JPS62212357A - イミノジアセトニトリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の！ＩｆＩＩＩな説明 発明の背景 本発明は、ホルムアルデヒド、シアン化水素およびアン
モニア源の反応によるイミノジアセトニトリルの製造方
法に関する。

化合物イミノジアセトニトリルは、市販され、しかも除
草剤、１Ｍ、キレート化剤および洗剤ビルグーの製造の
ような多くの化合物の製造に有用である有効な中間体で
もあるイミノジ酢酸またはそのアルカリ金属塩の製造に
用いられる有効な中間体である。

先行技術は、イミノジアセトニトリルの多くのｙＪ造方
法を開示している。〃１λば、ａａｕｔｉｅｔｔｅらの
米国特許第３．９０４．６６８号明細書には、イミノジ
アセトニトリルが、ヘキ号メヂレンテ１−ラミン、ＨＣ
Ｎおよびグリコロニトリルの水性混合物を形成し、次い
でこの混合物を約１００℃〜２００℃において管形反応
器に通して、イミノジアセトニトリルを製造できること
を開示している。

イミノジアセトニトリルの製造に最も一般的に使用され
る先行技術の方法は、イミノジアセトニトリルを製造す
る反応の明白な式が、アンモニア、ホルムアルデヒドお
よびＨＣＮの化学ω論ｍを反応させることであると述べ
た旧１１ｃｒの米国特許第２．７９４．０４４号明細書
に記載されたものである。しかしながら、反応体を、式
によって必要とされる化学量論比で混合した場合には、
ｐＨ調整に無関係に生成物を単離できない。

先行技術におけるこれらの教示にかかわらず、イミノジ
アセトニトリルは先行技術の教示に反して適度の反応条
件下に高収率で製造できることが今や分かった。

発明の概要 これらの利点および他の利点は Ａ、ホルムアルデヒド対シアン化水素のｔル比約０．８
〜１．２で、 Ｂ、アンモニア対シアン化水素のモル比約０．４〜０．
６で、 Ｃ，ｐＨ約１．５〜約５．５において、Ｄ、温度約３０
℃〜約６５℃において 反応帯域においてホルムアルデヒド、シアン化水木およ
びアンモニア源を一緒にすることを特徴とづる、イミノ
ジアセトニトリルの製造方法によって達成される。

発明の詳細な記載 本方法において用いられる反応体は、実験室規模Ｊ３よ
び商・案内の両者で容易に入手できる。ホルムアルデヒ
ドは、水溶液またはバラホルムアルデヒド生成物の何れ
かであり得るが、ホルムアルデヒドの水溶液が好ましい
。なぜならば水が反応帯域に存在しなければならないか
らである。シアン化水素も、また容易に人手できる。ア
ンモニア源は、アンモニアガスまたはアンモニウム塩の
何れかであり得る。水溶液のアンモニアおよび（または
）アンモニウムイオン吊は、アンモニウムイオンの既知
の解離定数によって支配されることは、当業者の誰にも
明らかＣある。

反応帯域の温度は、約４０℃〜約６５℃に保たれなりれ
ばならない。温０Ｉ６５℃より高温では、望ましくない
副生物の形成が容易になる。温度約３０℃未満において
は、イミノシアしトニトリルの満足な収率を達成するた
めに、望ましくない長時間が必要である。温度約４０℃
〜約５５℃が好ましい。

水性反応帯域のｐＨは重要である。ｐＨ約５．５より大
では、グリコロニトリルおよびメチレン−ごスーイミノ
ジアセトニトリルのような望ましくない副生物の形成が
容易になる。ｐＨを約１．５〜５．５に保つのが好まし
く、ｐＨ約３．５〜約５．３に保つのが一層好ましい。

ｐＨ約３未満においては、収率は低いであろうし、ｐｌ
＋約５．３より大では、望ましくない副生物の形成が容
易になる。

アン−〔ニア源は、ｐＨに関して重要である。前記のよ
うに、水性反応帯域のｐＨは約１．５〜約５．５、一層
好ましくは約３．５〜約５゜３に保たれなければならな
い。例えば、アンモニアガスまたは水酸化アンモニウム
を使用する場合、塩酸または硫酸のような強酸を同時に
反応帯域に加えて、１）１１を望まれる水準に調節する
必要がある。しかしながら、１Ｍアンモニウムをアンモ
ニア源として使用する場合、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のような塩基源を同時に加えて、反応帯域の
ｐｌ＋を望まれる水準に調節するのが必要であろう。

本発明の方法において使用できる多数のアンモニア源が
ある。例えば、アンモニアガスを使用できる。他の源と
しては、水酸化アンモニウム、酢酸アンモニウム、硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウムな
どがある。水性反応帯域のｐＨを望まれるｐＨ水準の間
に保つことが必要なだ【プであり、しかもこのことは当
業者に既知の手段によって達成できる。

また、本発明の方法において、反応体を、実質的に化学
ｔ１１論吊で反応帯域において一緒にして、望まれるイ
ミノジアセトニトリルの生成が容易になることも重要で
ある。反応帯域へ反応体を別々に添加すれば、グリコロ
ニトリルまたはへキリメチレンチｌ−ラミンまたは他の
生成物のような望ましくない副生物の形成を容易にして
しまう。望まれるｐＨ条件下において反応体を同時に添
加することによって、グリコロニトリルおよびメチレン
−ビス−イミノジアセトニトリルのような他の望ましく
ない０１生物よりもイミノジアセトニトリルの形成が容
易になる。

イミノジアセトニトリルは、当業者に既知の任意の技術
、例えば蒸発および品出、ろ過、遠心分離などによって
回収できる。他方、イミノジアセトニトリルは、イミノ
ジアセトニトリルを分離すかまたは分離せずに、既知の
反応によってイミノジ酢酸またはその塩に加水分解でき
、しかも望まれる生成物は従来の技術によって回収でき
る。

