PL88979B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 2-(P- cyjanoetylo)-N-podstawionych imidów aldehydu octowe¬ go na drodze reakcji N-podstawionych imidów aldehydu octowego z akrylonitrylem w fazie cieklej i w podwyzszo¬ nej temperaturze.W wyniku tej znanej reakcji opisanej w opisie patento¬ wym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2768962, atomy wodoru grupy metylowej imidu aldehyduoctowegozostaja podstawione przez grupy fl-cyjanoetylowe. W celu podsta¬ wienia jednego atomu wodoru przez grupe P-cyjanoetylo- wa znana reakcje prowadzi sie z korzystna wydajnoscia, w sposób opisany w opisie patentowym RFN nr 2005515.Podczas reakcji akrylonitrylu z N-podstawionym imi- dem aldehydu octowego powstaje jednak, obok produktu glównego, równiez odpowiedni N-podstawiony imid alde¬ hydu krotonowego. Na przyklad podczas reakcji N-cyklo- heksyloimidu aldehydu octowego z akrylonitrylem po¬ wstaje czesciowo N-cykloheksyloimid aldehydu krotono¬ wego. Produkt uboczny, imid aldehydu krotonowego, ma wprawdzie pewna wartosc, ale tym mniejsza, im wyzsze sa koszty wytwarzania produktu podstawowego. Zmniejsze¬ nie ilosci imidu aldehydu krotonowego wytworzonego w znanym procesie reakcyjnym ma wiec istotne znaczenie.W sposobie wedlug wynalazku reakcje akrylonitrylu z N-podstawionym imidem aldehydu octowego prowadzi sie w fazie cieklej tak, aby znacznie ograniczyc ilosc ubocznie wytwarzanego odpowiedniego N-podstawionego imidu aldehydu krotonowego. Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci co najmniej jednego zwiazku, takiego jak tlenek lub wodoro- tlenek metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych albo sól metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych z kwasem o stalej dysocjacji nizszej od 10 5.Jako zwiazki ograniczajaceilosc wytworzonegoproduk¬ tu ubocznego, czyli imidu aldehydu krotonowego stosuje sie korzystnie wodorotlenek i weglan sodowy, wodorotle¬ nek i weglan potasowy oraz wodorotlenek i weglan barowy.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie wyzej wymie¬ nione zwiazki metali alkalicznych i ziem alkalicznych w ilosci 0,001-50 milimoli, korzystnie 0,01-10 milimoli na 1 mol imidu aldehydu octowego. Reakcje akrylonitrylu z imidem aldehydu octowego sposobem wedlug wynalazku korzystnie prowadzi sie z imidem aldehydu octowego za¬ wierajacym juz zadana ilosc zwiazku metalu alkalicznego i metali ziem alkalicznych, co jest bardziej wskazane, anizeli dodawanie zwiazku nieorganicznego do mieszani¬ ny reakcyjnej.Reakcje sposobem wedlug wynalazku ewentualnie pro¬ wadzi sie w rozpuszczalniku, korzystnie w rozpuszczalni¬ ku niepolarnym, poniewaz rozpuszczalniki polarne nieko¬ rzystnie wplywaja na wydajnosc reakcji. Jako rozpusz¬ czalniki niepolarne korzystnie stosuje sie weglowodory aromatyczne, alifatyczne i cykloalifatyczne, zwlaszcza to¬ luen, benzen, ksylen, pseudokumen i dekaline. W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie rózne kombinacje rozpusz¬ czalników niepolarnych i zwiazki metalu alkalicznego i ziem alkalicznych, korzystnie toluen z weglanem potaso¬ wym i/albo weglanem sodowym.Temperatura, stosunek molowy pomiedzy akrylonitry- 8897988 979 3 lem i imidem aldehydu octowego oraz stopien przereago- wania akrylonitrylu w reakcji prowadzonej sposobem we¬ dlug wynalazku moga sie zmieniac. Zaleza one od tego, jaka pochodna cyjanoetylowa wytwarza sie. Na przyklad przy otrzymywaniu jako produktu reakcji jednocyjanoety- lowego imidu aldehydu octowego, korzystnie stosuje sie mniej niz 1 mol akrylonitrylu na 1 mol imidu aldehydu octowego, a reakcje prowadzi sie w temperaturze 70- 200°C.Otrzymana mieszanine poreakcyjna rozdziela sie za po¬ moca destylacji frakcjonowanej. Destylacje danej frakcji korzystnie prowadzi sie w obecnosci obojetnego rozpusz¬ czalnika o temperaturze wrzenia lezacej pomiedzy tempe¬ ratura wrzenia oddestylowanej frakcji i temperatura wrze¬ nia pozostalej cieczy. Na przyklad N-cykloheksyloimid aldehydu octowego i N-eykloheksylo-Y-eyjanoimid alde¬ hydu maslowego rozdziela sie w obecnosci pseudokumenu albo dekaliny.Proces rozdzialu przebiega wówczas korzystniej i rów¬ noczesnie wskutek rozcienczenia mieszaninyporeakcyjnej poprawia sie stabilnosc termiczna produktu reakcji.Przyklad I. W kolbie o pojemnosci 5 1 wyposazonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna umieszcza sie 1250 g N- cykloheksyloimidu aldehydu octowego, 600 g toulenu i 7 g weglanu potasowego. Mieszanine ogrzewa sie w atmosfe¬ rze azotu, mieszajac, do temperatury 110°C, po czym w cia¬ gli 5 minut dodaje sie 265 g akrylonitrylu stabilizowanego 0,5 g hydrochinonu i stale mieszajac, utrzymuje w podanej temperaturze w ciagu nastepnych 2 godzin. Nastepnie z mieszaninyporeakcyjnej oddestylowuje sie w temperatu¬ rze okolo 85°C i pod cisnieniem 350 mm Hg 204 g nieprzere- agowanego akrylonitrylu i 268 g toulenu. Do pozostalosci dodaje sie 900 g dekaliny i oddestylowuje sie pod obnizo¬ nym cisnieniem pozostala ilosc toulenu, 10 gcykloheksylo- aminy ó temperaturze wrzenia 71-73°Cpod cisnieniem 100 mm Hg, 1105 g N-cykloheksyloimid aldehydu octowego o temperaturze wrzenia 42-43°C pod cisnieniem 12 mm Hg i 475 g delikaliny o temperaturze wrzenia 53-56°C pod cisnieniem 10 mm Hg. Po przesaczeniu pozostalosci podes¬ tylacyjnej otrzymujesie 615 gmieszaniny, w której znajdu¬ je sie 1,3% wagowych N-cykloheksyloimidu aldehydu kro- tonowego i 28,7% wagowych N-cykloheksylo- y -cyjanoi- midu aldehydu maslowego, co stwierdzono za pomoca gazowej analizy chromatograficznej. Ostatni zwiazek otrzymuje sie z wydajnoscia 86,1% w przeliczeniu na akrylonitryl i 84,8% w przeliczeniu na N-cykloheksyloi¬ mid aldehydu octowego.Przyklad porównawczy. Mieszanine 1250 g N-cy¬ kloheksyloimidu aldehydu octowego i 750 g toulenu wpro¬ wadza sie do kolby opojemnosci 51 wyposazonej w miesza¬ dlo i chlodnicezwrotnai ogrzewa mieszajac, do temperatu¬ ry 110°C w atmosferze azotu. Nastepnie dodajesie, miesza¬ jac mieszanine 265 g akrylonitrylu i 0,5 g hydrochinonu w ciagu 4 minut, po czym utrzymuje sie nadal mieszanine reakcyjna w temperaturze 110°C w ciagu 2 godzin. Z mie¬ szaniny poreakcyjnej oddestylowuje sie w temperaturze okolo 85°Cipod cisnieniem 350 mm Hg 199 g nieprzereago- wanego akrylonitrylu i 240 g toulenu. Do pozostalosci dodaje sie 1000 g dekaliny i oddestylowuje pod obnizonym cisnieniem reszte toluenu, 41 g cykloheksyloaminy o tem¬ peraturze wrzenia 71-73°C podcisnieniem 100 mm Hg, 948 g N-cykloheksyloimidu aldehydu octowego o temperatu¬ rze wrzenia 42-43°C pod cisnieniem 12 mm Hg i 407 g dekaliny o temperaturzy wrzenia 53-56°C pod cisnieniem mm Hg. W pozostalosci podestylacyjnej znajduje sie 4 7,8% wagowych N-cykloheksyloimidu aldehydu krotono- wego i 22,3% wagowych N-cykloheksylo- y -cyjanoimidu aldehydu maslowego. Ostatni zwiazek otrzymujesiez wy dajnoscia 91% w przeliczeniu na akrylonitryl i 47% w przeliczeniu na N-cykloheksyloimid aldehydu octo¬ wego.Przyklad II. Roztwór 1250 g N-cykloheksyloimidu al¬ dehydu octowego w 950 g benzenu miesza sie bardzo intensywnie w atmosferze azotu z roztworem 10 g wodo- rotlenku sodowego w 10 g wody w ciagu 1 godziny, utrzy¬ mujac mieszanine w temperaturze 25°C. Po oddzieleniu warstwy wodnej roztwór N-cykloheksyloimidu aldehydu octowego suszy sie za pomoca destylacji azeotropowej pod cisnieniem atmosferycznym, oddestylowujac okolo 250 ib g benzenu. Stezenie sodu w wysuszonym roztworze N-cy¬ kloheksyloimidu aldehydu octowego wynosi 20 czesci wa¬ gowych m milion. Przygotowany w wyzej opisany sposób roztwór N-cykloheksyloimidu aldehydu octowego w ben* zenie umieszcza sie w kolbie o pojemnosci 51 wyposazonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna, ogrzewa w atmosferze azotu do temperatury 100-103°C, dodaje, mieszajac, 265 g akrylonitrylu i 0,5 g hydrochinonu w ciagu 10 minut i utrzymuje, stale mieszajac, w temperaturze 100-103°C w ciagu nastepnych 3 godzin. Nastepnieoddestylowuje sie w temperaturze okolo 85°C i pod cisnieniem atmosferycz¬ nym 213 g nieprzereagowanego akrylonitrylu i czesc ben¬ zenu. Do pozostalosci dodaje sie 900 g pseudokumenu i od* destylowuje pod obnizonym cisnieniem reszte benzenu, 9 g cykloheksyloaminy, 1122 g N-cykloheksyloimidu aide- hydu octowego i czesc pseudokumenu. Jako pozostalosc otrzymuje sie 528 g roztworu, w którym znajduje sie 0,8% wagowych N-cykloheksyloimidu aldehydu krotonowego i 30,4% wagowych N-cykloheksylo- y -cyjanoimidu alde¬ hydu maslowego. Wydajnosc z jaka otrzymuje sie ten ostatni zwiazek wynosi 92% w przeliczeniuna akrylonitryl i 88% w przeliczeniu na N-cykloheksyloimid aldehydu octowego.Przyklad III. Do kolby o pojemnosci 5 1 wyposazonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna wprowadza sie 1600 40 g toluenu, a nastepnie w temperaturze 20-25°C oraz w at¬ mosferze azotu dodajesie 704 g aldehyduoctowegow ciagu minut. Równoczesnie z aldehydem octowym równiez w ciagu 30 minut dodaje sie 1584 g cykloheksyloaminy.Nastepnie oddziela sie utworzona warstwe w ilosci 186 45 g od warstwy toluenowej, po czym roztwór toluenowy miesza sie z 50 g wodnegoroztworuwodorotlenku sodowe¬ go (50% wagowych) w ciagu 30 minut i oddziela wydzielo¬ na po wylaczeniu mieszadla warstwe wodna w ilosci 72 g.Oddzielony roztwór toluenowy poddajesie destylacji azeo- 50 tropowej pod cisnieniem atmosferycznym otrzymujac 608 g destylatu. Pozostaly roztwór w ilosci 3050 g, zawierajacy 63,6% wagowych sodu na milion, ogrzewa sie w kolbie o pojemnosci 5 1 wyposazonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna, watmosferze azotu, do temperatury 114°C i doda- 55 je, mieszajac, 266 g akrylonitrylu w ciagu nastepnych 10 minut. Mieszanine reakcyjna utrzymuje sie w temperatu¬ rze 114°Cw ciagu nastepnych 90 minut, po czym oddestylo¬ wuje sie z niej w temperaturze okolo 85°C i pod cisnieniem okolo J50 mm Hg 197,7 gnieprzereagowanego akrylonitry- 60 lu i czesc toluenu. Po