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Verfahren zur Herstellung von ß, ß', ß" - Nitrilotripropionamid
Es wurde gefunden, daß ß, ß', ß"-Nitrilotripropionamid durch Umsetzung von
Acrylamid mit Ammoniak hergestellt werden kann, und zwar besteht das neue Verfahren
darin, daß man Acrylamid mit Ammoniak in Wasser bei Temperaturen zwischen etwa o
bis ioo', vorzugsweise be.* etwa 15 bis 8cv", umsetzt. Das Produkt
wird dabei nicht nur in hohen Ausbeuten erhalten, sondern das Verfahren ermöglicht
die Herstellung dieses wichtigen Produktes in technischem Ausmaß.
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Ein Verfahren zur Herstellung von Nitrilotripropionamid durch Umsetzen
eines Acrylats mit Ammoniak ist bereits bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird
Alkohol als Nebenprodukt erzeugt, welcher nicht nur unerwünscht ist, sondern auch
noch stetig entfernt werden muß, um Ausbeuten von etwa 8o bis go"/o. zu erhalten.
Diese Ausbeuten werden ferner nur erzielt durch den Kreislauf der erhaltenen Mutterlaugen,
nachdem das erzeugte Triamid aus dem Reaktionsmedium herausfiltriert ist. Demgegenüber
ist das neue Verfahren ein sehr einfaches, einstufiges, wobei unmittelbar ohne lästige
Nebenprodukte und ohne Kreislaufvo.rgänge Ausbeuten von ioo"/o erzielt werden.
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Das Ammoniak wird zu einer.Lösung des Acrylamids, üblicherweise mit
einem Gehalt von io bis 4011/o Acrylamid, gegeben. Konzentriertere Lösungen, z.B.
mit 5o bis 6o% Acrylamid,'können gleichfalls angewendet werden, gewünschtenfalls
bis zur Grenze der Löslichkeit in dem verwendeten
Reaktionsmedium.
Die zu der Acrylamidlösung zugesetzte Ammoniakmenge sollte zwecks Ausnutzung des
Acrylamids mindestens die theoretische, für die Reaktion erforderliche Menge sein,
d. h. i Mol auf 3 Mol Acrylamid, und vorzugsweise wird Ammoniak im
Überschuß in einer Menge von o,i5 bis 18 Mol angewendet.
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Die Reaktionsteilnehmer können gemischt und bei kaumtemperatur stehengelassen
werden bis die Reaktion beendet ist, oder die Mischung kann erwärmt werden. Im allgemeinen
kann die Reaktion bei einer Temperatur von etwa o -bis ioo' ausgeführt werden. Höhere
Temperaturen können gewünschtenfalls angewendet werden, aber die Ausbeute kann dabei
infolge der Polymerisation des Acrylami#ds geringer werden. Bevorzugte Reaktionstemperaturen
liegen zwischen etwa 15 bis 8o', insbesondere zwischen.etwa 2o bis 5d"
' Die Reaktion kann bei atmosphärischem oder höherem Druck ausgeführt werden.
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- Daß P, ß, ß"-Nitrilotripropionamid kann durch Konzentrieren
der Lösung und Stehenlassen zwecks Auskristallisierens aus der konzentrierten Lösung
oder durch Eindampfen der Lösung zur Trockne isoliert werden, wobei das im letzteren
Fall erhaltene Produkt das unreinere ist. Beim Umkristallisieren aus Wasser oder
einer Alkohol-Wasser-Mischung kann das ß, K, fl"-Nitrilotripropionamid
als reines Produkt mit einem Schmelzpunkt von Ein 185,5 besonderer bis 1861; Vorteil
erhalten bei werden. der Herstellung - des ß, fl, ß"-Nitrilotripropionamids
nach der Erfindung ist die hohe Ausbeute des Produkts. Nebenreaktionen treten in
merklichem Umfange nicht'auf. So wird z. B. sehr wenig des unerwünschten ß"8-Iminodipropionamids
gebildet, wie aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich ist. Dieses letztere
Produkt während sogar besitzt die einen rohen Schmelzpunkt Produkte der von Beispiele
14&" '
wesentlich höhere Schmelzpunkte besitzen, welche eine Reinheit
des Triamids von 95 "/0 oder mehr anzeigen.
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fl, ß', ß"-.1\Titrilotripropionamid ist ein wichtiges Zwischenprodtikt
bei der Herstellung von Ausrüstungsmitteln für knitterfeste Textilien.
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Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren zur Herstellung von
fl, ß, ß"*-Nitrilotripropionamid gemäß der, Erfindung. Alle Teile und Prozentgehalte
sind Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente, wenn nicht anders angegeben.
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Beispiel i Eine Mischung aus 535 Teilen einer 4511/eigen wäßrigen
Lösung von Acrylamid und 5oo Teilen 28"/oigen wäßrigen Ammoniurnhydroxyds wurden
bei Raumtemperatur 12 Stunden reagieren gelassen. Die Lösung wurdedann auf etwa
ein Fünftel ihres ursprünglichen Volumens eingedampft, worauf das gebildete ß, #',
ß"-Nitrilotripropionamid auskristallisierte. Beim Filtrieren wurde eine Ausbeute
von 23o Teilen (890/@ der theoretischen Ausbeute) des Roliprodulkts mit einem
Sichmelzpunke von 176 bis 181' erhalten. Nach Umkristallisieren aus einer Methanol-Wasser-Mischung
besaß das fl, ß, ß"-lNitrilotripropionamid einen Schmelzpunkt von 185 bis 186'.
Beispiel 2-Eine Mischung aus io Teilen Acrylamid, i Teil Ammoniak und go Teilen
Wasser wurde unter Er-,värmen auf 5o1 18 Stunden umgesetzt. Die Lösung wurde dann
unter verringertem Druck. zur Trockne eingedampft. Die so erhaltene Ausbeute an
rohem fl, ß', ß"-Nitrilotripropionamid (Schmelzpunkt 165 bis 176') war iooü/@i,-,.
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Beispiel 3
Eine Mischung aus 5 Teilen Acrylamid mit o,5
Teilen Ammoniak in io Teilen Wasser gelöst wurde bei Raumtemperatur 36 Stunden
reagieren gelassen, Die Lösung wurde dann unter verringertem Druck zur Trockne eingedampft,
wodurch eine i00%ige Ausbeute an rohem ß, ß, ß"-Nitrilot--i-ipropionamid mit einem
Schmelzpunkt von 177 bis 18?,' erhalten wurde. Beispiel 4
3 Teile gasförmiges
Affimoniak wurden langsam zu einer Lösung von 3o Teilen Acrylamid und 7o Teilen
Wasser gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann 18 Stunden bei Raumtemperatur
stebengelassen. Beim Eindampfen zur Trockne unter verringertem Druck wurde eine
ioo%ige Ausbeute an rohem ß, K, ß"'-Nitrilotripropionamid mit einem Schmelzpunkt
von 176 bis i8:2#'# erhalten.