HU193583B - Process for production of amino acetic acid - Google Patents

Abstract

A találmány amino-ecetsav előállítására vonatkozik alkoholos közegben, hexametilén-tetramin jelenlétében, monoklór-ecetsav és ammónia reagáltatásával forráspont közeli hőmérsékleten. Az eljárás során vizes-etil- alkoholos közegbe előkészített hexametilén-tetraminhoz és monoklór-ecetsavhoz semleges kémhatás eléréséig ammóniát adagolnak majd hűtés után az amino-ecetsavat kinyerik és kívánt esetben az anyalúgot regenerálják. -1-

Description

A találmány amino-ecetsav (glicin) előállítására vonatkozik monoklór-ecetsav amidálása útján vizes etanolos közegben hexametilén jelenlétében.

A glicint fontos intermedierként mind a gyógyszeripar, mind pedig a növényvédőszeripar nagy mennyiségben használja fel. Az egyik fontos előállítási módszere a klór-ecetsav amidálása.

A 161 938 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerint metanolos vagy etanolos közegben hexametilén-tetramin jelenlétében reagáltatják a monoklór-ecetsavat és az ammóniát. A reakciópartnereket párhuzamosan adagolják be, az adagolás ütemét a hűtési viszonyok határozzák meg. Alkoholos közegben a keíétkezö amino-ecetsav és az NH₄C1 egyafán.t 'oldhatatlan és így abból mindkettő kristályosán kiválik. A kristály-keverékét szűréssé) távolítják el a reakcióelegyből. A kinyert kb. 1:1 mólaránynak megfelelő glicin-ammónium-klorid kristálykeverékből az ammónium-kloridot kioldják. Ezután az ammónium-klorid oldatban kristályosán jelenlévő aminó-ecetsavat kiszűrik.

Az ismert eljárás, hogy az amino-ecetsav négy munkafolyamatot igényel:

— a monoklór-ecetsav és ammónia egyidejű reagáltatása hexametilén-tetramin jelenlétében és a keletkező aminó-ecetsav és ammónium-klorid kikristályosítása;

— az aminó-ecetsav és ammónium-klorid 1:1 mólarányú kristálykeverékének kiszűrése;

— az amino-ecetsav és ammónium-klorid kristályok keverékéből az ammónium-klorid kioldása vizes alkohollal;

— az ammónium-klorid oldatból a kristályos aminó-ecetsav kiszűrése.

A fenti négy műveletből látható, hogy az amidálásnál melléktermékként keletkező ammónium-klorid eltávolítása az amino-ecetsav mellől bonyolult, sok rektort igényel és növeli a fajlagos energia felhasználását is, ugyanis az első munkafolyamatnál a kristályok közel fele ammónium-klorid, a második és a harmadik munkafolyamat pedig kizárólag az ammónium-klorid eltávolítását szolgálja.

Célként tűztük ki az ismert eljárás tökéletesítését, amely szerint a felsorolt hátrányok kiküszöbölhetők.

Azt tapasztaltuk, hogy ha víz és alkohol elegyében, előnyösen 60—70 t%-os vizes etanolban monoklór-ecetsavat és hexametilén-tetramint oldunk és ebbe az oldatba folyamatosan vezetünk cseppfolyós vagy gáz halmazállapotú ammóniát, akkor a kezdetben homogén oldatból folyamatosan kristályok válnak ki. A kristálykiválás akkor fejeződik be, amikor az eredetileg erősen savas reakcióelegy semlegessé válik. A kivált kristályokat kiszűrtük és magas hozammal jó minőségű aminó-ecetsavat nyertünk.

A találmány tehát amino-ecetsav előállítása alkoholos közegben, hexametilén-tetr amin jelenlétében, monoklór-ecetsav és ammónia forrásponton vagy forráspont körüli hőmérsékleten való reagáltatása útján a2zal jellemezhető, hogy a vizes-etilalkoholos közegben előkészített hexamitlén-tetramin és monoklór-ecetsav keverékébe, amelynek víztartalma 1:2—2,5 monoklór-ecetsav-víz tömegaránynak felel meg és a képződő ammónium-kloridra számítva telítetlen, semleges kémhatás eléréséig ammóniát adagolunk,majd hűtés után az amino-ecetsavat kinyerjük és kívánt esetben az anyalúgból az etilalkoholt regeneráljuk. Eljárásunk szerint dolgozva az amidálás végén tiszta, kristályos formában van jelen az amino-ecetsav,míg az ammónium-klorid a reakcióközegben oldva marad. A vizes alkoholos reakcióközeget tehát oly mennyiségben alkalmazzuk, hogy az ammónium-kloridra, még a reakció lejátszódása után is telítetlen legyen.

