FI117598B - Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt - Google Patents
Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt Download PDFInfo
- Publication number
- FI117598B FI117598B FI973052A FI973052A FI117598B FI 117598 B FI117598 B FI 117598B FI 973052 A FI973052 A FI 973052A FI 973052 A FI973052 A FI 973052A FI 117598 B FI117598 B FI 117598B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- amide
- ammonium salt
- ammonia
- hydrogen peroxide
- synthesis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
* 117598* 117598
Atsiinien synteesimenetelmä - Azinernas syntesprocess Tämä hakemus on jakamalla erotettu hakemuksesta FI-915514.Azin Synthesis Process - Azinernas Synthesis Process This application is a division of FI-915514.
Esillä oleva keksintö koskee atsiinien synteesimenetelmää ja sen käyttämistä hydr-5 atsiinin valmistukseen. Hydratsiini, useimmiten hydratsiinihydraatin muodossa, on runsaasti käytetty aine joko sellaisenaan tai synteesin välituotteena. ULLMANN1N mukaan - 5. painos 1989 - osa A 13, sivut 177 -191, hydratsiinia valmistetaan joko hapettamalla ammoniakkia kloorin tai natriumhypokloriittiliuoksen avulla, mahdol- .The present invention relates to a process for the synthesis of azines and their use in the preparation of hydr-5 azines. Hydrazine, most often in the form of hydrazine hydrate, is a widely used substance either as such or as an intermediate in the synthesis. According to ULLMANN1N - 5th Edition 1989 - Volume A 13, pages 177 -191, hydrazine is prepared either by oxidation of ammonia with chlorine or sodium hypochlorite solution, possibly.
lisesti välituotteena ketatsiini, tai vetyperoksidin, ammoniakin ja ketonin reaktion .’i 10 avulla.as an intermediate, ketamine, or by reaction of hydrogen peroxide, ammonia, and ketone.
Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.The essential features of the invention are set forth in the appended claims.
tt
Esillä oleva keksintö koskee vetyperoksidimenetelmää; sitä on selostettu lukuisissa patenteissa, erikoisesti US-3 972 878, US-3 972 876, US-3 869 541, US-3 948 902, US-3 919 256, US-3 943 152, US-4 093 656.The present invention relates to a hydrogen peroxide process; it has been described in numerous patents, especially US-3,972,878, US-3,972,876, US-3,869,541, US-3,948,902, US-3,919,256, US-3,943,152, US-4,093,656.
15 Tämän menetelmän mukaan annetaan ammoniakin, vetyperoksidin ja yhdisteen, \ jossa on ryhmä C = O, kuten ketonin, reagoida keskenään, mikä voidaan esittää . . / • · · seuraavan yhtälön avulla: • · · • · · Γ*: 20 Ri Rl Ri " * * !*·*. \ \ / :. ·* 2NH3 + 2 C - O + H202 —» C = N- N- C + 4 H2O 1 : ’** / / \ 0': r2 r2 r2 25 : Reaktio tapahtuu katalysaattorin mukana ollessa.According to this method, ammonia, hydrogen peroxide and a compound having the group C = O, such as a ketone, are reacted with each other, which may be represented. . / • · · using the following equation: • · · • · · Γ *: 20 Ri Rl Ri "* *! * · *. \ \ /:. · * 2NH3 + 2 C - O + H202 -» C = N- N-C + 4 H2O 1: '** / / 0': r2 r2 r2 25: The reaction is carried out in the presence of a catalyst.
• « · • * * * · * *··.* Atsiini voidaan sen jälkeen hydrolysoida hydratsiinihydraatiksi yhtälön mukaan: * · : Rl Rj Ri O \ / : \ 30 C = N- N = C + 3 H20^2 C = O + N2H4, HoO "**; / \ / *·*·*: R2 R2 R2 regeneroimalla ketoni.The azine can then be hydrolyzed to the hydrazine hydrate according to the equation: * ·: R 1 R 1 R 1 O /: \ 30 C = N- N = C + 3 H 2 O 2 • C = O + N2H4, HoO "**; / \ / * · * · *: R2 R2 R2 regenerating ketone.
i 2 1175982 117598
Patentissa US-3 972 878 selostetaan reaktiota heikon hapon amidin ja fosfaatin seoksen mukana ollessa. On käytetty esimerkiksi asetamidia litiumfosfaatin kanssa, asetamidia natriumkarbonaatin kanssa, propionamidia litiumfosfaatin kanssa, asetamidia dinatriumfosfaatin kanssa, asetamidia di-isopropyylifosfaatin kanssa.U.S. Pat. No. 3,972,878 describes a reaction in the presence of a mixture of a weak acid amide and phosphate. For example, acetamide with lithium phosphate, acetamide with sodium carbonate, propionamide with lithium phosphate, acetamide with disodium phosphate, acetamide with diisopropyl phosphate have been used.
5 Atsiinin tuotos vetyperoksidiin perustuen on välillä 45-55 % ja nousee 78 %:iin asetamidi- ja dinatriumfosfaattiparin kanssa.The yield of azine based on hydrogen peroxide ranges from 45% to 55% and rises to 78% with a pair of acetamide and disodium phosphate.
Patentissa US-4 093 656 selostetaan myös atsiinien synteesireaktiossa käytettävää katalysaattoria, joka on kolmen yhdisteen, nimittäin heikon hapon amidin, tätä happoa vastaavan ammoniumsuolan ja muun yhdisteen, kuten fosfaatin seos. On käytet-10 ty esimerkiksi asetamidia, ammoniumasetaattia ja natriumfosfaattia. Atsiinin tuotos vetyperoksidiin perustuen nousee 85 %:iin. Nyt on keksitty huomattava yksinkertaistaminen, sillä on havaittu sama tuotos kun käytetään joko katalysaattoria, joka muodostuu heikon hapon amidin, vastaavan ammoniumsuolan ja yhdisteen, kuten fosfaatin, seoksesta, tai katalysaattoria, joka muodostuu heikon hapon amidin ja vas-15 taavan ammoniumsuolan seoksesta.U.S. Pat. No. 4,093,656 also discloses a catalyst for use in the synthesis of azines, which is a mixture of three compounds, namely a weak acid amide, the corresponding ammonium salt, and another compound such as phosphate. For example, acetamide, ammonium acetate and sodium phosphate have been used. The yield of azine based on hydrogen peroxide rises to 85%. Substantial simplification has now been found since the same yield is observed when using either a catalyst consisting of a mixture of a weak acid amide, a corresponding ammonium salt and a compound such as phosphate, or a catalyst consisting of a mixture of a weak acid amide and the corresponding ammonium salt.
