EP2203413A2 - Verfahren zur amidierung von nitrilen in gegenwart von schwefelsäure - Google Patents

Verfahren zur amidierung von nitrilen in gegenwart von schwefelsäure

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Publication number
EP2203413A2
EP2203413A2 EP08787260A EP08787260A EP2203413A2 EP 2203413 A2 EP2203413 A2 EP 2203413A2 EP 08787260 A EP08787260 A EP 08787260A EP 08787260 A EP08787260 A EP 08787260A EP 2203413 A2 EP2203413 A2 EP 2203413A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
range
carried out
reaction
sulfuric acid
amidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08787260A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lorenza Sartorelli
Andreas Perl
Udo Gropp
Arndt Selbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Evonik Roehm GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Roehm GmbH filed Critical Evonik Roehm GmbH
Publication of EP2203413A2 publication Critical patent/EP2203413A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/06—Preparation of carboxylic acid amides from nitriles by transformation of cyano groups into carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/18—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
    • C07C67/20—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group from amides or lactams

Definitions

  • the present invention relates to processes for the amidation of nitriles in the presence of sulfuric acid.
  • the present invention describes processes for the preparation of (meth) acrylamides and alkyl (meth) acrylates in which an amidation of a cyanohydrin takes place.
  • Such a process is, for example, the method described in US Patent No. 4,529,816 according to which the ACH amidation at temperatures of about 100 0 C with a molar ratio of ACH: H 2 SO 4 of from about 1: 1, 3 to 1: 1, 8 is performed.
  • Process-relevant process steps for this process are: a) amidation; b) conversion; and c) esterification.
  • the aim of the conversion is the fullest possible conversion of SIBA and HIBA to MASA, which proceeds under ⁇ -elimination of sulfuric acid (in excess sulfuric acid as solvent).
  • the sulfuric acid (anhydrous) solution of HIBA, SIBA and MASA in each case present as hydrogen sulfates in the so-called conversion at high temperatures between 140 0 C - 160 0 C and short residence times of about 10 minutes or less implemented ,
  • the conversion mixture of this procedure is characterized by a high excess of sulfuric acid and the presence of the main product MASA * H 2 SO 4 with a concentration in the solution of about 30 wt .-% - 35 wt .-% (depending on the excess sulfuric acid).
  • ACH is saponified to hydroxyisobutyric acid in a two-step process.
  • ACH is first reacted in the presence of 0.2-1.0 mol of water and 0.5-2 equivalents of sulfuric acid, with the corresponding amide salts being formed.
  • the isolation from the reaction matrix or the separation of HIBS from the remaining process acid is essential for the economic efficiency of a technical process.
  • the still free sulfuric acid is neutralized in the reaction medium by treatment with an alkaline medium prior to extraction in order to increase the degree of extraction of HIBS in the organic extraction phase.
  • the necessary neutralization is associated with a significant overhead of aminic or mineral base and thus with significant amounts of waste of corresponding salts that can not be disposed of ecologically and economically.
  • Another object of the invention was to provide a process in which the carboxylic acid amide can be obtained very selectively.
  • the present invention accordingly provides a process for the preparation of carboxylic acid amides by amidation of nitriles in the presence of sulfuric acid, which is characterized in that the reaction is carried out in a Taylor reactor.
  • the inventive method can be carried out easily and inexpensively, the product can be obtained in high yields and, overall, with low energy consumption.
  • a particularly economical operation of the production plant can be achieved by the inventive method, with a simple and cost-effective adjustment of the production amount to the desired target amount can be achieved without elaborate settings of the production conditions, in particular the reaction temperature and pressure at which the Implementation is necessary so that further, superior benefits can be achieved.
  • the measures according to the invention surprisingly make it possible to homogenize the starting mixture in a particularly simple and rapid manner Taylor reactor at the same time achieve rapid heat adaptation to predetermined values.
  • the process according to the invention enables the efficient production of carboxylic acid amides.
  • carboxylic acid amides in this case, in particular nitriles are used, which generally have groups of the formula -CN.
  • Carboxylic acid amides comprise at least one group of the formula -CONH 2 . These compounds are known in the art and described for example in Römpp Chemie Lexikon 2nd edition on CD-ROM.
  • nitriles to be used as starting materials may have one, two or more nitrile groups.
  • nitriles which have heteroatoms, in particular halogen atoms, such as chlorine, bromine, fluorine, oxygen, sulfur and / or nitrogen atoms in the aromatic or aliphatic radical Preferably, particularly suitable nitriles comprise from 2 to 100, preferably from 3 to 20 and most preferably from 3 to 5 carbon atoms.
  • the aliphatic nitriles include, but are not limited to, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, capronitrile and other saturated mononites; Malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile and other saturated dinitriles; ⁇ -aminopropionitrile, ⁇ -aminomethylthiobutyronitrile, ⁇ -
  • the aromatic nitriles include, among others, benzonitrile, o-, m- and p-chlorobenzonitrile, o-, m- and p-fluorobenzonitrile, o-, m- and p-nitrobenzonitrile, p-aminobenzonitrile, 4-cyano-phenol, o -, m- and p-tolunitrile, 2,4-dichlorobenzonitrile, 2,6-dichlorobenzonitrile, 2,6-difluoro-benzonitrile, anisonitrile, a-naphthonitrile, ß-naphthonitrile and other aromatic mononitriles: phthalonitrile, isophthalonitrile, terephthalonitrile and others aromatic dinitriles; Benzyl cyanide, cinnamoylnitrile, phenylacetonitrile, mandelonitrile, p-hydroxyphenylacetonit
  • the heterocyclic nitriles include, in particular, nitrile compounds each having at least one heterocyclic group containing a 5- or 6-membered ring and having at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom as one Heteroatom such as 2-thiophenecarbonitrile, 2-furonitrile and other nitriles each having a sulfur atom or an oxygen atom as a heteroatom; 2-cyanopyridine, 3-cyanopyridine, 4-cyanopyridine, cyanopyrazine and other nitriles each containing a nitrogen atom as a hetero atom; 5-cyanoindole and other condensed heterocycles; Cyano-piperidine, cyanopiperazine and other hydrogenated heterocyclic nitriles and fused heterocyclic nitriles.
