Способ получения лактамов

Способ получения лактамов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ЫОПг

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналистнческих

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента ¹

Кл. 12р, 5

Заявлено 15.Х!.1967 (№ 1197930/23-4) МПК С 07й

УДК 547,466.2.07 (088.8) Приоритет 16,XII.1966, № Ф509741Ч, д/12р, ФР,Г

Комнтет по делам изобретений н открытий прн Совете Мнннстров

СССР

Опубликовано 12.VIII.1969. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 20.1.1970

Авторы изобретения

Иностранцы

Отто Иммель, Херманн Шнель, Ханс Хельмут Шварц и

Мансманн (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Фарбенфабрикен Байер Акциенгезельшафт> (Федеративная Республика Германии).

Манфред

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТАМОВ

Данное изобретение относится к области получения лактамов, которые являются важным сырьем для получения синтетических волокон.

Известен опособ получения лактамов путем каталитической перегруппировки циклокетоксимов в .газовой фазе при повышенных температуре (200 — 400 С) и давлении. В качестве катализатора используют, например, силикагель, окись алюминия, фосфорную кислоту, окись бора, окислы олова, титана.

Выход продукта, 84%.

Предложенный способ отличается от известного тем, что в качестве катализатора применяют смесь из триоксибора или борной кислоты с сульфатом, сульфитом или фосфатом одного из элементов II основной группы периодической системы или со смесями их.

Это позволяет увеличить выход продукта до

96 — 98%.

Перегруппировку оксимов целесообразно проводить при давлении до 1000 л м рт. ст. и при температуре предпочтительно между 220 и 380 С. Выгодно применять водосодержащий оксим или во время .перегруппировки оксима пропускать,над катализатором водяной пар.

Парообразный оксим в случае надобности в смеси с другими, газами — азотом, водородом, метаном и водяным паром при указан. ных выше условиях приводят в соприкосновение с катализатором. Взаимодействующий с

5 катализатором оксим может быть однако также в твердой или в жидкой форме. Катализатор может быть расположен как неподвижным, так и вихревым слоем. Время пребывания оксима у катализатора должно состав10 лять 0,1 — 10 сек. Если активность катализатора уменьшается, ее можно восстановить путем обжигания катализатора в окислительных газах. Обычно обжигание катализатора требуется только после того, как с 1 вес. ч. катализа15 тора перегруппированы от 5 до 10 вес. ч. оксима.

Способ пригоден для перегруппировки циклоалканоноксимов с 5 до 12 атомов углерода в кольце в соответствующие лактамы. Приме20 нены могут быть, например, циклопентаноноксим, циклогексаноноксим, метилциклогексаноноксим и циклодеканоноксим.

Пример 1. 70 вес. ч. СаНРО4 хорошо размешивают с 120 вес. ч. НзВОз и разминают с

25 некоторым количеством воды в смесителе.

Образовавшуюся массу просушивают при

110 С и затем в течение 3 час обжигают при

250772

Составитель Л. Крючкова

Техред Л. К. Малова

Корректоры: М. Коробова и Е. Ласточкина

Редактор Е. Хорина

Заказ 3777/10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр. температуре от 700 до 800 С. Этот продукт размельчают в ступке до величины зерен

0,1 — 1 мм и применяют в качестве катализатора для перегруппировки оксима. Через

20 вес. ч. этого катализатора в течение 2 час при температуре 340 С и давлении 40 мм рт. ст. пропускают 28,5 вес. ч. циклогексаноноксима и

1,2 вес, ч. воды. При обмене на 99% выход капролактама составляет 98% из расчета обменного циклогексаноноксима.

П р им ер 2. 100 вес. ч. сульфата бария размешивают с 44 вес. ч. борной кислоты, разминают с некоторым количеством воды в тесто, затем просушивают при 110 С и в течение

3 час обжигают при 450 С. Через 20 вес. ч. изготовленного таким образом катализатора с величиной зерен 0,6 — 1 мм при температуре

340 С и давлении 40 мм рт. ст. в течение 6 час пропускают 92 вес. ч. циклогексаноноксима и

3,6 вес. ч. воды. При этом получают обмен на

57 /о и выход лактама 95% из расчета обменного оксима.

