DE69026149T2 - Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren für die Herstellung von Methylmethacrylat aus Aceton und Methylformiat oder aus Aceton, Methanol und Kohlenmonoxid als Ausgangsmaterialien.
  • Eine große Menge von Methylmethacrylat wird als Ausgangsmaterial für die Herstellung von verschiedenen Polymeren verwendet. Methylmethacrylat ist ein bedeutsames Zwischenprodukt bei industriellen Anwendungen.
  • Für die kommerzielle Herstellung von Methylmethacrylat ist ein Acetoncyanhydrin-Verfahren bekannt, bei dem als Ausgangsmaterialien Blausäure und Aceton verwendet werden und Methylmethacrylat aus dem von den Ausgangsmaterialien gebildeten Acetoncyanhydrin (im folgenden als "ACH" bezeichnet) hergestellt wird. In praktischer Anwendung ist ferner ein C&sub4;-Oxidationsverfahren, bei dem als Ausgangsmaterial Isobutylen oder teil.-Butanol verwendet wird.
  • Es wurde ferner vorgeschlagen, das Methylmethacrylat durch eine Oxidation-Dehydrierung von Isobuttersäure oder durch eine Kondensation-Dehydratisierung von Propionsäure oder Propionaldehyd und Formaldehyd hergestellt werden kann. Diese Verfahren wurden jedoch nicht in die Praxis überführt.
  • Gemäß dem ACH-Verfahren wird ACH aus Blausäure und Aceton synthetisiert und das erzielte ACH reagiert dann mit Methanol in Gegenwart einer Überschußmenge von konzentrierter Schwefelsäure, wobei sich Methylmethacrylat bildet. Dieses ACH-Verfahren wird heute in einem großen Umfang durchgeführt, da die Reaktion einfach und mit hohen Ausbeuten durchgeführt werden kann. Das ACH-Verfahren hat jedoch auch Nachteile, da große Mengen an Abfallstoffen in Form von Schwefelsäure und Ammoniumsulfat anfallen, deren Behandlung steigende Produktionskosten für das Methylmethacrylat darstellen.
  • Die Nachteile des C&sub4;-Verfahrens bestehen darin, daß eine Reihe von Nebenreaktionen hervorgerufen werden, die Ausbeute an Methylmethacrylat gering ist, die Reinigungskosten hoch, die Betriebsabfläufe kompliziert und ein teurer Reaktor notwendig ist. Ferner sind Isobutylen und tert.-Butanol, die als Ausgangsmaterialien zu verwenden sind, nur schwer verfügbar.
  • Die DE-A-3 436 608 offenbart ein Verfahren für die Herstellung von Methylmethacrylat, das die folgenden Schritte aufweist:
  • (1) Einen Schritt des Reagierens von Aceton und Blausäure zur Bildung von Acetoncyanhydrin,
  • (2) einen Schritt der Hydratisierung des Acetoncyanhydrins zur Bildung von α-Hydroxyisobuttersäureamid,
  • (3) einen Schritt des Reagierens des Amids mit Methylformiat oder mit Methanol und Kohlenstoffmonoxid zur Bildung von Methyl-α- Hydroxyisobutyrat und Formamid, und
  • (4) einen Schritt der Dehydratisierung der in Schritt (3) erhaltenen Verbindung, d.h. das α-Hydroxyisobuttersäureamid reagiert zunächst mit Methylformiat oder mit Methanol und Kohlenstoffmonoxid zu Formamid und Methyl-α-Hydroxyisobutyrat, welches dann zu der Zielverbindung Methylmethacrylat dehyratisiert wird.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein neues Verfahren für die Herstellung von Methylmethacrylat anzugeben, bei dem die Ausgangsmaterialien verfügbar sind, so daß eine gesicherte Zulieferung gewährleistet ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat anzugeben, das einen einfachen Betriebsablauf bei niedrigen Kosten gewährleistet.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung von Methylmethacrylat anzugeben, bei dem die Ausgangsmaterialien durch Regeneration wiederverwendbar sind.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren für die Herstellung von Methylmethacrylat gelöst, welches die folgenden Schritte aufweist:
  • (I) einen Schritt des Reagierens von Blausäure und Aceton zur Bildung von Acetoncyanhydrin (ACH);
  • (II) einen Schritt der Hydratisierung des in dem obigen Schritt (I) erhaltenen ACH zur Bildung von α-Hydroxyisobuttersäureamid;
  • (III) einen Schritt der Dehydratisierung des in dem obigen Schritt (II) erhaltenen α-Hydroxyisobuttersäureamid zur Bildung von Methacrylsäureamid;
  • (IV) einen Schritt des Reagierens des in dem obigen Schritt (III) erhaltenen Methacrylsäureamids mit Methylformiat oder mit Methanol und Kohlenmonoxid zur Bildung von Methylmethacrylat und Formamid; und
  • (V) einen Schritt der Dehydratisierung des von dem in dem obigen Schritt (IV) erhaltenen Produkts abgetrennten Formamids zur Bildung von Blausäure und deren Wiederverwertung als regeneriertes Ausgangsmaterial in dem Schritt (I).