  • nitrile compounds each having at least one heterocyclic group containing a 5- or 6-membered ring and having at least one atom selected
  • the particularly preferred nitriles include, in particular, ⁇ -hydroxynitriles (cyanohydrins), such as, for example, hydroxyacetonitrile, 2-hydroxy-4-methylthiobutyronitrile, ⁇ -hydroxy- ⁇ -methylthiobutyronitrile (4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile), 2-hydroxypropionitrile (lactonitrile) and 2-hydroxy-2-methylpropionitrile (acetone cyanohydrin), with acetone cyanohydrin being particularly preferred.
  • cyanohydrins such as, for example, hydroxyacetonitrile, 2-hydroxy-4-methylthiobutyronitrile, ⁇ -hydroxy- ⁇ -methylthiobutyronitrile (4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile), 2-hydroxypropionitrile (lactonitrile) and 2-hydroxy-2-methylpropionitrile (acetone cyanohydrin), with acetone cyanohydrin being particularly preferred.
  • nitrile in particular acetone cyanohydrin (ACH)
  • ACH acetone cyanohydrin
  • the molar ratio of sulfuric acid to nitrile is preferably in the range from 1.2: 1 to 3: 1, more preferably in the range from 1.2: 1 to 1.8: 1, wherein the reaction can also be carried out in several steps. In this case, the molar ratios in the individual steps can be varied. Compared to the usual reactions e.g. in loop reactors, the reaction can be carried out at a significantly lower sulfuric acid content. As a result, the waste (cracking acid) is reduced, so that the implementation can be made more economical and environmentally friendly.
  • reaction mixture may contain conventional additives, such as phenothyazine or other stabilizers.
  • Taylor reactors that serve to convert materials under Taylor vortex flow conditions are known. They consist of two coaxial concentrically arranged cylinders, of which generally the outer one is stationary and the inner rotates. The reaction space is the volume formed by the gap of the cylinders. With increasing angular velocity ⁇ , of the inner cylinder, a number of different flow forms occur, which are characterized by a dimensionless characteristic number, the so-called Taylor number T 3 .
  • the Taylor number is in addition to
  • Angular velocity of the stirrer also depends on the kinematic viscosity v of the fluid in the gap and the geometric parameters, the outer radius of the inner cylinder r "the inner radius of the outer cylinder r a and the gap width d, the difference of the two radii, according to the following formula:
  • the axial Reynolds number Re 3x can be used to describe the flow conditions in a Taylor reactor, which also represents a dimensionless characteristic number.
  • the axial Reynolds number Re 3x is calculated from the formula:
  • the amidation can be carried out at a Taylor number in the range from 10 to 3,000, particularly preferably in the range from 20 to 2,500 and very particularly preferably in the range from 50 to 2,000.
  • the axial Reynolds number in the amidation reaction can be, for example, in the range from 0.1 to 100, particularly preferably in the range from 1 to 50.
  • Taylor reactors with two coaxial concentrically arranged cylinders and corresponding reactors can be used, for example, have an outer reactor wall and a concentric or eccentric rotor located therein, as described for example in DE 199 60 389 or WO 2004/039491.
  • the reaction can be carried out at overpressure or underpressure.
  • the amidation in a pressure in the range of 200 mbar to 5 bar, more preferably in the range of 500 mbar to 2 bar are performed.
  • the reaction temperature can also be in a wide range, in particular as a function of the pressure. According to a preferred
  • the amidation is preferably carried out at a temperature in the range of 50 0 C to 150 0 C, more preferably in the range of 60 ° C to 140 0 C and most preferably 80 ° C to 100 ° C.
  • the process of the present invention can be carried out continuously.
  • the residence times may generally be in the range from 50 seconds to 5 hours, preferably from 5 minutes to 3 hours and most preferably 15 minutes to 2 hours.
  • the residence time can be varied by inflows and outflows at different points in the reactor.
  • the measures according to the invention to provide a process which can also be carried out with a reaction mixture which has a high viscosity.
  • the viscosity of the reaction mixture may preferably be 5 to 1000 mPa * s, more preferably 10 to 500 mPa * s and most preferably 20 to 200 mPa * s.
  • amidating in particular, cyanohydrins, for example acetone cyanohydrin, preferably sulfoxy-alpha-hydroxyisobutyric acid amide hydrogensulfate (SIBA) and / or alpha- Hydroxyisobutterklamid (HIBA) is obtained, which can be used in particular for the preparation of (meth) acrylic acid amide.
  • cyanohydrins for example acetone cyanohydrin, preferably sulfoxy-alpha-hydroxyisobutyric acid amide hydrogensulfate (SIBA) and / or alpha- Hydroxyisobutterklamid (HIBA) is obtained, which can be used in particular for the preparation of (meth) acrylic acid amide.
  • SIBA sulfoxy-alpha-hydroxyisobutyric acid amide hydrogensulfate
  • HIBA alpha- Hydroxyisobutterklasted Acid
  • the dehydration can expediently be carried out, for example, at a Taylor number in the range from 100 to 10,000, particularly preferably in the range from 500 to 5,000.
  • the axial Reynolds number at which the reaction of the hydroxycarboxylic acid amide is carried out may preferably be in the range of 10 to 500, more preferably in the range of 15 to 300.
  • the pressure at which dehydration of the hydroxycarboxylic acid amide is carried out is not critical per se. Accordingly, this reaction can be carried out at positive or negative pressure. In general, the dehydration can be carried out at a pressure in the range from 200 mbar to 5 bar, more preferably in the range from 500 mbar to 2 bar.
  • the reaction temperature can also be in a wide range, in particular as a function of the pressure.
  • the dehydration is preferably carried out at a temperature in the range of 50 0 C to 220 0 C, more preferably in the range of 70 ° C to 200 0 C and most preferably 120 to 180 ° C.
  • the dehydration process of the present invention can be carried out continuously.
  • the residence times may generally be in the range of 30 seconds to 3 hours, preferably in the range of 1 minute to 2 hours and most preferably in the range of 10 to 60 minutes.
  • the execution of the dehydration process in a Taylor reactor offers surprising advantages.
  • the residence time can be varied particularly easily over the reactor volume, without a costly optimization of pressure and temperature is necessary. This makes it possible to make a simple adaptation of the production amount to a predetermined target amount.
  • different heating zones can be selected, which can then be switched on or off as desired. This variation gives rise to the possibility of increasing the yield.
  • the compounds set forth above often serve as intermediates for the preparation of alkyl (meth) acrylates. Accordingly, the process steps set forth above may serve to prepare alkyl (meth) acrylates such that the present invention further provides a process for the preparation of alkyl (meth) acrylates comprising an amidation of a cyano-hydrin according to the present invention.
  • the molar ratio of .alpha.-hydroxycarboxamide and / or methacrylamide to alcohol is not critical per se, and this is preferably in the range from 3: 1 to 1:20, particularly preferably in the range from 1: 10 to 1: 1.
  • the reaction temperature can also be in wide ranges, the reaction rate generally increasing with increasing temperature.
  • the upper temperature limit generally results from the boiling point of the alcohol used.
  • the reaction temperature is in the range of 40 0 C - 200 0 C, particularly preferably 130 ° C - 180 0 C.
  • the reaction may, depending on the reaction temperature, can be performed at reduced or elevated pressure. This reaction is preferably carried out in a pressure range from 200 mbar to 5 bar, more preferably in the range from 500 mbar to 2 bar.
  • the abovementioned reactions in particular the reaction of the (meth) acrylamide with the alkyl (meth) acrylate, can be carried out in the presence of polymerization inhibitors.
  • polymerization inhibitors such as, for example, hydroquinones, hydroquinone ethers, such as hydroquinone monomethyl ether or di-tert-butyl catechol, phenothiazine, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine , Methy light blue or sterically hindered phenols are well known in the art. These compounds can be used singly or in the form of mixtures and are generally available commercially.
  • the effect of the stabilizers is usually that they act as radical scavengers for the free radicals occurring during the polymerization.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden durch Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure, wobei die Reaktion in einem Taylorreaktor durchgeführt wird. Das Verfahren ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung dieser Verbindungen. Des weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäureamiden und von Alkyl(meth)acrylaten, welche eine erfindungsgemäße Amidierungsreaktion umfassen.

Description

Verfahren zur Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäureamiden und Alkyl(meth)acrylaten, bei denen eine Amidierung eines Cyanhydrins erfolgt.
Die Herstellung von Carbonsäureamiden durch die Amidierung von Nitrilen ist ein weithin angewandtes Verfahren. Beispielsweise findet eine derartige Amidierung als wichtiger Zwischenschritt bei der Herstellung von Methylmethacrylat gemäß dem ACH-Verfahren statt, wobei große Mengen an Schwefelsäure eingesetzt werden.
Stand der Technik
Repräsentativ für einen solchen Prozess ist beispielsweise das in US Patent 4,529,816 beschriebene Verfahren, gemäß dem die ACH-Amidierung bei Temperaturen um 1000C mit einem molaren Verhältnis von ACH: H2SO4 von etwa 1 :1 ,3 bis 1 :1 ,8 durchgeführt wird. Verfahrensrelevanten Prozessschritte für diesen Prozess sind: a) Amidierung; b) Konvertierung; und c) Veresterung. In der Amidierung werden als Hauptprodukte der Umsetzung SIBA = Sulfoxy- alpha-Hydroxyisobuttersäureamid-Hydrogensulfat und MASA * H2SO4 = Methacrylsäureamid-Hydrogensulfat als Lösung in überschüssiger Schwefelsäure erhalten.
Des Weiteren ist in einer typischen Amidierungslösung noch HIBA * H2SO4 = alpha-Hydroxyisobuttersäureamid-Hydrogensulfat mit einer Ausbeute bezüglich ACH von < 5% erhalten. Bei mehr oder weniger vollständigem ACH Umsatz verläuft dieser an sich recht selektive Amidierungsprozess mit einer Ausbeute (= Summe der beschriebenen Intermediate) von ca. 96% - 97%.
Als Nebenprodukte in diesem Schritt werden damit aber bereits in nicht unerheblichen Mengen Kohlenmonoxid, Aceton, Sulfonierungsprodukte des Acetons und Cyclokondensationsprodukte von Aceton mit diversen Intermediaten gebildet.
Ziel der Konvertierung ist die möglichst vollständige Umsetzung von SIBA und HIBA zu MASA, die unter ß-Eliminierung von Schwefelsäure (in überschüssiger Schwefelsäure als Lösungsmittel) verläuft.
In dem Verfahrensschritt Konvertierung wird nun die schwefelsaure (wasserfreie) Lösung aus HIBA, SIBA und MASA (liegen jeweils als Hydrogensulfate vor) in der sogenannten Konvertierung bei hohen Temperaturen zwischen 1400C - 1600C und kurzen Verweilzeiten von etwa 10 min oder weniger umgesetzt.
Das Konvertierungsgemisch dieser Verfahrensweise ist charakterisiert durch einen hohen Überschuss an Schwefelsäure und das Vorliegen des Hauptprodukts MASA * H2SO4 mit einer Konzentration in der Lösung von etwa 30 Gew.-% - 35 Gew.-% (je nach eingesetztem Schwefelsäureüberschuss).
