FI85137B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV N-VINYLFORMAMID. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV N-VINYLFORMAMID. Download PDF

Info

Publication number
FI85137B
FI85137B FI854623A FI854623A FI85137B FI 85137 B FI85137 B FI 85137B FI 854623 A FI854623 A FI 854623A FI 854623 A FI854623 A FI 854623A FI 85137 B FI85137 B FI 85137B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydrogen cyanide
pyrolysis
formamide
compound
pressure
Prior art date
Application number
FI854623A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI854623A0 (en
FI854623A (en
FI85137C (en
Inventor
Fritz Brunnmueller
Michael Kroener
Walter Goetze
Willi Schmidt
Original Assignee
Basf Ag
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 Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of FI854623A0 publication Critical patent/FI854623A0/en
Publication of FI854623A publication Critical patent/FI854623A/en
Publication of FI85137B publication Critical patent/FI85137B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI85137C publication Critical patent/FI85137C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/06Preparation of carboxylic acid amides from nitriles by transformation of cyano groups into carboxamide groups

Abstract

1. A process for the preparation of N-vinylformamide of the formula CH2 =CH-NH-CHO (I) by pyrolysis of formylalaninenitrile of the formula see diagramm : EP0184074,P6,F1 in the presence of a solid as a catalyst under reduced pressure, at from 250 to 650 degrees C and with cooling of the pyrolysis products, which essentially consist of I and hydrogen cyanide, likewise under reduced pressure and with isolation of I, wherein the pyrolysis products are cooled to a temperature of from 200 to -10 degree C under from 10 to 150 mbar so that substantial fractionation into condensed I and gaseous hydrogen cyanide takes place, I is isolated from the condensate, and the gaseous hydrogen cyanide which has not been separated off is then subjected to chemisorption with about an equimolar amount of acetaldehyde at from -20 to +30 degrees C under from 5 to 140 mbar with formation of lactonitrile, and the latter is isolated after the pressure has been brought to atmosphère pressure.

Description

1 851371 85137

Menetelmä N-vinyyliformamidin valmistamiseksiProcess for the preparation of N-vinylformamide

Patenttijulkaisusta DE-PS 12 24 304 tunnetaan muun muassa menetelmä kaavan 5 ch2=ch-nh-cho (I) mukaisen N-vinyyliformamidin valmistamiseksi, jossa kaavan 10 CHo-CH-NH-CH0 (II)DE-PS 12 24 304 discloses, inter alia, a process for the preparation of N-vinylformamide of the formula 5 ch2 = ch-nh-cho (I), in which CHO-CH-NH-CHO (II)

3 I CN3 I CN

mukainen formyylialaniininitriili pyrolysoidaan kiinteit-15 ten aineitten ollessa läsnä katalysaattorina alennetussa paineessa lämpötiloissa edullisesti välillä 450 - 650 °C. Pyrolyysissä lohkeaa yhdisteestä II yhdisteen I muodostuessa syaanivetyä. Pyrolyysituotteet, samoin kuin reagoimaton formyylialaniininitriili, kondensoidaan alenne-20 tussa paineessa ja ilmakehän paineeseen tasauksen jälkeen suoritetaan jakeittainen tislaus. Syaanivety, jota saadaan ensimmäisenä jakeena jakeittaisessa tislauksessa, käytetään uuden lähtöaineen valmistamiseen pyrolyy-siä varten. Tällaisessa menetelmätavassa, joka voidaan 25 myös suorittaa jatkuvana, kertyy kuitenkin huomattavia määriä syaanivetyä, jonka varastoinnissa ja käsittelyssä on noudatettava ankaria turvallisuustoimenpiteitä.The formylalanine nitrile according to claim 1 is pyrolyzed in the presence of solids as a catalyst under reduced pressure at temperatures preferably between 450 and 650 ° C. In pyrolysis, compound II cleaves to form hydrogen cyanide. The pyrolysis products, as well as unreacted formylalanine nitrile, are condensed under reduced pressure and, after equilibration to atmospheric pressure, fractional distillation is carried out. Hydrogen cyanide, obtained as the first fraction in fractional distillation, is used to prepare a new starting material for pyrolysis. However, such a process, which can also be carried out continuously, accumulates significant amounts of hydrogen cyanide, which must be stored and handled in accordance with strict safety measures.

Formyylialaniininitriili (II) voidaan esimerkiksi valmistaa saattamalla alfa-aminopropionitriili reagoi-30 maan muurahaishappometyyliesterin kanssa tai julkaisun US-PS 3 822 306 menetelmän mukaan asetaldehydisyaanihyd-riinin reaktiossa formamidin kanssa happojen toimiessa katalysaattorina.Formylalanine nitrile (II) can be prepared, for example, by reacting alpha-aminopropionitrile with methyl formic acid or by the method of US-PS 3,822,306 in the reaction of acetaldehyde cyanohydrin with formamide with acids as a catalyst.

Keksinnön tehtävä on antaa käytettäväksi menetelmä 35 N-vinyyliformamidin valmistamiseksi, jossa ei esiinny 2 85137 suurempien syaanivetymäärien varastointi- ja käsittely-ongelmaa .It is an object of the invention to provide a process for the preparation of 35 N-vinylformamide which does not present the problem of storing and handling quantities of 2 85137 hydrogen cyanides.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti kaavan 5 CH2=CH-NH-CHO (I) mukaisen N-vinyyliformamidin valmistusmenetelmällä pyro-lysoimalla kaavan 10 CH^-CH-NH-CHO (II)The object is solved according to the invention by a process for the preparation of N-vinylformamide of the formula CH2 = CH-NH-CHO (I) by pyrolysis of the CH2-CH-NH-CHO of formula 10