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden als Ausgangsmaterialien Aceton und Methylformiat oder Aceton, Methanol und Kohlenmonoxid verwendet. Obgleich das Verfahren nach der Erfindung das gewünschte Methylmethacrylat über ACH herstellt, wird es nicht von einer Nebenproduktion von Ammoniumsulfat begleitet, wie dies bei dem konventionellen ACH-Verfahren der Fall ist.
  • Aceton wird als Nebenprodukt in großen Mengen und zu geringen Kosten bei der Herstellung von Phenol durch ein Isopropylbenzol-Verfahren gebildet. Falls notwendig, kann Aceton in einfacher Weise aus Propylen hergestellt werden.
  • Methylformiat kann in einfacher Weise durch Carbonylierung oder Dehydrierung von Methanol, welches in großen Mengen und zu geringen Kosten kommerziell verfügbar ist, hergestellt werden.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ACH durch Reaktion von Blausäure und Aceton gemäß konventionellen Methoden hergestellt. ACH kann mit einer hohen Ausbeute durch Reaktion von Blausäure und Aceton bei einer niedrigen Temperatur von etwa 10ºC in Gegenwart eines basischen Katalysators, wie Alkali oder Amine, produziert werden.
  • α-Hydroxyisobuttersäureamid wird durch Reaktion von ACH und Wasser in Gegenwart eines Katalysators hergestellt. Dazu können solche Katalysatoren effektiv eingesetzt werden, wie sie für die Hydratisierungsreaktion von Nitrilen verwendet werden. Obgleich starke Säuren, wie Schwefelsäure, verwendet werden können, sind Metall- oder Metalloxid-Katalysatoren aus einem ökonomischen Standpunkt, einschließlich der Nachbehandlung, wünschenswert. Insbesondere sind Mangan, Kupfer, Nickel und deren Oxide effektiv, wobei Manganoxid besonders bevorzugt wird.
  • Ein geeignetes Gewichtsverhältnis von ACH zu Wasser liegt in dem Bereich von 10:90 bis 90:10. In dem Reaktionssystem kann ferner ein Lösungsmittel, wie Aceton oder Methanol, vorhanden sein. Wenn Manganoxid als Katalysator verwendet wird, beträgt die Reaktionstemperatur vorzugsweise 20-150ºC und insbesondere 40-100ºC. Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise 0,3-6 Stunden und insbesondere 0,5-3 Stunden. Die Reaktion kann chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden.
  • Obgleich die Herstellung von Methacrylsäureamid durch eine Dehydratisierungsreaktion von α-Hydroxyisobuttersäureamid mittels einer Flüssigphasen-Reaktion durchgeführt werden kann, beispielsweise unter Verwendung von Schwefelsäure oder Phosphorsäure, kann diese Herstellung jedoch effektiver durch eine Gasphasen-Reaktion unter Verwendung eines festen Katalysators durchgeführt werden.
  • Im Zusammenhang mit Katalysatoren für die katalytische Gasphasenreaktion offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 183654/1983 ein Verfahren, bei dem ein fester Säurekatalysator, wie festes Phosphat, verwendet wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß dabei auch eine große Menge an Methacrylsäure produziert wird. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Stickstoffatome zwischen dem Amid und dem Nitril in dem Reaktionssystem verschoben, während eine nicht erwünschte Nebenproduktion von Methacrylsäure zu einem Abfluß von Stickstoffatomen aus dem Reaktionskreislauf führt, wodurch es schwierig wird, das Verfahren aus einem ökonomischen Standpunkt heraus vorteilhaft zu gestalten.
  • Gemäß der Erfindung verhindert die Verwendung einer Amidverbindung als ein Verdünnungsmittel in der Dehydratisierungsreaktion die Bildung von Methacrylsäure als Nebenprodukt, wodurch die Herstellung des Zielproduktes mit hoher Selektivität und mit einer hohen Konversion der Ausgangsmaterialien möglich ist.