Esillä oleva keksintö koskee siis atsiinien synteesimenetelmää, jossa lähdetään vety- ·. : peroksidista, ammoniakista ja karbonyyliiyhmän sisältävästä reagoivasta aineesta ja ·*.·[ menetelmä on tunnettu siitä, että pannaan kontaktiin nämä reagoivat aineet heikon • · · hapon amidin ja tätä happoa vastaavan ammoniumsuolan kanssa ja erotetaan sitten • · ‘ ; 20 saatu atsiini.The present invention thus relates to a process for the synthesis of azines starting with hydrogen. : peroxide, ammonia, and carbonyl-containing reactant and · *. · [The process is characterized by contacting these reactants with a weak · · · acid amide and the corresponding ammonium salt, and then separating • · '; 20 retrieved atsini.
• * · 'i • · - -i t ·• * · 'i • · - -i t ·
Vetyperoksidia voidaan käyttää tavanmukaisessa kaupallisessa muodossa, esimer- kiksi vesiliuoksena, jossa on 30-90 paino-% H2O2. Voidaan lisätä edullisesti yhtä tai useampaa tavanmukaista peroksidiliuoksia stabiloivaa ainetta, esimerkiksi eteeni-diamiinitetraetikkahapon natriumsuolaa. Ammoniakki voi olla kuivaa tai vesiliuok-25 sessa.Hydrogen peroxide can be used in a conventional commercial form, for example as an aqueous solution containing 30-90% by weight of H2O2. Preferably one or more conventional peroxide solution stabilizing agents may be added, for example sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. The ammonia may be dry or in aqueous solution.
• · · * · Tämän karbonyyliiyhmän sisältävän reagoivan aineen kaava on « C: r ! - c - r2 i ·*·** il o • •f · f · jossa R] ja R2, joko identtiset tai erilaiset, esittävät vetyä, alkyyliryhmää, jossa on 1-12 hiiliatomia, haarautunutta alkyyliryhmää tai sykloalkyyliä, jossa on 3-12 hiili-30 atomia, aromaattista ryhmää, jossa on 6-12 hiiliatomia, tai ne esittävät yhdessä suo-raketjuista tai haarautunutta alkeeniiyhmää, jossa on 3-12 hiiliatomia; näissä ryh- 117598 :..3 missä voi olla substituentteina halogeeni, NC>2 ryhmä, hydroksi, alkoksi tai karbok-syyliesteri ja mieluimmin Cl, NO2 tai CH3O.• · · * · This carbonyl-containing reactant has the formula «C: r! wherein R 1 and R 2, identical or different, represent hydrogen, an alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, a branched alkyl group or a cycloalkyl of 3 to 12 carbon atoms; 12 carbon atoms, aromatic group having 6-12 carbon atoms, or together represent a straight-chain or branched alkylene group having 3-12 carbon atoms; wherein the substituents may be halogen, a NC2 group, a hydroxy, an alkoxy or a carboxyl ester and preferably C1, NO2 or CH3O.
Reagoivien aineidenReactive substances
Rl 5 \Rl 5 \
COC/O
/ R2 ' esimerkkeinä ovat aldehydit tai ketonit.Examples of / R 2 'are aldehydes or ketones.
10 Aldehydeistä voidaan mainita formaldehydi, asetaldehydi, butyylialdehydi, iso- f butyylialdehydi, n.pentanaali, pivalaldehydi, bentsaldehydi, monoklooribentsalde- ; hydit, paranitrobentsaldehydi, anisaldehydi, betaklooripropionaldehydi, beta-metoksipropionaldehydi.Among the aldehydes, mention may be made of formaldehyde, acetaldehyde, butyl aldehyde, isobutyl aldehyde, n.pentanal, pivalaldehyde, benzaldehyde, monochlorobenzaldehyde; hydroxy, paranitrobenzaldehyde, anisaldehyde, betachloropropionaldehyde, beta-methoxypropionaldehyde.
Ketoneista voidaan mainita asetoni, 2-pentanoni, 3-pcntanoni, metyyli-isopropyyli-15 ketoni, metyyli-isobutyyliketoni, metyylietyyliketoni, metyylisykloheksyyliketoni, asetofenoni, bentsofenoni, syklobutanoni, syklopentanoni, sykloheksanoni.Among the ketones may be mentioned acetone, 2-pentanone, 3-pentanone, methyl isopropyl-ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl cyclohexyl ketone, acetophenone, benzophenone, cyclobutanone, cyclopentanone, cyclohexanone.
• · • a · • · · : Käytetään edullisesti ketoneja, joissa K\ ja R2 ovat identtiset tai erilaiset ja ovat ,··*, suoraketjuisia tai haarautuneita alkyyliryhmiä, joissa on 1-5 hiiliatomia, ja mieluim- min asetonia, metyylietyyliketonia ja metyyli-isobutyyliketonia. > • · i te * · : ’*· 20 Reagoivia aineita voidaan käyttää stökiometrisiä määriä, mutta käytetään kuitenkin :ti ϊ vetyperoksidimoolia kohti 0,2-5 moolia ja mieluimmin 1,5-4 moolia reagoivaa kar- bonyyliyhdistettä (aldehydiä tai ketonia) ja 0,1-10 moolia ja mieluimmin 1,5-4 moo- | **. lia ammoniakkia.Preferably, ketones wherein K 1 and R 2 are identical or different and are ·· * linear or branched alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and preferably acetone, methyl ethyl ketone and methyl are used. -isobutyyliketonia. The reactants may be used in stoichiometric amounts, but may be used: 0.2 moles of hydrogen peroxide per mole and preferably 1.5 to 4 moles of the reactive carbonyl compound (aldehyde or ketone). and 0.1 to 10 moles and preferably 1.5 to 4 moles **. excess ammonia.