dodaniu do pozostalosci 1000 g pseu¬ dokumenu oddestylowuje sie pod obnizonym cisnieniem reszte toluenu, 8 g cykloheksyloaminy, 1768 g N-cyklohe¬ ksyloimidu aldehydu octowego i czesc pseudokumenu.Otrzymany jako pozostalosc roztwór w ilosci 587 g zawiera 65 1,8% wagowych N-cykloheksyloimidu aldehydu krotono-5 wego i 34,3% wagowych N-cykloheksylo-y-cyjanoimidu aldehydu maslowego. Ten ostatni zwiazek otrzymuje sie z wydajnoscia 89% w przeliczeniu na akrylonitryl i 82% w przeliczeniu na N-cykloheksylomid aldehydu octowego.Przyklad IV.Wautoklawieo pojemnosci 51, wyposazo¬ nego w mieszadlo umieszcza sie 1188 g N-III rz. butyloimi- du aldehydu octowego, 265 g akrylonitrylu, 1 g hydrochi¬ nonu i 8 g wodorotlenku barowego. Mieszanine reakcyjna znajdujaca sie w atmosferze azotuogrzewasie do tempera¬ tury 90°C i utrzymuje w tej temperaturze,mieszajac, w cia¬ gu nastepnych 2 godzin. Nastepnie autoklaw podlacza sie do aparatury destylacyjnej i powoli obniza cisnienie panu¬ jace w autoklawie do cisnienia atmosferycznego, po czym w temperaturze 60°C oddestylowuje sie 4 gIII rz. butyloa- miny, a pod cisnieniom 450 mm Hg i w temperaturze 60°C mieszanine 1007 g rlitprzertagowanego N-IIt rz,«butyloi- midu aldehydu octowego i 222 g nleprzereagowanego akrylonitrylu. Oddzielona pod obnizonym cisnieniem mie¬ szanina moze byc wykorzystana do syntezy nastepnej po¬ rcji produktu. Po przesaczeniu pozostalosci podestylacyj¬ nej otrzymuje sie 134 g cieczy, która zwiera 5,6% wago¬ wych N-III rz.-butyloimidu aldehydu krotonowego i 84,4% wagowych N-III rz.butylo- y -cyjanoimidu aldehydu ma¬ slowego. Ten ostatni zwiazek otrzymuje sie z wydajnoscia 92% w przeliczeniu na akrylonitryl i 81% w przeliczeniu na N-III rz.-butyloimid aldehydu octowego. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania 2-((i-cyjanoetylo)N-pods- tawionych imidów aldehydu octowego na drodze reakcji 1979 N-podstawionych imidów aldehydu octowego z akryloni¬ trylem w fazie cieklej i w podwyzszonej temperaturze, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci, co najmniej jednego zwiazku, takiegojaktlenek lub wodorot- * lenek metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych albo sól metalu alkalicznego lub metaluziem alkalicznych z kwasem o stalej dysocjacji nizszej od 10 *.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci co najmniej jednego zwiazku takiego jak wodorotlenek sodowy, wodorotlenek potaso¬ wy, wodorotlenek barowy,weglan sodowy, weglan potaso¬ wy lub weglan barowy.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na 1 mol 15 imidu aldehydu octowego stosuje lie 0,01-10 miliomoli zwiazków metali alkalicznych i metali ziemi alkalicznych.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje wyjsciowa stosuje sie imid aldehydu octowego 20 zawierajacy juz zadana ilosc zwiazków metali alkalicz¬ nych i metali ziem alkalicznych.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym* ze rakacje prowadzi sie w srodowisku niepolarnego rozpuszczalnika.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako niepolarny rozpuszczalnik stosuje sie benzen, toluen, ksy¬ len, dekaline albo pseudokumen.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako niepolarny rozpuszczalnik stosuje sie toluen w obecnosci 30 weglanu potasowego i/albo weglanu sodowego. PL