Способ получения -капролактама

Способ получения -капролактама

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О:-П И "б"9гй И Е )694503

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное .к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.10.78 (21) 2673654/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10,79. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 (51) Ъ1.Кл. - С 07 D 201/10

С 07 D 223/10

Государственный комитет сссР

А0 делам изобретений и открытий (53) УДК 547.466.3-318.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Алексеев, В. М. Беглов, Л. Г. Бойдаченко, И. М. Генкина„П. А. Лупанова, В. К. Миллер, В. И. Петрова, Д. М. Попов, Д. И. Перазич, А. П. Рякина, H. И. Соловьева, Р. П. Черняева, Е. К. Шленкова и П. П. Юсупов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ е-КАПРОЛАКТАМА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения е-капролактама из толуола через нитрозирование циклогенсан-карбоновой кислоты и может найти применение в производстве капролактама из толуола.

Известен способ получения е-капролактама из циклогексанкарбоновой кислоты путем нитрозирования нитрозилсерной кислотой при 30 †1 С в присутствии органического растворителя. Выход целевого продукта до 82% (1).

Недостатками известного способа являются сравнительно низкий выход целевого продукта и образование большого количества побочных продуктов.

Предлагаемые в дальнейшем способы увеличения выхода капролактама сводятся, в основном, к трем направлениям.

Уменьшение времени пребывания циклогексанкарбоновой кислоты в зоне реакции, что достигается применением интенсивного перемешиван ия, проведением процесса в тонком слое.

Снижение температуры реакции, что достигают применением низкокипящих растворителей, использованием каскада реакторов.

Введение добавок, подавляющих или замедляющих реакции, ведущие к образованию побочных продуктов, в первую ючередь, а-сульфоциклогексанкарбоновой кислоты.

Одной из причин, способствующих протеканию нежелательных реакций, является образование в процессе нитрозирования небольших количеств сернистого ангидрида.

Известен также способ получения е-капролактама, по которому циклогексанкарбо10 новую кислоту нитрозируют нитрозилсерной кислотой, при этом в нитрозирующую смесь добавляют азотную кислоту в количестве до 10% от нитрозилсерной кислоты (2). Нитрозирование ведут при 60—

15 100 С. Выход капролактама 91 — 92,2% от теории.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является способ получения е-капролактама, согласно кото20 рому циклогексильные соединения, в том числе и циклогексанкарбоновую кислоту, нитрозируют в среде олеума нитрозилсерной кислотой в присутствии кислорода воздуха, окисляющего сернистый анпидрид до серного ангидрида (3). Нитрозирование проводят при 60 †1 С. Выход капролактама 88% от теории.

Недостатками известных способов является относительно низкий выход целевого продукта вследствие того, что в реакцион694503 нуlо см cb дооав. Iяlот сОсдии<. ния с Высокой реа еliIIOHIIOII cii<3coc» OCTHIO, I(07 opHIc не только cB513bii3rHIOT се13н истый ан глд11ид, Но и вступают в другие реакции, например окисления и нHTIIОL3ания, что, В сВОIО Îчередь, привод<ит и образоваишо новых побочных продуктов.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель,достигается описы- 10 васмым cilocooo. i Ilo.i)r»PHlII51 B-кап13олг! кТВМ а H TC» 133ап»0.(С!!ÑÒ!31151 l!Ит(70ГЕ!(Cr! 1карбоновой кислоты с нитрози.7ссриой кислотой в среде олеума при 60 — 100 С, по которому процесс ведут в присутствии аро- 15 мати !сских HI!rpoco< динений в количестве

0,1 — 2 все. ",, от циклогсксанкарбоновсй

КИСЛОТЫ.

Ароматические !3итросоединения. дооавлясмыс к реакционной смеси, играют роль 20 ингибиторов ра IIII(B,7üíbiõ реакций. ВвтдСНИС ННП!бнтОра В КОЛИ

OT ЦИКЛОГСI(crlHKIIPOOH013013 КИСЛОТЫ CHIIжает образование основной примеси

G .-сульфоциклогсксаикарбоновой кислоты в 25

1,5 — 2 раза с одновременны:31 уве;пгчснисм выхода г-капролактама 1о 95%. Добавление ингибитора к циклогексанкарбоно13ой кислоте осуществляют либо непосредственно перед нитрозированием, либо во время ЗО смешения циклогсксанкарбоновой кислоты с олеумом.