本発明は、下記の例によってざらに具体的に説明される
がしかし下記の例に限定されない。

例　　１ 五つロフラスコヘッドを備えた１１のじゃま板付エース
（Ａｃｅ）反応器に、機械撹拌器、熱電対、温度調節器
、凝縮器、内層面ドレン管、加熱および冷ＩＪＩ用外部
水蒸気および冷水送出し系、Ｉ）Ｈ調節器およびレベル
検出器を配設し、硝酸アンモニウム溶液（４，９４４５
ｇ／分、６０％、０．０３７モル／分）、シアン化水素 （２，００７ｇ／分、０．０７４モル／分）およびホル
ムアルデヒド（６，２５８３ｇ／分、３５．５６％、０
．７４モル／分）を連続的に流した。次いでこの撹拌さ
れている混合物を、水酸化すｌ・リウム溶液（５０％）
の制御された添加によってｐＨ１５，１に制御し、次に
反応の開始まで４７℃に加熱した（約１０分）。約４０
分後、反応器のレベル（または滞留時間）を設定し、次
いで溶液を第１皮応器と同一の第２段反応器に連続的に
ポンプ輸送した。入来流を約６５℃に加熱し、しかも５
０％水酸化す１−リウム溶液の添加によってｐＨ５，１
に制御した。約４０分後、反応器のレベルを設定して、
イミノジアセ１−二トリルを連続的にポンプでくみ出し
、次いで捕集した。前記の流れを約１９０分保った。こ
の期間後、全流を停止し、第２容器を主捕集容器に排液
し、次いで第１反応器を別のびんに排液し、次いで秤量
した。

第２段反応器の試料を、実験の間に、６ボート試料採取
弁によって一定間隔で採取し、次いで分析した。分析に
は、イミノジアセトニトリル、メチレン−ビス−ジアセ
トニトリル、アミノ−アセトニトリル、グリコロニトリ
ル、シアン化水素および他の不純物の分析がある。イミ
ノジアセトニトリルの収率は４９．３％であった。

例　　２ 酢酸アンモニウムを用いた以外は、例１において用いた
と同じ操作を用いた。酢酸アンモニウム（５，７１１ｇ
／分、５０％、０．０３７モル／分）、ｌ−（ＣＮ（２
ｇ／分、０．０７４モル／分）およびＣＨ２０（６，１
８７ｇ／分、３５．９５％、０．０７４モル／分）の流
量を用いて、この反応のイミノジアセトニトリル収率は
５３．４％であった。

例　　３ 例１において用いたと同じ反応器系を用いた。

酢酸アンモニウム（５，７１７ｇ／分、５０％、０．０
３７モル／分）、シアン化水素（２，００グ／分、０．
０７４モル／分）およびホルムアルデヒド（６，１１ｇ
／分、３６．４０％、０．０７４モル／分）を添加した
。次いでこの撹拌されている混合物を、水酸化ナトリウ
ム（５０％水溶液）の制御された添加によってｐＨ５，
１に制御し、次いで、約１０分後反応の開始まで４７℃
に加熱した。反応開始の約８３分後、反応器のレベル（
または滞留時間）を設定し、次いで溶液を捕集容器に連
続的にポンプで送入した。前記の計画を１４０分保った
。この期間後、全流を停止し、次いで反応器を直ちに捕
集容置に排液し、次いで秤量した。反応混合物の試料を
、実験の間に６ボート試料採取弁によって一定間隔で採
取し、次いでイミノジアセ１−二］〜リル、メチレン−
ビス−イミノシアセトニ１〜リルなどを分析した。イミ
ノジアセトニトリルの収率は６１．９％であった。

例　　４ 使用装置は、例１にお（）るものと同じであった、反応
器に、酢酸アンモニウム（５，７１９／分、５０％、０
．０３７モル／分）、シアン化水素（２，Ｏ（１／分、
０．０７４モル／分）およびホルムアルデヒド（６，１
７４ｇ／分、３６．０３％、０．０７４モル／分）を４
０分連続的に流した。５０％水酸化ナトリウム溶液の添
加によって、ｐＨを３．５に制御した。全試薬を添加後
、混合物をｂＩ　Ｊｊおよび適切な温度および０１１制
御下にさらに８０分保った。次いで、反応混合物を、種
々の生成物についてサンプリングした。反応のイミノジ
アセトニトリルは約７４．２％であった。

本発明は、かなり詳細に述べられた特別の実施態様によ
って記載されたが、これは例示のためのみであり、しか
も別の実ＩＩＭ！ｌ！１様および操作技術は、開示を考
えて当業者に明らかｒある。従って、記載の本発明の精
神から逸脱１′ることなく修正をなし得る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ、ホルムアルデヒド対シアン化水素のモル比約
   ０．８〜１．２で、 ｂ、アンモニア対シアン化水素のモル比約 ０．４〜０．６で、 ｃ、ｐＨ約１．５〜約５．５において、 ｄ、温度約３０℃〜約６５０℃において、 反応条件下にホルムアルデヒド、シアン化水素およびア
   ンモニア源を一緒にすることを特徴とする、イミノジア
   セトニトリルの製造方法。
2. （２）ホルムアルデヒド、シアン化水素およびアンモニ
   ア源が同時に一緒にされる、特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。
3. （３）ｐＨが約３．５〜約５．３に保たれる特許請求の
   範囲第２項の方法。
4. （４）温度が約４０℃〜約５５℃に保たれる、特許請求
   の範囲第２項の方法。
5. （５）アンモニア源がアンモニア塩である、特許請求の
   範囲第３項の方法。