Пример 3. 100 вес. ч. сульфата кальция (Са$04 ° 2Н О) размешивают с 50 вес. ч. борной кислоты, в смесителе разминают с водой в тесто, просушивают и в течение 3 час обжигают при 450 С. Полученный таким образом продукт размельчают до величины зерен 0,1—

1 мм и применяют как катализатор для перегруппировки оксима при температуре 340 С и давлении 40 мм рт. ст. Через 20 вес. ч. этого катализатора в течение 6 час пропускаюг смесь из 3,9 вес. ч. воды и 93 вес. ч. циклогексаноноксима. Полученный продукт реакции соответствует обмену 96% и,выходу лактама

94,3% из расчета обменного оксима. Использованный катализатор обжигают затем при

480 С в смеси из воздуха и азота. Через регенерированный таким образом катализатор лри температуре 340 С и давлении

40 ммрт. ст. в течение дальнейших 6 час пропускают 92,6 вес. ч. циклогексаноноксима и

3,9 вес. ч. воды. Обмен составляет 87%, а выход лактама 96% из расчета обменного оксима, Пр им ер 4. 70 вес. ч. сульфата кальция (обожженный CaSO4 >/ Н О) размешивают с 30 вес. ч. борной кислоты и в смесителе разминают с водой в тесто. Образовавшуюся массу просушивают и обжигают в течение 2 час при 480 — 530 С. Через 20 вес. ч. полученного таким образом катализатора с величиной зерен 0,1 — 1 мм при температуре 340 С и давлении 40 мм рт. ст. пропускают в течение 2 час.

29 вес. ч. циклогексаноноксима и 1,2 вес. ч. воды. Конденсированный продукт реакции содержит 98 капролактама и не содержит оксима.

П р им ер 5. 42 вес. ч. Мр(РО4) ° 7НгО хорошо размешивают с 72 вес. ч. НаВОз и в смесителе разминают с некоторым количеством воды в тесто. Полученную массу просушивают при 110 С и обжигают в течение 3 час при

480 — 500 С, затем размельчают до величины зерен 0,2 — 1 мм. Через 20 вес, ч. полученного таким образом катализатора при температуре 340 С и давлении 40 мм рт. ст. в течение

2 час пропускают 28,7 вес. ч. циклогексаноноксима и 1,2 вес. ч. воды. При обмене на 97,3% выход капролактама составляет 96,6% из расчета обменного циклогексаноноксима.

Пример 6. 70 вес. ч. сульфита бария (ВаЯОз) размешивают с 40 вес. ч. борной кислоты, в смесителе разминают с некоторым количеством воды в тесто, просушивают при

110 С и затем обжигают в течение 3 час при

480 — 530 С. Через 20 вес, ч. полученного таким образом катализатора с величиной зерен

0,2 — 1 мм при температуре 340 С и давлении

40 мм рт. ст. пропускают в течение 6 час

102,2 вес. ч. циклогексаноноксима и 4,3 вес. ч. воды. Конденсированный продукт реакции соответствует обмену на 79%, и выход капролактама составляет 97,5% из расчета обменного циклогексаноноксима.

Пример 7. 40 вес. ч, Са$04 ° >/ 2НеО, 40 вес. ч. СаНРО4 и 35 вес, ч. Н,ВОз хорошо перемешивают. Смесь разминают в смесителе с некоторым количеством воды. Образовавшуюся массу просушивают при 110 С, обжигают в течение 2 час при 450 — 500 С и затем размельчают до величины зерен 0,2 — 1 мм. Через 20 вес. ч. полученного таким образом катализатора при температуре 340 С и давлении

40 мм рт. ст. пропускают в течение 2 час

33,1 вес. ч. циклогексаноноксима с содержанием 4 вес. % воды. Конденсированный продукт реакции соответствует обмену оксима на

99,6%, и выход капролактама составляет

97,4% из расчета обме нного циклогексаноноксим а.

Предмет изобретения

Способ получения лактамов путем каталитической перегруппировки циклокетоксимов в газовой фазе при температуре 200 †4 С и повышенном давлении в присутствии твердых катализаторов с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора применяют смесь из триоксибора или борной кислоты с сульфатом, сульфитом или фосфатом одного из элементов II основной группы периодической системы или со смесями их.