Способ получения малононитрила

Патент 580832

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Й ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 ) 580832 (6I) Дополнительный к патенту (21) 1319519/23-04

05,04.68 (32)05.0369 (51) М. Кл. (22) Заявлено 040469 (23) ПриоритетвЂ”

Р 1768154.8

Р 1911174,1

С 07 С 121/22

С 07 С 120/00 т ащдарстааннын наматат

Сааата Ииниатроа СССР на делам иаабрвтаннй в аткрытий (33) ФРГ (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42 (53) УЙК547 ° 339 ° 052 ° .07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 11.11.77 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Теодор Люсслинг, Фердинанд Тейссен и Вольфганг Вейгерт (ФРГ) Иностранная Фирма Дегусса (ФРГ) (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАЛОНОНИТРИЛА

Изобретение относится к способу получения сырья для производства синтетических материалов, а именно к способу получения малононитрила.

Этот материал находит разнообразное 6 применение в качестве полупродукта для производства различных синтетичес- ких веществ и лекарственных препаратов.

Известен способ получения малононит- 10 рила путем взаимодействия галоидциана и ацетонитрила в присутствии инертногЬ газа, например азота, водяного пара при 700-800 С с последующим охлаждением реакционной смеси и выделением 16 целевого продукта. дистилляцней. Соотношение галоидциана и ацетонитрила составляет 1;3. Выход малононитрила

16,5%.

Однако невысокий выход целевого про- 20 дукта ограничивает возможности способа. Кроме того, при высоких температурах в качестве промежуточных продуктов образуются хлорпроиэводные али фатических мононитрилов, которые за.тем разлагаются с образованием хлористого водорода и других продуктов разложения, при этом происходят потери нитрила, составляющие до 70% от всех превращенных мононитрилов. Наря2 дф с большими потерями целевого продукта, выделяющийся хлористый водород окаэывает корродирующее действие на аппаратуру, что вызывает .необходнмость применять для ее изготовления специальные материалы.

С целью повышения выхода малононитрила в предлагаемом способе процесс ведут при соотношении галондциана к ацетонитрилу 1:2-1i10 с быстрым охлаждением реакционной смеси путем введения в нее охлаждающего агента, например ацетонитрила, воды или вод ного ацетонитрила и последующей нейтрализацией реакционной смеси в случае присутствия воды в конденсате и выделением целевого продукта извест ными приемами. Нейтрализацию целесо" образно осуществлять карбонатами или бикарбонатами щелочных или щелочноземельных металлов, Применяемый ацетонитрил может содержать воды до 50, вес.%.

Оптимальное время реакции лежит в пределах 1-15 с,. охлаждение реакционной смеси производят непосредственно на выходе иэ реактора.

В качестве инертных газов применя ют преимущественно азот, двуокись углерода или водяной пар. Особенно

580832 важным является водяной пар, так как в результате его конденсации существенно уменьшаются потери непрореаги-. ровавшего и конечного продукта. Газы, выходящие из реактора, охлаждают с помощью любого охлаждающего средства, которое не загрязняет конечный продукт.

Для этой, цели применяют Конденсированный динитрил малоновой кислоты, а так,же воду или ацетонитрил, которьэ1 мо жет быть водным. В качестве охлаждаю; щего средства применяют ацетонитрил с содержанием воды до 50 вес.Ъ. ОхлаМдающее вещество вводят в реакционную смесь преимущественно методом разбрыЬгивания, . .. . . . 15

В качестве нейтралиэующих средств используют. карбонаты. щелочных или щелочноземельных металлов или же бикарбОнаты:щелочных или щелочноземель " ных металлов. и прежде всего карбонаты 20 или же бикарбонаты лития, магния и кальция. Кроме того, могут быть использованы вещества, образующие в процессе хлориды, поглошеющие влагу, и в этом случае получается практически Я5 обезвоженный I продукт реакции.

Пример 1.В реактор иэ керамическото материала подают ацетонитрил с хлорцианом в присутствии азота при средней температуре 750 С и максимальной ЭО температуре 820 С. Газы вводят в молярном соотношении ацетонитрила к хлорциану, к азоту как 5,1:1:2,1. Время нахождения газовой смеси в зоне реакции составляет 6,9 с. Продукты ре- Щ акции улавливают ацетонитрилом, охлажденным ледяной водой, и затем дисТиллнруют по фракциям в вакууме. Благодаря дистилляции. выделяют малононитрил с выходом 66,6Ъ по отношению 4О к замещениому хлорциану и ЗОЪ с выходом по отношению к замещенному ацетонитрилу в виде жидкого светлого продукта.

Пример 2. В реакторе согласно при" меру 1 реагирует смесь иэ ацетонитрила с хлорцианом и водяным паром при средней температуре 773 С и при мак. симальной температуре 825 С. Количест.во воды составляет 15Ъ от веса ацетонитрила. Ацетонитрил и хлорциан присутствуют в молярном отношении друг

tc другу 5,54:1. Время протекания ре акции газовой смеси в реакционной зоне составляет 6,9 с. Газообразные продукты, выходящие из реактора, нейтрализуют во время конденсации кусочками мрамора. Реакционную смесь обрабатывают, как это описано в примере

1. Выход малононитрила составляет

71,6Ъ по отношению к эамешеному хлор- ® циану и 60,1Ъ по отношению к замешен-. ному ацетонитрилу.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 2. Ацетонитрил и хлор-65 циан применяют в молярном отношении

5,75:l. Ацетонитрил содержит воду в количестве 27,2Ъ. Время протекания реакции составляет 6,8 с выход малононитрила составляет 67,0Ъ по отношению к замешенному хлорциану и 63Ъ по отношению к замешенному ацетонитрилу.

