DE939148C

DE939148C - Process for the preparation of ethylene cyanohydrin

Info

Publication number: DE939148C
Application number: DER11422A
Authority: DE
Inventors: Nicolaus Dr Jochum; Hans Pilz; Kurt Dipl-Chem Riefstahl
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1953-04-16
Filing date: 1953-04-16
Publication date: 1956-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Athylencyanhydrin Es ist bekannt, daß die Bildung von Cyanhydrinen durch Anlagerung von Blausäure an Aldehyde, Ketone und Epoxyde von alkalischen Katalysatoren begünstigt wird. Die Umsetzung von Äthylenoxyd mit Blausäure verläuft jedoch auch bei Wahl der günstigsten Katalysatorenart und -menge verhältnismäßig langsam. Die Reaktion ist außerdem unter den bisher üblichen Bedingungen stark temperaturabhängig und erfordert das Einhalten eines relativ engen Temperaturbereichs.Process for the preparation of ethylene cyanohydrin It is known that the formation of cyanohydrins through the addition of hydrogen cyanide to aldehydes and ketones and epoxides are favored by alkaline catalysts. The implementation of ethylene oxide with hydrocyanic acid, however, proceeds even if the most favorable type of catalyst is selected amount relatively slow. The reaction is also below the usual ones Conditions are highly dependent on temperature and require compliance with a relatively narrow one Temperature range.

Es wurde nun gefunden, daß die Umsetzung von Blausäure mit Äthylenoxyd in Gegenwart von z. B. It has now been found that the reaction of hydrogen cyanide with ethylene oxide in the presence of z. B.

Natronlauge als Katalysator mit erheblich größerer Geschwindigkeit verläuft und gleichzeitig temperaturunempfindlicher wird, wenn die Reaktion in Anwesenheit eines Erdalkalihalogenids oder -rhodanids verläuft. Die Gegenwart relativ kleiner Mengen von beispielsweise Calciumchlorid, etwa in Mengen von 0,5 bis 4 O/ü, bezogen auf umzusetzendes Äthylenoxyd, Magnesiumchlorid oder Calciumrhodanid für sich allein oder im Gemisch miteinander läßt die Blausäureanlagerung an das Epoxyd, wie mit den nachstehenden Vergleichsbeispielen belegt wird, mit fast der doppelten Geschwindigkeit ablaufen, die ohne einen solchen Zusatz erreicht wird. Gleichzeitig erlaubt die Anwesenheit eines der genannten Erdalkalisalze die Reaktionsführung bei höherer Temperatur - die im anderen Falle zu einem erheblichen Rücklauf nicht umgesetzter Komponenten führen würde - und innerhalb eines - weiteren Temperaturbereichs.Caustic soda as a catalyst at a much higher rate proceeds and at the same time becomes less sensitive to temperature if the reaction is present an alkaline earth halide or rhodanide. The present relatively smaller Amounts of, for example, calcium chloride, approximately in amounts of 0.5 to 4 O / u, based on ethylene oxide to be converted, magnesium chloride or calcium rhodanide on its own or in a mixture with each other the hydrocyanic acid can be added to the epoxy, as with the comparative examples below, at almost twice the speed expire, which is achieved without such an addition. At the same time, the Presence of one of the alkaline earth metal salts mentioned, the reaction at higher Temperature - which in the other case to a considerable Rewind unreacted components would lead - and within a - wider temperature range.