Der in US Patent 4,529,816 beschriebene Prozess hat den Nachteil, dass weit überstöchiometrische Mengen an Schwefelsäure eingesetzt werden müssen. Aus der Ammoniumhydrogen- und Schwefelsäure-haltigen Prozesssäure, die in der Schwefelsäurekontaktanlage regeneriert wird, sondern sich zudem teerartige, feste Kondensationsprodukte ab, die eine einwandfreie Förderung der Prozesssäure behindern und unter erheblichem Aufwand beseitigt werden müssen.
Aufgrund der drastischen Ausbeuteverluste bei dem oben beschriebenen Verfahren aus US Patent 4,529,816 gibt es einige Vorschläge, ACH in Gegenwart von Wasser zu amidieren und hydrolysieren, wobei die Hydroxyfunktion im Molekülverbund zumindest in den ersten Schritten der Umsetzung erhalten bleibt.
Diese Vorschläge zu einer alternativen Amidierung in Gegenwart von Wasser führen je nach dem, ob in Gegenwart von oder ohne Methanol durchgeführt, entweder zur Entstehung von Hydroxyisobuttersäuremethylester (= HIBSM) oder zur Entstehung von 2-Hydroxyisobuttersäure (= HIBS).
Ein weitere Alternative zur Herstellung von Estern der alpha- Hydroxyisobuttersäure, insbesondere alpha-Hydroxyisobuttersäuremethylester, ausgehend von ACH wird in JP Hei-4-193845 beschrieben. In JP Hei-4-193845 wird ACH mit 0,8 bis 1 ,25 Äquivalenten Schwefelsäure in Gegenwart von weniger als 0,8 Äquivalenten Wasser unterhalb 600C zunächst amidiert und anschließend bei Temperaturen von größer als (>) 55°C mit mehr als 1 ,2 Äquivalenten Alkohol, insbesondere Methanol, zum HIBSM oder entsprechenden Estern umgesetzt. Auf die Anwesenheit von viskositätserniedrigenden Medien, die stabil gegenüber der Reaktionsmatrix sind, wird hier nicht eingegangen.
Die Nachteile und Probleme dieses Verfahrens sind die technische Umsetzung durch außerordentliche Viskositätsbildung am Ende der Reaktion.
Es ist außerdem bekannt, dass zur Herstellung von Hydroxyisobuttersäure ausgehend von Acetoncyanhydrin (ACH) die Verseifung der Nitrilfunktion in Gegenwart von Mineralsäuren durchgeführt werden kann (siehe US 222,989; J. Brit. Chem. Soc. (1930); Chem. Ber. 72 (1939), 800].
Repräsentativ für einen solchen Prozess ist beispielsweise die japanische Patentveröffentlichung Sho 63-61932, in der ACH in einem zweistufigen Prozess zur Hydroxyisobuttersäure verseift wird. Hierbei wird ACH zunächst in Gegenwart von 0,2 - 1 ,0 mol Wasser und 0,5 - 2 Äquivalenten Schwefelsäure umgesetzt, wobei die entsprechenden Amidsalze gebildet werden.
Bereits in diesem Schritt treten bei Verwendung geringer Wasser- und Schwefelsäurekonzentrationen, die zum Erhalt guter Ausbeuten, kurzer Reaktionszeiten und geringer Abfall-Prozesssäuremengen notwendig sind, massive Probleme mit der Rührbarkeit des Amidierungsgemischs durch hohe Viskosität der Reaktionsansätze insbesondere gegen Ende der Reaktionszeit auf.
Erhöht man die molare Wassermenge zur Gewährleistung einer niedrigen Viskosität, so verlangsamt sich die Reaktion drastisch und es treten
Nebenreaktionen auf, insbesondere die Fragmentierung von ACH in die Edukte Aceton und Blausäure, die unter den Reaktionsbedingungen zu Folgeprodukten weiterreagieren. Auch bei Erhöhung der Temperatur lässt sich nach den Vorgaben der japanischen Patentveröffentlichung SHO 63-61932 die Viskosität des Reaktionsgemischs zwar beherrschen und die entsprechenden Reaktionsansätze werden durch die sinkende Viskosität zwar rührbar, aber auch hier nehmen bereits bei moderaten Temperaturen die Nebenreaktionen drastisch zu, was sich letztlich in nur mäßigen Ausbeuten äußert (siehe Vergleichsbeispiele).
Arbeitet man bei niedrigen Temperaturen < 500C, die eine selektive Reaktionsführung gewährleisten würde, so kommt es gegen Ende der Reaktionszeit durch die Erhöhung der Konzentration der unter den Reaktionsbedingungen schwer löslichen Amidsalzen zunächst zur Bildung einer schwer rührbaren Suspension und schließlich zur vollständigen Verfestigung des Reaktionsansatzes.
Im zweiten Schritt der japanischen Patentveröffentlichung SHO 63-61932 wird Wasser zur Amidierungslösung gegeben und bei höheren Temperaturen als der Amidierungstemperatur hydrolisiert, wobei sich aus den nach der Amidierung gebildeten Amidsalzen unter Freisetzung von Ammoniumhydrogensulfat Hydroxyisobuttersäure bildet.
Wesentlich für die Wirtschaftlichkeit eines technischen Prozesses ist neben der selektiven Darstellung des Zielprodukts HIBS in der Reaktion auch die Isolierung aus der Reaktionsmatrix bzw. die Abtrennung von HIBS von der verbleibenden Prozesssäure.
