RU2024494C1 - Process for preparing n-isobornylacrylamide - Google Patents
Process for preparing n-isobornylacrylamideInfo
- Publication number
- RU2024494C1 RU2024494C1 SU5012922A RU2024494C1 RU 2024494 C1 RU2024494 C1 RU 2024494C1 SU 5012922 A SU5012922 A SU 5012922A RU 2024494 C1 RU2024494 C1 RU 2024494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amide
- solution
- camphene
- extract
- acrylonitrile
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения N-изоборнилакриламида реакцией камфена с акрилонитрилом в присутствии серной кислоты. The invention relates to a method for producing N-isobornylacrylamide by reaction of camphene with acrylonitrile in the presence of sulfuric acid.
N-изоборнилакриламид может быть использован как мономер для получения полимерных композиций для покрытия полиолефинов с хорошей адгезией [1], как сшивающий агент [2]. Кроме того, он является промежуточным продуктом производства N-изоборниламина, который используется для получения лекарственных препаратов [3,4]. N-isobornyl acrylamide can be used as a monomer to obtain polymer compositions for coating polyolefins with good adhesion [1], as a crosslinking agent [2]. In addition, it is an intermediate product of the production of N-isobornylamine, which is used to obtain drugs [3,4].
Известен способу получения N-изоборнилакриламида реакцией камфена с 2 молями акрилонитрила в присутствии четырех молей серной кислоты в среде пятидесятикратного избытка уксусной кислоты [3]. По этому способу реакционную массу перемешивают в течение 20 ч при комнатной температуре, после чего выливают в холодную воду. Продукт экстрагируют хлороформом, раствор упаривают и выпавший в осадок амид перекристаллизовывают из гексана. A known method of producing N-isobornylacrylamide by the reaction of camphene with 2 moles of acrylonitrile in the presence of four moles of sulfuric acid in a medium of fifty-fold excess of acetic acid [3]. According to this method, the reaction mass is stirred for 20 hours at room temperature, after which it is poured into cold water. The product was extracted with chloroform, the solution was evaporated, and the precipitated amide was recrystallized from hexane.
К недостаткам этого способа относятся длительность синтеза, потери амида вследствие экстракции его из кислого раствора и низкое качество получаемого продукта, выражающееся в том, что амид даже после перекристаллизации из органического растворителя - гексана имеет коричневую подцветку, что ограничивает возможности использования его как мономера. Количество окрашенных примесей оценивали по оптической плотности раствора амида в диметилформамиде с концентрацией 5% при длине волны 400 нм. The disadvantages of this method include the duration of the synthesis, the loss of amide due to extraction from an acid solution and the low quality of the resulting product, which is expressed in the fact that the amide, even after recrystallization from an organic solvent, hexane, has a brown color, which limits its use as a monomer. The amount of colored impurities was evaluated by the optical density of a solution of amide in dimethylformamide with a concentration of 5% at a wavelength of 400 nm.
Целью изобретения является сокращение времени синтеза, снижение потерь амида при выделении и очистке и повышение качества получаемого продукта. The aim of the invention is to reduce the synthesis time, reduce amide losses during isolation and purification and improve the quality of the resulting product.
Поставленная цель достигается тем, что реакцию проводят при молярном соотношении реагентов, близком к стехиометрическому, а именно камфен: акрилонитрил: серная кислота: уксусная кислота = 1:(1-1,1):(1,2-1,3):(3-3,5) при 45-55оС в течение 4-6 ч, затем реакционную массу нейтрализуют водным раствором щелочи до рН 11,0-12,0, а экстракт амида в органическом растворителе - толуоле - промывают водным раствором диэтаноламина с концентрацией 40-60% при объемном соотношении раствор диэтаноламина: экстракт амида 1: (5-20). This goal is achieved by the fact that the reaction is carried out at a molar ratio of reactants close to stoichiometric, namely camphene: acrylonitrile: sulfuric acid: acetic acid = 1: (1-1.1) :( 1.2-1.3) :( 3-3.5) at 45-55 ° C for 4-6 hours, then the reaction mass is neutralized with an aqueous alkali solution to a pH of 11.0-12.0, and the amide extract in an organic solvent, toluene, is washed with an aqueous solution of diethanolamine with a concentration of 40 -60% at a volume ratio of diethanolamine: amide extract 1: (5-20).
