Способ получения бутиронитрила

Способ получения бутиронитрила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т я те е зн=. тно-, С АНИ-=Е

ОП И

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх (») ply()gg

Республик

И ЗО БРЕТЕ и И

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200876 (21)2400300/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 050778.Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания 070678 (51) М. Кл.

С 07 С 120/08

С 07 С 121/16

Геврдаретевовыр веватвт

Совета авевввтров Воор ее )(евам ввоврвтеввв в етврытвр (53), УДК 547. 339. .2 ° 07 (088.8) (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя Э.X. Корчагова. Э.Е. Дзилюма, В.А. Сланинская и A.А. Анотс

Ордена Трудового Красного Знамени институт органического синтеза АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТИРОНИТРИЛА

Изобретение относится к способу получения бутиронитрила, который является исходным продуктом при npGиэводстне физиологнчески активных веществ, например кокцидиостатиков, Известен способ получения бутиронитрила жидкофазным аммонолизом н-масляной кислоты с получением промежуточного амида масляной кислоты, выделением и дегидратацией этого амида в паровой фазе над окисными катализаторами, пропитанными фосфорной кислотой.

Такой способ характеризуется сложной технологией, так как на его стадиях используется аппаратура жидкофаэного и парофазного процессов, а также малой производительностью (11 .

Известен также одностадийный способ получения бутиронитрила путем парофазного аммонолиза н-масляной кислоты в присутствии н качестне катализатора силикагеля при 500 С ) 2) о

Выход целевого продукта до 90% при произнадительности до 55 г бутиронитрила на 1 л силикагеля в 1 ч.

Недостатками этого способа являются низкая произнодительность по целевому продукту.

Целью изобретею.я янляется повышение производительности процесса.

Для достижения цели предложено парофазный аммонолиз н-масляной кислоты проводить в присутствии в качестве катализатора окиси цинка с добавкой графита при 340-420 С, молярном соотношении аммиак: н-масляная кислота

2-5:1 и объемной скорости 200-700 ч .

1р Предложенный способ позволяет повысить "производительность процесса до 290 г/л ч при одновременном снижении температУРы процесса. Конверсия сырья до 99,5%.

Для лучшей работы катализатор, приготовленный таблетиронанием увлажненной смеси окиси цинка и графита, предварительно активируют нагреванием до 500 С в течение 9 ч с последующей

20 прокалкой при 500 С в течение 5 ч, Способ проводят на проточной установке с 15 Мл катализатора (таблетки размером 5х5 мм) . Конструкция V -об- разного реактора из нержавеющей стали

25 обеспечивает минимальный контакт н-масляной кислоты и аммиака до слоя катализатора и быстрый вывод продуктов реакции из реакционной эоны. Продукты реакции и непрореагированшее сырье

Э3 улавливают в гексаноле и анализируют

614096 методом газо-жидкостной хроматографии на хроматографе марки Цвет-4 при исполь зовании пламенно-ионизационного детектора. Колонку (100хО, 3 см) заполняют 20% полиэтиленгликольадипата и 2% фосфорной кислоты, нанесенными на хромосорб % (45-60 меш.); эффективность колонки 600 т,т.

Условия анализа: температура колонки 99 С, температура испарителя ь

145 С, скорость газа-носителя — гелия

122 мл/мин. В качестве внутреннего стандарта используют н-пентанол, целевой продукт выделяют из реакционной смеси обычной ректификацией.

П р и и е р 1. Катализатор приготавливают следУющим образом.

100 г окиси цинка марки ч и

3 г графита смешивают в сухом виде, затеи к смеси добавляют воду в количестве 5-7% от.веса смеси и тщательно перемешивают, растирая в ступке, после чего таблетируют. Таблетки прока ливают в электропечи повышая температуру от 100 до 500 С со скоростью

Ь

50 С/ч, и выдерживают при 500 С в течение 5 ч ° .

Пример 2. В каталйтическую трубку вносят 15 мл (33 г) катализатора — окиси цинка, приготовленного по примеру 1, после чего пропускают

1,82 г н-масляной кислоты и 2,35 л аммиака при объемной скорости реак-

-4 ционной смеси 376 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кислота 5г1, температура 400 С в течение 30 мин.

Продукты реакции улавливают 20 мл гексанола. В катализате обнаружены следы масляной кислоты (конверсия 99,-=.%) и 1,26 г бутиронитрила (выход 88,2%); производительность процесса 168 г/луч.

Пример 3. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 r) катализатора — окиси цинка пропускают 1,44 r н-масляной кислоты и 1,45 л аммиака при объемной скорости 243 ч, молярном соотношении аммиак: масляная кислота 4 1, температуре 360 С в течение 30 мин. В катализате обнаружены следы масляной кислоты (конверсия . 99,9%) и 1,01 r бутиронитрила (выход

89 4%); производительность процесса

135 г/л ч.

II р и м е р 4. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 r) катализатора — окиси цинка пропускают 3,28.г н-масляной кислоты и 4,2 л аммиака при объемной. скорости 674 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кислота

5:1, температуре 400 С в течение о

30 мин. В катализате обнаружено

0,02 г масляной кислоты (конверсия

99,.4%) и 2,18 r бутиронитрила (выход 85,3%). Производительность процесса 291 г/л.ч.

П р н м е р 5. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г) катализатора — окиси цинка пропускают 1,47 r н-масляной кислоты и 1,95 л аммиака при объемной скорости реакционной

4 смеси 310 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кислота 5:1, температуре 420 С в течение 30 мин. В катализате найдены следы масляной кислоты (конверсия 99,9%) и 0,97 г бутиронитрила (выход 84,1% от теории).

Производительность процесса 129 г/л ч.

Пример 6. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г катализатора — окиси цинка пропускают 1,47 r нмасляной кислоты и 1,95 „и аммиака при объемной скорости 310 ч, молярном соотношении аммиак: масляная кислота о

5:1, температуре 340 С в течение

30 мин. В катализате обнаружены следы

® масляной кислоты (конверсия 99,9%) и 0,97 r бутиронитрила (выход 84,1%).

Производительность процесса 129 г/л.ч

Пример 7. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г) катализатора — окиси цинка пропускают 1,47 r н-масляной кислоты и 1,05 л аммиака при объемной скорости 196 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кислота 2:1, температуре 380 С в течео ние 30 мин. В катализате обнаружены следы масляной кислоты (конверсии

99,9%) и 0,94 г бутиронитрила (выход

81,5%). Производительность процесса

36 125 г/л ч.

Формула изобретения

40 Способ получения бутиронитрила путем парофазного аммонолиза н-масляной кислоты в присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре, о т л и ч а ro fq и и с я

45 тем, что, с целью повышения производительности процесса, последний осуществляют при 340-420 С, молярном соотношении аммиак:н-масляная кислота 2-5:l и объемной скорости 200700 ч,"а в качестве катализатора используют окись цинка, содержащую до= авку графита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: >5

1. Патент США Р 2732397, кл.260465, 1956.

2. Х Мс1сйеИе, Е.Reid Получение нитрилов иэ кислот с использованием силикагеля в качестве катализатора Т.Аю. Chem soc., 53, 3 931, с. 321 °