  • Als Amidverbindungen können Dimethylformamid, Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon verwendet werden. Von diesen Verbindungen ist das N-Methylpyrrolidon besonders bevorzugt.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann die Reaktion von Methacrylsäureamid und Methylformiat oder die Reaktion von Methacrylsäureamid, Methanol und Kohlenmonoxid für die Herstellung von Methylmethacrylat effektiv in Gegenwart eines Lösungsmittels und eines Katalysators durchgeführt werden, obgleich es auch möglich ist, das Verfahren nur durch Erhitzung einer Mischung von Methacrylsäureamid und Methylformiat in Abwesenheit eines Katalysators ablaufen zu lassen.
  • Da die obige Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion ist, variiert die Ausbeute von Methylmethacrylat mit dem molaren Verhältnis von Methacrylsäureamid zu Methylformiat oder zu Methanol und Kohlenmonoxid. Das molare Verhältnis von Methacrylsäureamid zu Methylformiat oder zu Methanol und Kohlenmonoxid beträgt vorzugsweise 1:1 bis 10:1 und insbesondere 2:1 bis 5:1.
  • Durch die Zugabe eines Lösungsmittels nimmt die Löslichkeit des festen Methacrylsäureamids zu sowie die Selektivität der Reaktion. Als zu verwendendes Lösungsmittel ist insbesondere Methanol bevorzugt, wobei das molare Verhältnis von Methanol zu Methacrylsäureamid vorzugsweise 2:1 bis 10:1 beträgt.
  • Bekannte, für die obige Reaktion zu verwendende Katalysatoren sind anorganische Säuren, organische Säuren, Alkali sowie deren Salze, wie dies in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 55444/1983 und 78937/1985 beschrieben ist. Wenn diese bekannten Katalysatoren verwendet werden, ist jedoch sowohl die Reaktionsgeschwindigkeit wie die Selektivität in unzureichender Weise gering.
  • Alkalimetallalkoholate oder Erdalkalimetalloxide sind exzellente Katalysatoren für obige Reaktion.
  • Repräsentative Beispiele für Alkalimetallalkoholate zur Verwendung als Katalysator in dem Verfahren nach der Erfindung sind Methylate, Ethylate und Butyrate von Natrium und Kalium. Diese Katalysatoren können aus metallischem Lithium, Natrium oder Kalium und einem niederen Alkohol hergestellt werden.
  • Das Erdalkalimetalloxid, das als Katalysator bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden kann, kann aus Magnesiumoxid, Calciumoxid und Bariumoxid ausgewählt werden.
  • Wenn ein Alkalimetallalkoholat oder ein Erdalkalimetalloxid als Katalysator bei dem Verfahren nach der Erfindung eingesetzt wird, beträgt die geeignete Menge des Katalysators 0,001 bis 0,30 pro Mol von Methacrylsäureamid unter der Voraussetzung, daß die Reaktionstemperatur bei 20-100ºC liegt und die Reaktionszeit 0,5-6 Stunden beträgt.
  • Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 3015/1977 offenbart die Verwendung eines Alkalimetallalkoholat-Katalysators bei der Herstellung von Carbonsäureester aus Carbonsäureamid und Alkohol.
  • Diese Alkoholyse hat jedoch den Nachteil, daß die Ausbeute an Karbonsäureester gering ist. Betriebsnachteile ergeben sich dadurch, daß die Reaktionstemperatur 200ºC betragen muß, daß ein hoher Druck notwendig ist und daß eine stoßweise Aufhebung des Drucks in dem Reaktionssystem erforderlich ist, da Ammonium während der Reaktion gebildet wird.
  • Die oben erwähnten Nachteile können jedoch alle mit dem Verfahren nach der Erfindung vermieden werden, wenn eine Veresterungsreaktion unter Verwendung von Methylformiat durchgeführt wird.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird das Reaktionsprodukt abgetrennt und durch ein Verfahren, wie eine Destillation, wiedergewonnen. Nicht umgesetzte Materialien können als Startmaterialien wiederverwendet werden.