• · » » * · « · · **j * Esillä olevan keksinnön mukaiset amidit on johdettu vastaavista karbonihapoista, 25 joiden dissosiaatiovakio on pienempi kuin 5 x 10'^, so. happoja, joiden PK on suu- rempi kuin 4,3 vesiliuoksessa lämpötilassa 25°C. '1 • · · * ·The amides of the present invention are derived from the corresponding carbonic acids having a dissociation constant of less than 5 x 10 3, i. acids having a PK greater than 4.3 in aqueous solution at 25 ° C. '1 • · · * ·
Polykarbonihapoista ne ovat niitä happoja, joiden ensimmäinen ionisaatiovakio on *:**.* pienempi kuin 5 x 10AOf polycarboxylic acids they are those with a first ionization constant of *: **. * Smaller than 5 x 10A
Esimerkkeinä voidaan mainita karbonihapot, joiden kaava on R5COOH, jossa R on 30 suoraketjuinen alkyyliiyhmä, jossa on 1-20 hiiliatomia tai haarautunut tai syklinen alkyyliryhmä, jossa on 3-12 hiiliatomia, tai fenyyliryhmä, joka voi olla substituoitu, polykarbonihapot, joiden kaava on R<5(COOH)n, jossa esittää alkeeniryhmää, h ., 1 17598 jossa on 1-10 hiiliatomia ja n:n arvo on 1 tai 2, voi olla yksinkertainen sidos ja ·*! silloin n:n aivo on 2. Ryhmissä R5 ja Rg voi olla substituentteina halogeeneja, tyhmiä OH, NO2 tai metoksi. Mieluimmin käytetään asetamidia, propionamidia, n-butyyliamidia tai isobutyyliamidia.By way of example, mention may be made of carbonic acids of the formula R 5 COOH, where R is a straight chain alkyl group of 1 to 20 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group of 3 to 12 carbon atoms, or a phenyl group which may be substituted, polycarboxylic acids of formula <5 (COOH) n representing the alkylene group, h., 17598 having 1 to 10 carbon atoms and n having a value of 1 or 2 can be a single bond and · *! then the brain of n is 2. The groups R 5 and R 8 may be substituted with halogens, stupid OH, NO 2 or methoxy. Acetamide, propionamide, n-butylamide or isobutylamide are preferably used.
5 Asetamidia vastaava aininoniumsuola on aminoniumasetaatti.The aminonium salt corresponding to acetamide is aminonium acetate.
Keksinnön piiristä ei poistuttaisi, jos muodostetaan ammoniumsuola in situ, so. käyttämällä vastaavaa karbonihappoa, joka antaa ammoniakin kanssa reagoidessaan ammoniumsuolaa.It would not be excluded from the invention if an ammonium salt is formed in situ, i. using the corresponding carboxylic acid which reacts with the ammonia to give the ammonium salt.
Amidin ja vastaavan ammoniumsuolan suhteet voivat vaihdella laajoissa rajoissa. ? 10 Tavallisesti käytetään 1-25 osaa ammoniumsuolaa 5 osaa kohti amidia ja mieluimmin 2-10 osaa.The ratio of the amide to the corresponding ammonium salt may vary within wide limits. ? Usually 1-25 parts of ammonium salt are used per 5 parts of amide and preferably 2-10 parts.
Amidin määrä voi vaihdella laajoissa rajoissa.The amount of amide can vary within wide limits.
Vetyperoksidin, ammoniakin ja karbonyyliryhmän sisältävän reagoivan aineen paneminen kontaktiin amidin ja ammoniumsuolan kanssa voidaan suorittaa millä ta-15 hansa tavalla.The contacting of the hydrogen peroxide, ammonia, and carbonyl group reactant with the amide and ammonium salt can be accomplished in any manner.
* * ♦ * * *♦ Γ / Edullisesti työskennellään homogeenisessä väliaineessa tai väliaineessa, jossa voi- • t · daan taata ainakin reagoivien aineiden riittävä liukeneminen, jotta voidaan saada *; ;* atsiinia. Reaktio voidaan suorittaa hyvin laajalla lämpötilavälillä, esimerkiksi välillä , ^ ·* 0° - 100°C ja edullisesti työskennellään välillä 30-70°C. Vaikka voidaan työsken- 5 ’·* 20 neliä missä tahansa paineessa, on yksinkertaisempaa olla atmosfäärin paineessa, V · mutta paine voidaan nostaa noin 10 bariin asti, mikäli se on tarpeen reaktion pysyt tämiseksi mieluimmin nestefaasissa.* * ♦ * * * ♦ Γ / Preferably, work in a homogeneous medium or medium that can at least guarantee sufficient solubility of the reactants to obtain *; ; * download. The reaction can be carried out at a very wide temperature range, for example, between about 30 ° C and about 100 ° C, and preferably between 30 ° C and 70 ° C. Although 5 '· * 20 square at any pressure may be employed, it is simpler to be at atmospheric pressure, V ·, but the pressure may be increased to about 10 bar if necessary to maintain the reaction preferably in the liquid phase.
• · *• · *
Reagoivat aineet voidaan viedä sisään samanaikaisesti tai erikseen ja missä järjestyksessä tahansa. Voidaan käyttää minkälaisia reaktoreja tahansa, joko sekoitettavia • * : *·· 25 tai ei-sekoitettavia, tai jopa yksinkertaisen kapasiteetin omaavia, joita voidaan asensi”: taa yhdensuuntaisesti sarjaan, myötävirtaan tai vastavirtaan, tai millä muulla tahansa näiden mahdollisuuksien yhdistelmällä.The reactants may be introduced simultaneously or separately and in any order. Any type of reactor can be used, either agitated * *: * ·· 25 or non-agitated, or even of simple capacity that can be installed in parallel, in series, downstream, or countercurrent, or any combination of these.
• · * · • · l *·’*· Amidia ja ammoniumsuolaa käytetään tavallisesti vesiliuoksen muodossa.Amide and the ammonium salt are usually used in the form of an aqueous solution.
Tämä liuos voi sisältää myös alkoholia. Alkoholeista käytetään edullisesti alifaatti-30 siä tyydytettyjä alkoholeja, joissa on 1-6 hiiliatomia ja mieluimmin 1-2 hiiliatomia.This solution may also contain alcohol. Of the alcohols, aliphatic saturated alcohols having 1 to 6 carbon atoms and preferably 1 to 2 carbon atoms are preferably used.
- 5 : 117598 Käytetään edullisesti myös dioleja ja erikoisesti dioleja, joissa on 2-5 hiiliatomia. Voidaan mainita esimerkiksi glykoli, propeeniglykoli, 1,3-propaanidioli, 1,3- ja 1,4-butaanidioli ja 1,5-pentaanidioli.- 5: 117598 Diols are also preferably used, especially diols having from 2 to 5 carbon atoms. For example, glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol and 1,5-pentanediol may be mentioned.
Reaktion loputtua voidaan ottaa talteen atsiini tislaamalla, neste-neste-uuttamalla tai 5 millä tahansa ekvivalentilla menetelmällä, tai jopa kokonaan tai osaksi yksinkertaisen dekantoimisen avulla, jos se on liukenematon reaktioväliaineeseen.At the end of the reaction, azine can be recovered by distillation, liquid-liquid extraction, or any equivalent method, or even completely or partially by simple decantation if insoluble in the reaction medium.
Kun atsiini on otettu talteen reaktioseoksesta, jää jäljelle liuos, joka sisältää amidia ja ammoniumsuolaa ja mahdollisesti ammoniakkia, karbonyyliryhmän sisältävää reagoivaa ainetta, vetyperoksidia ja erilaisia sivutuotteita tai epäpuhtauksia.After the azeine is recovered from the reaction mixture, a solution remains which contains the amide and the ammonium salt and optionally ammonia, a carbonyl-containing reactant, hydrogen peroxide and various by-products or impurities.
10 Ammoniakki ja karbonyyliryhmän sisältävä reagoiva aine otetaan talteen niin hyvin kuin on mahdollista, jotta ne palautetaan edullisesti sykliin synteesireaktioon.Ammonia and the carbonyl-containing reactant are recovered as much as possible so that they are preferably recycled to the ring for the synthesis reaction.
Keksinnön etuna on, että vältetään sellaisten aineiden kuten fosfaattien käyttäminen, jotka tekevät amidin ja ammoniumsuolan liuoksen jälkikäsittelyn monimutkaiseksi. Vetyperoksidia on vaikeata palauttaa sykliin; työskennellään sellaisissa olosuhteissa, 15 joissa se kulutetaan kokonaan.The invention has the advantage of avoiding the use of substances such as phosphates which complicate the post-treatment of the solution of the amide and the ammonium salt. Hydrogen peroxide is difficult to return to the cycle; working under conditions where it is consumed completely.
Huolimatta siitä, suoritetaanko atsiinien synteesi (i) kokonaisuudessaan heikon hapon amidin ja vastaavan ammoniumsuolan mukana ollessa kuten on selostettu, tai (ii) heikon hapon amidin, vastaavan ammoniumsuolan ja yhdisteen kuten fosfaatin * * mukana ollessa, kuten on selostettu patentissa US-4 093 656 tai (iii) heikon hapon * · ·.· · 20 amidin ja yhdisteen kuten fosfaatin mukana ollessa, kuten on selostettu patentissa US-3 972 878, esillä oleva keksintö koskee myös näitä yhdisteitä sisältävien liuosten käsittelyä niiden palauttamiseksi sykliin atsiinien synteesiin, jossa lähdetään vetype- • \# roksidista, ammoniakista ja karbonyyliryhmän sisältävästä reagoivasta aineesta.Regardless of whether the synthesis of the azines is performed (i) in the presence of the weak acid amide and the corresponding ammonium salt as described above, or (ii) in the presence of the weak acid amide, the corresponding ammonium salt and a compound such as phosphate * *, as described in U.S. Pat. or (iii) in the presence of a weak acid * · · · · · 20 amide and a compound such as phosphate, as disclosed in U.S. Pat. No. 3,972,878, the present invention also relates to treatment of solutions containing these compounds to cycle for synthesis of azines - • \ # oxide, ammonia and carbonyl-containing reactant.
• • · « • ♦ · ·• • · «• ♦ · ·
Esillä oleva keksintö koskee siis myös atsiinien synteesimenetelmää vetyperoksidis-25 ta, ammoniakista ja karbonyyliyhdisteen sisältävästä reagoivasta aineesta, ja mene- • m : telmä on tunnettu siitä, että * · · :...i a) nämä reagoivat aineet pannaan kontaktiin seoksen kanssa, joka sisältää heikon : I*. hapon amidia • · · b) erotetaan saatu atsiini • · T 30 c) käsitellään seosta kuumentamalla lämpötilassa välillä 170-230 °C vaiheen a) alussa olleen amidin alkuperäisen määrän regeneroimista varten *:**: d) palautetaan vaiheen c) lopussa saatu seos vaiheeseen a).Thus, the present invention also relates to a process for the synthesis of azines from hydrogen peroxide, ammonia, and a reactant containing a carbonyl compound, and the process is characterized in that these reactants are contacted with a mixture of contains weak: I *. c) treating the mixture by heating at a temperature between 170 ° C and 230 ° C to recover the original amount of amide present in step a) *: **: d) recovering the mixture obtained at the end of step c) to step a).
117598 6117598 6
Karbonyyliryhmän sisältävä reagoiva aine on sama kuin edellä on selostettu. Amidin sisältävä seos on yksi kolmesta edellä selostetusta seoksesta, so. se sisältää myös yhdistettä, joka voi olla myös fosfaatti, kuten on esitetty US-3 972 878:ssa, tai joka sisältää lisäksi vastaavaa ammoniumsuolaa kuten on esitetty US-4 093 656:ssa, tai 5 se on heikon hapon amidin ja vastaavan ammoniumsuolan seos, kuten on esitetty tämän tekstin alussa.The reactant containing the carbonyl group is the same as described above. The amide-containing mixture is one of the three mixtures described above, i. it also contains a compound, which may also be a phosphate as disclosed in US-3,972,878, or further comprising the corresponding ammonium salt as disclosed in US-4,093,656, or it is a mixture of a weak acid amide and the corresponding ammonium salt , as presented at the beginning of this text.
On keksitty, että osa vaiheen a) amidista oli muuttunut vastaavaksi ammoniumsuo- laksi, so. että jos vaiheessa a) otetaan käyttöön asetamidia, saadaan asetamidia ja ammoniunasetaattia.It has been found that part of the amide of step a) had been converted to the corresponding ammonium salt, i.e. that if acetamide is introduced in step a), acetamide and ammonium acetate are obtained.
10 Kuten edellä synteesin vaiheen a) jälkeen otetaan atsiini talteen vaiheessa b) ja jäljelle jää liuos, joka sisältää osan käyttöön otetusta amidista ja tätä amidia vastaavasta ammoniumsuolasta. Jäljellä olevien amidimoolien lukumäärä lisättynä vastaavan ammoniumsuolan moolien lukumäärään on lähes sama kuin a) vaiheessa käyttöön otettujen amidimoolien lukumäärä. Tämä liuos sisältää myös yhdistettä, joka 15 oli vaiheen a) alussa amidin mukana, tämä yhdiste voi olla vastaava ammonium-suola tai fosfaatti tai näiden molempien (suola ja fosfaatti) seos, eli jos vaiheessa a) oli reaktion alussa asetamidia ja fosfaattia, saadaan asetamidin, ammoniumasetaatin ·. : ja fosfaatin liuos. Jos vaiheen a) alussa oli asetamidia ja asetaattia, saadaan liuos, * ·« jossa on vähemmän asetamidia ja enemmän asetaattia. Jos vaiheen a) alussa oli ase- * * * *".· 20 tamidia, asetaattia ja fosfaattia, saadaan liuos, jossa on vähemmän asetamidia, • · * *; f enemmän asetaattia ja fosfaattia. Tämä liuos voi sisältää myös, sen jälkeen kun at- • · · ^ ·’ siini on poistettu, epäpuhtauksia ja ylimäärin olevia reagoivia aineita: ammoniakkia : *** ja karbonyylin sisältävää reagoivaa ainetta. On edullista ottaa talteen nämä ylimää- : rin olevat reagoivat aineet. Sen jälkeen suoritetaan vaihe c), so. muutetaan amino- j 25 niumsuola vastaavaksi amidiksi kunnes regeneroidaan vaiheen a) alkuperäinen amidi. Eräs edullinen keino on esimerkiksi yksinkertainen kuumentaminen. Tämä reaktio on ennestään tunnettu. Kun vaihe c) suoritetaan kuumentamalla, saadaan siis aikaan ammoniumsuolan palautuminen amidiksi niin, että muodostetaan uudelleen 9 · vaiheen a) amidia sisältävä seos. Tämän reaktion jatkona voi myös tapahtua osan '···' 30 ammoniumsuolasta hajoaminen ammoniakiksi ja vastaavaksi hapoksi.As after the above step a) of the synthesis, azine is recovered in step b) and a solution containing a portion of the introduced amide and its corresponding ammonium salt remains. The number of moles of amide remaining plus the number of moles of the corresponding ammonium salt is nearly equal to the number of moles of amide introduced in step a). This solution also contains the compound which was present at the beginning of step a) with the amide, this compound may be the corresponding ammonium salt or phosphate or a mixture of both (salt and phosphate), i.e. if acetamide and phosphate were present at the beginning of the reaction , ammonium acetate ·. : and phosphate solution. If acetamide and acetate were present at the beginning of step a), a solution * · «with less acetamide and more acetate was obtained. If at the beginning of step a) there were acet * * * * ". · 20 amides, acetate and phosphate, a solution containing less acetamide, · · * *; f more acetate and phosphate is obtained. This solution may also contain, after the reactant has been removed, impurities and excess reactants: ammonia: *** and carbonyl-containing reactant. It is preferable to recover these excess reactants, followed by step c), i.e., the amino acid salt is converted to the corresponding amide until the original amide of step a) is regenerated. One preferred means is, for example, simple heating. This reaction is known. When heating is carried out in step c), the ammonium salt is then converted to the amide 9 · Amide-containing mixture of step a) This reaction may also be followed by the decomposition of a portion of the · · · · 30 ammonium salt into ammonia and to the corresponding acid.
• · ·• · ·
«II«II
Ammoniakki ja happo sekoitetaan uudelleen niin, että muodostetaan uudelleen ammoniumsuolaa, joka palautetaan sykliin.The ammonia and the acid are mixed again to re-form the ammonium salt, which is returned to the cycle.