ύ I CNύ I CN

mukaista formyylialaniininitriiliä kiinteitten aineitten ollessa läsnä katalysaattorina alennetussa paineessa, 15 lämpötiloissa 250 - 650 °C ja jäähdyttämällä pyrolyysi-tuotteet, jotka muodostuvat olennaisesti yhdisteestä (I) ja syaanivedystä, samoin alennetussa paineessa ja eristämällä (I) siten, että pyrolyysituotteet jäähdytetään paineessa 10 - 150 mbaaria lämpötilaan välille 200 -20 -10 °C niin, että tapahtuu laajamittainen kondensoidun yhdisteen (I) ja kaasumaisen syaanivedyn jakeittainen erottuminen, (I) erotetaan kondensaatista jakeittaisella tislauksella ja erottumattomalle syaanivedylle seuraa-vaksi suoritetaan paineessa 5 - 140 mbaaria suunnilleen 25 moolisuhteessa kemisorptio asetaldehydillä lämpötiloissa -20 - +30° tunnetulla tavalla maitohapponitriilin muodostuessa ja eristetään se ilmakehän paineeseen tasauksen jälkeen, jolloin maitohapponitriili haluttaessa voidaan muuttaa kaavan II mukaiseksi yhdisteeksi saattamalla se 30 reagoimaan tunnetulla tavalla formamidin kanssa happojen läsnäollessa katalysaattorina ja pyrolysoimalla.formylalanine nitrile in the presence of solids as a catalyst under reduced pressure, at temperatures of 250 to 650 ° C and by cooling the pyrolysis products consisting essentially of compound (I) and hydrogen cyanide, as well as under reduced pressure and isolating (I) by cooling the pyrolysis products at 10 to 150 ° C. mbar to a temperature between 200 and 20-10 ° C so that large-scale fractional separation of the condensed compound (I) and gaseous hydrogen cyanide occurs, (I) is separated from the condensate by fractional distillation and the inseparable cyanogen hydrogen is subsequently subjected to a pressure of 5 to 140 m at temperatures of -20 to + 30 ° in a known manner with the formation of lactic acid nitrile and isolating it at atmospheric pressure after equilibration, whereby the lactic acid nitrile can, if desired, be converted into a compound of formula II by reacting it with with formamide in the presence of acids as a catalyst and by pyrolysis.

Yhdisteen (II) pyrolyysi tapahtuu kiinteillä aineilla. Tätä varten voidaan käyttää niitä kiinteitä aineita, jotka on annettu julkaisussa DE-PS 12 24 304, sa-35 moin kuin alkali ja maa-alkalikarbonaatteja, kuten nat- i 3 85Ί 37 riumkarbonaattia, kaliumkarbonaattia, magnesiumkarbonaattia, strontiumkarbonaattia, bariumkarbonaattia, marmoria, dolomiittia, liitua ja magnesiittia. Sen lisäksi sopivia ovat myös magnesiumoksidi, kalsiumoksidi ja bariumoksidi.Pyrolysis of compound (II) takes place on solids. For this purpose, the solids given in DE-PS 12 24 304, sa-35 as well as alkali and alkaline earth carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, marble, dolomite can be used. , chalk and magnesite. In addition, magnesium oxide, calcium oxide and barium oxide are also suitable.

5 Erityisen edullisiksi ovat osoittautuneet sellaiset katalysaattorit, jotka sisältävät alkali- ja/tai maa-alkali-karbonaatteja alfa-alumiinioksidilla kantaja-aineena. Edullisesti käytetään kalsiumkarbonaattia, dolomiittia tai kalsiumkarbonaatin ja magnesiumkarbonaatin seoksia 10 alfa-alumiinioksidilla. Tällaiset katalysaattorit valmistetaan kyllästämällä alfa-alumiinioksidi vesiliukoisilla suoloilla, esim. kalsiumasetaatti, ja muuttamalla vastaaviksi karbonaateiksi tai oksideiksi lämpökäsittelyllä.Catalysts containing alkali and / or alkaline earth carbonates with alpha alumina as support have proved to be particularly advantageous. Preferably, calcium carbonate, dolomite or mixtures of calcium carbonate and magnesium carbonate with alpha alumina are used. Such catalysts are prepared by impregnating alpha alumina with water-soluble salts, e.g., calcium acetate, and converting to the corresponding carbonates or oxides by heat treatment.

Pyrolyysi suoritetaan lämpötiloissa 250 - 650, 15 edullisesti 300 - 550" ja paineessa 10 - 150, edullisesti 10 - 50 mbaaria.The pyrolysis is carried out at temperatures of 250 to 650, preferably 300 to 550 "and at a pressure of 10 to 150, preferably 10 to 50 mbar.

Pyrolyysissä lohkeaa kaavan (11) mukaisesta yhdisteestä N-vinyyliformamidin (I) muodostuessa syaanivetyä. Pyro-lyysituotteet koostuvat olennaisesti yhdisteestä (I) ja 20 syaanivedystä, mutta sisältävät kuitenkin vielä pieniä määriä reagoimatonta (11) sekä pieniä määriä epäpuhtauksia.Pyrolysis cleaves hydrogen cyanide from a compound of formula (11) to form N-vinylformamide (I). The pyrolysis products consist essentially of compound (I) and hydrogen cyanide, but still contain small amounts of unreacted (11) and small amounts of impurities.

On osoittautunut erityisen suotuisaksi suorittaa yhdisteen (II) pyrolyysi 0,1-2 moolin formamidia, las-25 kettuna yhtä moolia kohti kaavan (II) mukaista yhdistettä, läsnäollessa. Formamidi täyttää tällöin useita funktioita. Se toimii laimentimena pyrolyysissä ja johtaa tässä katalysaattoreitten käyttöajan pidentymiseen. Sitäpaitsi erityisesti puhtaan N-vinyyliformamidin saaminen 30 jakeittaisen tislauksen avulla helpottuu formamidin läsnäollessa.It has proved particularly advantageous to carry out the pyrolysis of compound (II) in the presence of 0.1 to 2 moles of formamide, based on one mole of the compound of formula (II). Formamide then fulfills several functions. It acts as a diluent in pyrolysis and here leads to an extension of the service life of the catalysts. Moreover, in particular, obtaining pure N-vinylformamide by fractional distillation is facilitated in the presence of formamide.

Katalysaattorin valinnasta riippuen formamidi hajoaa pyrolyysissä osittain syaanivedyksi ja vedeksi. Syaanivedyn lisämuodostus formamidista on toivottua, jot-35 ta uudelleen kiertoprosessia varten on riittävä määrä 4 85137 syaanivetyä käytettävissä lähtöyhdisteen (II) valmistusta varten. Mikäli pyrolyysissä käytetään erilaisia katalysaattoreita, niin reaktiota voidaan ohjata niin, että ensin pyrolysoituu kaavan (II) mukainen yhdiste ja reaktio-5 seos johdetaan sitten kosketuksen läpi, joka edullisesti lohkaisee formamidia. Kosketukset, jotka edullisesti lohkaisevat formamidia, ovat esimerkiksi julkaisusta DE-PS 12 09 561 tunnettuja. Kysymyksessä ovat pääasiassa rauta-sinkki-oksidit. Pyrolyysi voidaan johtaa eri kata-10 lysaattorityyppien toisistaan eroavien murskien läpi samoin kuin pyrolyysireaktorissa toisistaan eroavien lämpö-tilaprofiilien läpi.Depending on the choice of catalyst, formamide decomposes partially to hydrogen cyanide and water in pyrolysis. Further formation of hydrogen cyanide from formamide is desired so that a sufficient amount of 4,85,137 hydrogen cyanides for the preparation of the starting compound (II) is available for the recirculation process. If different catalysts are used in the pyrolysis, the reaction can be controlled by first pyrolyzing the compound of formula (II) and then passing the reaction mixture through a contact which preferably cleaves the formamide. Contacts which preferably cleave formamide are known, for example, from DE-PS 12 09 561. These are mainly iron-zinc oxides. Pyrolysis can be carried out through different crushings of different catalyst types of catalysts as well as through different temperature profiles in the pyrolysis reactor.

Reaktiotuotteet, jotka lähtevät pyrolyysireakto-rista, jäähdytetään painealueella 10 - 150 mbaaria lämpö-15 tilaan alueella 200 - -10, edullisesti 60 - -10 °C niin, että tapahtuu kondensoidun N-vinyyliformamidin ja kaasu-muotoisen syaanivedyn laajalle ulottuva jakeittainen erotus. Mikäli pyrolyysi suoritetaan formamidin läsnäollessa, kondensoidaan lohkeamaton formamidi yhdessä N-vinyy-20 liformamidin ja mahdollisesti muuttumattoman yhdisteen (II) kanssa. Lisäksi, mikäli kaikki formyylialaniinini-triili (II) ei pyrolysoidu, sisältää kondensoitu N-vinyy-liformamidi reagoimattoman yhdisteen (II). N-vinyylifor-mamidin erottaminen yhdisteestä (II) tai formamidista 25 tislaamalla ei tuota minkäänlaisia vaikeuksia. Pyrolyysi-kaasujen jäähdyttäminen suoritetaan edullisesti kahdessa tai useammassa toisistaan erotetuissa jäähdyttimissä, joissa kulloinkin on erottimet. Esimerkiksi pyrolyysikaa-su jäähdytetään ensimmäisessä lämmönvaihtimessa lämpöti-30 laan 60 °C, toisessa 20 °C ja seuraavassa kolmannessa jäähdyttimessä lämpötilaan -10 °C, jolloin yksittäisistä lämmönvaihtimista peräisin olevat kondensaatit kerätään erikseen. Tällainen pyrolyysikaasun jakeittainen erottuminen saavutetaan olennaisissa rakenneosissa, nimittäin 35 kondensoidussa N-vinyyliformamidissa ja kaasumaisessaThe reaction products leaving the pyrolysis reactor are cooled in the pressure range from 10 to 150 mbar to a temperature in the range from 200 to -10, preferably from 60 to -10 ° C, so that a large-scale fractional separation of condensed N-vinylformamide and gaseous hydrogen cyanide takes place. If the pyrolysis is carried out in the presence of formamide, the uncleaved formamide is condensed together with N-vinyl-20-formoform and optionally unchanged compound (II). In addition, if not all of the formylalanine nitrile (II) is pyrolyzed, the condensed N-vinyl liformamide contains the unreacted compound (II). Separation of N-vinylformamide from compound (II) or formamide by distillation does not present any difficulty. The cooling of the pyrolysis gases is preferably carried out in two or more separate coolers, each with separators. For example, the pyrolysis gas is cooled to 60 ° C in the first heat exchanger, to 20 ° C in the second, and to -10 ° C in the next third condenser, whereby the condensates from the individual heat exchangers are collected separately. Such fractional separation of pyrolysis gas is achieved in essential components, namely condensed N-vinylformamide and gaseous

IIII

5 85137 syaanivedyssä. Syaanivedyn erottaminen jäähdyttämällä, jota harjoitetaan tunnetuissa menetelmissä, jää pois keksinnön mukaisesta menetelmästä.5 85137 in hydrogen cyanide. The separation of hydrogen cyanide by cooling, which is carried out in known methods, is omitted from the process according to the invention.

Kondensaateista voidaan N-vinyyliformamidi erottaa 5 jakeittain tislaamalla, jolloin pienet määrät sinihappoa, jotka ovat liuenneet kondensoituun N-vinyyliforma-midiin, voidaan käyttää uudelleen.N-vinylformamide can be separated from the condensates by fractional distillation, so that small amounts of cyanic acid dissolved in condensed N-vinylformamide can be reused.

Pyrolyysistä peräisin olevalle syaanivedylle suoritetaan edullisesti korkealla kiehuvien aineosien kon-10 densoinnin jälkeen paineessa 5 - 140, edullisesti 5-45 mbaaria suunnilleen moolisuhteessa kemisorptio asetalde-hydillä lämpötiloissa -20 - +30, edullisesti -5 - +15 °C. Tällöin muodostuu maitohapponitriiliä, joka voi liittyä formamidiin liuottimena. Joko kemisorption jälkeen lisä-15 tään formamidia tai edullisesti syaanivedyn kemisorptio suoritetaan formamidin läsnäollessa liuottimena. Lisäämällä pieniä määriä emästä, edullisesti tert. amiineita, kuten trietyyliamiinia, ohjataan kernisoprtioliuoksen emäksisyyttä niin, että asetaldehydin ja syaanivedyn vä-20 linen reaktio sujuu äärimmäisen nopeasti. Emäsmäärä on välillä 0,005 - 0,02 moolia laskettuna yhtä syaanivety-moolia kohti.The hydrogen cyanide from the pyrolysis is preferably subjected to chemisorption with acetaldehyde at temperatures of -20 to +30, preferably -5 to + 15 ° C, after condensation of the high-boiling components at a pressure of 5 to 140, preferably 5 to 45 mbar. This forms lactic acid nitrile which can be associated with formamide as a solvent. Either after the chemisorption, formamide is added or, preferably, the chemisorption of hydrogen cyanide is carried out in the presence of formamide as a solvent. By adding small amounts of base, preferably tert. amines such as triethylamine are controlled by the basicity of the kernisoprtiol solution so that the reaction between acetaldehyde and hydrogen cyanide proceeds extremely rapidly. The amount of base is between 0.005 and 0.02 moles per mole of hydrogen cyanide.

Yllättävästi on havaittavissa, että keskenään reagoivat aineet, joilla on näin korkeat höyrynpaineet, ku-25 ten syaanivedyllä (kp 27 °C normaalipaineessa) ja asetal-dehydillä (kp 21 °C normaalipaineessa), voidaan saattaa reagoimaan käytännöllisesti katsoen kvantitatiivisesti aina 5 mbaariin alennetussa paineessa. Asetaldehydili-säyksen säätely voi tapahtua hopeaelektrodipotentiaalin 30 välityksellä ja säädetään niin, että formaldehydiliuoksen syaanivetypitoisuus asettuu edullisesti välille 0,05 ja 0,1 painoprosenttia. Amiinilisäystä voidaan ohjata lasi-elektrodipotentiaalin välityksellä. Kuitenkin myös tyhjö-ohjattu amiinilisäys on mahdollinen, koska pienemmässä 35 tert. amiiniväkevyydessä formamidiliuoksessa sinihapon ja 6 85137 asetaldehydin reaktionopeus pienenee Ja sen vuoksi tapahtuisi paineen kohoaminen niin, että tyhjö voisi raueta.Surprisingly, it can be seen that reacting substances with such high vapor pressures, such as hydrogen cyanide (b.p. 27 ° C at normal pressure) and acetal dehyde (bp at 21 ° C normal pressure), can be reacted practically quantitatively at reduced pressures up to 5 mbar. . The addition of acetaldehyde can take place via the silver electrode potential 30 and is adjusted so that the hydrogen cyanide content of the formaldehyde solution is preferably between 0.05 and 0.1% by weight. The amine addition can be controlled via the glass electrode potential. However, vacuum-controlled amine addition is also possible because at a lower 35 tert. in the amine concentration in the formamide solution, the reaction rate of cyanic acid and 6 85137 acetaldehyde decreases And therefore the pressure would increase so that the vacuum could break.

Syaanivedyn kemisorptio voidaan suorittaa esimerkiksi kolonnissa, Joka aina tarpeen mukaan on jäähdytet-5 tävissä tai lämmitettävissä. Edullisesti kolonnin päähän valellaan liuosta, joka sisältää formamidia, asetaldehy-diä ja tertiääristä emästä, ja johdetaan syaanivety samoin tästä kohdasta kolonniin. Erottimeen kerääntyy sitten maitohapponitriilin formamidiliuos, josta maitohappo-10 nitriili voidaan eristää ilmakehän paineeseen tasauksen jälkeen. Jatkuvassa ajossa maitohapponitriilin sisältävä formamidiliuos johdetaan kiertoon, johon ennen syaanivedyn kemisorptiota syötetään formamidia, asetaldehydiä ja tert. amiinia ja tapahtuneen kemisorption jälkeen poiste-15 taan maitohapponitriiliä ja formamidia. Kemisorptiokier-tokulussa työskennellään edullisesti käyttäen sellaisia formamidimääriä, että saadaan maitohapponitriilin liuos formamidissa moolisuhteessa 1:1,5 - 2, edullisesti 1:1,8. Tämä liuos voidaan julkaisun US-PS 3 822 306 menetelmän 20 mukaan kondensoida lähtötuotteeksi (II), jolle sitten voidaan suorittaa pyrolyysi yhdisteen (I) valmistamiseksi.The chemisorption of hydrogen cyanide can be carried out, for example, in a column which can always be cooled or heated as required. Preferably, a solution containing formamide, acetaldehyde and a tertiary base is poured onto the end of the column, and hydrogen cyanide is also introduced into the column from this point. A formamide solution of lactic acid nitrile then accumulates in the separator, from which the lactic acid-10 nitrile can be isolated at atmospheric pressure after equilibration. In a continuous run, the formamide solution containing lactic acid nitrile is recycled to which formamide, acetaldehyde and tert are fed before chemisorption of hydrogen cyanide. amine and, after chemisorption, the lactic acid nitrile and formamide are removed. The chemisorption cycle is preferably carried out using such amounts of formamide as to obtain a solution of lactic acid nitrile in formamide in a molar ratio of 1: 1.5 to 2, preferably 1: 1.8. This solution can be condensed according to method 20 of US-PS 3,822,306 to give the starting product (II), which can then be subjected to pyrolysis to prepare compound (I).

Tämän menetelmätavan erityisen mielenkiintoinen näkökohta on nähtävissä siinä tosiasiassa että teknises-25 sä laitoksessa tunnittain esiintyvät syaanivetymäärät - panoksella 10 kmol/tunti tämä tarkoittaa 270 kg syaanive-tyä - sekuntien murto-osissa reagoivat ja tuottavat välittömästi palautuskelpoisen maitohapponitriilin liuoksen formamidissa syaanivetypitoisuudeltaan enintään 0,1 30 painoprosenttia. Keksinnön mukainen menetelmä tarkoittaa täten turvallisuusteknisille alueille huomattavaa edistysaskelta.A particularly interesting aspect of this method can be seen in the fact that the hourly amounts of hydrogen cyanide present in the technical plant - at a charge of 10 kmol / hour this means 270 kg of hydrogen cyanide - react in fractions of seconds to produce a immediately recoverable solution of lactic acid nitrile in formamide. percent by weight. The method according to the invention thus represents a considerable step forward for safety-related areas.

7 851377 85137

Esimerkki 1 N-vinyyliformamidin ja syaanivedyn jakeittainen erottaminenExample 1 Fractional separation of N-vinylformamide and hydrogen cyanide

Pyrolyysireaktorin muodostaa pystysuorassa seisova 5 jalometalliputki halkaisijaltaan 40 mm ja pituudeltaan 650 mm. Reaktori on lämmitettävissä kolmella toisistaan riippumattomalla lämmitysvyöhykkeellä. Reaktorin eteen on kytketty ohutkalvohöyrystin, reaktorin ulosmeno on yhdistetty kolmeen lauhduttimeen, joissa hajoamiskaasut por-10 taittain jäähdytetään, nimittäin ensimmäisessä lauhdutti-messa 50 °C:seen, toisessa -5 °C:seen ja kolmannessa -80 °C:seen. (Hajoamiskaasun jakeittainen jäähdyttäminen 50 ja -5 °C:seen on esillä olevan keksinnön olennainen piirre.) Jalometalliputki täytetään kokeita a) - d) var-15 ten kulloinkin taulukossa I annetuilla katalysaattoreilla. Laitteesta poistetaan sitten kaasu niin, että ohut-kalvohöyrystimessä pidetään 30 mbaarin paine. Laitteen läpi johdetaan 10 N/l hiilimonoksidia tunnissa ja lämmitetään katalysaattori lämpötilaan 380 - 420 °C.The pyrolysis reactor consists of a vertical 5 precious metal tube with a diameter of 40 mm and a length of 650 mm. The reactor can be heated by three independent heating zones. A thin film evaporator is connected in front of the reactor, the outlet of the reactor is connected to three condensers in which the decomposition gases are gradually cooled, namely in the first condenser to 50 ° C, in the second to -5 ° C and in the third to -80 ° C. (Fractional cooling of the decomposition gas to 50 and -5 ° C is an essential feature of the present invention.) For the experiments a) to d), the noble metal tube is filled with the catalysts given in Table I in each case. The apparatus is then degassed so that a pressure of 30 mbar is maintained in the thin-film evaporator. 10 N / l of carbon monoxide per hour are passed through the apparatus and the catalyst is heated to 380-420 ° C.

20 12 tunnin ajanjakson kuluessa höyrystetään sitten tunnittain 331 g (3,38 moolia) yhdistettä (II) ja 134 g (2,98 moolia) formamidia. Höyryt johdetaan katalysaatto-rikerrosten läpi yllä esitettyyn lämpötila-alueeseen ja lauhdutetaan sitten lauhduttimissa 50, -5 tai -80 °C:-25 seen. Jakeet 1 ja 2 sisältävät N-vinyyliformamidia, kun taas kondensaatti 3 (saatu jäähdyttämällä -80 eC:seen) muodostuu melkein puhtaasta syaanivedystä. Kaavan (II) mukaisen yhdisteen ja formamidin reaktiopanokset tai for-mamidin ja sinihapon saannot on annettu taulukossa.Over a period of 12 hours, 331 g (3.38 moles) of compound (II) and 134 g (2.98 moles) of formamide are then evaporated every hour. The vapors are passed through catalyst catalyst layers to the above temperature range and then condensed in condensers to 50, -5 or -80 ° C to -25. Fractions 1 and 2 contain N-vinylformamide, while condensate 3 (obtained by cooling to -80 ° C) consists of almost pure hydrogen cyanide. The reaction batches of the compound of formula (II) and formamide or the yields of formamide and formic acid are given in the table.

8 85137 +8 85137 +

HB

M £ • ωM £ • ω

X -HX -H

—' m Ό o o oo o de -H o o σι o -P | X — m m dj 4-5 oo vo vo oo h tn oo oo oo oo- 'm Ό o o oo o de -H o o σι o -P | X - m m dj 4-5 oo vo vo oo h tn oo oo oo oo

HB

H HH H

de Ede E

'—ra (No o ld'—Ra (No o ld

E (N (N (NE (N (N (N

P HP H

<U o % k*<U o% k *

iBiB

•H -Ö VO tn (N o P ^ 0Ί (Ti (Ti (Tl• H -Ö VO tn (N o P ^ 0Ί (Ti (Ti (Tl

(Ö S O O O O(Ö S O O O O

H Q (N (N 00 (NH Q (N (N 00 (N

-Hra N· H Γ0 Tf | 5! d ® :(0 O o o o o-Hra N · H Γ0 Tf | 5! d ®: (0 O o o o o

W H (N (N (N (NW H (N (N (N (N

-H X Ν' Ν’ H· N* ui tn ·§ * <u ora φ x P tn m m o o g $ • · x o oooo oo o g j i ro :ra mm m h ,_j g-H X Ν 'Ν' H · N * ui tn · § * <u ora φ x P tn m m o o g $ • · x o oooo oo o g j i ro: ra mm m h, _j g

: : S Ö $ ή -H:: S Ö $ ή -H

αχ Λί g |Hαχ Λί g | H

- -H O Π- -H O Π

. . . H H ·<* (N. . . H H · <* (N

.1 r e »- i *- EU1 o σι o E oo ^ oo h M oo T- o oo d Βω tn vo vo vo * .... 4..1 r e »- i * - EU1 o σι o E oo ^ oo h M oo T- o oo d Βω tn vo vo vo * .... 4.