  • Das neben Methylmethacrylat gebildete Formamid wird einer Dehydratisierungsreaktion unterworfen, um Blausäure zu bilden. Diese Blausäure wird abgetrennt und wiedergewonnen und anschließend dem Reaktor für die Produktion von ACH wieder zugeführt.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung läuft die Reaktion bei jedem Schritt mit hoher Selektivität ab, so daß Methylmethacrylat mit hoher Selektivität aus Aceton und Methylformiat oder aus Aceton, Methanol und Kohlenmonoxid hergestellt werden kann. Ferner werden unerwünschte Nebenprodukte, wie Ammoniumsulfat, was bei konventionellen Verfahren anfällt, überhaupt nicht gebildet, so daß das Verfahren nach der Erfindung einen hohen industriellen Wert hat.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher beschrieben werden.
  • Beispiel 1 Schritt (I): Synthese von ACH aus Blausäure und Aceton
  • 116 g Aceton und 1 ml einer wäßrigen 1N Natriumhydroxid-Lösung wurden in einen 500 ml Kolben gegeben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter für Blausäure ausgerüstet war. 59,4 g Blausäure wurde tropfenweise hinzugegeben, wobei die Temperatur in dem Kolben bei 20ºC aufrechterhalten wurde. Nachdem die Zugabe von Blausäure beendet war, wurde die Reaktion durch Beibehaltung der Mischung bei 20ºC für 2 Stunden vollendet. Anschließend wurde 50%-ige Schwefelsäure hinzugefügt, um die Reaktionslösung auf einen pH 3 einzustellen.
  • Der Kolben wurde mit einem Vakuumsystem verbunden. Nicht umgesetzte Blausäure wurde abdestilliert. Es wurden 171 g ACH erzielt.
  • Die Reinheit der ACH betrug 98,4 %, wobei die ACH-Ausbeute basierend auf Aceton 99 % war.
  • Schritt (II): Synthese von α-Hydroxyisobuttersäureamid durch Hydratisierung von ACH.
  • 63,2 g von Kaliumpermanganat und 500 g Wasser wurden in einen 1 l Kolben gegeben, der einen Rührer, einen Rückflußkühler und ein Thermometer aufwies. Unter Rühren wurde auf 70ºC erhitzt. Anschließend wurden 240 g einer wäßrigen Lösung mit 96,2 g Mangansulfat und 40 g einer 15%-igen Schwefelsäure hinzugefügt und die Reaktion wurde bei 70ºC für 3 Stunden laufen gelassen.
  • Der Inhalt in dem Kolben wurde abgekühlt und ein sich ergebendes Präzipitat wurde abgenutscht und mit 2,4 l Wasser gewaschen. Der präzipitierte Kuchen wurde bei 60ºC über Nacht getrocknet. Dadurch wurden 74 g aktives Mangandioxid erzielt, welches als Katalysator in dem nachfolgenden Schritt verwendet wurde.
  • 150 g des in dem Schritt (I) erzielten ACH, 350 g Wasser, 100 g Aceton und 60 g Mangandioxid wurden in einen 1 l Kolben gegeben, der mit einem Rührer. einem Rückflußkühler und einem Thermometer ausgerüstet war. Das Gemisch wurde für 5 Stunden bei 60ºC gerührt.
  • Die Reaktionslösung wurde mit Eis abgekühlt und der Katalysator wurde durch Saugfiltration entfernt. Eine gaschromatografische Analyse des Filtrats zeigte, daß die Umsetzung des ACH 99,5 % und die Ausbeute des α- Hydroxyisobuttersäureamids 95 % betrug. Geringe Mengen an Aceton und Formamid waren vorhanden.
  • Das obige Filtrat wurde unter reduziertem Druck destilliert, wobei 155 g - Hydroxyisobuttersäureamid mit einer Reinheit von nicht weniger als 99,5 % als Hauptkomponente erzielt wurden.
  • Schritt (III): Synthese von Methacrylsäureamid durch Dehydratisierung von α-Hydroxyisobuttersäureamid.
  • 20,3 g Natriumhydroxid wurden in 100 ml Wasser gelöst und 10,1 g Magnesiumoxid wurden darin suspendiert. Zu dieser Suspension wurden nach und nach 116,4 g einer 85%-igen Phosphorsäure hinzugegossen und gemischt. Dann wurde die erzielte Mischung unter Rühren erhitzt, um Wasser abzuziehen und die Mischung pastenähnlich zu machen. Diese Paste wurde calciniert bei 700ºC für 12 Stunden. Dieses gebrannte Material wurde auf 10-16 Mesh gemahlen und eine 20 ml Portion davon wurde in einen röhrenförmigen Reaktor gepackt, der aus Pyrex-Glas mit einem inneren Durchmesser von 18 mm bestand. Auf dem gebrannten Material wurde ein Raschig-Porzellanring mit einem Durchmesser von 3 mm angeordnet, um eine Evaporationszone zu bilden. Unter Aufrechterhaltung einer Reaktortemperatur von 320ºC und eines Stickstoffgasstromes von der Spitze des Reaktors mit einer Rate von 10 ml/Minute wurde eine 30 Gew.-% N- Methylpyrrolidon-Lösung von α-Hydroxyisobuttersäureamid, das in dem Schritt (II) erzielt wurde, mit einer Rate von 10,5 g/Stunde zugeführt.