Eljárásunk alkalmazása esetén az ismeri eljáráshoz képest az alábbi előnyök jelentkeznek:

1. Az ismert eljárás esetében a reakcióközeg metanol vagy etanol, amely sem az aminoecetsavat sem az ammónium-kloridot nem oldja, ezért mindkettő kristályosán kiválik a reakcióelegyből az amidálás végén.

A találmány szerint a reakcióközeg víz és etanol elegye, amelyben az amidálás végén a keletkező ammónium-klorid oldatban van, míg a glicin tiszta, kristályos állapotban kiválik.

2. Az ismert eljárás esetében az amidálás után a reakcióközeg telített ammóniumkloridra.

A találmány szerint a reakcióközeg az amidálás befejezése után is telítetlen ammónium-kloridra nézve.

3. Az ismert eljárás szerint a reakciópartnereket (mono-klór-ecetsav és ammónia) egyidejűleg adagolják be az amidáló reaktorba.

A találmány szerint a mono-klór-ecetsav a reakcióközegben kezdettől fogva jelen van és csak az ammóniát kell adagolni.

4. Az ismert eljárás szerint az amidálás semleges-lúgos pH tartományban történik.

A találmány szerint a reakció változó pH mellett játszódik le, mert a kezdetben savas kémhatású reakcióelegy az amidálás dlőre haladtával fokozatosan semlegessé válik.

5. Az ismert eljárás szerint az amidálás előrehaladtával az amino-ecetsav és az ammóniumklorid keveréket folyamatosan kristályos formában kiválik. így mindkét keletkező termék kristályosítási hője felszabadul, amit el kell vonni, ahhoz, hogy az amidálás végbe menjen.

A találmány szerint az ammónium-klorid aem válik ki kristályosán, így az ammónium klorid kristályosodási hője, amely 15 KJ/

-2193583 /mól sem szabadul fel, ezért kevesebb hőt kell elvonni az amidáláskor.

6. Az ismert eljárás szerint az amino-ecetsav előállítása négy munkafolyamatot igényel.

A találmány szerint két műveletben kapjuk meg az amino-ecetsavat, mert az ammónium-klorid kristályos formában történő kinyerése és a kristályos amino-ecetsav és ammónium-klorid keverékének elválasztása szükségtelen.

A találmányt a következő kiviteli példákban szemléltetjük:

1. példa

6000 literes zománcozott, keverővei, hőmérővel és visszafolyató hűtővel ellátott fűthető-hűthető készülékbe bemérünk 4520 kg 70 tömeg%-os vizes etilalkoholt (3160 kg etanolt és 1360 kg vizet), 100 kg (0,713 kmól) hexametilén-tetramint és 587 kg (6 kmól) monoklór-ecetsavat. A reakcióelegyet 40°C-ra felfűtjük és a folyadékszint alá benyúló csővezetéken át megkezdjük az ammóniagáz bevezetését.

A reakció exoterm, a hőmérséklet gyorsan forráspontig emelkedik (80°C), ekkor köpeny hűtés alkalmazása mellett folytatjuk az ammóniagáz bevezetését, amíg a reakcióelegy pH-ja 6,5—7 lesz. Az ammónia bevezetése után 30 percig kevertetjük a reakcióelegyet, majd ellenőrizzük a pH értéket, szükség esetén további ammóniagáz bevezetésével biztosítjuk a semleges kémhatást. Ezután a reakcióelegyet kb. 25°C-ra lehűtjük, a kivált glicinkristályokat centrifugán kiszűrjük, a centrifugán lévő terméket víz-etanol elegyével fed5 jük, majd szárítjuk. Ily módon 427 kg (5,7 kmól) glicint kapunk (99%-os). A hozam 95%. A centrifugáról távozó anyalúgból az etil-alkoholt regeneráljuk és visszavezetjük ^a gyártási folyamatba.

2. példa

Az 1. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy az ammóniagáz helyett cseppfolyós ammóniát alkalmazunk és az amidá15 lást 65—70°C-on végezzük A hozam és a termék tartalmi értéke az 1. példa szerintivel azonos.

Claims (1)

1. ²θ Eljárás amino-ecetsav előállítására alkoholos közegben, hexametilén-tetramin jelenlétében, monoklór-acetsav és ammónia forrásponton vagy forráspont közeli hőmérsékleten való reagáltatása útján, azzal jellemezve, ²⁵ hogy vizes-etilalkoholos közegben előkészített hexametilén-tetramin és monoklór-ecetsav keverékébe, — amelynek víztartalma 1:2—2,5 monoklór-ecetsav-víz tömegaránynak felel meg és a képződő ammónium-kloridra számít30 va telítetlen, — semleges kémhatás eléréséig ammóniát adagolunk, majd hűtés után az amino-ecetsavat kinyerjük és kívánt esetben az anyalúgból az etil-alkoholt regeneráljuk.