h r- ra ra ra m h -p | h H H oh r- ra ra ra m h -p | h H H o

CO iH »H iH CNCO iH »H iH CN

* - m m m Sj I U ·· < » « " < » U -H ^ °(Ν0Ν°Νχ1 t S § 8 § 8 § 8 § 8 sn??’* p ra :ra ra ;ra ro £ 3 v v m (0 ra r—iOi—ilOi—ionin ra 2 X 0 o o « ω <c xh ra (n ra<NQ o ω m m m m rh I 4 Ä 8 8 8 8 5 i ,3 - Janes . ‘ - § -H H fll A O Ό S ..........* - mmm Sj IU ·· <»« "<» U -H ^ ° (Ν0Ν ° Νχ1 t S § 8 § 8 § 8 § 8 sn ?? '* p ra: ra ra; ra ro £ 3 vvm (0 ra r — iOi — ilOi — ionin ra 2 X 0 oo «ω <c xh ra (n ra <NQ o ω mmmm rh I 4 Ä 8 8 8 8 5 i, 3 - Janes. '- § -HH fll AO Ό S ..........

p Se * < pq u q w 9 85137p Se * <pq u q w 9 85137

Esimerkki 2Example 2

Pyrolyysi suoritetaan jalometalliputkessa, jonka halkaisija on 53 mm ja pituus 1000 m, ja joka on täytetty taulukossa 1 kuvatulla katalysaattorilla E. Pyrolyysiputken 5 eteen on kytketty ohutkalvohöyrystin. Pyrolyysikaasut jäähdytetään kahdessa lauhduttimessa, nimittäin 1. lauhduttimes-sa lämpötilaan 50°C ja 2.:ssa lämpötilaan -5°C. Kondensoitu-mattomat aineosat, pääasiassa syaanivetyä, johdetaan kemi-sorptio-kiertoreaktoriin. Tämä laite muodostuu täyteaineko-10 lonnista, johon liittyy erotin. Noin 5 kg formamidia pumpataan kiertoon pyrolyysilaitteeseen yhdistetyn kolonnin päässä olevan suulakkeen läpi. Vakiotilan saavuttamiseksi johdetaan kiertoon johdettuun formamidivirtaan lisäksi formamidia, asetaldehydiä ja trietyyliamiinia katalysaattoriksi. Täyte-15 ainekolonnissa tapahtuu sitten syaanivedyn kemisorptio. In-ertit kaasut, joita muodostuu sivutuotteina, johdetaan pois erottimen päästä tyhjöpumpun välityksellä. Pidetään yllä 20 mbaarin painetta. Kiertoon johdetun kemisorptioliuoksen lämpötila on 5°C. Kiertoon on sitäpaitsi rakennettu erottimen 20 ja kiertopumpun välille jäähdytin, jonka avulla kiertoon johdettu formamidiliuos pidetään lämpötilassa 5°C.The pyrolysis is carried out in a precious metal tube with a diameter of 53 mm and a length of 1000 m, which is filled with the catalyst E described in Table 1. A thin-film evaporator is connected in front of the pyrolysis tube 5. The pyrolysis gases are cooled in two condensers, namely in the 1st condenser to 50 ° C and in the 2nd condenser to -5 ° C. The non-condensed components, mainly hydrogen cyanide, are fed to a Kemi-sorption circulating reactor. This device consists of a filler-10 bar with a separator. About 5 kg of formamide is pumped into the circulation through a nozzle at the end of a column connected to a pyrolysis device. In order to reach a constant state, formamide, acetaldehyde and triethylamine are additionally introduced into the recycled formamide stream as a catalyst. Hydrogen cyanide is then chemisorbed in the packed column. Inert gases formed as by-products are discharged from the end of the separator by means of a vacuum pump. Maintain a pressure of 20 mbar. The temperature of the circulating chemisorption solution is 5 ° C. In addition, a condenser is built into the circuit between the separator 20 and the circulation pump, by means of which the formamide solution introduced into the circuit is kept at a temperature of 5 ° C.

Yllä kuvattua laitetta käytetään jatkuvasti samalla, kun höyrystetään tunnissa 1478 g formyylialaniininitriiliä (II) ohutkalvohöyrystimessä ja johdetaan katalysaattorin E 25 yli, jonka ylin kolmannes on lämmitetty lämpötilaan 400 ja loppu lämpötilaan 420°C. Molemmissa lauhduttimissa erottuu tunnissa 74 g:n reagoimatonta (II) ja pienen määrän sivutuotteita, kuten formamidia, syaanivetyä ja maitohapponitriiliä, ohella 895 g N-vinyyliformamidia, joka otetaan pois lauhdut-30 timista ja jolle suoritetaan jakeittainen tislaus. N-vinyyli-formamidisaanto on 88 % laskettuna reagoineesta yhdisteestä ·:» (ID.The apparatus described above is used continuously while evaporating 1478 g of formylalanine nitrile (II) per hour in a thin-film evaporator and passing over catalyst E 25, the upper third of which is heated to 400 and the remainder to 420 ° C. Both condensers separate 74 g of unreacted (II) and a small amount of by-products such as formamide, hydrogen cyanide and lactic acid nitrile per hour, together with 895 g of N-vinylformamide, which is removed from the condensers and subjected to fractional distillation. The yield of N - vinylformamide is 88%, calculated on the reacted compound.