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in this technical field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
К смеси концентрированной серной и уксусной кислоты, охлажденной до 15оС, прибавляют акрилонитрил при температуре не выше 20оС. Раствор камфена в уксусной кислоте прибавляют к этой же смеси порциями при температуре не выше 30оС. Затем реакционную массу перемешивают при температуре 45-55оС в течение 4-6 ч. После чего смесь нейтрализуют раствором щелочи до рН = 11,0-12,0. Амид из смеси экстрагируют органическим растворителем - толуолом, а экстракт промывают водным раствором диэтаноламина с концентрацией 40-60% при объемном соотношении раствор диэтаноламина: экстракт амида 1:5 - 20. Acrylonitrile is added to a mixture of concentrated sulfuric and acetic acid cooled to 15 ° C at a temperature not exceeding 20 ° C. A solution of camphene in acetic acid is added to the same mixture in portions at a temperature not exceeding 30 ° C. Then the reaction mass is stirred at a temperature of 45-55 ° C for 4-6 hours. After that, the mixture is neutralized with an alkali solution to pH = 11.0-12.0. Amide from the mixture is extracted with an organic solvent, toluene, and the extract is washed with an aqueous solution of diethanolamine with a concentration of 40-60% at a volume ratio of diethanolamine solution: amide extract 1: 5 - 20.
Продукт, получаемый при смешении камфена, акрилонитрила, серной кислоты, представляет собой очень вязкую массу. При разбавлении ее 3-3,5 молями уксусной кислоты реакционная масса становится достаточно подвижной для ее перемешивания и транспортировки. The product obtained by mixing camphene, acrylonitrile, sulfuric acid, is a very viscous mass. When diluted with 3-3.5 moles of acetic acid, the reaction mass becomes sufficiently mobile for its mixing and transportation.
Использование в реакции большего, чем 3-3,5 моля количества растворителя, как в прототипе, приводит к снижению скорости реакции, а также к значительным потерям на стадии выделения. Снижение количества растворителя с 50 до 3,0-3,5 молей на 1 моль камфена и одновременное повышение температуры от 20-25оС до 45-55оС позволяет снизить время синтеза с 20 до 4-6 ч. Под временем синтеза имеется в виду время исчерпания камфена до конверсии 99,0%. Выход амида считается по камфену, т.к. он обычно берется в недостатке. Содержание камфена в смеси определяют методом газожидкостной хроматографии нейтрализованной реакционной массы. The use in the reaction of more than 3-3.5 moles of the amount of solvent, as in the prototype, leads to a decrease in the reaction rate, as well as to significant losses at the isolation stage. Reducing the amount of solvent from 50 to 3.0-3.5 moles per 1 mol of camphene and a simultaneous increase in temperature from 20-25 ° C to 45-55 ° C reduces the synthesis time from 20 to 4-6 hours. By the synthesis time we mean the time of exhaustion camphene before the conversion of 99.0%. The amide yield is calculated from camphene, because he is usually taken in shortage. The camphene content in the mixture is determined by gas-liquid chromatography of the neutralized reaction mass.
Снижение количества серной кислоты с 4 до 1,2-1,3 моля на 1 моль камфена и одновременное сокращение времени синтеза с 20 до 4-6 ч позволяет уменьшить вероятность протекания побочных реакций, приводящих к образованию окрашенных примесей в амиде. Reducing the amount of sulfuric acid from 4 to 1.2-1.3 mol per 1 mol of camphene and at the same time reducing the synthesis time from 20 to 4-6 hours can reduce the likelihood of adverse reactions leading to the formation of colored impurities in the amide.
