
| EP0433611A1 (de) | 1991-06-26 |
| JPH03188054A (ja) | 1991-08-16 |
| ES2062256T3 (es) | 1994-12-16 |
| KR910011764A (ko) | 1991-08-07 |
| DE69006336D1 (de) | 1994-03-10 |
| EP0433611B1 (de) | 1994-01-26 |
| KR960000045B1 (ko) | 1996-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69006336T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxyisobuttersäureamid. | |
| EP0638539B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Poly- und Perfluorcarbonsäurechloriden | |
| DE2627475A1 (de) | Verfahren zur herstellung von terephthalsaeure | |
| DE2526381A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hydroxyessigsaeure | |
| EP0659729A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyfluorchlor- und Perfluorcarbonsäurechloriden unter Chlorzusatz | |
| DE2941341C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methacrolein | |
| DE2437221C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Naphthochinon | |
| EP0635473B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Carbonsäurechloriden | |
| DE3519552A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 4,4'-dinitrostilben-2,2'-disulfonsaeuresalzen | |
| DE69902959T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Milchsäureamid | |
| DE3885823T2 (de) | Verfahren zur herstellung von 3-chlor-4-fluornitrobenzol. | |
| DE69307658T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alpha-Hydroxyisobuttersäureamide | |
| DE2313580A1 (de) | Verfahren zur herstellung von p-aminobenzoesaeure | |
| DE2022818B2 (de) | Verfahren zur herstellung von formaldehyd | |
| DE2323867B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von olefinisch ungesättigten Aktehydcyanhydrlnen | |
| DE2425928A1 (de) | Verfahren zur herstellung von amino/cyano-tetrasubstituierten pyrazinen | |
| DE1618575B2 (de) | ||
| EP1343719B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von hydroxylammoniumsalzen | |
| DE3030842A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenmonoxid | |
| EP0074072B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Salzen des Cholins | |
| DE2506809C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,4- Naphthochinon | |
| DE2545698A1 (de) | Verfahren zur herstellung von butendioldiacetaten | |
| EP0012800A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Butan-2,3-dion und Aceton aus Isobutanal | |
| DE2050562A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dichloracetylchlorid | |
| DE1568583C (de) | Verfahren zur Herstellung von reinem Dichlorathan |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |