DE910056C

DE910056C - Process for the production of ªŠ-lactams from ªŠ-aminocarboxylic acids or from polyamides

Info

Publication number: DE910056C
Application number: DEB6291D
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1944-01-01
Filing date: 1944-01-01
Publication date: 1954-04-29

Description

Verfahren zur Herstellung von a-Lactamen aus E-Aminocarbonsäuren oder aus Polyamiden Nach einem älteren Vorschlag kann man aus Polyamiden, die ganz oder zu einem überwiegenden Teil aus Resten der E-Aminocapronsäure aufgebaut sind, Caprolactam zurückgewinnen, wenn man diese Polyamide in Gegenwart von Phosphorsäure erhitzt und das sich bildende Lactam laufend im Vakuum abdestilliert.Process for the preparation of α-lactams from E-aminocarboxylic acids or made of polyamides According to an older proposal, one can make of polyamides that are entirely or are mainly composed of residues of E-aminocaproic acid, caprolactam recover when these polyamides are heated in the presence of phosphoric acid and the lactam that forms is continuously distilled off in vacuo.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Polyamiden, die aus s-Aminocapronsäuren oder ihren Derivaten, wie Urethancarbonsäuren, Formylaminocarbonsäuren, Aminocapronsäureestern, Lac tarnen, oder deren am Kohlenstoff substituierten Abkömmlingen hergestellt sind, ebenfalls s-Caprolactam zurückgewinnen kann, wenn man diese Polyamide in Gegenwart von anderen Säuren als Phosphorsäure oder von Verbindungen, aus denen beim Erhitzen Säuren frei werden oder entstehen, unter Abdestillation des Lactams erhitzt. Die nach diesem Verfahren wiedergewonnenen Ausbeuten an Lactam betragen teilweise über go°/o- der im Polyamid vorliegenden lactambildenden Verbindungen.It has now been found that polyamides can be obtained from s-aminocaproic acids or their derivatives, such as urethane carboxylic acids, formylaminocarboxylic acids, aminocaproic acid esters, Camouflage lac, or their carbon-substituted descendants are made, s-caprolactam can also be recovered if these polyamides are present from acids other than phosphoric acid or from compounds from which on heating Acids are released or are formed, heated with distillation of the lactam. the Lactam yields recovered by this process are sometimes over go% of the lactam-forming compounds present in the polyamide.

Das Verfahren beschränkt sich nicht nur auf die Rückgewinnung von Lactam aus Polyamiden, die aus lactambildenden Verbindungen hergestellt sind, sondern ist auch anwendbar auf lactambildende Aminocarbonsäuren, die wegen Verunreinigung nicht unmittelbar für die Polyamidherstellung geeignet sind.The process is not limited to the recovery of Lactam from polyamides, which are made from lactam-forming compounds, but is also applicable to lactam-forming aminocarboxylic acids due to contamination are not directly suitable for polyamide production.

Werden diese Aminocarbonsäuren auf hohe Temperaturen erhitzt, so entstehen aus diesen je nach dem Grad der Verunreinigung mehr oder weniger niedrigpolymere Polyamide. Durch Zusatz von Säuren gelingt es, aus den geschmolzenen und leicht kondensierten Aminocarbonsäuren fortlaufend Lactam abzudestillieren, das im Gegensatz zu den unreinen Aminosäuren zur Herstellung hochwertiger Polyamide geeignet ist.If these aminocarboxylic acids are heated to high temperatures, they are formed of these more or less depending on the degree of contamination low polymer Polyamides. By adding acids it is possible to get out of the melted and easily condensed aminocarboxylic acids to continuously distill off lactam, which in contrast to the impure amino acids for the production of high quality polyamides is suitable.

Die Zersetzung des Polyamids und Abdestillation des Lactams in Gegenwart von Säuren kann bei Atmosphärendruck wie auch bei vermindertem Druck durchgeführt "-erden. Bei kontinuierlichem Arbeiten ist wegen der erleichterten Einführung des zu spaltenden Polyamidgutes in die Destillationsblase das Arbeiten ohne Unterdruck vorzuziehen.The decomposition of the polyamide and distillation of the lactam in the presence of acids can be carried out at atmospheric pressure as well as at reduced pressure "-erden. When working continuously, it is easier to introduce the The polyamide goods to be split in the still working without negative pressure preferable.

Die Reaktions- und Destillationstemperatur hängt ab von der Art des zu spaltenden Polyamids und von dem zur Anwendung kommenden Druck. Selbstverständlich muß sie mindestens so hoch sein, daß das entstehende Lactam abdestillieren kann. Die günstigste Temperatur liegt zwischen 2>o und 4ooc.The reaction and distillation temperature depends on the type of the polyamides to be cleaved and the pressure used. Of course it must be at least so high that the lactam formed can distill off. The most favorable temperature is between 2> o and 4ooc.