In JP Sho 57-131736, Methode zur Isolierung von alpha-Oxyisobuttersäure (=HIBS), wird diese Problematik behandelt, indem die nach der Reaktion zwischen Acetoncyanhydrin, Schwefelsäure und Wasser durch hydrolytische Spaltung erhaltene alpha-Hydroxyisobuttersäure und saures Ammoniumhydrogensulfat enthaltende Reaktionslösung mit einem Extraktionsmittel behandelt wird, wobei die Hydroxyisobuttersäure in das Extraktionsmittel übergeht und das saure Ammoniumsulfat in der wässrigen Phase zurückbleibt.
Nach diesem Verfahren wird vor der Extraktion die noch freie Schwefelsäure im Reaktionsmedium durch Behandlung mit einem alkalischen Medium neutralisiert, um den Extraktionsgrad von HIBS in die organische Extraktionsphase zu erhöhen.
Die notwendige Neutralisation ist mit einem erheblichen Mehraufwand an aminischer oder mineralischer Base verbunden und damit mit erheblichen Abfallmengen an entsprechenden Salzen, die nicht ökologisch und wirtschaftlich entsorgt werden können.
Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift DE 10 2004 006 826 ein Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure und entsprechenden Estern ausgehend von Cyanhydrin.
Gemäß dieser Druckschrift wird Acetoncyanhydrin bei Temperaturen unter 800C mit maximal 1 ,5 Äquivalenten Schwefelsäure in Gegenwart von 0,05-1 ,0 Äquivalenten Wasser in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen inerten, polaren Lösungsmittels unter Entstehung einer gut rührbaren Lösung der entsprechenden Amidsulfate im inerten, polaren Lösungsmittel umgesetzt.
Anschließend wird in die so erhaltene Mischung Wasser zugegeben, wobei das inerte Lösungsmittel abgetrennt wird. Nachfolgend wird Hydroxyisobuttersäure durch Extraktion mit einem geeigneten Extraktionsmittel von der wässrigen Ammoniumhydrogensulfatlösung abgetrennt.
Das in DE 10 2004 006 826 dargelegte Verfahren führt zu guten Ausbeuten.
Allerdings wird eine Vielzahl von Schritten benötigt, die die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses nachteilig beeinflussen.
Aufgabe und Lösung
In Anbetracht des Standes der Technik war es nun Aufgabe der vorliegenden Er- findung, ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden durch Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure zur Verfügung zu stellen, bei dem das Produkt sehr wirtschaftlich erhalten werden kann. Insbesondere sollte das Verfahren mit einem möglichst geringen Überschuss an Schwefelsäure durchgeführt werden können. Weiterhin war es mithin eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung ein Verfahren der zuvor genannten Art zur Verfügung zu stellen, das ohne Zugabe von hohen Mengen an inerten Lösungsmitteln oder Wasser durchgeführt werden kann. Wir benutzen kein Wasser oder andere Lösungsmittel. Darüber hinaus sollte das erhaltene Carbonsäureamid nur sehr geringe Mengen an Nebenprodukten enthalten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zu schaffen, bei dem das Carbonsäureamid sehr selektiv erhalten werden kann.
Darüber hinaus war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Her- Stellung von Carbonsäureamiden durch Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig durchgeführt werden können. Hierbei sollte das Produkt möglichst in hohen Ausbeuten und, insgesamt gesehen, unter geringem Energieverbrauch erhalten werden.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne Weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch Verfahren mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Verfahren wer- den in den auf Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden durch Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Reaktion in einem Taylorreaktor durchgeführt wird.
Hierdurch gelingt es auf nicht vorhersehbare Weise ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden zur Verfügung zu stellen, bei dem das Produkt sehr wirtschaftlich erhalten wird. Überraschend enthält das erhaltene Produkt nur sehr geringe Mengen an Nebenprodukten. Des Weiteren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders selektive Herstellung von Carbonsäureamiden.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren einfach und kostengünstig durchgeführt werden, wobei das Produkt in hohen Ausbeuten und, insgesamt gesehen, unter geringem Energieverbrauch erhalten werden kann.
Darüber hinaus kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders wirtschaftliche Fahrweise der Produktionsanlage erzielt werden, wobei eine einfache und kostengünstige Anpassung der Produktionsmenge an die jeweils gewünschte Sollmenge erzielt werden kann, ohne dass aufwendige Einstellungen der Produktionsbedingungen, insbesondere der Reaktionstemperatur und des Drucks, bei dem die Umsetzung stattfindet notwendig ist, so dass weitere, überra- sehende Vorteile erzielt werden können.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es überraschend eine besonders einfache und schnelle Homogenisierung der Ausgangsmischung in einem Taylorreaktor bei gleichzeitig schneller Wärmeanpassung an vorgegebene Werte zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die effiziente Herstellung von Car- bonsäureamiden. Hierbei werden insbesondere Nitrile eingesetzt, die im Allgemeinen Gruppen der Formel -CN aufweisen. Carbonsäureamide umfassen mindestens eine Gruppe der Formel -CONH2. Diese Verbindungen sind in der Fachwelt bekannt und beispielsweise im Römpp Chemie Lexikon 2. Auflage auf CD- ROM beschrieben.
Als Edukte können insbesondere aliphatische oder cycloaliphatische Nitrile, gesättigte oder ungesättigte Nitrile sowie aromatische und heterocyclische Nitrile eingesetzt werden. Die als Edukte einzusetzenden Nitrile können eine, zwei oder mehr Nitrilgruppen aufweisen. Des Weiteren können auch Nitrile eingesetzt werden, die Heteroatome, insbesondere Halogenatome, wie Chlor, Brom, Fluor, Sauerstoff-, Schwefel- und oder Stickstoffatome im aromatischen oder aliphatischen Rest aufweisen. Vorzugsweise umfassen besonders geeignete Nitrile 2 bis 100, bevorzugt 3 bis 20 und ganz besonders bevorzugt 3 bis 5 Kohlenstoffatome.