Kondensoitumaton syaanivety saatetaan täyteainekolon-nin päässä yhteyteen formamidiliuoksen kanssa, joka sumute-35 taan suulakkeen kautta täyteainekolonniin ja johon annostel- 10 851 37 laan jatkuvasti suulakkeesta kulloinkin tunnissa 594 g ase-taldehydiä, 1094 g formamidia ja 10 g trietyyliamiinia. Samanaikaisesti otetaan tunnissa kierrosta erottimen pohjalta 2063 g reaktioliuosta, joka sisältää vakiotilan saavuttami-5 sen jälkeen 46,2 painoprosenttia maitohapponitriiliä forma-midiin liuenneena hyvin pienten trietyyliamiini- ja vesimäärien ohella. Kierrosta otettu maitohapponitriililiuos forma-midissa sisältää vähemmän kuin 0,1 painoprosenttia vapaata sinihappoa. Siihen lisätään stabiloimiseksi muurahaishappoa 10 ja se voidaan kondensoida yhdisteeksi II ja seuraavaksi py-rolysoida keksinnön mukaisesti.The non-condensable hydrogen cyanide at the end of the packing column is contacted with a formamide solution which is sprayed through a nozzle onto the packing column and to which 594 g of acetaldehyde, 1094 g of formamide and 10 g of triethylamine are continuously fed from the nozzle in each hour. At the same time, 2063 g of a reaction solution containing 46.2% by weight of lactic acid nitrile dissolved in formamide in addition to very small amounts of triethylamine and water are taken per hour at the bottom of the separator. The solution of lactic acid nitrile in the formamide taken from the cycle contains less than 0.1% by weight of free cyanic acid. Formic acid 10 is added to stabilize it and can be condensed to compound II and subsequently pyrolyzed according to the invention.

I;I;

Claims (6)

11 8513711 85137 1. Menetelmä N-vinyyliformamidin valmistamiseksi jolla on kaava 5 ch2=ch-nh-cho (I) pyrolysoimalla formyylialaniininitriiliä, jolla on kaava 10 CH„-CH-NH-CHO (II) 3 | CN kiinteiden aineiden ollessa läsnä katalysaattorina alennetussa paineessa, lämpötiloissa välillä 250 - 650 °C ja 15 jäähdyttämällä pyrolyysituotteet, jotka muodostuvat olennaisesti yhdisteestä I ja syaanivedystä, samoin alennetussa paineessa ja eristämällä I, tunnettu siitä, että pyrolyysituotteet jäähdytetään paineessa 10 -150 mbaaria lämpötilaan välille 200 - -10 °C niin, että 20 tapahtuu laajamittainen kondensoidun yhdisteen I ja kaasumaisen syaanivedyn jakeittainen erottuminen, I eristetään kondensaatista jakeittaisella tislauksella ja erottumattomalle syaanivedylle seuraavaksi suoritetaan paineessa 5 - 140 mbaaria suunnilleen moolisuhteessa kemi-25 sorptio asetaldehydillä lämpötiloissa -20 - +30 °C tunnetulla tavalla maitohapponitriilin muodostuessa ja eristetään se ilmakehän paineeseen tasauksen jälkeen, jolloin maitohapponitriili haluttaessa voidaan muuttaa kaavan II mukaiseksi yhdisteeksi saattamalla se reagoimaan tunne-30 tulla tavalla formamidin kanssa happojen läsnäollessa katalysaattorina ja pyrolysoimalla.A process for the preparation of N-vinylformamide of formula 5 ch2 = ch-nh-cho (I) by pyrolysis of formylalanine nitrile of formula 10 CH2-CH-NH-CHO (II) 3 | CN solids in the presence of a catalyst under reduced pressure, at temperatures between 250 and 650 ° C and 15 by cooling the pyrolysis products consisting essentially of compound I and hydrogen cyanide, as well as under reduced pressure and isolation I, characterized in that the pyrolysis products are cooled to a temperature between 10 and 150 mbar. - -10 ° C so that large-scale fractional separation of condensed compound I and gaseous hydrogen cyanide occurs, I is isolated from the condensate by fractional distillation and the inseparable hydrogen cyanide is subsequently subjected to a molar ratio of 5 to 140 mbar at about -20 ° C. in a known manner with the formation of lactic acid nitrile and isolating it at atmospheric pressure after equilibration, whereby, if desired, the lactic acid nitrile can be converted into a compound of formula II by reacting it in an emotional manner; with formamide in the presence of acids as a catalyst and by pyrolysis. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pyrolyysi suoritetaan paineessa välillä 10 - 50 mbaaria ja lämpötilassa välillä 35 300 - 550 °C ja syaanivedyn kemisorptio paineessa 5-45 i2 851 37 mbaaria ja lämpötilassa -5 - +15 °C katalyyttisesti vaikuttavien emäsmäärien läsnäollessa.Process according to Claim 1, characterized in that the pyrolysis is carried out at a pressure of between 10 and 50 mbar and at a temperature of between 35 300 and 550 ° C and the chemisorption of hydrogen cyanide at a pressure of between 5 and 45 l in the presence of base amounts. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että II pyrolysoidaan 0,1-2 5 moolin formamidia läsnäollessa laskettuna yhdestä moolista II.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that II is pyrolyzed in the presence of 0.1 to 5 moles of formamide, based on one mole of II. 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalysaattorien kantaja-aineena käytetään alfa-alumiinioksidia.Process according to Claims 1 to 3, characterized in that alpha-alumina is used as support for the catalysts. 5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syaanivedyn kemisorptio suoritetaan formamidin läsnäollessa, jolloin seuraavaksi tällöin muodostunut maitohapponitriilin ja formamidin seos tunnetulla tavalla saatetaan reagoimaan tuotteeksi 15 II happojen läsnäollessa katalysaattorina.Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the chemisorption of hydrogen cyanide is carried out in the presence of formamide, the subsequent mixture of lactic acid nitrile and formamide being reacted in a known manner to give the product 15 II in the presence of acids as catalyst. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdisteen II pyrolyysi, yhdisteen I ja syaanivedyn jakeittainen erotus, syaanivedyn kemisorptio, maitohapponitriilin ja formamidin reaktio 20 yhdisteeksi II suoritetaan jatkuvina ja näin saatu yhdiste II panostetaan pyrolyysiin. li 13 851 37Process according to Claim 5, characterized in that the pyrolysis of compound II, the fractional separation of compound I and hydrogen cyanide, the chemisorption of hydrogen cyanide, the reaction of lactic acid nitrile and formamide into compound II are carried out continuously and the compound II thus obtained is subjected to pyrolysis. li 13 851 37
FI854623A 1984-11-29 1985-11-22 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV N-VINYLFORMAMID. FI85137C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3443463 1984-11-29
DE19843443463 DE3443463A1 (en) 1984-11-29 1984-11-29 METHOD FOR PRODUCING N-VINYLFORMAMIDE

