Способ получения иминодиацетонитрила

Патент 697501

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

а:д,д„.

0 ИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 697аО1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 190576 {21) 2362297/23-04 (51) и. Кл.

С 07 С 120/00

С 07 С 121/42 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) ÀK 547,239, .2.07(088.8) Опубликовано 15.1 1.79. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 18.1 1.79 (72) Авторы изобретения

Е.Г. Новиков и Л.П. Ломиного

Восточ ный научно-исследовательский углехимический институт (71) Заявитель (5 4 ) С ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИНОДИАЦЕТОНИТР ИЛА

Изобретение относится к усовер-. шенствованному способу получения иминодиацетонитрила, который может использоваться в синтезе комплексо5 нов.

Иминодиацетонитрил получают при взаимодействии уротропина с цианистым водородом по схеме (сн 1 н +биса аонк(сн col +NHy 19

Для связывания образующегося аммиака добавляют эквивалентное количество кислоты. Вместо уротропина могут быть использованы смеси веществ, при взаимодействии которых об-15 разуется уротропин.

Известен способ получения иминодиацетонитрила взаимодействием формалина,и аммиака с цианистым водородом в водной среде при температуре ниже 20 С в присутствии соляной кислоты. Мольное соотношение аммиак-формальдегид-цианистый водород равно 4:б:б. Время реакции 20 час (1).

Недостатком известного способа является необходимость использования жидкой синильной кислоты и длительность процесса.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способ пслу- . чения иминодиацетонитрила, в котором для ускорения процесса проводят реакцию уротропина с цианистым водородом при мольном соотношении 1: 6 и 50120 С в специальном аппарате. Для связывания аммиака кроме соляной кислоты могут использоваться также серная, азотная и фосфорная (2).

Основным недостатком известного способа является необходимость использования жидкой синильной кислоты и длительность процесса. Кроме того, в качестве побочных нродуктов получаются соли аммония и непрореагировавшнй цианистый водород, который из-за низкой концентрации не может быть использован повторно. Иэвестный способ трудно контролируем и сложен для осуществления в непрерывном процессе.

Цель изобретения вЂ” интенсификация и улучшение технологии процесса °

Поставленная цель достигается использованием способа получения иминодиацетонитрила взаимодействием уротропина с цианистым водородом в присутствии минеральной кислоты в водной среде с-последующим выделением целевого продукта, отличительная особенность которого состоит s том, 697501 что цианистый водород используют в виде газообразных углеводородных смесей, содержащих 20-25% цианистого водорода, процесс ведут при мольном соотношении уротропин-цианистый водород, равном (1-6):б, в присутствии сильной минеральной кислоты в количестве 2,0-6,5-кратного избытка от стехиометрического.

Лучшие результаты достигают, если в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту в количестве 2-3-кратного избытка от стехиометрического, Процесс также можно вести используя в качестве уротропина смеcII веществ, образующих уфотропин 15 (пароформ и аммиак или формалин и аммонийная соль, а также формалин и аммиак). В качестве источника минеральной кислоты может быть использована аммонийная соль. 20

Кроме того, маточный раствор, образующийся.после отделения от реакционной массы целевого продукта целесообразно возвращать в процесс. В последнем случае сокращается расход исходных реагентов, Температура данного процесса определяется скоростью процесса и растворимостью газообразного реагента. Предпочтительной является комнатная ° улучшение степени контакта жидкос-З0 ти с газом достигают применением типовой аппаратуры, используемой для подобных процессов, а также увеличением количества уротропина или образующих уротропин веществ, Молъное соотношение уротропин-цианистый водород может составлять (1-6):б.- Избыток реагентов, остающихся в маточном растворе после удаления целевого продукта возвращают в процесс. Контро- 40 лируя сОдержание HCN на выходе из„ реакционного аппарата, регулируют Подачу газовой смеси с такой скоростью, чтобы проходило полное поглощение цианистого водорода. 45

Использование данного изобретения без применения контактной аппаратуры позволяет сократить время реакции с 20 до 3 час, уменьшить стоимость цслевого продукта, снизить до мнниму-50 ма опасность в обращении с цианистым водородом и избежать стадии утилизации побочных продуктов. Все зто позволяет легко оформить реакцию получения иминодиацетонитрила в виде непрерывного процесса.

В качестве исходного. сырья данного процесса используют газообразный цианистый водород, образующийся из аммиака и метана или при пиролиэе каменных углей, без выделения его в чистом виде, Пример 1. В колбу, снабженную капиллярной трубкой для ввода газа, загружают 13 г уротропина, 70 мл роды и 10 мл соляной кислоты (cl =- 1, 19) и пропускают 0,5 моль

HCN (20-25 об,Ъ) с газом-носителем, инертным по отношению к компонентам смеси, например азотом, в течение

3 час.

При пропускании газа, содержащего 20-25 об.% HCN н реакционную смесь при комнатной или более низкой температуре происходит умеренное выделение тепла. При саморазогревании реакция обычно протекает при 25-40 С, После пропускания 30-50: всего количества HCN реакционная масса становится мутной и начинает образовываться бесцветное масло, которое скоро эакристаллиэовывается, Кристаллы отфильтровывают, промывают холодной водой и высушивают. Выход целевого продукта 13 r с т„ пл. 74-75ОС, Пример 2. Проводят как и в примере 1. Из 29 мл формалина, 18мл аммиачной воды (25%-ной) и 10 мл соляной кислоты (d=l, 19) получают

13,2 r продукта с т. пл„б4-65 С.

Пример 3. Пронодят, как и в примере 1. Из 29 мл формалина, 10 мл аммиачной воды (25%-ной) и

6,3 хлористого аммония в 20 мл воды получают 12,6 r продукта с т. пл.

68-69 С.

Пример 4. Проводят, как и в примере 1, Из 29 мл формалина, 8 мл аммиачной воды (25%-ной) и 10 г сульфата аммония в 40 мл воды получают

12,2 г продукта с т. пл. 75-77 С.

Пример 5. Проводят, как и в примере 1. Из 29 мл формалина, б г сульфата аммония в 60 мл воды получают 3,1 r продукта с т. пл. 68-69 С °

Пример б. Проводят, как и в примере 1, Иэ 13 r уротропина и 15мл серной кислоты (d = 1,84) в 80 мл воды получают 17,5 г продукта с т.пл.

63-65О С, Пример 7. Проводят, как и в примере 1, Из 13 уротропина и 3,5мл

Пример 8. Проводят, как и в примере 1. Из 13 r уротропина и 20мл

85%-ной фосфорной кислоты в 80 мл воды получают 16,8 r продукта с т.пл.

71-73 С. Такой же выход продукта достигают при использовании 5 мл Н ЯО (d = 1,84).

Приме р 9, Проводят, как и в примере 1. Из 26 г уротропина (двойной избыток) и 10 мл серной кислоты (d = 1,84) н 160 мл воды получают 17,5 r (73,7%) продукта с т.пл, 74-75 С и маточник 1.

К маточнику 1 добавляют 13 г уротропина и 5 мл Н ЯО (1 = 1,84) и об-. рабатывают в тех же условиях

0 5 моль газообразного HCN. Выход продукта 23,9 r (100,6%) с т,пл.

75-77О С, 697501

Формула изобретения

1. Патент США Р 2794044, кл. 260-465.5, 1957

Составитель A. Иващенко олесникова Тех М.Петко Ко енто Н. Горват

Заказ 6542/6 Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Из вторичного маточника, после добавления 13 r урртропина, 5 мл серной кислоты (й = l, 84) и обработки

0,5 моль газообразного HCN, получают 19 2 r (80,8%) продукта с т. пл.

68-70 С. 5

Пример 10. Проводят, как в примере 1 ° Из 39 г уротропина(тррйной избыток) и 15 мл Н- БО (d

2 4. вЂ” 1,84) в 160 мл воды получают 19,2г (80,8Ъ) продукта с т. пл. 73-75 С и маточник 1.

Иэ маточника 1 при обработке

0,5 моль газообразного HCN без добавок реагентов получают 23,1 г (97,3Ъ) продукта с т. пл. 75-77 С и маточник II.

Из маточника II и 13 r уротропина, после обработки 0,5 моль газообразного HCN, получают 13,5 r продукта с красновато-коричневой окраской, что свидетельствует о появлении полимеров HCN и о необходимости поддержа1 ния на определенном уровне содержания кислоты в реакционной массе.

Пример 11. Проводят, как и- 25 в примере 1. Из 39 г уротропина и

20 мл Н БО4 (d = 1,84) в 160 мл воды получают 15 г (63,1Ъ) продукта с т. пл. 76-78 с и маточник 1.

Из маточника 1, после обработки 30

0,5 моль газообразного HCN, получают

25,1 r (105,7%) продукта с т. пл.

77-79 С и маточник II.

Из маточника 11, после аналогичной обработки газообразным HCN получают 6,6 r продукта с т. пл. 5961 С и маточник III, Из маточника III и 13 r уротропина, после обработки газообразным

HCN, получают 15,6 г продукта с т.пл.4р /6-78 С и маточник lу.

Из маточника lу, 13 r уротропина и 5 мл HgSOg (d = 1,84), после обработки газообразным HCN, получают

16 r продукта с т ° пл. 73-76 С.

Пример 12, Проводят, как и в примере 1. Из 50 мл формалина, 10г параформа, 50 мл аммиачной воды (25Ъ-ной) и 12 мл Н БО (d = 1,84) и 50 мл воды получают 21,6 г (90,9%) продукта с т.пл. 78-79 С и заточник.

Из маточника, 13 г уротропина и 5 мл Н БО„ (d = 1,84), после обработки 0,5 моль газообразного HCN,ïîлучают 22,9 r (96, 4Ъ) продукта с т. пл. 75-76 С, 1. Способ получения иминодиацетонитрила взаимодействием уротропина и цианистого водорода в водной среде в присутствии минеральной кислоты с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и улучшения технологии процесса, цианистый водород используют в виде.газообразных углеводородных смесей, содержащих 20-25% цианистого водорода, процесс ведут при мольнам соотношении уротропин-цианистый водород равном (1-6):6 в присутствии сильной минеральной кислоты в количестве 2,0-6,5-кратного избытка от стехиометрического.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что s качестве минеральной кислоты используют серную кислоту в количестве 2-3-кратного избытка от стехиометрического.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что после отделения целевого иминодиацетонитрила маточный раствор возвращают в проце -,:"

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

2. Патент CD)A 9-3886198, кл 260 465 ° 5 р 1 975 (прототип) °