Zu den aliphatischen Nitrilen, die jeweils eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe haben, gehören unter anderem Acetonitril, Propionitril, Bu- tyronitril, Isobutyronitril, Valeronitril, Isovaleronitril, Capronitril und andere gesättigte Mononithle; Malonitril, Succinonitril, Glutaronitril, Adiponitril und andere ge- sättigte Dinitrile; α-Aminopropionitril, α-Aminomethylthiobutyronitril, α-
Aminobutyronitril, Aminoacetonitril und andere α-Aminonitrile; Cyanoessigsäure und andere Nitrile mit jeweils einer Carboxylgruppe; Amino-3-propionitril und andere ß-Aminonitrile; Acrylnitril, Methacrylnitril, Allylcyanid, Crotonnitril oder andere ungesättigte Nitrile sowie Cyclopentancarbonitril und Cyclohexancarbonitril oder andere alicyclische Nitrile.
Zu den aromatischen Nitrilen gehören unter anderem Benzonitril, o-, m- und p- Chlorbenzonitril, o-, m- und p-Fluorbenzonitril, o-, m- und p-Nitrobenzonitril, p- Aminobenzonitril, 4-Cyano-phenol, o-, m- und p-Tolunitril, 2,4-Dichlorbenzonitril, 2,6-Dichlorbenzonitril, 2,6-Difluor-benzonitril, Anisonitril, a-Naphthonitril, ß- Naphthonitril und andere aromatische Mononitrile: Phthalonitril, Isophthalonitril, Terephthalonitril und andere aromatische Dinitrile; Benzylcyanid, Cinnamoylnitril, Phenylacetonitril, Mandelonitril, p-Hydroxyphenylacetonitril, p-
Hydroxyphenylpropionitril, p-Methoxy-phenylacetonitril und andere Nitrile, die jeweils eine Aralkylgruppe haben.
Zu den heterocyclischen Nitrilen gehören insbesondere Nitrilverbindungen, die jeweils mindestens eine heterocyclische Gruppe haben, die einen 5- oder 6- gliedrigen Ring enthält und mindestens ein Atom hat, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom als einem Heteroatom, wie zum Beispiel 2-Thiophencarbonitril, 2- Furonitril und andere Nitrile, die jeweils ein Schwefelatom oder ein Sauerstoff- atom als ein Heteroatom haben; 2-Cyanopyridin, 3-Cyanopyridin, 4-Cyanopyridin, Cyanopyrazin und andere Nitrile, die jeweils ein Stickstoffatom als ein Heteroatom enthalten; 5-Cyanoindol und andere kondensierte Heterocyclen; Cyano-piperidin, Cyanopiperazin und andere hydrierte heterocyclische Nitrile sowie kondensierte heterocyclische Nitrile.
Zu den besonders bevorzugten Nitrilen gehören insbesondere α-Hydroxynitrile (Cyanhydrine), wie beispielsweise Hydroxyacetonitril, 2-Hydroxy-4-methylthio- butyronitril, α-Hydroxy-γ-methylthiobutyronitril (4-Methylthio-2-hydroxybutyronitril), 2-Hydroxypropionitril (Lactonitril) und 2-Hydroxy-2-methylpropionitril (Acetoncy- anhydrin), wobei Acetoncyanhydrin besonders bevorzugt ist.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Verfahren, bei denen das Nitril, insbesondere Acetoncyanhydrin (ACH) in einem Überschuss von Schwefelsäure umgesetzt wird. Das molare Verhältnis von Schwefelsäure zu Nitril liegt vorzugsweise im Bereich von 1 ,2:1 bis 3:1 , besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,2:1 bis 1 ,8:1 , wobei die Reaktion auch in mehreren Schritten durchgeführt werden kann. In diesem Fall können die Molverhältnisse in den einzelnen Schritten variiert werden. Im Vergleich zu den üblichen Umsetzungen z.B. in Schlaufenreaktoren kann die Umsetzung bei einem signifikant niedrigeren Gehalt an Schwefelsäure durchgeführt werden. Dadurch wird der Abfall (Spaltsäure) reduziert, so dass die Umsetzung wirtschaftlicher und umweltschonender erfolgen kann.
Diese Angaben beziehen sich auf 100 Gew.-% Schwefelsäure, wobei auch Dischwefelsäure (H2S2O7) enthalten sein kann. Geringe Mengen an Wasser können ebenfalls in der Reaktionsmischung vorhanden sein, wobei jedoch Verfahren bevorzugt sind, bei denen konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt wird, die einen Mindestgehalt von 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 98 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 100% (Oleum) an Schwefelsäure aufweist.
Darüber hinaus kann die Reaktionsmischung übliche Additive, wie zum Beispiel Phenothyazin oder andere Stabilisatoren enthalten.
Taylorreaktoren, die der Umwandlung von Stoffen unter den Bedingungen der Taylor-Wirbelströmung dienen, sind bekannt. Sie bestehen aus zwei koaxialen konzentrisch angeordneten Zylindern, von denen im Allgemeinen der äußere feststehend ist und der innere rotiert. Als Reaktionsraum dient das Volumen, das durch den Spalt der Zylinder gebildet wird. Mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit ω, des Innenzylinders treten eine Reihe unterschiedlicher Strömungsformen auf, die durch eine dimensionslose Kennzahl, die sogenannte Taylor-Zahl T3, charakterisiert sind. Die Taylor-Zahl ist zusätzlich zur
Winkelgeschwindigkeit des Rührers auch noch abhängig von der kinematischen Viskosität v des Fluids im Spalt und von den geometrischen Parametern, dem äußeren Radius des Innenzylinders r„ dem inneren Radius des Außenzylinders ra und der Spaltbreite d, der Differenz beider Radien, gemäß der folgenden Formel:
mit d: Spaltbreite (d= ra - r,) ra: äußerer Radius des Innenzylinders ιy innerer Radius des Außenzylinders v: kinematische Viskosität des Fluids im Spalt ω: Winkelgeschwindigkeit des Rührers (Innenzylinders) s("1)
Weiterhin kann die axiale Reynoldszahl Re3x zur Beschreibung der Strömungsverhältnisse in einem Taylorreaktor dienen, die ebenfalls eine dimensionslose Kennzahl darstellt. Die axiale Reynoldszahl Re3x berechnet sich aus der Formel:
υr. - d
Re„ = v mit d: Spaltbreite (d= ra - r,) ra: äußerer Radius des Innenzylinders ιy innerer Radius des Außenzylinders v: kinematische Viskosität des Fluids im Spalt U3x: axiale Strömungsgeschwindigkeit
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens kann die Amidierung bei einer Taylorzahl im Bereich von 10 bis 3.000, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 2.500 und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 2.000 durchgeführt werden. Die axiale Reynoldszahl kann bei der Amidierungsreaktion beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 100, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 50 liegen.