Jos uudelleen muodostettava seos vaiheen a) suorittamista varten on seos, joka sisältää amidia ja vastaavaa ammoniumsuolaa, niin silloin ei häiritse, jos vaiheen c) 35 regeneroiminen synnyttää amidin ja vastaavan hapon seoksen. Riittää nimittäin, että 117598 7 lisätään ammoniakkia tähän seokseen ennen sen sykliin palauttamista vaiheeseen a) tai että mieluimmin varataan ammoniakin ylimäärä vaiheessa a) tämän ammonium-suolan muodostamiseksi in situ. Viitataan artikkeliin JACS (J. of American Chemical Society) toukokuu 1931, sivut 1879-1883. Kuumennetaan vähintään 5 160°C:een ja mieluimmin lämpötilavälillä 170-230°C. Kuumennus suoritetaan mie luimmin tislaamalla vettä. Jos uudelleen muodostettava seos vaiheen a) suorittamista varten on seos, joka sisältää amidia ja vastaavaa ammoniumsuolaa, käsittää vaiheen c) operaatio siis sen, että amidi/ammoniumsuolan seos, josta amidi on vähentynyt ja ammoniumsuola lisääntynyt vaiheen a) aikana, muunnetaan konvertoimalla osa suo-10 lasta amidiksi. Keksinnön piiristä ei poistuttaisi, vaikka vaihe c) suoritettaisiin ainoastaan osaan liuosta, so. että vaiheen b) jälkeen ainoastaan osaa liuoksesta, jossa j on runsaasti ammoniumsuolaa ja niukasti amidia, käsitellään vaiheessa c) ja sekoitetaan sitten uudelleen ei-käsiteltyyn osaan. Kuten edellä, voi osa ammoniumsuolas-ta olla hapon muodossa ja silloin lisätään siis ammoniakkia amtnoniumsuolan saa-15 miseksi uudelleen. 1If the reconstituted mixture for carrying out step a) is a mixture containing the amide and the corresponding ammonium salt, then it will not interfere if regeneration of step c) 35 results in a mixture of the amide and the corresponding acid. Namely, it is sufficient that ammonia 117598 7 is added to this mixture before being recycled to step a), or preferably an excess of ammonia is charged in step a) to form this ammonium salt in situ. Reference is made to JACS (J. of American Chemical Society) May 1931, pages 1879-1883. Heat to at least 5 ° C to 160 ° C and preferably to 170 ° C to 230 ° C. Heating is carried out mainly by distilling water. If the reconstituted mixture for carrying out step a) is a mixture containing the amide and the corresponding ammonium salt, the operation of step c) thus comprises converting the amide / ammonium salt mixture from which the amide is reduced and the ammonium salt increased during step a) 10 children to amide. Even if step c) is performed only on a part of the solution, i. that after step b) only a portion of the solution which is high in ammonium salt and low in amide is treated in step c) and then mixed again with the untreated portion. As above, some of the ammonium salt may be in the form of an acid and then ammonia is added to re-obtain the ammonium salt. 1
Sitten suoritetaan vaihe d). Todetaan, että palauttamalla tämä liuos sykliin vaiheeseen a) voidaan valmistaa atsiinia. Jos tätä vaiheen c) käsittelyä ei suoriteta ennen vaiheen d) suorittamista, saadaan heikompi atsiinien tuotanto kuin edellisen syntee- .*·.· sin yhteydessä ja että 2 tai 3 sykliin palautuksen jälkeen tuotanto on hyvin heikko.Step d) is then performed. It is noted that by returning this solution to the cycle in step a) azine can be prepared. If this treatment of step c) is not carried out before step d), the production of azines is lower than that of the previous synthesis, and after 2 or 3 cycles, the production is very poor.
•» · • · · ••j * 20 Keksinnön parhaana pidetyn muodon mukaisesti voidaan tietyt epäpuhtaudet poistaa *· ·* vaiheen c) lopussa saadun liuoksen korkeassa kiehumispisteessä. Näiden epäpuh- : '.· tauksien poistaminen korkeassa kiehumispisteessä voidaan suorittaa aivan yksinker- • * taisesti tislaamalla. Tämä epäpuhtauksien määrä edustaa 0,1-5 paino-% koko liuok-sesta.According to the preferred form of the invention, certain impurities may be removed at the high boiling point of the solution obtained at the end of step c). Removal of these impurities at high boiling point can be accomplished quite simply by distillation. This amount of impurities represents 0.1 to 5% by weight of the total solution.
.. 25 Tämä määrä on pieni ja se voi johtua atsiinien synteesiolosuhteista, epäpuhtauksista, *... jotka ovat jo mukana ammoniakissa, vetyperoksidissa ja karbonyyliryhmän sisältä- • « · vässä reagoivassa aineessa ja tiedetään, että näissä olosuhteissa voi vetyperoksidi aiheuttaa raskaita epäpuhtauksia... 25 This amount is small and may be due to the synthesis conditions of azines, impurities, * ... already present in ammonia, hydrogen peroxide and carbonyl-containing reactant, and it is known that under these conditions, hydrogen peroxide can cause heavy impurities.
• · · ···..· *:* Tislauksen asemesta voidaan nämä epäpuhtaudet poistaa myös siivilöimällä absor- 30 hoivien aineiden päältä, jotka ovat mikrohuokoisia hiukkasia. Voidaan esimerkiksi ·:·*: käyttää tuotteita, joita on selostettu patentissa US-4 657 751 ennen kuin palautetaan sykliin liuos, joka sisältää amidia ja mahdollisesti vastaavaa ammoniumsuolaa. Mikäli on tarpeen, suoritetaan fosfaatin tai minkä muun lisäaineen täydennys, mitä oli hapon ja ammoniums uolan mukana vaiheen a) aikana.• · · ··· .. · *: * Instead of distillation, these impurities can also be removed by sifting off absorbent materials which are microporous particles. For example, ·: · *: the products described in U.S. Patent No. 4,657,751 may be used before the solution containing the amide and possibly the corresponding ammonium salt is recycled. If necessary, supplement the phosphate or any other additive that was present with the acid and the ammonium salt during step a).
: . · .. -jjf 117598 8:. · .. -jjf 117598 8
On selvää, että vaihe c) käsittää osan amidia regeneroimisen, joka on muuttunut vastaavaksi ammoniumsuolaksi. Jos vaiheen a) aikana on otettu käyttöön amidia ja vastaavaa ammoniuinsuolaa, ei regeneroida kuin ammoniumsuolan fraktio niin, että saadaan uudelleen amidin ja ammoniumsuolan lähtöseos.It will be appreciated that step c) comprises regeneration of a portion of the amide converted to the corresponding ammonium salt. If an amide and the corresponding ammonium salt have been introduced during step (a), only the fraction of the ammonium salt is regenerated so as to recover the starting mixture of the amide and the ammonium salt.
