PL238346B1 - Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych - Google Patents
Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL238346B1 PL238346B1 PL430900A PL43090019A PL238346B1 PL 238346 B1 PL238346 B1 PL 238346B1 PL 430900 A PL430900 A PL 430900A PL 43090019 A PL43090019 A PL 43090019A PL 238346 B1 PL238346 B1 PL 238346B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ionic liquid
- melamine
- oxime
- general formula
- protic
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 title claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 21
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000006237 Beckmann rearrangement reaction Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone oxime Chemical compound ON=C1CCCCC1 VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- -1 cyclic oxime Chemical class 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011831 acidic ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- SCRFXJBEIINMIC-UHFFFAOYSA-N n-cyclododecylidenehydroxylamine Chemical compound ON=C1CCCCCCCCCCC1 SCRFXJBEIINMIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNVLIKHTHIFMNV-UHFFFAOYSA-N n-cyclopropylidenehydroxylamine Chemical compound ON=C1CC1 BNVLIKHTHIFMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N sulfuryl dichloride Chemical group ClS(Cl)(=O)=O YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 150000003952 β-lactams Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych w reakcji przegrupowania Beckmanna cyklicznego oksymu o wzorze ogólnym 1.
Laktamy, w tym ε-kaprolaktam, są związkami stosowanymi głównie jako monomery do produkcji poliamidów, będących kluczowym tworzywem konstrukcyjnym używanym m.in. w branży motoryzacyjnej, przemyśle lotniczym czy odzieżowym. Szczególne znaczenie przemysłowe ma poliamid 6 i poliamid 6,6 (nylon), otrzymywany poprzez polimeryzację ε-kaprolaktamu, które stosuje się do produkcji włókien, tkanin, żywic, wykładzin, farb czy lakierów.
Laktamy otrzymuje się na drodze przegrupowania Beckmanna oksymów, gdzie jako katalizator, powszechnie używa się w reakcji związki o charakterze kwasów Br0nsteda w tym kwas siarkowy czy oleum. Ponadto stosuje się związki o charakterze kwasów Lewisa w tym chlorki metali (AlCh, GaCh, InCh, ZnCh) i chlorometaliczne ciecze jonowe (R. Koe i inni, J. Mol. Catal. A: Chem., 2013, 376, 90).
W skali przemysłowej, w szczególności w technologii otrzymywania kaprolaktamu, stosuje się zazwyczaj jako katalizator reakcji przegrupowania Beckmanna stężony kwas siarkowy.
Z polskiego opisu patentowego PL216833 znany jest sposób otrzymywania kaprolaktamu w reakcji przegrupowania oksymu cykloheksanonu w środowisku oleum. Ciekły oksym cykloheksanonu w środowisku oleum (SO3 w stężonym H2SO4), przy zachowaniu reżimu technologicznego, przegrupowuje się do kaprolaktamu. Następnie uzyskaną mieszaninę neutralizuje się amoniakiem, miesza z rozpuszczalnikiem organicznym w temperaturze od 20 do 40°C, przy stosunku wagowym rozpuszczalnika organicznego do oleju laktamowego wynoszącym od 1,3:1 do 2,3:1, po czym roztwór rozdziela na trzy warstwy - warstwę górną zawierającą kaprolaktam i rozpuszczalnik organiczny, który po przemyciu wodą kieruje się do destylacji.
Warstwę środkową, zawierającą kaprolaktam, wodę i zanieczyszczenia organiczne poddaje się ekstrakcji, w wyniku której oddziela się kaprolaktam jako ekstrakt, a rafinat, zawierający zanieczyszczenia organiczne, utylizuje się poprzez spalanie lub niszczenie biologiczne. Warstwę dolną, zawierającą siarczan amonu, wodę i kaprolaktam poddaje się ekstrakcji, uzyskując kaprolaktam jako ekstrakt, a rafinat poddaje się obróbce w celu otrzymania siarczanu amonu stanowiącego produkt uboczny, wykorzystywany powszechnie jako nawóz.
Modyfikację powyższego procesu ujawniono w opisie patentowym GB-B-1342550, gdzie oksym cykloheksanonu w dwumetylosulfotlenku (DMSO) jako rozpuszczalniku, kontaktuje się z mocno kwaśnym katalizatorem. Katalizator ten stanowi sulfonowana żywica polistyrenowodwuwinylobenzenowa działająca jako wymieniacz jonowy. Prowadzenie konwersji oksymu do odpowiedniego laktamu pod wpływem mocno kwaśnego wymieniacza jonowego w postaci H+, powoduje, że nie jest konieczne zobojętnianie produktów przegrupowania, gdyż nie stosuje się oleum. Selektywność laktamu i konwersja oksymu w tym sposobie nie jest jednak wystarczająco duża, aby konkurować ze stosowanymi dotychczas technologiami.
W literaturze wymienia się również jako katalizujące reakcję przegrupowania Beckmanna kwasowe ciecze jonowe z pośród których jako najaktywniejsze można wyróżnić wodorosiarczanowe ciecze jonowe (R. Turgis i inni, ChemSusChem, 2010, 3, 1403), tetrafluoroboranowe (S. Guo i inni, Green Chem., 2006, 8, 296), azotanowe (V) oraz ciecze jonowe funkcjonalizowane grupą SO3H w kationie (X. Liu i inni, Helv. Chim. Acta, 2009, 92, 1014).
Przykładowy sposób otrzymywania amidów z wykorzystaniem cieczy jonowych katalizujących proces opisano w polskim patencie PL231053, gdzie amidy są wytwarzane w obecności 5-1000% molowych protycznej wodorosiarczanowej cieczy jonowej opartej o oligomeryczny anion o wzorze ogólnym 2 [X]+[(HSO4)(H2SO4)x- gdzie x = 0, 1, 2 lub 3, a X oznacza kation N-alkiloimidazoliowy (N-Aim), N,NN-trialkiloamoniowy (tAa), orto-alkilopirydyniowy (o-Apir), meta-alkilopirydyniowy (m-Apir), para-alkilopirydyniowy (p-Apir), N-alkilopirolidyniowy (Rpyr), gdzie alkil oznacza łańcuch węglowodorowy zbudowany z 1-20 atomów węgla, w temperaturze 50-130°C w czasie 5 minut - 24 h. Produkt końcowy jest ekstrahowany z warstwy cieczy jonowej octanem etylu i suszony.
Większość cieczy jonowych, opisanych w literaturze, w procesie przegrupowania Beckmanna generuje trudności związane z wydzielaniem produktu, czy też długim czasem reakcji, bądź ceną tego katalizatora.
Stąd, pomimo tego, że w literaturze niepatentowej opisano wiele cieczy jonowych aktywnych w procesie przegrupowania Beckmanna, zaledwie tylko kilka stanowi przedmiot patentów m.in. ciecze
PL 238 346 B1 jonowe zawierające grupy chlorosulfonowe (CN1919834 (A), aminokwasowe ciecze jonowe (TW201010968 (A), CN101684076 (A) czy protyczne wodorosiarczanowe ciecze jonowe oparte o oligomeryczny anion opisany powyżej w patencie PL231053.
Stwierdzono nieoczekiwanie, podczas prowadzonych prac badawczych, że przy użyciu melaminy do wytworzenia protycznej cieczy jonowej opartej o oligomeryczny anion możliwe jest, po zakończonym procesie przegrupowania Beckmanna, wytrącenie soli maleminy poprzez dodanie wody, co pozwala na ponowne jej użycie w procesie syntezy protycznej cieczy jonowej. Użycie protycznej cieczy jonowej opartej na melaminie w procesie przegrupowania Beckmanna powoduje, że nie jest konieczne zobojętnianie produktów przegrupowania, co pozwala na wyeliminowanie produktu ubocznego w postaci siarczanu amonu.
Istota sposobu otrzymywania laktamów w reakcji przegrupowania Beckmanna oksymu o wzorze ogólnym 1, katalizowanego protyczną cieczą jonową, gdzie gotowy produkt ekstrahuje się z warstwy cieczy jonowej według wynalazku polega na tym, że stężony kwas siarkowy o stężeniu od 96 do 98% łączy się z melaminą, przy stosunku molowym melaminy do kwasu wynoszącym od 1:1 do 1:12, całość miesza się w temperaturze od 60°C do 150°C, następnie suszy pod próżnią do uzyskania homogenicznej cieczy jonowej o wzorze ogólnym 2, opartej o oligomeryczny anion o wzorze [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)x]-, gdzie x = 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 i gdzie kation stanowi melamina, po czym tak powstałą protyczną ciecz jonową łączy się z oksymem o wzorze ogólnym 1, gdzie n = 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, w stosunku molowym od 0,5:1 do 1,5:1 protycznej cieczy jonowej do oksymu, korzystnie w stosunku 1:1, oraz ewentualnie z rozpuszczalnikiem organicznym o temperaturze wrzenia powyżej 70°C, w ilości od 0 ml do 100 ml rozpuszczalnika na 1 g oksymu, następnie całość miesza się w zakresie temperatur od 70 do 130°C, korzystnie w 110°C, po czym z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się znanymi metodami rozpuszczalnik organiczny, jeżeli był wcześniej wprowadzany, a do pozostałej mieszaniny dodaje się od 50 ml do 500 ml wody na 1 g oksymu dla wytrącenia osadu zawierającego sól melaminy, następnie znanymi metodami osad ten separuje się, suszy i zawraca do etapu syntezy cieczy jonowej, z pozostałej cieczy ekstrahuje się znanymi metodami produkt końcowy.
Korzystnie w sposobie według wynalazku jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się toluen, cykloheksan, lub inny rozpuszczalnik należący do grupy węglowodorów alifatycznych.
Zaletą prowadzenia procesu otrzymywania laktamów w reakcji przegrupowania Beckmanna oksymu o wzorze ogólnym 1, katalizowanego protyczną cieczą jonową, jest według wynalazku uzyskanie w krótkim czasie wysokich wydajności procesu, rzędu od 50% do 95%, z równoczesną wysoką selektywnością produktu. Dodatkowo, dzięki niskiej rozpuszczalności melaminy w wodzie w temperaturze do 25°C, po zakończonym procesie możliwe jest wytrącenie soli wyłącznie poprzez dodatek taniej wody jako czynnika separującego sól z mieszaniny poreakcyjnej. W ten sposób eliminuje się wysoce kosztochłonny i energochłonny etap neutralizacji produktu, konieczny podczas syntezy laktamu z zastosowaniem konwencjonalnego katalizatora - stężonego kwasu siarkowego bądź oleum, przy czym eliminuje się równocześnie tworzenie produktu ubocznego.
Istotnym jest również, że wydzielanie produktu końcowego w sposobie prowadzonym według wynalazku ogranicza się jedynie do: a) etapu separacji rozpuszczalnika (jeżeli jest wykorzystywany w układzie) i melaminy, lub jej soli z mieszaniny poreakcyjnej, a następnie b) do wykorzystywanego powszechnie etapu ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym pozostałej cieczy. Taki sposób wydzielania produktu końcowego, oraz możliwość zawrócenia i ponownego użycia soli melaminy w etapie syntezy cieczy jonowej, a następnie wykorzystania jej w procesie otrzymywania laktamów w reakcji przegrupowania Beckmanna odpowiednich oksymów, wyraźnie wpływa na zwiększenie ekonomiki procesu, przy równoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności procesu.
Przedmiot wynalazku wyjaśniono na poniższych przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Do kolby o pojemności 25 ml wprowadza się 1 g melaminy, następnie mieszając, wkrapla się powoli kwas siarkowy w ilości 6,27g, otrzymując protyczną, wodorosiarczanową ciecz jonową [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)7]-. Ciecz jonową miesza się pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 80°C przez 24 godziny, aż do uzyskania homogenicznej cieczy jonowej.
Do kolby o pojemności 10 ml wprowadza się 0,05 g oksymu cykloheksanonu, 0,412 g, przygotowanej w pierwszym etapie cieczy jonowej [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)7]-, zachowując stosunek molowy substratów jak 1:1 oraz 1 ml oktanu. Roztwór miesza się w 110°C przez 10 minut. Po tym czasie, oktan oddziela się od pozostałej mieszaniny reakcyjnej, do której dodaje się następnie 25 ml wody. Powstały
PL 238 346 B1 osad odsącza się, a kaprolaktam ekstrahuje się z fazy wodnej chlorkiem metylenu (8 x 20ml). Po odparowaniu chlorku metylenu otrzymuje się produkt z wydajnością 90%. Odsączony osad, który zawiera sól melaminy, poddaje się dalszej obróbce. Po wysuszeniu w temperaturze 40°C, zawraca się go do etapu syntezy cieczy jonowej.
P r z y k ł a d 2
Do kolby o pojemności 25 ml wprowadza się 1 g melaminy, następnie mieszając, wkrapla się powoli kwas siarkowy w ilości 9,29 g, otrzymując protyczną, wodorosiarczanową ciecz jonową [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)n]-. Ciecz jonową miesza się pod próżnią w temperaturze 80°C minimum przez 24 godziny, aż do uzyskania homogenicznej cieczy jonowej.
Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się 0,1 g oksymu cyklododekanonu, 5 ml toluenu oraz 0,977 g (1,5:1 molowo) cieczy jonowej [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)n]-, zachowując stosunek molowy substratów: 1,5:1. Zawartość kolby miesza się w 70°C przez 120 minut. Po tym czasie do mieszaniny reakcyjnej dodaje się 25 ml wody, osad odsącza się, a dodekalaktam ekstrahuje się z fazy wodnej chlorkiem metylenu (6 x 40 ml). Po odparowaniu chlorku metylenu otrzymuje się produkt z wydajnością 70%. Odsączony osad który zawiera przede wszystkim sól melaminy, poddaje się dalszej obróbce.
Po wysuszeniu w temperaturze 60°C, zawraca się go do etapu syntezy cieczy jonowej.
P r z y k ł a d 3
Do kolby o pojemności 50 ml wprowadza się kwas siarkowy w ilości 6,27 g, a następnie mieszając wprowadza się 1 g melaminy, otrzymując protyczną, wodorosiarczanową ciecz jonową [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)7]-. Ciecz jonową miesza się pod próżnią w temperaturze 80°C minimum przez 24 godziny, aż do uzyskania homogenicznej cieczy jonowej.
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,1 g oksymu cyklopropanonu, 2,5 ml cykloheksanonu oraz 8,871 g cieczy jonowej [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)7]-, zachowując stosunek molowy substratów: 1,25:1. Zawartość kolby miesza się w 130°C przez 30 minut. Po tym czasie do mieszaniny reakcyjnej dodaje się 25 ml wody, osad odsącza się. Odsączony osad który zawiera przede wszystkim sól melaminy, poddaje się dalszej obróbce. Po wysuszeniu w temperaturze 60°C, zawraca się go do etapu syntezy cieczy jonowej. Betalaktam ekstrahuje się z fazy wodnej chlorkiem metylenu (6 x 40 ml). Po odparowaniu chlorku metylenu otrzymuje się produkt z wydajnością 80%.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych, w reakcji przegrupowania Beckmanna oksymu o wzorze ogólnym 1, katalizowanego protyczną cieczą jonową, gdzie gotowy produkt ekstrahuje się z warstwy cieczy jonowej znamienny tym, że stężony kwas siarkowy o stężeniu 96-98% łączy się z melaminą, przy stosunku molowym melaminy do kwasu wynoszącym od 1:1 do 1:12 i miesza w temperaturze od 60°C do 150°C, następnie całość suszy pod próżnią do uzyskania homogenicznej cieczy jonowej o wzorze ogólnym 2, opartej o oligomeryczny anion o wzorze [melamina]+[(HSO4)(H2SO4)7]-, gdzie x = 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 i gdzie kation stanowi melamina, po czym tak powstałą protyczną ciecz jonową łączy się z oksymem o wzorze ogólnym 1, gdzie n = 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12,13 w stosunku molowym od 0,5:1 do 1,5:1, oraz ewentualnie z rozpuszczalnikiem organicznym posiadającym temperaturę wrzenia powyżej 70°C, w ilości od 0 ml do 100 ml rozpuszczalnika na 1 g oksymu, następnie całość miesza się w zakresie temperatur od 70 do 130°C, po czym z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się znanymi metodami rozpuszczalnik organiczny, jeżeli był wcześniej wprowadzany, a do pozostałej mieszaniny dodaje się od 50 ml do 500 ml wody na 1 g oksymu dla wytrącenia osadu zawierającego sól melaminy, następnie znanymi metodami osad ten separuje się, suszy i zawraca do etapu syntezy cieczy jonowej, zaś po wytrąceniu osadu, z pozostałej cieczy ekstrahuje się znanymi metodami produkt końcowy.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym że protyczna ciecz jonowa jest łączona z odpowiednim oksymem reprezentowanym przez ogólny wzór 1 w stosunku 1:1.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym że protyczną ciecz jonową miesza się z odpowiednim oksymem reprezentowanym przez ogólny wzór 1 w temperaturze 110°C.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się toluen, cykloheksan, lub inny rozpuszczalnik należący do grupy węglowodorów alifatycznych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430900A PL238346B1 (pl) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430900A PL238346B1 (pl) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430900A1 PL430900A1 (pl) | 2021-02-22 |
| PL238346B1 true PL238346B1 (pl) | 2021-08-09 |
Family
ID=74647721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430900A PL238346B1 (pl) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238346B1 (pl) |
-
2019
- 2019-08-19 PL PL430900A patent/PL238346B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL430900A1 (pl) | 2021-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kaur et al. | Beckmann rearrangement catalysis: a review of recent advances | |
| Gui et al. | A novel task-specific ionic liquid for Beckmann rearrangement: a simple and effective way for product separation | |
| JP5340269B2 (ja) | イオン性液体中でラクタムを製造する方法 | |
| EP2173800B1 (en) | Ionic liquid solvents and a process for the depolymerization of polyamides | |
| PL238346B1 (pl) | Sposób otrzymywania laktamów w środowisku cieczy jonowych | |
| RU2101278C1 (ru) | Способ превращения кетоксима или альдоксима в соответствующий амид | |
| JP2009298755A (ja) | 芳香族ポリアミンの製造方法 | |
| KR100459817B1 (ko) | 수성혼합물로부터ε-카프로락탐의분리방법 | |
| US6489474B1 (en) | Process for producing amide compound | |
| US3016376A (en) | Process of separating epsiloncaprolactam | |
| JP2010018534A (ja) | ポリイソシアネートの製造方法 | |
| JP2001302602A (ja) | アミド化合物の製造方法 | |
| EP0215964B1 (en) | Process for preparing cyclic urea derivatives | |
| KR100362542B1 (ko) | 1,3-디옥소레인의제조방법 | |
| JP2001302603A (ja) | アミド化合物の製造方法 | |
| PL231053B1 (pl) | Sposób otrzymywania amidów | |
| RU2156234C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| WO2014102106A1 (en) | Steam stripping inorganic process liquid discharged from hpo® extraction section and utilizing heat of condensation | |
| JP2003128638A (ja) | アミド化合物の製造方法 | |
| JP2003238520A (ja) | スルホン酸の製造方法及びそれを利用したアミド化合物の製造方法 | |
| US3016287A (en) | Process of separating lactams | |
| US3391137A (en) | Process for preparing omega-lactams | |
| ES2594501B2 (es) | Nuevo procedimiento de síntesis de E-caprolactama | |
| SU450471A1 (ru) | Способ получени изопрена | |
| Akbaria et al. | Copolymer p-toluenesulfonic acid: an efficient catalyst for synthesis of tetrahydrobenzo [a] xanthenes-11-one derivatives |