Проведение данной реакции при температуре выше 55оС приводит к сильному осмолению реакционной массы. Окрашенные примеси представляют собой продукты сульфирования и обладают кислотными свойствами. Поэтому целесообразно их связывать основанием. Для выделения амида из реакционной смеси ее нейтрализуют раствором щелочи до рН 11,0-12,0. При снижении рН увеличивается растворимость амида в маточном растворе, т.к. амид представляет собой слабое основание. Кроме того при более низком значении рН в экстракт попадает значительное количество уксусной кислоты, что влечет за собой повышение растворимости примесей в экстрагенте. Увеличение значения рН более 12,0 не приводит к снижению потерь и повышению качества получаемого продукта. Концентрация раствора щелочи подбирается таким образом, чтобы образующаяся при нейтрализации соль находилась в растворе, а не выпадала в осадок вместе с амидом, т.е. это будет усложнять технологию. По сравнению с простым разбавлением реакционной массы водой, где фактически остается кислая среда, образующаяся при нейтрализации соль выталкивает амид из раствора. Таким образом, потери при выделении амида из смеси снижаются. Для удаления оставшихся примесей амид из водного раствора экстрагируют толуолом при 85оС с последующей промывкой экстракта водным раствором диэтаноламина с концентрацией 40-60% в объемном соотношении раствор диэтаноламина:экстракт амида 1:5-20. Использование раствора диэтаноламина с концентрацией, меньшей 40%, не позволяет эффективно очищать амид, поскольку снижается растворимость примесей в растворе. А при концентрации раствора диэтаноламина выше 60% увеличивается растворимость амида в нем, что приводит к потерям амида. Промывка экстракта количеством раствора диэтаноламина, большим 1 объема на 5 объемов экстракта, не приводит к дальнейшему улучшению качества амида. Carrying out this reaction at a temperature above 55 ° C leads to a strong resinification of the reaction mixture. Colored impurities are sulfonated products and have acidic properties. Therefore, it is advisable to bind them with a base. To isolate the amide from the reaction mixture, it is neutralized with an alkali solution to a pH of 11.0-12.0. With a decrease in pH, the solubility of the amide in the mother liquor increases, because amide is a weak base. In addition, at a lower pH value, a significant amount of acetic acid enters the extract, which entails an increase in the solubility of impurities in the extractant. Increasing the pH value of more than 12.0 does not lead to a decrease in losses and an increase in the quality of the resulting product. The concentration of the alkali solution is selected so that the salt formed during neutralization is in solution and does not precipitate with the amide, i.e. this will complicate the technology. Compared with a simple dilution of the reaction mass with water, where the acidic medium actually remains, the salt formed during neutralization pushes the amide out of solution. Thus, losses during the separation of amide from the mixture are reduced. To remove the remaining impurities, the amide from the aqueous solution is extracted with toluene at 85 ° C, followed by washing the extract with an aqueous solution of diethanolamine with a concentration of 40-60% in a volume ratio of diethanolamine: amide extract 1: 5-20. The use of a diethanolamine solution with a concentration of less than 40% does not allow the amide to be purified efficiently, since the solubility of impurities in the solution decreases. And at a concentration of diethanolamine solution above 60%, the solubility of the amide in it increases, which leads to the loss of amide. Washing the extract with an amount of diethanolamine solution greater than 1 volume per 5 volumes of extract does not lead to further improvement in the quality of the amide.