Als sauer wirkende Stoffe kommen in erster Linie anorganische oder organische Säuren, wie Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure, Am,; isensäure, Phthalsäure, Benzoesäure, Oxalsäure, Kohlensäure usw., in Betracht. Daneben erwiesen sich auch Säuren in gebundener Form, die durch die Hitzeeinwirkung frei werden, als geeignet. So sind die Hydrohalogenide der Aminocarbonsäuren als Zusatz zum Polyamid sehr gut brauchbar. Ferner können mit Erfolg solche Salze verwendet werden, die beim Erhitzen unter Säurebildung zerfallen wie Zinkchlorid oder Aluminiumchlorid. Die Menge der zugesetzten Stoffe kann sehr klein sein; im allgemeinen genügen 0,2 bis 2 °/a, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffes. Die sauren oder Säure abgebenden Stoffe können in konzentrierter Form oder in Verdünnungen mit Wasser oder anderen Lösungsmitteln zur Anwendung kommen. Beispiel i ioo Teile Abfälle von a-Aminocapronsäurepolyamid werden mit i Teil einer 37°/odgen Salzsäure in einem Destillationsgefäß unter Atmosphärendruck auf 28o bis 300° erhitzt. Im .Laufe von 30 Minuten destillieren g2 Teile Caprolactam ab. Beispiel e ioo Teile Abfälle eines zerkleinerten Polyamids aus E-Aminocapronsäure werden mit i Teil Eisessig in einem mit Kühler verbundenen Gefäß auf 280 bis 3oo° erhitzt. Bei dieser Temperatur tritt im Laufe von 4o Minnten unter Abdestillation von go Teilen Caprolactam Depolymerisation ein. Beispiel 3 ioo Teile Spinnabfälle eines aus f-Caprolac.tam hergestellten Polyamids werden in einer Destillationsblase unter Durchleiten eines langsamen Kohlensäurestromes bei Atmosphärendruck auf 3-2o bis 33o° erhitzt. Aus den zusammengeschmolzenen Polyamidabfällen bildet sich Lactam zurück, das ahdestilliert. Im Laufe: von 30 Minuten «erden etwa go Teile --Caprolactam erhalten.Acidic substances are primarily inorganic or organic acids, such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, Am ,; isenic acid, phthalic acid, benzoic acid, oxalic acid, carbonic acid, etc., into consideration. In addition, acids in bound form, which are released by the action of heat, have also proven to be suitable. The hydrohalides of aminocarboxylic acids can be used very well as additives to polyamide. In addition, salts which decompose with formation of acid on heating, such as zinc chloride or aluminum chloride, can be used with success. The amount of added substances can be very small; in general, 0.2 to 2% per year, based on the weight of the starting material, are sufficient. The acidic or acid-releasing substances can be used in concentrated form or in dilutions with water or other solvents. EXAMPLE 100 parts of waste α-aminocaproic acid polyamide are heated with 1 part of 37% hydrochloric acid in a distillation vessel under atmospheric pressure to from 280 to 300 °. In the course of 30 minutes, 2 parts of caprolactam distill off. EXAMPLE 100 parts of a comminuted polyamide of E-aminocaproic acid waste are heated to 280 ° to 300 ° with 1 part of glacial acetic acid in a vessel connected to a condenser. At this temperature, depolymerization occurs in the course of 40 minutes with distilling off parts of caprolactam. EXAMPLE 3 100 parts of spinning waste of a polyamide produced from f-Caprolac.tam are heated to from 30 ° to 330 ° at atmospheric pressure in a distillation still while passing through a slow stream of carbonic acid. Lactam is re-formed from the melted polyamide waste and distilled. Over the course of 30 minutes, roughly 20 parts of --caprolactam are received.

Beispiel. ioo Teile Caprolactampolyamid werden mit 2 Teilen s-Amitiocapronsäurehydrochlorid in einem. Destillationsgefäß i Stunde auf 28o bis 300" erhitzt. Während dieser Zeit wird das hochpolymere Polyamid gespalten. 92 Teile £-Caprolactarn destillieren ab.Example. 100 parts of caprolactam polyamide are mixed with 2 parts of s-amitiocaproic acid hydrochloride in one. Distillation vessel heated to 28o to 300 "for one hour. During this time the high polymer polyamide is split. 92 parts of ε-caprolactam distill off.

Beispiel s ioo Teile lufttrockenes hochpolymeres Polyamid aus s-Caprolactam werden nach dem Zerkleinern in einer Destillierblase mit i Teil Aluminiumchlorid auf 34o bis 36o° erhitzt und innerhalb i Stunde 88 Teile monomeres Lactam durch Al)-destillieren erhalten.Example: 100 parts of air-dry, high-polymer polyamide made from s-caprolactam are after crushing in a still with 1 part aluminum chloride heated to 34o to 36o ° and 88 parts of monomeric lactam through within 1 hour Al) -distill received.

Beispiel 6 ioo Teile eines aus a-Capronsäurelactam leergestellten Polyamids werden unter Zusatz von i Teil o-Phthalsäure 30 :Minuten auf 300 bis 3300 erhitzt. Es tritt Spaltung des hochpolymeren Produktes unter Abdestillieren von go Teilen F-Caprolactam ein.EXAMPLE 6 100 parts of a polyamide vacated from α-caproic acid lactam are heated to 300 to 3300 for 30 minutes with the addition of 1 part of o-phthalic acid. Cleavage of the high-polymer product occurs with the distillation of parts of F-caprolactam.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of s-lactams from a-aminocarboxylic acids or from polyamides which are wholly or predominantly composed of residues of α-aminocaproic acid are built up, characterized in that the aminocarboxylic acid or the polyamide in the presence of acids with the exception of phosphoric acid or of substances from which acids are released or are formed when heated, with distilling off the resulting e-caprolactams heated.