SU454737A3

SU454737A3 - The method of producing acrylamide or methacrylamide

Info

Publication number: SU454737A3
Application number: SU1463552A
Authority: SU
Inventors: Фудзио Мацуда; Тоору Такахаси
Original assignee: Мицуи Тоацу Кемикалз Инкорпорейтед (Фирма)
Priority date: 1969-07-24
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1974-12-25

Description

1one

Изобретение относитс к получению акриламида или метакриламида, которые могут быть широко использованы в химической промышленности и народном хоз йстве.The invention relates to the production of acrylamide or methacrylamide, which can be widely used in the chemical industry and national economy.

Известен двухстадийный способ получени акриламида или метакриламида, заключающийс в том, что акрилонптрил или метакрилонитрил подвергают взаимодействию с гиаролизую .щим агентом - серной кислотой и водой в присутствии катализатора - ингибитора полимеризации при температуре около 97°С с последующей нейтрализацией полученного при этом сульфата акриламида или метакриламида в присутствии катализатора - ингибитора полимеризации и выделением целевого продукта известным способом.A two-stage process for the preparation of acrylamide or methacrylamide is known, which means that acrylonptryl or methacrylonitrile is reacted with hydrogenolysis, sulfuric acid and water, in the presence of a catalyst-polymerization inhibitor at a temperature of about 97 ° C, followed by neutralization of the acrylamide sulfate or methacrylate obtained therewith in the presence of a catalyst - polymerization inhibitor and the selection of the target product in a known manner.

Выход целевого продукта составл ет около 60%; т. лл. 83°С.The yield of the target product is about 60%; m. 83 ° C.

Недостатками известного способа вл етс низкое качество целевого продукта, а также сложность технологического процесса, обусловленна необходимостью применени дополнительного оборудовани дл нейтрализации образующегос в процессе реакции сульфата акриламида или метакриламида.The disadvantages of this method are the low quality of the target product, as well as the complexity of the technological process, due to the need to use additional equipment to neutralize the acrylamide or methacrylamide sulfate formed during the reaction.

С целью устранени указанных недостатков предлагаетс в качестве гидролизующего агента использовать воду или соединение.In order to eliminate these drawbacks, it is proposed to use water or a compound as a hydrolysing agent.

выдел ющее ее, например спирт, а в качестве катализатора - металлосодержащее соединение , включающее или медь Рене , или медь Уильмапа, или восстановленный медныйemitting it, for example, alcohol, and as a catalyst, a metal-containing compound, including either Rene copper or Wilmap copper or reduced copper

катализатор, или медь с носителем, или серебро , или золото, или кобальт, или никель, или палладий, или платину.catalyst, or copper with a carrier, or silver, or gold, or cobalt, or nickel, or palladium, or platinum.

Процесс можно проводить при 25-200°С в услови х повышенного давлени - 300 кг/смThe process can be carried out at 25-200 ° C under pressurized conditions - 300 kg / cm

в среде органического растворител , на-пример метилового спирта. Вы.ход целевого продукта составл ет 35-99%; т. лл. 84,5-85°С. Предлагаемый способ позвол ет упростить технологический процесс за счет исключени in the medium of an organic solvent, for example, methyl alcohol. The yield of the desired product is 35-99%; m. 84.5-85 ° C. The proposed method allows to simplify the process by eliminating

стадии нейтрализации побочного продукта - сульфата акриламида и соответствующего нейтрализационного оборудовани .stages of neutralization of the by-product - acrylamide sulfate and the corresponding neutralization equipment.

Кроме того, предлагаемый способ позвол ет повысить качество целевого продукта.In addition, the proposed method allows to improve the quality of the target product.

Пример 1. В четырехгорлую колбу емкостью 100 мл помещают приблизительно 1 г меди Рене , который подвергают предварительной промывке водой и изопропиловым спиртом, 30,0 г акрилонитрила и 13,3 г изопропилового спирта. После этого в услови х атмосферного давлени приготовленную смесь нагревают до температуры кипени реакционной смеси с применением обратного холодильника в течение 2 час с непрерывным перемешиванием и одновременным нагреванием до 70°С.Example 1. In a 100 ml four-necked flask, approximately 1 g of Rene copper, which is subjected to preliminary washing with water and isopropyl alcohol, 30.0 g of acrylonitrile and 13.3 g of isopropyl alcohol, are placed. Thereafter, at atmospheric pressure, the prepared mixture is heated to the boiling point of the reaction mixture using a reflux condenser for 2 hours with continuous stirring and simultaneous heating to 70 ° C.

После завершени реакции катализатор отфильтровывают и фильтрат выпаривают, в результате чего получают приблизительно 1,5 г белого кристаллического продукта. Его раствор ют в смеси диэтилового эфира с этиловым спиртом с последующей перекристаллизацией .After completion of the reaction, the catalyst is filtered off and the filtrate is evaporated, resulting in approximately 1.5 g of a white crystalline product. It is dissolved in a mixture of diethyl ether and ethyl alcohol, followed by recrystallization.

Полученный белый кристаллический продукт имеет т. пл. 84,5-85С.The resulting white crystalline product has so pl. 84.5-85 ° C.

Пример 2. Процесс провод т аналогично примеру 1, но в качестве катализатора используют 1,1 г меди Рене , которую предварительно промывают водой с последующей лромыБкой этиловым спиртом, 30,0 г а крилонитрила и 10,0 г этилового спирта. После этого смесь .нагревают с применением обратного холодильника в течение 2 час при температуре приблизительно 68°С. Получают 1,2 г акриламида.Example 2. The process is carried out analogously to example 1, but 1.1 g of Rene copper, which is prewashed with water followed by lromo ethanol, 30.0 g of crystalline nitrile and 10.0 g of ethanol, are used as a catalyst. The mixture is then heated using a reflux condenser for 2 hours at a temperature of approximately 68 ° C. 1.2 g of acrylamide are obtained.

nip и мер 3. Процесс провод т аналогично примеру 1, но используют приблизительно 2 г меди Рене , которую после получени промывают водой. Этот катализатор совместно с исходной жидкой реакционной смесью, котора содержит 25,0 г акрилонитрила и 25,0 воды, разделенной на два сло , нагревают с применением обратного холодильника в услови х интенсивного испарени в течение 2 час при реакционной температуре приблизительно 70°С.nip and measures 3. The process is carried out analogously to example 1, but approximately 2 g of Rene copper is used, which, after preparation, is washed with water. This catalyst, together with the initial liquid reaction mixture, which contains 25.0 g of acrylonitrile and 25.0 water, divided into two layers, is heated using a reflux condenser under conditions of intensive evaporation for 2 hours at a reaction temperature of approximately 70 ° C.

В .качестве исходного продукта при этом получено 8,1 г акриламида.As a starting product, 8.1 g of acrylamide was obtained.

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1, но в качестве катализатора используют приблизительно 2 г меди Уильмана, а исходна жидка реакционна смесь включает 25,0 г акрилонитрила и 25,0 г воды. Смесь нагревают с применением обратного холодильника в течение 2 час при 70°С. Получают 2,3 г акриламида.Example 4. The process is carried out analogously to example 1, but approximately 2 g of Uilman copper is used as a catalyst, and the initial liquid reaction mixture comprises 25.0 g of acrylonitrile and 25.0 g of water. The mixture is heated using a reflux condenser for 2 hours at 70 ° C. 2.3 g of acrylamide are obtained.

Пример 5. 125 г азотнокислой меди Си(ЫОз)2-Н2О раствор ют в 1 500 мл воды, после чего раствор нагревают до 80°С. К этому раствору прикапывают 20%-ный водный раствор гидрата о.киси кали дл доведени рН до 9-10. Далее гидрат окиси меди подвергают тщательной промывке гор чей водой, после чего высушивают при 100°С. После этого 10 г гидрата окиси меди загружают в четырехгорлую колбу емкостью 100 мл и подвергают Восстановлению в течение 2 час при 170°С пропусканием потока водорода, расход которого составл ет 300 мл/мип, в результате чего получают катализатор. Далее в колбу, в которой находилс катализатор, представл ющий собой восстановленную медь, загружают исходную жидкую реакционную смесь, котора содержит 25 г акрилонитрила и 25 г воды, с последующим нагреванием смеси с применением обратного холодильника в течение 2 час при 70°С.Example 5. 125 g of copper nitrate Cu (NO) 2-H 2 O are dissolved in 1,500 ml of water, after which the solution is heated to 80 ° C. A 20% aqueous solution of potassium oxide hydrate is added dropwise to this solution to bring the pH to 9-10. Next, the copper oxide hydrate is thoroughly rinsed with hot water, then dried at 100 ° C. Thereafter, 10 g of copper oxide hydrate is loaded into a 100 ml four-necked flask and subjected to a Reduction for 2 hours at 170 ° C by passing a stream of hydrogen that consumes 300 ml / min, resulting in a catalyst. The initial liquid reaction mixture, which contains 25 g of acrylonitrile and 25 g of water, is then loaded into the flask in which the catalyst, which is reduced copper, is placed, followed by heating the mixture using a reflux condenser for 2 hours at 70 ° C.

