DE820440C

DE820440C - Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsaeuren durch Hydrolyse ihrer Lactame

Info

Publication number: DE820440C
Application number: DEP3060A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. Andreas; Karl-August Dr. Essig; Karl Dr. Smeykal
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1946-06-03
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren durch Hydrolyse ihrer Lactame Es ist bekannt, daß Lactame in wäßriger Lösung durch Säuren, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure oder Oxalsäure, oder durch Alkalien, wie Natriumhydroxyd oder Bariumhydroxyd, unter Wasseraufnahme in die entsprechenden Aminocarbonsäuren aufgespalten werden. Da aber die entstehenden Aminocarbonsäuren sowie ihre Salze in Wasser leicht löslich, in den gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln dagegen unlöslich sind, können sie nur sehr schwer von den anderen wasserlöslichen Bestandteilen des Reaktionsgemisches getrennt werden.
Es wurde nun gefunden, daß man Aminocarbonsäuren in einfacher Weise ohne Zusatz schwer abtrennbarer Stoffe herstellen kann, wenn man Lactame mit Wasser in Gegenwart wasserunlöslicher sogenannter Festsäuren erwärmt. Als Fgstsäuren seien insbesondere die harzartigen Kondensationsprodukte genannt, die z. B. durch Umsetzen von Phenolen, Phenolsulfonsäuren oder Phenolcarbonsäuren mit Aldehyden und Alkalimetallsulfiten oder mit aromatischen Aldehyddisulfonsäuren und Formaldehyd in an sich bekannter Weise erhältlich sind und in der Technik als Ionenaustauschmittel zur Wasserenthärtung usw. verwendet werden. Mit ähnlichem Erfolg kann man auch solche Festsäuren verwenden, die durch Behandeln von Kohlen- oder Kieselsäure mit Schwefelsäure oder Phosphorsäure bei höherer Temperatur erhältlich sind. Die Festsäuren werden vor der Verwendung zweckmäßig durch Behandeln mit etwa ioo/oiger Salzsäure aktiviert.
Zur Herstellungvon Aminocarbonsäuren verrührt man die entsprechenden Lactame mit Wasser und einer Festsäure, wobei man gewünschtenfalls ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel für das Lactam mitverwenden kann. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. niedrigmolekulare Alkohole, Aceton, Dioxan, Tetrahydrofuran oder Acetonitril. Da die Festsäuren in diesen Lösungsmitteln sowie in Wasser unlöslich sind, lassen sie sich leicht durch Filtrieren vom Umsetzungsgemisch trennen.
Die Umsetzung erfolgt zweckmäßig bei etwa 8o bis i 6o°, erforderlichenfalls unter Druck. Bei niedrigeren Temperaturen ist sie für technische Zwecke im allgemeinen zu langsam, während bei höheren Temperaturen leicht Polymerisation stattfinden kann. Man kann die Festsäuren in pulvriger, stückiger oder gekörnter Form verwenden. Ein ununterbrochener Betrieb läßt sich dadurch bewirken, daß man die wasserhaltige Lösung des Lactams durch längliche, beheizte Gefäße fließen läßt, die niit Festsäuren, zweckmäßig in mehreren Schichten, gefüllt sind.
Nicht umgesetztes Lactam wird aus der von Festsäure freien Reaktionslösung durch Extrahieren mit in Wasser unlöslichen oder schwerlöslichen Lösungsmitteln, wie Äther, Essigester, Diisobutylen oder Tetrachlorkohlenstoff, wiedergewonnen; die Aminocarbonsäuren sind in solchen Lösungsmitteln unlöslich und werden durch vorsichtiges Einengen der verbleibenden wäßrigen Schicht in reiner Form gewonnen.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i In einem Druckgefäß wird eine Lösung von 125 Teilen e-Caprolactam in Zoo Teilen Wasser mit 58 Teilen eines durch Kondensation von Phenol und Formaldehyd in Gegenwart von Natriumsulfit erhaltenen Harzes, das durch Behandeln mit Salzsäure und Auswaschen mit Wasser aktiviert wurde, 30 Stunden bei 12o° gerührt. Die wäßrige Lösung wird dann von dem Harz durch Filtration getrennt, mit Chloroform ausgeschüttelt und eingeengt. Man erhält 20,3 Teile e-Aminocapronsäure, entsprechend einem Umsatz von i 4,i 0/0. Durch Abdampfen des Chloroforms werden 97Teile e-Caprolactam zurückerhalten, die erneut mit dem harzartigen Kondensationsprodukt behandelt werden können.
Beispiel e Über 5oo Teile des im Beispiel i beschriebenen Harzes werden bei 12o° und 2o at Druck stündlich 4o Teile einer Lösung von 113o Teilen e-Caprolactam in i8oo Teilen Wasser geleitet. Das abfließende Gemisch wird mit Chloroform extrahiert. Aus dem Auszug erhält man durch Abdampfen des Chloroforms das nicht umgesetzte Caprolactam, das erneut mit dem festen Harz behandelt werden kann. Aus der wäßrigen Lösung kristallisiert nach Einengen e-Aminocaproiisätire in einer -Menge von 37o/P, bezogen auf angewendetes Lactani. Beispiel 3 In einem Druckgefäß werden 25o Teile e-Caprolactam, 40o Teile Wasser und 116 Teile des im Beispiel i beschriebenen Harzes io Stunden bei 15o° verrührt. Das Harz wird abfiltriert und mit heißem Wasser nachgewaschen. Durch Eindampfen der wäßrigen Lösung erhält man eine aus 5o Teilen s-Aminocapronsäure (entsprechend einem Umsatz von i9,50/0) und 177 Teilen unverändertem e-Caprolactam bestehende Mischung, die auf Kunststoffe weiterverarbeitet werden kann. Beispiel 4 Aktiver Kieselgur wird mit Wasser und so viel Phosphorsäure verknetet, daß die Masse nach dem Trocknen 30% Phosphorsäure enthält, 24 Stunden bei i5o bis 170° getrocknet, in Stücke gebrochen, nochmals 24 Stunden bei 150 bis 17o° getrocknet, 14 Stunden auf 7oo° erhitzt und anschließend gepulvert.
5o Teile der so gewonnenen Festsäure werden mit 25o Teilen e-Caprolactam und iooo Teilen Wasser 20 Stunden unter Rühren gekocht und dann filtriert. Die Lösung enthält 71,2 Teile e-Aminocapronsäure, entsprechend einem Umsatz von 24,6%.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren durch Hydrolyse ihrer Lactame in Gegenwart saurer Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß man als saure ?Mittel Festsäure verwendet.