П р и м е р 1 (прототип). Смесь 136 г (0,01М) камфена и 1,06 г (0,02М) акрилонитрила приливают к охлажденной смеси 2,28 мл (0,04М) концентрированной серной кислоты и 30 мл (0,52 М) ледяной уксусной кислоты при перемешивании. Перемешивание продолжают в течение 20 ч при комнатной температуре, после чего смесь выливают в 200 мл холодной воды. N-изоборнилакриламид экстрагируют из смеси хлороформом. Хлороформ упаривают из раствора, выпавший в осадок амид перекристаллизовывают из гексана. Получают 1,01 г амида, т. пл. =137оС, оптическая плотность 5%-ного раствора в диметилформамиде при длине волны 400 нм = 0,96. Выход 49%. PRI me R 1 (prototype). A mixture of 136 g (0.01 M) camphene and 1.06 g (0.02 M) acrylonitrile is added to a cooled mixture of 2.28 ml (0.04 M) concentrated sulfuric acid and 30 ml (0.52 M) glacial acetic acid with stirring . Stirring is continued for 20 hours at room temperature, after which the mixture is poured into 200 ml of cold water. N-isobornylacrylamide is extracted from the mixture with chloroform. Chloroform was evaporated from the solution, the precipitated amide was recrystallized from hexane. Obtain 1.01 g of amide, so pl. = 137 ° C, the optical density of a 5% solution in dimethylformamide at a wavelength of 400 nm = 0.96. Yield 49%.
П р и м е р 2. В реактор помещают 36,6 мл (0,64 М) ледяной уксусной кислоты и 20,55 мл (0,36 М) концентрированной серной кислоты. После охлаждения смеси до 15оС добавляют 16 г (0,3 М) акрилонитрила, поддерживая температуру не выше 20оС. Раствор 37,5 г (0,275 М) камфена в 17,16 мл (0,3 М) ледяной уксусной кислоты добавляют порциями при температуре не выше 30оС. Таким образом, молярное соотношение камфен:акрилонитрил:серная кислота: уксусная кислота = 1:1,1:1,3:3,4. Затем реакционную массу перемешивают при 50оС в течение 5 ч. После чего смесь нейтрализуют 350 г 20%-ного раствора едкого натра до рН=12,0, а амид из смеси экстрагируют 150 мл толуола при 85оС. Экстракт промывают 38 мл 50%-ного водного раствора диэтаноламина, что соответствует объемному соотношению раствор диэтаноламина:экстракт амида 1: 5. Полученный раствор охлаждают и кристаллизуют. Выпавший в осадок амид фильтруют и сушат. Получают 36,43 г амида, выход 64% т.пл.=137оС, светопропускание 5% -ного раствора в диметилформамиде при длине волны 400 нм - 0,03. Example 2 36.6 ml (0.64 M) of glacial acetic acid and 20.55 ml (0.36 M) of concentrated sulfuric acid were placed in a reactor. After cooling the mixture to 15 ° C, 16 g (0.3 M) of acrylonitrile are added, keeping the temperature not higher than 20 ° C. A solution of 37.5 g (0.275 M) camphene in 17.16 ml (0.3 M) of glacial acetic acid is added in portions at a temperature not exceeding 30 ° C. Thus, the molar ratio of camphene: acrylonitrile: sulfuric acid: acetic acid = 1: 1.1: 1.3: 3.4. Then the reaction mass is stirred at 50 ° C for 5 hours. After this, the mixture is neutralized with 350 g of a 20% sodium hydroxide solution to pH = 12.0, and the amide is extracted from the mixture with 150 ml of toluene at 85 ° C. The extract is washed with 38 ml of a 50% aqueous diethanolamine solution, which corresponds to a volume ratio of diethanolamine: amide extract of 1: 5. The resulting solution is cooled and crystallized. The precipitated amide is filtered and dried. 36.43 g of amide are obtained, yield 64% mp = 137 ° C, light transmission of a 5% solution in dimethylformamide at a wavelength of 400 nm is 0.03.
Примеры 3-6 проведены аналогично примеру 2. Examples 3-6 are carried out analogously to example 2.
Данные приведены в таблице. The data are given in the table.
