NO118762B - - Google Patents

Description

Framgangsmåte til framstilling av benzoenitril.

Det er kjent at man av ftalsyreanhydrid og ammoniakk eller av de kvelstoff-holdige funksjonelle derivater av ftalsyre, slik som f. eks. ftalimid eller ftalsyrediamid ved overledning i ammoniakkstrøm over vannavspaltende katalysatorer, slik som toriumoksyd, silikagel, ler jord, lerjordsili-kater, lerjordfosfater etc. kan framstille ftalonitril. Ved beskrivelsen av denne framgangsmåte er det allerede nevnt at man derved får benzoenitril i underordnede mengder som biprodukt. Når silikagel anvendes som katalysator, angis det til framstilling av ftalonitril en arbeidstemperatur på 360° C som den gunstige.

Idet man går ut fra denne iakttagelse er det beskrevet en framgangsmåte til framstilling av benzoenitril, som karak-teriseres ved at man leder ftalsyre-anhydriddamp i blanding med ammoniakkgass ved temperaturer over 450° C over aluminiumoksyd, hvorved det fåes utbytter på 70—80 pst. av det teoretiske av benzoenitril. Denne framgangsmåte ble videre utviklet ved at man tilsatte aluminiumoksyd tungmetalloksyder, særlig sinkoksyd eller koboltoksyd, hvorved reak-sjonstemperaturen kunne senkes og det kunne anvendes temperaturer på 350—420° C. Utbyttene er også ved denne framgangsmåte angitt med 70—80 pst. av det teoretiske. Ved begge framgangsmåter anvendes et meget betraktelig ammoniakkoverskudd, som utgjør ca. 100 ganger det teoretiske (60 g ftalsyreanhydrid krever 1000 1 ammoniakkgass).

Det ble nå funnet at man kan framstille benzoenitril i utmerket utbytte når man leder ftalimiddamp enten for seg eller i blanding med inerte gasser, slik som luft, kvelstoff, ammoniakk, kullsyre, vanndamp, benzoldamp eller liknende ved temperaturer mellom 360° C og ca. 500° C over en silikagel arm er vidsporet og har en volumvekt på under 0,5.1 stedet for å anvende et inert spylemiddel kan det naturligvis arbei-des ved forminsket trykk, f. eks. ved ca. 100 —300 mm kvikksølv, hvorved ftalimidet for-damper ved den koketemperatur som tilsvarer det valgte trykk, uten noen tilset-ning destillerer gjennom katalysatoren og derved dekarboksyleres. Sluttelig kan ftalimid også destilleres gjennom katalysatoren ved atmosfæretrykk.

Da ftalsyreanhydrid reagerer med ammoniakk ifølge likningen kan den ftalimiddamp som kreves for den nye framgangsmåte også framstilles på i og for seg kjent måte ved tilblanding av minst en ekvivalent ammoniakkgass til ftalsyre-anhydriddamp med eller uten inerte for-tynningsmidler.

Den for benzoenitrildannelsen anvendte reaksjonstemperatur kan varieres in-nen vide grenser. Omsetningen er imidler-tid ennå ufullstendig ved temperaturer under ca. 400° C men dog kan det ikke omsatte ftalimid igjen føres tilbake i krets-løpet. Mest hensiktsmessig arbeider man ved ca. 390—420° C. Naturen av det silikagel som anvendes som katalysator har en betydelig innvirkning på katalysens for-løp. Det mest aktive er det såkalte vid-porede silikagel (se Fiat Final Report No. 1313, PB 85172, bind 1, sider 394—396, Sili-cagel B), som har en kornet tilstand med 1—3 mm kornstørrelse og en volumvekt på 0,46—0,48. Trangporet silikagel er betydelig mindre aktiv. Særlig sterkt hemmende på katalysen virker sure forurensninger slik som natrium- eller kaliumbisulfat eller fos-forsyre og liknende, ved hjelp av hvilke vannavspaltningen trer sterkt i forgrun-nen likeoverfor kullsyreavspaltningen.

De følgende eksempler viser utførel-sen av framgangsmåten uten å begrense denne. Mellom volumdeler og vektsdeler be-står derved det samme forhold som mellom liter og kilogram. Damp- og gassvolum er omregnet til 20° C og 740 mm trykk.

Eksempel 1: 1000 volumdeler kvelstoff pr. time blir ledet gjennom et fordampningskar, hvori det befant seg ftalimid som var oppvarmet til 260° C hvorved det pr. time ble fordampet ca. 1 vektsdel ftalimid. Kvelstoffstrøm-men som var ladet med ftalimid passerte deretter et kontaktrør som var opphetet til 410° C hvori det befinner seg 1—3 mm kornet silikagel B (ifølge Fiat Final Report No. 1313,PB 85172,bind I, side 396, siste avsnitt). De gasser som trer ut av kontaktovnen av-kjøles til romtemperatur hvorved det dannede benzoenitril, samt ca. 2—5 pst. av det fordampede ftalimid kondenseres. Av 10 deler fordampet ftalimid fåes 6,5—6,7 vekstdeler benzoenitril, som tilsvarer et utbytte på 93—95,5 pst. av det teoretiske. Idet det tas hensyn til det utskilte ftalimid, som man igjen kan føre tilbake til utgangsma-terialet ,er utbyttet nærmest kvantitativt. Eksempel 2: Anvendes det i eksempel 1 i stedet for kvelstoff ammoniakkgass, er resultatene omtrent de samme, idet det i stedet for det omsatte ftalimid fåes en blanding av ftalonitril og ftalimid.

Eksempel 3.

Anvendes det i stedet for det i eksempel 1 anvendte kvelstoff luft som spylegass, er resultatene de samme som i eksempel 1.

Eksempel 4: 12000 volumdeler luft pr. time ledes gjennom et fordampningskar hvori det befinner seg ftalsyreanhydrid som er opphetet til 230° C, hvorved det pr. time fordampes ca. 36 vektsdeler ftalsyreanhydrid. Luft-strømmen som er ladet med ftalsyreanhydrid tilledes pr. time 11 vektsdeler gassfor-met ammoniakk. Den dannede, til 310° C forvarmede, gassblanding ledes deretter gjennom et kontaktrør som er opphetet til 415° C og hvori det befinner seg 220 volumdeler 2—5 mm kornet silikagel, som angitt i eksempel 1. De gasser som trer ut av kontaktovnen avkjøles til romtemperatur, hvorved benzoenitril, noe vann og litt ikke omsatt ftalimid kondenseres. Reaksjons-blandingen opptas i eter, vannet skilles fra, den resterende eteroppløsning tørkes over kalsiumklorid og filtreres. Deretter fjernes eteren og den tilbakeværende benzoenitril renses ved hjelp av vakuumdestillasjon (kokepunkt 11 mm, 73° C). Utbyttet utgjør omtrent 85 pst. av det teoretiske.

Claims (2)

1 Framgangsmåte til framstilling av benzoenitril hvor gassformig ftalimid eller slike stoffer som formår å danne dette under fremgangsmåtens betingelser ved temperaturer mellom 360 og 500°, fortrinsvis mellom 390—420° C ledes over silikagel, karakterisert ved at vidsporet silikagel med en volumvekt på under 0,5 anvendes som katalysator.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at man blander ftalimidet med inerte gasser eller damper, slik som kvelstoff, luft, ammoniakk, vanndamp, benzoldamp eller liknende.