Способ получения лактамов

ОПИСАНИЕ 25077 гИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимый от патента2 р,Заявлено 15.Х.1967 ( 1197930/23-4)Приоритет 16,Х 11,1966,Ф 509741 Ч, д/1ФР,ГОпубликовано 12.Ч 11.1969. БюллетеньДата опубликования описания 20,1.1970 ПК С 07 й Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР7,466.2.07 (08 У Авторытзобретени Иностранцы нн Шнель, Ханс Х Мансманн тивная Республик Иностранная фи брикен Байер Акц тивная Республикто Иммель, Херм Шв Манфред л Федер мании) явител маиенгезельшафта Германии) О.фарбенфПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТАМОВ Данное изобретение относится к области получения лактамов, которые являются важным сырьем для получения синтетических волокон.Известен опособ получения лактамов путем 5 каталитической перегруппировки циклокетоксимов в газовой фазе при повышенных температуре (200 - 400 С) и давлении. В качестве катализатора используют, например, силикагель, окись алюминия, фосфорную кислоту, 10 окись бора, окислы олова, титана.Выход продукта, 84%.Предложенный способ отличается от известного тем, что в качестве катализатора применяют смесь из триоксибора или борной кисло ты с сульфатом, сульфитом или фосфатом одного из элементов 11 основной группы периодической системы или со смесями их.Это позволяет увеличить выход продукта до 96 - 98%, 2 Перегруппировку оксимов целесообразно проводить при давлении до 1000 им рт. ст. и при температуре предпочтительно между 220 и 380 С. Выгодно применять водосодержащий оксим или во время перегруппировки оксима 2 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 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 составлять 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, катализатора перегруппированы от 5 до 10 вес. ч. оксима.Способ пригоден для перегруппировки циклоалканоноксимов с 5 до 12 атомов углерода в кольце в соответствующие лактамы. Применены могут быть, например, циклопентаноноксим, циклогексаноноксим, метилциклогексаноноксим и циклодеканоноксим.П р и м е р 1. 70 вес. ч, СаНРО 4 хорошо размешивают с 120 вес. ч. НзВОз и разминают с некоторым количеством воды в смесителе. Образовавшуюся массу просушивают при 110 С и затем в течение 3 час обжигают приРедактор Е. Хорина Заказ 3777/10 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква Ж, 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 8042 НО) 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,Пример 4, 70 вес. ч. сульфата кальция (обожженный Са 504т/а НО) 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. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 П р им ер 5. 42 вес. ч. Мр(РО 4),7 Н,О 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,П р и м е р 6. 70 вес. ч, сульфита бария (ВаЮз) 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.П р и м е р 7, 40 вес. ч, Са 804т/2 НеО, 40 вес. ч. СаНР 04 и 35 вес, ч. Н,ВО, 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 обменного циклогексаноноксима,Предмет изобретенияСпособ получения лактамов путем каталитической перегруппировки циклокетоксимов в газовой фазе при температуре 200 в 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 П основной группы периодической системы или со смесями их.