  • Das Reaktionsgas wurde durch Kühlen mit Eis gesammelt und durch Gaschromatographie analysiert.
  • Die Umwandlung des α-Hydroxyisobuttersäureamids als Ausgangsmaterial betrug 95,8 % und die Ausbeute von Methacrylsäureamid betrug 81,6 Mol- % basierend auf dem umgewandelten Ausgangsmaterial. Zusätzlich wurden 10 % Aceton und 4 % Acetonitril gebildet. Methacrylsäure wurde nicht nachgewiesen.
  • 600 g der Reaktionslösung wurden unter reduziertem Druck destilliert, um 113 g von Methacrylamid mit einer Reinheit von nicht weniger als 98 % als Hauptkomponente zu erzielen.
  • Schritt (IV): Synthese von Methylmethacrylat und Formamid aus Methacrylsäureamid und Methylformiat.
  • 85,6 g von Methacrylsäureamid, das in dem Schritt (III) erzielt wurde, 180 g Methylformiat, 96 g Methanol und 1,1 g Natriummethylat wurden in einen 1 l Edelstahl-Autoklaven gegeben, der mit einem Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren auf 60ºC für 2 Stunden erhitzt.
  • Das Reaktionsprodukt wurde abgekühlt und durch Gaschromatographie analysiert. Diese Analyse zeigte, daß die Umwandlung des Methacrylsäureamids 94 %, die Selektivität des Methylmethacrylats basierend auf Methacrylsäureamid 91 % und die Selektivität des Formamids 98 % betrug. Zusätzlich wurden 8 % Methyl-α-Methoxyisobutyrat mit einer Ausbeute von 8 % erzielt.
  • Nach Neutralisierung des Natriummethylats in der Reaktionslösung mit Salzsäure wurde mittels einer üblichen Methode eine Destillation durchgeführt um Methylformiat, Methanol und Methacrylsäureamid zurückzuführen. Zur gleichen Zeit wurden 79 g Methylmethacrylat mit einer Reinheit von 99 % und 40 g Formamid mit einer Reinheit von 99 % erzielt.
  • Schritt (V): Herstellung von Blausäure durch Dehyratisierung von Formamid.
  • 30 ml eines kugelförmigen α-Aluminiumoxid-Katalysators (gebrannt bei 1500ºC für zwei Stunden) mit einem Durchmesser von 2 mm wurden in einen SUS-316 Reaktor mit einem inneren Durchmesser von 18 mm gepackt. Eine geringe Menge eines Verdünnungsstickstoffgases sowie das in dem Schritt (IV) erhaltene Formamid wurden kontinuierlich unter einem Druck von 10.665,76 P (80 Torr), einer Temperatur von 450 bis 500ºC und einer Kontaktzeit von 0,1 Sekunden zugeführt. Die Reaktion wurde für 10 Stunden durchgeführt. Nicht-kondensiertes Gas wurde in einen Gaswaschbehälter, der Wasser enthielt, eingeführt, um die mitgeführte Blausäure darin zu absorbieren.
  • Die kondensierte Lösung und die absorbierte Lösung wurden analysiert. Diese Analyse zeigte, daß die Umwandlung des Formamids 98 % und die Ausbeute an Blausäure, basierend auf Formamid, 92 % betrug.
  • Unter Destillierung des Produktes wurde hochreine Blausäure erzielt. Diese Blausäure wurde als Ausgangsmaterial für die Herstellung von ACH wiederverwertet.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Auf der Ebene des Schrittes (III) des Beispiels 1 wurde die Reaktion in der gleichen Weise wie in dem Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch eine wäßrige Lösung anstelle der N-Methylpyrrolidon-Lösung verwendet wurde. Die Umwandlung des α-Hydroxyisobuttersäureamids als Ausgangsmaterial betrug 98,6 % und die Ausbeute an Methacrylsäureamid lag auf der Basis des umgewandelten Ausgangsmaterial bei 41,8 Mol-%. Ferner wurden 32 % Methacrylsäure, 10 % Aceton und 8 % Methacrylnitril gebildet.
