Способ получения t-капролактама

ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 323899 Союз Советских Социалистических Респблин/2;)-4) ВЛЕВО2 р 118 86 иорнт омнтет по делам мзобретеннй н открытий при Совете Министров СССРпублик ДК 54(-318(088.8 четснь,Ъ 1за с 75.11.97 ата опубликования описания Авторызоб рете 11151 стрянцитц ир ) Ти ес)Кристель Гртондемакд и Рее пуб з н )сс) )рн 51 тнсафтен цу Берлинкая Республикд) оланд Оме, ЭрнсЕМО 1 Заявитель равное пред дер Виссенш Чс)Окрятичес ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ е-КАПРОЛАКГАМА Изооретенне относится к полученшо чистого е-капролактамд из циклогексднонокс;)мя,Известен способ получения н-капроляктдмд из 33 иклоГексзноноксимз путем перегру пнирог)- ки Бекмана, происходящей в инертном органическом растворителе, например в хлороформе, четыреххлористом углероде, дихлорэтдне, под действием жидкого или газообразного серного ангидрида или олеума при темнердтурс ( - 15) - (+84) оС. Получе )ную реакционную смесь нейтрализуют неоольшим количеством воды и гдзооб)ззым аммиаком, отделяют твердыи кристаллический серюкнс;ый дммоНИй И ЗатЕМ ИЗВЕСТНЫМИ НРИЕМДМИ В 1 ДЕЛЯ)с) продукт реакции,Целью изобретения является снижение количества образующегося сульфата аммония нс)лтоло канролзктя ма прн Одно)ременнс)м улунпен 3)и качества последнего.Эта цель достигается тем, что перегруппировку Бе)смзнз проводят в присутстин 1 хлс)Г)- сульфоновой кислоты и водного раствора аммиака. Процесс протекает следующим образом.Циклогексаноноксим и хлорсульфоновяя кислота осбразусот циклогексзноноксим-о-суль фокислоту, которую, не выделяя, с помощью водного раствора аммиака переводят в водо раствориму)0 яммизч 31 ую соль, а затем в нри сутствии 1 лтоло аммиака при нагревании вод ного раствора до 80 - 90 С происходит бекмаКи)скдя перегруппировка. Образуется г-кавроляктдм и выделяется эквимолярное кол 1 шество нейтрального сульфата аммония.5 Применяющиеся для проведения реакциирястворнтели не должнь с)сниВ 31 ться с Водой, ре)ГВ;)01331 ть с хлорсульфонОВОй кислотой, циклогексднок)ксимом, ИС и хт)ь но должны смешиваться с хлорсульфоновой кислотой и 10 хорон)о р 3)с) ворять циклогекс;)ноК)кспм,-кянролзкт;)м.Те) Вортур 1 кн вен 051 р;1 стВОр ител я должн 1с)33 Г)1 д;)ст;)Т 0101 с) низкой, Тс)б можно было отводить тепло редкцн)1 при к;шячении с об ратным холодильником.Этим требовдпиям удовлетворяют низкогдЛОИДИГ)ОВЗНН)1 Е ГЛЕВОДОРОДэ, 311 НРНМЕР МЕ- тпленхлорнд, хлорос)Орм, дихлорэтсн 1 н фторхлордлкяны.20 Выделяющийся количественно нри обрдзовдтснклогекс;)нон-О-с) льфокнслоть 1 хлорнстый водород мож)ю рециркулировать в ста- Д 110 НРНГОТОВЛС".НН 51 ХЛОРСУ;Ь)ОНОВОЙ КНСЛОТЫ нз трехокисн серы и ИС, Молярное соотпоше ие нри перегруппировке 31 и)слогексс)нонокси)3;:50 аИз равно 1;1:2.Для проведения реакции к раствору циклогексяноноксима в растворителе, 1 знример в метиленхлориде, по каплям при перемешивя нии добзвлятот немногим больше, чем 1 лоло., оросор) ,.схорэта и 99,5 97,5 Л редмет изобретения Составитель . Шагалова Тсхрсд Л, КуклинаРеда тор Т, Шарганова Всяаз 173 Изд.836 Тира)к 448 Подписи;с Ц 1111 ПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССР(1,1 моль) хлорсульфоновой кислоты, которуюможно разбавить растворителем. Через некоторое время растворитель закипает, ТеплотуРЕЯКЦИИ ЯЦИЛИРОВЯНИЯ ОТВОДЯТ И СТЗНсВЛНВЯ.