5 Esimerkki 1 250 ml reaktoriin, joka on varustettu sekoittajalla, jäähdyttimellä ja uppoputkella, joka on yhdistetty aminoniakkisäiliöön, viedään sisään seuraavat reagoivat aineet: - vettä: 29 grammaa - asetamidia: 59 grammaa (1 mooli) 10 - ammoniumasetaattia: 64 grammaa (0,83 moolia) > - eteenidiamiini-tetraetikkahapon natriumsuolaa: 0,1 grammaa (H202:ta stabiloiva aine) - metyylietyyliketonia: 72 grammaa (1 mooli).Example 1 250 ml of a reactor equipped with a stirrer, a condenser and a immersion tube connected to an ammonia tank are charged with the following reactants: - water: 29 grams - acetamide: 59 grams (1 mol) 10 - ammonium acetate: 64 grams (0, 83 moles) - Sodium salt of ethylene diamine tetraacetic acid: 0.1 grams (H 2 O 2 stabilizer) - Methyl ethyl ketone: 72 grams (1 mole).
. ^. ^
Uppoputken kautta viedään sisään kaasumaista ammoniakkia kyllästämiseen asti ja 15 lämpötila nostetaan 50°C:een.The gaseous ammonia is introduced through the submerged tube to saturation and the temperature is raised to 50 ° C.
Pidetään yllä ammoniakkivirta ja viedään sitten sisään 30 min kuluessa 24,3 g vesi- i .'*.i liuosta, joka sisältää 70 paino-% vetyperoksidia (0,5 moolia).A stream of ammonia is maintained and then 24.3 g of aqueous solution containing 70% by weight of hydrogen peroxide (0.5 mol) are introduced over a period of 30 min.
Ill • · · 8 h 30 min kestäneen reaktion jälkeen reaktori jäähdytetään ja erotetaan kaksi faasia ; ; (orgaaninen ja vesifaasi) dekantoimalla. Kummastakin niistä analysoidaan vetyper-After 8 hours 30 min, the reactor is cooled and two phases are separated; ; (organic and aqueous phase) by decantation. Both are analyzed for hydrogen per-
I » II »I
·* 20 oksidi (jodometrisesti) ja atsiini (kromatografisesti höyiyfaasista).· * 20 oxide (iodometric) and azine (chromatography on vapor phase).
«**·· :*·*; Vesifaasi sisältää 0,016 moolia vetyperoksidia ja 0,018 moolia metyylietyyliketonin atsiinia.«** ··: * · *; The aqueous phase contains 0.016 moles of hydrogen peroxide and 0.018 moles of azine of methyl ethyl ketone.
• · • '* Orgaaninen faasi sisältää 0,005 moolia vetyperoksidia.• · • '* The organic phase contains 0.005 moles of hydrogen peroxide.
· Vetyperoksidin konversio 95,8 %.· Hydrogen peroxide conversion 95.8%.
:*.it 25 Selektiivisyys: 86 % ,···, Tuotos: 82,4 % • · * * ·: *. it 25 Selectivity: 86%, ···, Yield: 82.4% • · * * ·
Esimerkki 2 t i ;lExample 2 t i; l
Työskennellään kuten esimerkissä 1, mutta lisätään vielä alussa 0,5 g dinatriumfos-faattia.Work as in Example 1 but adding 0.5 g of disodium phosphate in the beginning.
117598 9 8 h 30 min reaktion jälkeen sisältää vesifaasi 0,023 moolia vetyperoksidia ja 0,014 moolia atsiinia. Orgaaninen faasi sisältää 0,003 moolia vetyperoksidia ja 0,391 moolia atsiinia.117598 9 h after 30 min reaction, the aqueous phase contains 0.023 moles of hydrogen peroxide and 0.014 moles of azine. The organic phase contains 0.003 moles of hydrogen peroxide and 0.391 moles of azine.
Vetyperoksidin konversio: 96,8 % 5 Selektiivisyys: 83,7 %Hydrogen peroxide conversion: 96.8% 5 Selectivity: 83.7%
Tuotos: 81 %.Yield: 81%.
Esimerkki 3Example 3
Suoritetaan atsiinin synteesi metyylietyyliketonin ja asetamidin ja dinatriumfosfaa-tin seoksen kanssa, vaiheen a) lopussa on MEK:n atsiini liukenematonta ja se erote- ; 10 taan dekantoimalla ja jäljelle jää vesifaasi.Synthesis of azine with a mixture of methyl ethyl ketone and acetamide and disodium phosphate, at the end of step a), the azine of MEK is insoluble and is separated; Decant by decantation and leave the aqueous phase.
Reaktoreista poistuvalle vesifaasille suoritetaan pesu metyylietyyliketonin avulla, joka tulee hydrolyysistä, faasin sisältämän atsiinin uutttamiseksi. Saadaan uusi vesi-faasi. Se vastaa seuraavaa keskimääräistä koostumusta (painoprosenttisesti): H2O2 = 0,2% 15 ΝΊΙ3 = 5,2% MEK* - 3,5 % :.*·· Asetamidi - 19,7% : Ammoniurnasetaatti = 32,5 % H20 = 38,8% *· ** g 20 Atsiini = 0,1 %The aqueous phase leaving the reactors is washed with methyl ethyl ketone from hydrolysis to extract the azine present in the phase. A new water phase is obtained. It corresponds to the following average composition (w / w): H2O2 = 0.2% 15 ΝΊΙ3 = 5.2% MEK * - 3.5%: * ·· Acetamide - 19.7%: Ammonium acetate = 32.5% H2O = 38 , 8% * · ** g 20 Acin = 0.1%
> I> I
Epäpuhtauksia = loput * MEK = metyylietyyliketoni • *Impurities = Rest * MEK = Methyl Ethyl Ketone • *
Vaiheessa c) käsitellään puolet tästä vesifaasista.In step c) half of this aqueous phase is treated.