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI854623A0 FI854623A0 (en) 1985-11-22
FI854623A FI854623A (en) 1986-05-30
FI85137B true FI85137B (en) 1991-11-29
FI85137C FI85137C (en) 1992-03-10

Family

ID=6251421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI854623A FI85137C (en) 1984-11-29 1985-11-22 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV N-VINYLFORMAMID.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0184074B1 (en)
JP (1) JPS61134359A (en)
AT (1) ATE43334T1 (en)
DE (2) DE3443463A1 (en)
DK (1) DK549485A (en)
ES (1) ES8606252A1 (en)
FI (1) FI85137C (en)
NO (1) NO162963C (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3603450A1 (en) * 1986-02-05 1987-08-06 Basf Ag METHOD FOR PURIFYING N-VINYLFORMAMIDE
US4906777A (en) * 1988-10-19 1990-03-06 Air Products And Chemicals, Inc. Synthesis of ethylidene bis-formamide using formic acid
US4968841A (en) * 1989-11-14 1990-11-06 Air Products And Chemicals, Inc. Synthesis of ethylidene bisformamide from vinyl acetate
US5023375A (en) * 1990-01-17 1991-06-11 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the synthesis of amides from vinyl acetate
DE4030380A1 (en) * 1990-09-26 1992-04-02 Basf Ag ANIONICALLY POLYMERIZED N-VINYLFORMAMIDE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE4428901A1 (en) * 1994-08-19 1996-02-22 Basf Ag Process for the preparation of N-alkenylcarboxamides
US5527963A (en) * 1994-10-16 1996-06-18 Mitsubishi Chemical Corporation Production of N-vinylformamide
DE4438366A1 (en) * 1994-10-27 1996-05-02 Basf Ag Process for the preparation of N-alkenylcarboxamides
US5935896A (en) * 1996-05-02 1999-08-10 Basf Aktiengesellschaft Catalyst supports and catalysts for dehydrocyanation reactions and processes for producing them
US5951828A (en) * 1996-05-10 1999-09-14 Basf Aktiengesellschaft Continuous distillation of thermolabile monomers
US7026511B2 (en) * 2002-08-30 2006-04-11 University Of Pittsburgh Synthesis of N-vinylformamide
US8349090B2 (en) 2008-10-20 2013-01-08 Basf Se Process for removing carbonaceous deposits on surfaces of catalysts and plant parts
EP2376426B1 (en) * 2008-12-15 2014-09-24 Basf Se Method for producing n-vinylcarboxamides
CA2943935C (en) 2014-04-08 2019-04-30 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Method for producing vinylamine unit-containing polymer and polymerization product
US10696622B2 (en) 2016-08-29 2020-06-30 Eastman Chemical Company Synthesis of N-vinyl carboxylic acid amides
WO2018070163A1 (en) * 2016-10-11 2018-04-19 昭和電工株式会社 Production method for lactonitrile-containing liquid, and lactonitrile-containing liquid

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1014094B (en) * 1956-05-18 1957-08-22 Basf Ag Process for the preparation of cyanohydrins
DE1228246B (en) * 1965-03-06 1966-11-10 Bayer Ag Process for the preparation of derivatives of N-acylvinylamine
BE757107A (en) * 1969-10-06 1971-04-06 Basf Ag PROCESS FOR PREPARING ALPHA-N-FORMYLAMINO-ACID DERIVATIVES

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61134359A (en) 1986-06-21
FI854623A0 (en) 1985-11-22
FI854623A (en) 1986-05-30
NO854767L (en) 1986-05-30
DE3443463A1 (en) 1986-05-28
DE3570431D1 (en) 1989-06-29
ATE43334T1 (en) 1989-06-15
DK549485A (en) 1986-05-30
EP0184074B1 (en) 1989-05-24
ES549386A0 (en) 1986-04-16
NO162963B (en) 1989-12-04
DK549485D0 (en) 1985-11-28
ES8606252A1 (en) 1986-04-16
EP0184074A1 (en) 1986-06-11
JPH0511104B2 (en) 1993-02-12
FI85137C (en) 1992-03-10
NO162963C (en) 1990-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI85137B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV N-VINYLFORMAMID.
CA2199919A1 (en) Process for thermally cracking carbamic acid esters
EP0822172B2 (en) Process for preparing fluoromethyl 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl ether
US4195031A (en) Process for the continuous production of monoisocyanates
US2480089A (en) Method of producing isocyanates
US3149175A (en) Preparation of di-para-xylylenes
JP4531817B2 (en) Method for producing cyanic acid
US4681946A (en) Preparation of nicotinamide
US4082787A (en) Methyl isocyanate process
US3433838A (en) Purification of perhaloacetones
US3300531A (en) Process for preparing dimethylacetamide
JPH07116120B2 (en) Process for producing reaction product of hydrogen cyanide
US4326068A (en) Process of preparing hexafluorothioacetone dimer
US3823193A (en) Process for the continuous preparation of dichloropropanols
FI90656B (en) Process for purification of 2- (4-isobutylphenyl) propionic acid
US5557020A (en) High-purity perfluoro-4-methyl-2-pentene and its preparation and use
EP0068080B1 (en) Liquid phase synthesis of hexafluoroisobutylene
US2842584A (en) Production of succinonitrile
US4117000A (en) Process for preparing 4-oxocapronitrile
JP4339954B2 (en) Continuous distillation process for thermolabile monomers
US4351778A (en) Process for the recovery of malonodinitrile
US4549995A (en) Process for making alkanephosphonous acid esters
US3354055A (en) Purification of 1, 3-dichloro-butene-(2) by plural stage vacuum distillation
US3090804A (en) Process for preparing 1-cyanobutadiene-1, 3
EP0275263A1 (en) Process for preparing methyl isocyanate

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: BASF AKTIENGESELLSCHAFT