П р п м е р 6. В холбу, в которой содержитс медно-асбестовый катализатор, загружают жидкую реакционную смесь, котора включает 25 г акрилонитрила и 25 г воды. Приготовленную смесь нагревают с применением обратного холодильника В течение 2 час при 70°С. Получают 3,6 г а.криламида.Example 6. In the holba, in which the copper-asbestos catalyst is contained, a liquid reaction mixture is loaded, which comprises 25 g of acrylonitrile and 25 g of water. The mixture is heated using a reflux condenser for 2 hours at 70 ° C. 3.6 g of acrylamide are obtained.

Пример 7. В колбу, в которой находитс восстановленный медно-хромовый катализатор , загружают исходную жидкую реакционную смесь, состо щую из 25,0 г акрилоиптрила и 25,0 г воды. Приготовленную смесь нагревают с применением обратного холодильника в течение 2 ча€ при 70°С. Получают 2,6 г акриламида, который содержит очеиь иезначптельное количество пропионитрпла.Example 7. A flask containing a reduced copper-chromium catalyst was charged with an initial liquid reaction mixture consisting of 25.0 g of acryloyltrile and 25.0 g of water. The mixture is heated using a reflux condenser for 2 hours at 70 ° C. Obtain 2.6 g of acrylamide, which contains very good amount of propionitropl.

Пример -8. В четырехгорлую колбу емкостью 100 мл, котора содержит медно-цинковый катализатор, загружают исходную жидкую реакциоииую смесь, котора включает 25,0 г акрилопитрила и 25,0 г воды. Приготовленную реакционную массу нагревают с применением обратного холодильника в течение 2 час при 70°С. Получают 2,5 г акрилампда .Example -8. A 100 ml four-necked flask, which contains a copper-zinc catalyst, is loaded with an initial liquid reaction mixture, which contains 25.0 g of acrylopitrile and 25.0 g of water. The prepared reaction mass is heated using a reflux condenser for 2 hours at 70 ° C. 2.5 g of the acrylampda are obtained.

Пример 9. В соответствии с примером 1 готов т катализатор - медь Рене , 8,7 г дан .пого катализатора совместно с исходной жидкой реакционной смесью, котора содержит 18,9 г акрилоиитрила и 81,1 г воды, загружают в автоклав с последующим ироведением реакции в услови х пепрерывиого перемешивани в атмосфере азота в течение 130 мип прп 120°С. В ходе реакции впутреинее избыточное давление измен етс от 3 до 1 кг/см. Получают 25 г акриламида.Example 9. In accordance with Example 1, a catalyst — Rene copper — was prepared, 8.7 g of the given catalyst, together with the initial liquid reaction mixture, which contained 18.9 g of acryloyitrile and 81.1 g of water, were loaded into an autoclave, followed by research. the reaction under conditions of pereryvy stirring in a nitrogen atmosphere for 130 mip prn 120 ° C. During the course of the reaction, the excess pressure varies from 3 to 1 kg / cm. 25 g of acrylamide are obtained.

Пример 10. Аналогично примеру 1 в качестве катализатора использовали приблизительно 10 г кобальта Рене , который после приготовлени промывали водой, причем катализатор совместно с исходной жидкой реакционной смесью, котора содержит 3,3 г акрилонитрила и 36,0 воды, нагревают с примеиепием обратного холодильника в течение приблизительно 2 час в услови х интенсивного испарепи при реакционной температуре приблизительно 70°С.Example 10. Analogously to Example 1, approximately 10 g of Rene cobalt was used as a catalyst, which, after preparation, was washed with water, and the catalyst, together with the initial liquid reaction mixture, which contains 3.3 g of acrylonitrile and 36.0 water, is heated with a reflux cooler for about 2 hours under conditions of intense evaporation at a reaction temperature of about 70 ° C.

После полного завершени реакции в результате газохроматографпческого анализа установлено, что в качестве конечного продукта при этом получили 1,06 г акриламида и очеиь незначительное количество пропиоиитрпла . Смешапиый коиеч ый продукт включает небольшие количества побочных продуктов .After the reaction was completed as a result of gas chromatographic analysis, it was established that 1.06 g of acrylamide was obtained as the final product, and an insignificant amount of propioate was obtained. Mixed-product product includes small amounts of by-products.

Пример 11. Аналогично примеру 1 в качестве катализатора используют кобальтовый катализатор, который нанесен на подложку. С этой целью в двухгорлую колбу емкостью 50 мл {закрытую колбу) загружают 10 г восстановленного стабилизированного кобальтового катализатора, который нанесен на диатомовую землю. Далее катализатор нагревают и дл восстановлени над ним пропускают поток водорода. Расход потока водородExample 11. Analogously to example 1, a cobalt catalyst, which is supported on a substrate, is used as a catalyst. To this end, 10 g of reduced stabilized cobalt catalyst deposited on diatomaceous earth are loaded into a 50-ml double-necked flask (closed flask). The catalyst is then heated and a stream of hydrogen is passed through to restore it. Hydrogen flow rate