* · • · · « Käytetty laitteisto « 25 Käytetty laboratoriolaitteisto käsittää: adiabaattisen Oldershaw-laboratoriokolonnin, jossa on rei'itetyt levyt, joiden sisä- • · · läpimitta = 20 mm ja sisältää 20 levyä * * · * * *·*·[ . titaanisen keittimen, jonka tilavuus on 250 cm^ * * . jäähdyttimen 30 . palautusastian . männällä varustetut annostelupumput, joiden avulla voidaan viedä sisään seos, laskea pois keittimestä ja viedä sisään palautusvirta. f . palautus määräytyy virtausmittarin avulla, jossa on esikalibroitu kelluke ' 117598 ίο . keittimen kuumennus tapahtuu metallikylvyn avulla, joka pidetään 200°C:ssa läm-pötilasäätelyn avulla . laskujohdot samoin kuin laskupumpun pää pidetään 80°C:ssa kaksoisvaipan ansiosta, jossa kiertää kuuma öljy, niin että vältetään kaikki kovettuminen.* Used equipment «25 The used laboratory equipment comprises: an adiabatic Oldershaw laboratory column with perforated plates having an inner diameter = 20 mm and containing 20 plates * * · * * * · * · [ . titanium digester with a capacity of 250 cm ^ * *. radiator 30. return container. dosing pumps with plunger, which allow the mixture to be introduced, drained from the digester and the return flow. f. the return is determined by a flow meter with a precalibrated float '117598 ίο. the digester is heated by means of a metal bath maintained at 200 ° C by means of a temperature control. the drain lines as well as the drain pump head are kept at 80 ° C thanks to a double jacket that circulates hot oil to avoid any hardening.
5 Työskentelyolosuhteet ''%5 Working conditions ''%
Käsiteltävä seos viedään sisään keittimeen virtausnopeudella 349,5 g/h. Laitteen normaalissa käynnissä ovat lämpötilat seuraavat: keitin : 180-181 'CThe mixture to be treated is introduced into the digester at a flow rate of 349.5 g / h. During normal operation of the appliance the temperatures are as follows: cooker: 180-181 'C
. levy 10 : 135°C. plate 10: 135 ° C
10 yläpää : 94-95°CTop 10: 94-95 ° C
Palautusaste on 0,1.The recovery rate is 0.1.
Keittimessä viipymisaika on 1 h 30 min. Yläpäästä otetaan talteen 190,5 g/tunti tislettä, jonka koostumus on : NH3 :14,7% : 15 MEK : 6,6% 1120 : 78,5% atsiini : 0,1 % \ ; asetaatti : 0 • «* / Keittimestä saadaan laskemalla ulos 159 g/h liuosta, jonka koostumus on: 20 etikkahappo : 21,5% * t ** ;* asetaatti : 2,6 % “ j' ·* asetamiini : 73,6% J *» II20 : 2,2% V : MEK : vähäinen määrä 25 atsiini : vähäinen määrä.The dwell time is 1 h 30 min. From the upper end, 190.5 g / h of distillate is recovered having the following composition: NH3: 14.7%: 15 MEK: 6.6% 1120: 78.5% azine: 0.1%; Acetate: 0 • «* / A 159 g / h solution is obtained from the digester with the following composition: 20 Acetic acid: 21.5% * t **; * Acetate: 2.6%“ j '· * Acetamine: 73.6 % J * »II20: 2.2% V: MEK: Low Amount 25 Atsin: Low Amount.
·· • · * · · ... Tämä keittimestä ulos laskettu määrä sekoitetaan uudelleen toiseen käsittelemättö- • · · * P · t mään puoliskoon ja kuljetetaan sitten uudelleen vaiheeseen a).·· · · * · · ... This amount drained from the digester is re-mixed with one half of the unprocessed • · · * P · t and then transported again to step a).
« · ♦ ··«· ♦ ··
Yläpäästä talteenotettu ammoniakki erotetaan osittain vedestä ja palautetaan sen jäl- ’·* keen sykliin samoin vaiheeseen a).The ammonia recovered from the upper end is partially separated from the water and then returned to the cycle in the same manner as in step a).
* · · • * ♦ * · •e·*·'...· » ·* · · • * ♦ * · • e · * · '... · »·
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI973052A FI117598B (en) | 1990-11-23 | 1997-07-18 | Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9014634 | 1990-11-23 | ||
FR9014634 | 1990-11-23 | ||
FI915514 | 1991-11-22 | ||
FI915514A FI915514A (en) | 1990-11-23 | 1991-11-22 | AZINERNAS SYNTESPROCESS. |
FI973052 | 1997-07-18 | ||
FI973052A FI117598B (en) | 1990-11-23 | 1997-07-18 | Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI973052A0 FI973052A0 (en) | 1997-07-18 |
FI973052A FI973052A (en) | 1997-07-18 |
FI117598B true FI117598B (en) | 2006-12-15 |
Family
ID=27241484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI973052A FI117598B (en) | 1990-11-23 | 1997-07-18 | Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI117598B (en) |
-
1997
- 1997-07-18 FI FI973052A patent/FI117598B/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI973052A0 (en) | 1997-07-18 |
FI973052A (en) | 1997-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA3139339C (en) | Improved process for preparing hydrazine hydrate with oxime recycling | |
FI104167B (en) | Process for the preparation of azines and hydrazine hydrate | |
KR950002838B1 (en) | Process for the preparation of azines | |
FI117598B (en) | Synthesis of azine(s) - by reacting hydrogen peroxide and a carbonyl contg. reactant with ammonia and a low acidity amide plus an ammonium salt | |
JP4422338B2 (en) | Process for producing hydrazine hydrate | |
CA3139340C (en) | Improved process for preparing hydrazine hydrate with pyrazoline recycling | |
TWI221462B (en) | Process for the preparation of hydrazine hydrate | |
JP4418109B2 (en) | Method for preparing hydrazine hydrate | |
RU2806028C2 (en) | Improved method for producing hydrazine hydrate with pyrazoline recycling | |
JP4131025B2 (en) | Method for producing ketazine and hydrated hydrazine | |
RU2804684C2 (en) | Improved method for obtaining hydrazine hydrate with oxime recycling | |
JP3528859B2 (en) | Synthetic method of ketazine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 117598 Country of ref document: FI |