  • Beispiel 2
  • Auf der Ebene des Schrittes (IV) des Beispiels 1 wurden 200 g Methanol anstelle von 180 g Methylformiat und 96 g Methanol zugeführt. Kohlenmonoxid wurde unter einem Druck von 40.520 hPa (40 atm) eingeführt. Die Reaktion wurde durch Erhitzen unter Rühren durchgeführt.
  • Bei Erreichen einer Temperatur von 60ºC in dem Autoklaven wurde Kohlenmonoxid eingeführt, um den Reaktionsdruck von 40.520 hPa (40 atm) aufrecht zu erhalten, wobei die Reaktion für 3 Stunden weitergeführt wurde.
  • Die Temperatur in dem Autoklaven wurde dann durch Kühlen auf 10ºC erniedrigt, und der Druck wurde graduell auf Atmosphärendruck herabgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde anschließend herausgenommen und mittels Gaschromatographie analysiert. Diese Analyse zeigte, daß die Umwandlung von Methacrylsäureamid 87 % betrug.
  • Die Selektivität von Methylmethacrylat und die Selektivität von Formamid lag, basierend auf Methacrylsäureamid, bei 95 % bzw. 94 %.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat, das folgende Schritte aufweist:
(I) einen Schritt des Reagierens von Blausäure und Aceton zur Bildung von Acetoncyanhydrin;
(II) einen Schritt der Hydratisierung des in Schritt (I) erhaltenen Acetoncyanhydrins zur Bildung von α-Hydroxyisobuttersäureamid;
(III) einen Schritt der Dehydratisierung des in Schritt (II) erhaltenen α-Hydroxyisobuttersäureamids zur Bildung von Methacrylsaüreamid;
(IV) einen Schritt des Reagierens des in Schritt (III) erhaltenen Methacrylsäureamids mit Methylformiat zur Bildung von Methylmethacrylat und Formamid; und
(V) einen Schritt der Dehydratisierung des von dem im Schritt (IV) erhaltenen Produkts abgetrennten Formamids zur Bildung von Blausäure und deren Wiederverwertung als Ausgangsmaterial in Schritt (I).
2. Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat, das folgende Schritte aufweist:
(I) einen Schritt des Reagierens von Blausäure und Aceton zur Bildung von Acetoncyanhydrin;
(II) einen Schritt der Hydratisierung des in Schritt (I) erhaltenen Acetoncyanhydrins zur Bildung von α-Hydroxyisobuttersäureamid;
(III) einen Schritt der Dehydratisierung des in Schritt (II) erhaltenen α-Hydroxyisobuttersäureamids zur Bildung von Methylacrylsäureamid;
(IV) einen Schritt des Reagierens des in Schritt (III) erhaltenen Methacrylsäureamids mit Methanol und Kohlenmonoxid zur Bildung von Methylmethacrylat und Formamid; und
(V) einen Schritt der Dehytratisierung des von dem in Schritt (IV) erhaltenen Produktes abgetrennten Formamids zur Bildung von Blausäure und deren Wiederverwertung als Ausgangsmaterial in dem Schritt (I).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reaktion von Blausäure und Aceton in dem Schritt (I) in Gegenwart eines basischen Katalysators durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hydratisierung von Acetoncyanhydrin in dem Schritt (II) in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, der aus Mangan, Kupfer, Nickel oder deren Oxide ausgewählt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dehydratisierung von α-Hydroxyisobuttersäureamid in dem Schritt (III) in einer Gasphase durchgeführt wird, wobei eine Amidverbindung als Verdünnungsmittel verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Amidverbindung N-Methylpyrrolidon ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reaktion von Methacrylsäureamid und Methylformiat in dem Schritt (IV) in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Reaktion von Methacrylsäureamid mit Methanol und Kohlenmonoxid in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das molare Verhältnis von Methacrylsäureamid zu Methylformiat 1:1 bis 10:1 beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das molare Verhältnis von Methacrylsäureamid zu Methanol oder Kohlenmonoxid 1:1 bis 10:1 beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Katalysator ein Alkalimetallalkoholat oder ein Erdalkalimetalloxid ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Alkalimetallalkoholat Natriummethylat, Natriumethylat, Natriumbutyrat, Kaliummethylat, Kaliumethylat oder Kaliumbutyrat ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Erdalkalimetalloxid Magnesiumoxid, Calciumoxid oder Bariumoxid ist.
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