Таким образом, проведение реакции по предлагаемому способу позволяет:
сократить время синтеза с 20 до 4-6 часов;
снизить потери амида при выделении в результате чего повышается выход с 49% до 61,5 - 64,7%;
повысить качество N-изоборнилакриламида, что выражается в снижении оптической плотности 5%-ного раствора амида в диметилформамиде 0,96 до 0,03.Thus, the reaction of the proposed method allows you to:
reduce the synthesis time from 20 to 4-6 hours;
reduce amide losses during isolation, resulting in an increase in yield from 49% to 61.5 - 64.7%;
to improve the quality of N-isobornylacrylamide, which is reflected in a decrease in the optical density of a 5% solution of amide in dimethylformamide from 0.96 to 0.03.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012922 RU2024494C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process for preparing n-isobornylacrylamide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012922 RU2024494C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process for preparing n-isobornylacrylamide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2024494C1 true RU2024494C1 (en) | 1994-12-15 |
Family
ID=21589712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5012922 RU2024494C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process for preparing n-isobornylacrylamide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2024494C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109810011A (en) * | 2019-03-29 | 2019-05-28 | 南京林业大学 | A kind of preparation method of N- isobornyl amide |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5012922 patent/RU2024494C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Патент Великобритании N 1109746, кл. B 2E, 1986. * |
Патент Великобритании N 1467766, кл. B 5N, 1977 Tadashi sasakj и др., Bull of the chem.Soc.of Jap., 1970.v.43, N 4, р.1252-1254. * |
Патент США N 3659015, кл. A 61K 27/00, 1972. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109810011A (en) * | 2019-03-29 | 2019-05-28 | 南京林业大学 | A kind of preparation method of N- isobornyl amide |
CN109810011B (en) * | 2019-03-29 | 2021-09-28 | 南京林业大学 | Preparation method of N-isobornyl acrylamide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111808034A (en) | Method for synthesizing 1,2, 4-triazole-3-methyl carboxylate | |
CN109553550B (en) | Method for synthesizing dihydrooat alkaloid | |
RU2024494C1 (en) | Process for preparing n-isobornylacrylamide | |
US5239077A (en) | Highly pure amidoximes | |
EP0227787B1 (en) | Production of indole alpha-ketoacids from alpha-aminoacid, particularly of indolepyruvic acid | |
SU795460A3 (en) | Method of preparing 2-hydroxyiminophenylacetonitrile | |
CN113307767A (en) | Synthetic method of lenvatinib | |
US4062889A (en) | Preparation of sulfonylureas | |
US4408070A (en) | Pure crystalline racemic sodium parahydroxymandelate, process for its preparation and uses thereof | |
US4650877A (en) | Process for producing 4,5-dihydroxy-2-imidazolidinones | |
US5962740A (en) | Processes for producing 4,6-bis (substituted)phenylazoresorcinols | |
PL91814B1 (en) | ||
US4654177A (en) | Hydroxyalkanesulfonic acids and their derivatives and process for preparing same | |
SU786266A1 (en) | Process for producing 2-benzimidazolylarylketones | |
JPS6143136A (en) | Production of alkali metal salt of alpha-keto acid | |
RU2707176C1 (en) | Method of producing 2,7-bis-[2-(diethylamino)ethoxy]-fluorenone-9 dihydrochloride | |
SU1456404A1 (en) | Method of producing 2-nitroso-1-naphthol | |
RU1825783C (en) | Method of synthesis of -cyanocinnamic acid | |
RU1794940C (en) | Method of methionine copper or zinc salt preparation | |
US3959372A (en) | Glyoxylic acid hydrazide-2-acylhydrazone compounds | |
NO763316L (en) | ||
KR100503267B1 (en) | Method for the preparation of 2-acetyloxy-4-trifluoromethyl benzoic acid | |
JP2931393B2 (en) | Method for producing 2-aminobenzene-1,4-disulfonic acid | |
SU1366513A1 (en) | Method of obtaining monosulfoacids of aromatic amines or salts thereof | |
RU2021250C1 (en) | Method of synthesis of p-hydroxybenzoic acid |