Neben Taylorreaktoren mit zwei koaxialen konzentrisch angeordneten Zylindern können auch entsprechende Reaktoren eingesetzt werden, die beispielsweise eine äußere Reaktorwand und einem hierin befindlichen konzentrisch oder exzentrisch angeordneten Rotor aufweisen, wie diese beispielhaft in DE 199 60 389 oder WO 2004/039491 beschrieben sind.
Bei diesen Reaktoren berechnen sich die zuvor dargelegten Werte für die Taylorzahl und die axiale Reynoldszahl entsprechend, wobei der Taylorreaktor in beiden Richtungen durchströmt werden kann.
Die Umsetzung kann bei Über- oder Unterdruck erfolgen. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Abwandlung der vorliegenden Erfindung kann die Amidierung bei einem Druck im Bereich von 200 mbar bis 5 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 500 mbar bis 2 bar durchgeführt werden.
Die Reaktionstemperatur kann, insbesondere in Abhängigkeit des Druckes, ebenfalls in einem weiten Bereich liegen. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Amidierung vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 500C bis 1500C, besonders bevorzugt im Bereich von 60°C bis 1400C und ganz besonders bevorzugt 80°C bis 100°C.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann kontinuierlich durchgeführt werden. Zweckmäßig können die Verweilzeiten im Allgemeinen im Bereich von 50 Sekunden bis 5 Stunden, bevorzugt von 5 Minuten bis 3 Stunden und ganz besonders bevorzugt 15 Minuten bis 2 Stunden liegen. Hierbei kann die Verweilzeit durch Zu- bzw. Abläufe an verschiedenen Stellen im Reaktor variiert werden. Diese Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und zweckmäßige Anpassung der Produktionsmenge an vorgegebene Bestellmengen, ohne dass der Druck und die Temperatur aufwendig verändert werden müssten.
Überraschend gelingt es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Verfahren bereitzustellen, das auch mit einer Reaktionsmischung durchgeführt werden kann, die eine hohe Viskosität aufweist. So kann die Viskosität der Reaktionsmischung bevorzugt 5 bis 1000 mPa*s besonders bevorzugt 10 bis 500 mPa*s und ganz besonders bevorzugt 20 bis 200 mPa*s betragen.
Besonders bevorzugt können insbesondere Cyanhydrine, beispielsweise Aceton- cyanhydrin amidiert werden, wobei bevorzugt Sulfoxy-alpha- Hydroxyisobuttersäureamid-Hydrogensulfat (SIBA) und/oder alpha- Hydroxyisobuttersäureamid (HIBA) erhalten wird, die insbesondere zur Herstellung von (Meth)acrylsäureamid eingesetzt werden können. Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäureamid bereit, welches eine erfindungsgemäße Amidierung in ei- nem Taylorreaktor umfasst.
Besondere Vorteile können überraschend dadurch erzielt werden, dass die Umsetzung des Hydroxycarbonsäureamids zum (Meth)acrylsäureamid in einem Taylorreaktor durchgeführt wird. Zweckmäßig kann die Dehydratisierung beispiels- weise bei einer Taylorzahl im Bereich von 100 bis 10.000, besonders bevorzugt im Bereich von 500 bis 5.000 durchgeführt werden. Die axiale Reynoldszahl, bei der die Umsetzung des Hydroxycarbonsäureamids durchgeführt wird, kann vorzugsweise im Bereich von 10 bis 500, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 300 liegen.
Der Druck bei der die Dehydratisierung des Hydroxycarbonsäureamids durchgeführt wird, ist an sich nicht kritisch. Dementsprechend kann diese Reaktion bei Über- oder Unterdruck ausgeführt werden. Im Allgemeinen kann die Dehydratisierung bei einem Druck im Bereich von 200 mbar bis 5 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 500 mbar bis 2 bar erfolgen.
Die Reaktionstemperatur kann, insbesondere in Abhängigkeit des Druckes, ebenfalls in einem weiten Bereich liegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Dehydratisierung vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 500C bis 2200C, besonders bevorzugt im Bereich von 70°C bis 2000C und ganz besonders bevorzugt 120 bis 180°C. Das Dehydratisierungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann kontinuierlich durchgeführt werden. Zweckmäßig können die Verweilzeiten im Allgemeinen im Bereich von 30 Sekunden bis 3 Stunden, bevorzugt im Bereich von 1 Minute bis 2 Stunden und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 60 Minuten liegen.
Die Ausführung des Dehydratisierungsverfahrens in einem Taylorreaktor ermöglicht überraschende Vorteile. Durch Zu- und/oder Abläufe an verschiedenen Stellen im Reaktor kann die Verweilzeit besonders einfach über das Reaktorvolumen variiert werden, ohne dass eine aufwendige Optimierung von Druck und Temperatur notwendig ist. Hierdurch ist es möglich, eine einfache Adaption der Produktionsmenge an eine vorgegebene Sollmenge vorzunehmen. Weiterhin können verschiedene Heizzonen gewählt werden, die dann beliebig zu oder abgeschaltet werden. Durch diese Variation ergibt sich die Möglichkeit die Ausbeute zu steigern.