ют температуру реакционной смеси 40 - 42 С(т, кип. метиленхлорида).Одновременно выделяется эквнмолярное количество хлористого водорода, который послевзаимодействия с 50 з можно вернуть в процесс в виде хлорсульфоновой кислоты, Содержзщуюся в растворе циклогексаноноксимО-СУЛЬфОКИСЛОтУ бЕЗ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРЕВРсН(сОт ВЗ М М Н; НуО СОЛЬ, Доба ВЛ 51 Я НО Кс 1 ПЛЯ М ООЛ(.(.2 моль х 1 з (в виде 25%-ного водного раствора), Выделяющаяся ирн этом теплота резкцин отводится брзтным холодильником нриКИН(иии РЗСТВОРНТ(Л 5. В КОНЦЕ рвсКции рс;)Кционную смесь иостепешн нагревают и отгоняют растворнтель. После нагревания до 80 -90 С в течение 8 - 10 ин отделяют выпавший 20Г-КЗНРОЛЯКТЗМ Н ЭКСТРс 1 НРУЮТ ВОДНЫЙ РЗствор, 11 з экстракта, обчединенного с сырымлзктзмом, отгоняют растворпель. Получаютсь РОЙ кРистзлл н 1 ескн Й в-кс и Рол с 1 ктЯ м, т. Ил,56 - 61 С, выход 98 - 100%, который о пнцзют 25онеегошсой. Т. Ил. Очищенного лзктамз - 70 С,Вьход Ин(енного тсКтямс 96,5% От теории(по загруженному слегка влажному техническому циклогексаноноксиму) .Остаток после перегонки состоит наполови Ону из е-кзпролактзмз (примерно 1% от общего выхода).Из концентрированного водного раствораСУЛ Ьфс 1 тс с)ММОНИ 51, ИОЛУ 1 ЕННОГО НОС.1 Е ЭКСТРс КЦии, ГУтем н(.ИтРс 1 лизс 1 ЦИИ неоолыним избьткоп х 1 з н упзрнвсИня ВыделяОт сльфс 1 т аммонияя,Процесс можно вести но енрерывюй схеме.П р и м е р 1. К рсСтвору 226,3 г (2 1 Ол)технического циклогсксаноноксимз в 600 - 40700 мл метиленхлорида ири перемешивзнииио каплям в течение 1 О - 15 мин добавляют250 г (2,2 моль) хлорсульфоновой кислоты,некоторое время киг(ятят с обратным холодильником (температура внутри колбы 42(.), 45наблюдая выделение около 2,яолб хлористогоВодорода. После нрикзпывзнн 51 кнн 51 т 51 т см(.сь еще немного до окончания выделения хлористого водорода, В охлаждаемую водопроводной водой смесь по каплям добавляют 350 мл 25%-ного водного раствора аммиака. Выделяющаяся теплота реакции отводится за счет кипения метиленхлорида с обратным холодильником. После замены обратного холодильника нз прямой медленно повышают температуру и отгоняОт метиленхлорид, Выдерживают 8 - 10 5 ин при 80 - 90 С и отделяют выпавший и-кя и ро)1 актам.Водную фазу экстр)ГируОт половиной ото НЗННОГО аЕТИЛЕНХЛОРИД 1, ЗКС РсКТ ОСЪЕДИНЯ 10 Т С С 1 РЫ)1 с-КсНРОЛ ЗКТЗ МОМ И ОТ 1 ОН ЯКТ метнленхлорнд.Получзкт 224 г в-кИро)1:Ктм (99% от теории), т. л. 56 - 62 С, Сырой лзктзм очиЦЯ- ют перегонкой (146 - 147 С/13 мл т. Ст.), Г 1 олучзот 219,5 г чистого лзктамз (96,5",4 от теории по загруженному техническому циклогексзноноксиму), т. ил. 68 - 70 С, В кори везом остатке (4 г ) после перегонки содержится Е 1 ЦЕ 2 г В-КсНРОСЗЯТЕХс.В примерах 2 и 3, сведенных В таблицу, про- Вод 51 Т ОНЫТ, КсК В Н РИМЕРЕ 1. Сшсоб получения е-кзпролзктзмз путем ИЕРЕРХ НПНРОВКИ БЕКМЯНс НЗ ЦИКЛОГЕКСсНОНОКСимс В СРЕДЕ ОРЗНИЧЕСКОГО РЗСТВОРИТЕЛЯ, например метиленхлорида, дихлорэтзнз, и выделения целевого продукта нзвестнымн приемами, отлишоиийся тем, что, с целью повыН 1(.НН 51 Кс 1 ЕСТВЯ Ц(ЛЕВО 0 НРОДУКТс и НодсВЛЕнобонОЙ реакции Оорззов;ни 1 с,11.(1)з Г; сММОНН 51, НЕЕГРУНННРОВ 1(У ЕКЯис ВЕД)"1 и Н Р НСУГс 1 ВИН ХЛОРСУГ Ь(ОНОВО КИСЛОТЫ Н ВОДНОГО РЯС ГВОРс ЗМ 1 Вакс.