Bekanntlich läßt sich Äthylencyanhydrin durch thermische und katalytisch begünstigte Spaltung in Acrylsäurenitril und Wasser zerlegen. Es hat sich nun - die überraschende Tatsache gezeigt, daß die Spaltung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Äthylencyanhydrins - selbst in Abwesenheit eines Spaltungskatalysators - erheblich rascher und vollständiger erfolgt als die Zerlegung eines ohne z. B. Calciumchloridzusatz gewonnenen Produktes. Während das nach Beispiel I hergestellte Cyanhydrin über Aluminiumpulver, zweckmäßig nach Ansäuern mit organischen Säuren, bei Temperaturen von 200 bis 2500 nur zu 810/o in Acrylsäurenitril übergeführt werden kann, verläuft die thermische Spaltung bei Verwendung eines nacht Beispiel 2 herge- -stellten Cyanhydrins bereits bei I60 bis 200°, und zwar auch in Abwesenheit eines der üblichen Spaltungskatalysatoren, mit einer Acrylsäurenitril-Ausbeute von 920/0. As is known, ethylene cyanohydrin can be thermally and catalytically decompose favored cleavage into acrylonitrile and water. It has now - the surprising fact shown that the cleavage of a according to the invention Ethylene cyanohydrin produced by the process - even in the absence of a cleavage catalyst - is much faster and more complete than the dismantling of one without z. B. Calcium chloride additive obtained product. While that prepared according to Example I. Cyanohydrin over aluminum powder, expediently after acidification with organic acids, at temperatures of 200 to 2500 only 810 / o can be converted into acrylonitrile can, the thermal cleavage occurs when using an example 2 -Posed cyanohydrins at 160 to 200 °, even in the absence of one the usual cleavage catalysts, with an acrylonitrile yield of 920/0.

Beispiel I In 500 kg Äthylencyanhydrin, das I0 bis 30 kg einer 500/,igen Natronlauge als Katalysator enthält, werden in einem Temperaturbereich zwischen 45 bis 55° 590 kg Blausäure und ggo kg Äthylenoxyd im Laufe von 25 Stunden eingetragen. Bei Erhöhung der Zulaufgeschwindigkeit wird ein Teil der Reaktionsteilnehmer nicht:.umgesetzt, so daß ein starker Rückfluß von Blausäure und Äthylenoxyd am aufgesetzten Kühler einsetzt. Nach beendetem Einleiten muß das Reaktionsgemisch noch weitere IO Stunden bei einer Temperatur von etwa 500 gehalten werden, um eine möglichst vollständige Umsetzung zu erzielen. Example I In 500 kg of ethylene cyanohydrin, the 10 to 30 kg of a 500 /, igen Containing caustic soda as a catalyst are in a temperature range between 45 to 55 ° 590 kg of hydrocyanic acid and ggo kg of ethylene oxide entered in the course of 25 hours. When the feed rate is increased, some of the reactants are not: converted, so that a strong reflux of hydrocyanic acid and ethylene oxide on the attached condenser begins. After the end of the introduction, the reaction mixture has to be carried out for a further 10 hours be kept at a temperature of about 500 to be as complete as possible To achieve implementation.

Beispiel 2 In der gleichen Apparatur werden die gleichen Mengen an Äthylenoxyd und Blausäure in dem gleichen »Sumpf« aus Natronlauge enthaltendem Äthylencvanhydrin umgesetzt, jedoch werden zu dem alkalischen Katalysator noch 7,5 bis IO kg Calciumchlorid gegeben. Example 2 In the same apparatus, the same amounts of Ethylene oxide and hydrocyanic acid in the same "sump" made from ethylene vanhydrin containing caustic soda implemented, but 7.5 to 10 kg of calcium chloride are added to the alkaline catalyst given.

Das Einleiten von Blausäure und Äthylenoxyd kann bei 50 bis 70" mit einer solchen Geschwindigkeit erfolgen, daß der Zulauf in IO bis 12 Stunden beendet ist. Eine Nachreaktionszeit von 2 bis 3 Stunden genügt, um die Umsetzung zu beenden. The introduction of hydrogen cyanide and ethylene oxide can be carried out at 50 to 70 "with take place at such a rate that the feed ends in 10 to 12 hours is. A post-reaction time of 2 to 3 hours is sufficient to complete the reaction.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of ethylene cyanohydrin by Addition of hydrocyanic acid to ethylene oxide in the presence of alkaline catalysts, characterized in that the reaction is carried out in the presence of alkaline earth metal halides or rhodanides.