Die zuvor dargelegten Verbindungen dienen vielfach als Intermediat zur Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten. Dementsprechend können die zuvor dargelegten Verfahrensschritte zur Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten dienen, so dass die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Alkyl(meth)- acrylaten bereitstellt, welches eine erfindungsgemäße Amidierung eines Cyan- hydrins umfasst.
Diese Reaktion ist unter anderem in US 4,529,816 beschrieben, wobei das Car- bonsäureamid mit einem Alkohol, umgesetzt wird, der vorzugsweise 1 -10 Kohlen- stoffatome, besonders bevorzugt 1 bis 5 Kohlenstoffatome umfasst. Bevorzugte Alkohole sind u.a. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, insbesondere n-Butanol und 2-Methyl-1 -propanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, 2-Ethylhexanol, Octanol, Nonanol und Decanol. Besonders bevorzugt wird als Alkohol Methanol und/oder Ethanol eingesetzt, wobei Methanol ganz besonders bevorzugt ist. Die Umsetzung von Carbonsäurea- miden mit Alkoholen, um Carbonsäureester zu erhalten, ist allgemein bekannt. Vorzugsweise findet diese Umsetzung in Gegenwart von Schwefelsäure statt.
Das Molverhältnis von α-Hydroxycarbonsäureamid und/oder Methacrylsäureamid zu Alkohol, beispielsweise α-Hydroxyisobuttersäureamid und/oder Methacrylsäureamid zu Methanol, ist an sich nicht kritisch, wobei dieses vorzugsweise im Be- reich von 3:1 bis 1 :20, besonders bevorzugt im Bereich von 1 :10 bis 1 :1 liegt.
Die Reaktionstemperatur kann ebenfalls in weiten Bereichen liegen, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit mit zunehmender Temperatur im Allgemeinen zunimmt. Die obere Temperaturgrenze ergibt sich im Allgemeinen aus dem Siedepunkt des eingesetzten Alkohols.
Vorzugsweise liegt die Reaktionstemperatur im Bereich von 400C - 2000C, besonders bevorzugt 130°C - 1800C. Die Reaktion kann, je nach Reaktionstemperatur, bei Unter- oder Überdruck durchgeführt werden. Vorzugsweise wird diese Reaktion in einem Druckbereich von 200 mbar bis 5 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 500 mbar bis 2 bar durchgeführt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform können die zuvor genannten Reaktionen, insbesondere die Umsetzung des (Meth)acrylamids zum Alkyl(meth)acrylat in Gegenwart von Polymerisationsinhibitoren durchgeführt werden. Diese Verbindungen, wie beispielsweise Hydrochinone, Hydrochinonether, wie Hydrochinon- monomethylether oder Di-tert-butylbrenzcatechin, Phenothiazin, 4-Hydroxy- 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1 -oxyl, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, Methy- lenblau oder sterisch gehinderte Phenole, sind in der Fachwelt weithin bekannt. Diese Verbindungen können einzeln oder in Form von Mischungen eingesetzt werden und sind im Allgemeinen kommerziell erhältlich. Die Wirkung der Stabilisatoren besteht meist darin, dass sie als Radikalfänger für die bei der Polymerisa- tion auftretenden freien Radikale wirken.
Für weitere Details wird auf die gängige Fachliteratur, insbesondere auf das Römpp-Lexikon Chemie; Herausgeber: J. Falbe, M. Regitz; Stuttgart, New York; 10. Auflage (1996); Stichwort" Antioxidantien" und die an dieser Stelle zitierten Li- teraturstellen verwiesen. Bezogen auf das Gewicht der gesamten Reaktionsmischung kann der Anteil der Inhibitoren einzeln oder als Mischung im Allgemeinen 0,01 - 0,5 % (wt/wt) betragen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden durch Amidierung von Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem Taylorreaktor durchgeführt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Nitril ein Cyanhydrin ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Cyanhydrin Acetoncyanhydrin ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Verfahren bei einer Taylorzahl im Bereich von 100 bis
10.000 durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer Taylorzahl im Bereich von 500 bis 5.000 durchgeführt wird.
6. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer axialen Reynoldszahl im Bereich von 0,1 bis 100 durchgeführt wird.
7. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mol Verhältnis von Schwefelsäure zu Nitril im Bereich von 1 ,2:1 bis 3:1 liegt.
8. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer Temperatur im Bereich von 500C bis 1500C durchgeführt wird.
9. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.
10. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit im Bereich von 5 Minuten bis 3
Stunden liegt.
11. Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Reaktionsmischung im Be- reich von 5 mPa*s bis 1000 mPa*s liegt.
12. Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäureamiden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Amidierung eines Cyanhydrins nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 11.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des Carbonsäureamids zum (Meth)acrylsäureamid in einem Taylorreaktor durchgeführt wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer Taylorzahl im Bereich von 100 bis 10.000 durchgeführt wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer axialen Reynoldszahl im Bereich von 10 bis 500 durchgeführt wird.
16. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Sulfoxy-alpha-Hydroxyisobuttersäureamid- Hydrogensulfat (SIBA) zu Methacrylsäureamid umgesetzt wird.
17. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Verfahren bei einer Temperatur im Bereich von
700C bis 1800C durchgeführt wird.
18. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinu- ierlich durchgeführt wird.
19. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit im Bereich von 1 Minute bis 2 Stunden liegt.
20. Verfahren zur Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Amidierung eines Cyanhydrins nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 oder eine Herstellung eines (Meth)acrylsäureamids gemäß den Ansprüchen 12 bis 19 umfasst.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Methacry- lamid mit einem Alkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen in Gegenwart von Schwefelsäure umgesetzt wird.
22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass Me- thylmethacrylat hergestellt wird.
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