Пример 4.В реактор согласно примеру

1 подают ацетонитрил с содержанием

15Ъ воды и хлорциан при средней температуре 770 С и максимальной темпераО туре 820 С. Время протекания реакции газовой смеси в зоне реакции составляет 6,54 с.Иолярное отношение ацетонитрила к хлорциану составляет 3,92:1.

Выходящие из реактора газы конденсируют благодаря введению водного ацетонитрила и одновременно нейтрализуют карбонатом кальция. Выход малононитрила составляет .74,5Ъ по отношению к ацетонитрилу.

Пример 5.В реакторе согласно примеру 1 осуществляют реакцию взаимодействием обеэвоженного ацетонитрила с хлорцианом в молярном соотношении

4,2:1 при средней температуре 780 С и при максимальной температуре 820 С и с временем пребывания газов в зоне реакции 7,8 с. Газы, выходящие иэ реактора, конденсируют при одновременной нейтрализации карбонатом кальция путем введения водного ацетонитрила °

После обработки выход малононитрила составляет 80,1Ъ по отношению к хлорциану и 65Ъ по отношению к ацетонитрилу °

Пример б. В реактор согласно примеру 1 вводят обезвоженный ацетонитрил с хлорцианом в молярном соотношении

4,45:1 при средней температуре 776 С и при максимальной температуре 820 С и временем пребывания газа в зоне ре- акции 7,7 с. Газы, выходящие из реактора, конденсируют путем введения ацетонитрила. В результате фракционирования получают малононитрил, выход

77Ъ по отношению к хлорциану.

Пример 7.В реакторе в соответствии с примером 1 проводят реакцию между обеэвоженным ацетонитрилом и хлорцианом в молярном соотношении 6,78:1, с временем протекания реакции 8,04с.

Газы, выходящие из реактора, конденсируют благодаря циркулированию воды в качестве охлаждающего средства и одновременно нейтрализуют карбонатом кальция. После обработки аналогично примеру 1 выделяют малононитрил с выходом 80,5Ъ по отношению к превращен ному хлорциану в виде светлого жидкого продукта.

Пример 8.В реактор в соответствии с примером 1 вводят ацетонитрил с содержанием воды 15Ъ и хлорциан в молярном соотношении 2,12:1, с временем протекания реакции 6,25 с. Газы, вы,ходящие иэ реактора, охлаждают путем

58083?

Составитель F,.Ëåìáoâñêàÿ

Техред Н.Бабурка Корректор С. Патрушева

Редактор Т.Девятко

Заказ 3861/711

ЦНИИИИ

Тираж 553 Подписное

Росударс гвенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 введения водяного attåòoíèòðèJtà и ней-, трализуют во время конденсирования карбонатом кальция. Обычная обработка дает выход малононитрила в количеств

66,2 вес.В по отношению к хлорциану и 65,0 вес.Ъ по отношению к ацетонить рилу.

Непрореагировавший ацетонитрил пос ле отделения динитрила малоновой кис.- лоты опять возвращают в систему циркуляции для реакции с хлорцианом.

Пример 9. В реактор из керамического матерйала вводят при средней температуре реакций 775 С и времени про" текания реакции 7,3 с ацетонитрил и хлорциаи в молярном соотношении 3,9:

:1. Ацетонитрйл содержит в качестве основных примесей 3,91 вес.Ъ цианистого водорода и 3,43 вес.ъ води. Реакционмые газы, выходящие из реактора, быстро охлаждают путем впрыскивания воды в циркуляционную систему и одновременно нейтрализуют с помощью карбоната кальция до рН 0,05-1. После об-. работки органической Фазы в вакууме и обратного получения ацетонитрила, растворенного в воде, выход динитрила малоновой кислоты составляет 82,5% по отношению к замешенному хлорциану и 83% по отношению к замешенному ацетонитрилу. 30

Формула изобретения

1,Способ получения малононитрила путем взаимодействия галоидциана, предпочтительно хлорциана, и ацетоннтрила при 700-800 С в случае необходимости в среде инертного газа, например азота нли водяного пара, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого ггродукта, процесс ведут при соотношении галоид циана к ацетонитрилу 1:2-10 с быстрь|м охлаждением реакционной смеси путем введения в нее охлаждающего агента, например ацетонитрнла воды, водного ацетонитрила, и последующей нейтрализацией реакционной смеси в случае при сутствия воды в конденсате и выделением целевого продукта известными приемами.

2.Способ tto tT. 1, о T J1 H B a шийся тем, что применяют аггетонитрил с 50%-ным содержанием вод г.

3.Способ по пп, 1 и 2, с т л и и ею шийся тем, что нейгр=.ги:-ацию осущестВляют карб.;нагамн или бикарбоHaтамн щелочных или t>tr- к .ч но емегг ьг! ых металлов.

4.Способ по п.1 о т л и t а к щ н и с я тем, что нейгтраггн-. ацию Beдут прн применении водусодержащего с:..:лаждак" щего агента.

5.Способ по tttt,1 вЂ” 4, о т л н ч а ю °шийся тем, чго процесс ведут т-., чтобы время реакции составляло 1-15с.

6.Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что охлаждение реак !ионной смеси производят непосредствен но на выходе из реактора.

Приоритет по пунктам:

05.04.68 по пп.1 вЂ” 5;

05.03.69 по п.б.