П р и м е и 1. 51,2 г циклогексанкарбоновой 1(IIC;IOTbl р<1СТВ0135нот B 20 ri I.I. CVXOI циклогексана, добавляют 0<4 г (0,8%) о-нитрофснола и к полученной смеси при

30 — 35 С добавляют 26,4 г (32%) олеума.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО ПрнбаВЛяЮт 100 !1.<г цИКЛСгексана и нагрсвагот до 80 С. По достижении заданной темпсратуры медленно 40 прибавляют 34,2 г нитрозирующсй смеси следующего состава, %: NOIJSO3 72, SOq 3, I SO., 25. Реакцию прекращаюг

ПО ОКОНЧИШ<Н1 ВЫДЕЛСНИЯ УГЛЕКИСЛОГО Гаэа, охлаждают до 20 С и реакционную мас- 45

cv выливают на лед; подщелачивают 1о рН 8 — 9 и хлороформом экстрап<руют капролактам. После удаления растзорителя получшот 20,3 г капролактама. Маточный раствор подкисляют и циклогексаном из- 50 влекают циклогсксапкарбоновую кислоту.

Выделяют 27 г циклогсксаикарбоновой кислоты. Выход капролактама 95,2ор, считая на прорсагировавшую циклогексанкарбоповую кислоту. 55

В апалоп!чном опыте без о-нитрофепо ла выход капролактама 91,2%.

Пример 2. 25,6 г циклогексапкарбоновой кислоты помещают в колбу, добав ляют 70 31.1 хлороформа и после растворе- 0 ния циклогексанкарбоновой кислоты при бавлЯют 0,05 г (0<2 ;P ) !г-нитРофенола. Затем при 25 30= С прибавляют 13 г (32%)

Олсух

11 р и м е р 3. Проводят по при:т!Ору 1.

В качсствс иигибитора добавляют 0,75 г (1,5 "т<, ) !1-динитробензола. Выделяют UHKлогексанкарбоновой кислоты 26,2 г. Выход капролактама 21,1 г (95<9%, считая на прореагировавшую циклогексанкарбоновую кислоту) .

П р и м с р 4. Проводят по примеру

В качестве ингибитора добавляют 0,25 г (0,5% ) и-нитроанилггна. Выделяют 26,5 г пиклогексанкарбоновой кислоты. Выход капролактама 20,7 г (94,9%, считая на прореагировавшую циклогексанкарбоновую кислоту) .

Пример 5. 51,2 г циклогексанкарбоновой кислоты помещагот в колбу, добавляют 120 .3<л сухого н-гексана и 0,66 г (1,3 <3 ) rid.-, 1511113TpooeH30

П р и м с р 6. 51<2 г циклогексанкарбоновой кислоты в растворе 100 лгл сухоп трихлорэтилена помещают в колбу,и добавляют 0,25 г (0,5% ) п-нитроанилина.

Затем при 25 — 30 С проводят смешение с

26 г (32оp) олеума. Смесь нагревают до температуры кипения трихлорэтилена (87 С) и при такой температуре ведут питрозирование 34,2 г нитрозирующей смеси, содержащей, %. 72 XOHSO.:, 3 SO;, и 25 H>SO„.. Дальнсйшунг обработку проводят по примеру 1. Выделяют 26,3 г циклогсксанкарбоновой кислоты; выход каппролактама 20,7 г (94,1%, считая íà прореаг<ировавшую циклогсксанкарбоновую кислоту).

Пример 7. 51,2 г циклогексанкарбоновой кислоты смешивают прп 30 — 35 С с

26 г (32% ) олсу»а. К этой смеси при той ке температуре добавляют 0<5 г (1%) о-Hèтрофенола и 34.2 г нитрозирующсй

c,ieñè состава по примеру 1. Смесь медг!Сино нагр«ва!От Io 60 С и выдсрживагот нрг! этой температуре io прекращения иыдслеиия газов. Дальнейшую обработку нро13о.гят по примеру 1. Выделяют 27,2 г

Tlrrr: IAr«т:т. ттттт << < 6лтт<тттлтг ттrrr ттттт,т Р тт ттт т

694503

Составитель В. )Кестков

Коррсктор С Файн

Тсхред А. Камышникова

Редактор А. Соловьева

Заказ 972/1162 Изд. ¹ 595 Тираж 521 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» капролактама 20,0 г (94,2%, считая на прореагировавшую циклогексанкарбоновую кислоту) .

Формула изобретения 5

Способ получения е -капролактама пу.тем взаимодействия циклогексанкарбоновой кислоты с нитрозилсерной кислотой в среде олеума при 60 — 100 С, о т л и ч а ю- 10 шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут в присутствии ароматических нитросоединений в количестве 0,1 — 2 вес. % от циклогексанкарбоновой кислоты.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Патент Италии № 604795, кл. С 07 С опублнк. 1960.

2. Патент Англии № 989597, кл. С 2 С опублик. 1965.

3. 1!атент Англии № 966333, кл. С 2 С опублик. 1964 (прототип).