Способ получения бутиронитрила

(23) Приоритет Гверйвретееввыр вевиеСовете Мвввотров ВОСРее Аеваа взооретвввйв етврытвв) Опубликовано 0 45) Дата опубликования описани 7,0 72) АвторыИЗОбрЕтЕНИя Э.Х. Корчагова, Э,Е. Дзилюма, В,А. Сланински А,А. Анотс рдена Трудового Красного Знамени институт органическо синтеза АН Латвийской ССР 1) Заявител) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТИРОНИТРИЛА Изобретение относится к получения бутиронитрила, к является исходным продукто иэводстне Физиологически веществ, например кокцидио Известен способ получен нитрила жидкофазным аммоно н-масляной кислоты с получ межуточного амида масляной выделением и дегидратацией амида в паровой фазе над о катализаторами, пропитанным ной кислотой.способуторыйпри проктивныхтатиков,я бутироизомнием прокислоты,этогоиснымии ФосфорТакой 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 ) 21о Выход целевого продукта до 90 при произнодительности до 55 г бутиронитрила на 1 л силикагеля в 1 ч.Недостатками этого способа являются низкая произнодительность по целевому продукту. Целью изобретенья является повышение производительности процесса,Для достижения цели предложено парофазный аммонолиз н-масляной кислотыпроводить в присутствии в качествекатализатора окиси цинка с добавкойграфита при 340-420 С, молярном соотношении аммиак: н-масляная кислота2-5:1 и объемной скорости 200-700 ч .10 Предложенный способ позволяетповысить "производительность процессадо 290 г/л ч при одновременном снижении температуры процесса. Конверсиясырья до 99,5,)6 Для лучшей работы катализатор,приготовленный таблетиронанием увлажненной смеси окиси цинка и графита,предварительно активируют нагреваниемдо 500 С в течение 9 ч с последующей20 прокалкой при 500 С в течение 5 ч,Способ проводят на проточной установке с 15 мл катализатора (таблеткиразмером 5 х 5 мм), Конструкция М "об-разного реактора из нержавеющей стали25 обеспечивает минимальный контакт н"маслявой кислоты и аммиака до слоя катализатора и быстрый вывод продуктовреакции из реакционной эоны. Продуктыреакции и непрореагированшее сырьеЭ 3 улавливают в гексаноле и анализируютметодом газо-жидкостной хроиатограФиина хроиатограФе марки Цветпри ис-пользовании пламенно-ионизационногодетектора. Колонку (100 хО,З си) заполняют 20 полиэтиленгликольадипатаи 2 ФосФорной кислоты, нанесеннымина хромосорб М (45-60 меш,); эФФективиость колонки 600 т,т.Условия анализа: температура колонки 99 С, температура испарителяь145 С, скорость газа-носителя - гелия122 мл/мин. В качестве внутреннегостандарта используют н-пентанол, целевой продукт выделяют из реакционнойсмеси обычной ректиФикацией.П р и и е р 1. Катализатор приготавливают следующим образом,100 г окиси цинка марки фч 1 и3 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 прокаливают в электропечи повышая температуру от 100 до 500 С со скоростью650 С/ч, и выдерживают при 500 С в течение 5 чП р и м е р 2, В каталйтическуютрубку вносят 15 мл (33 г) катализатора - окиси цинка, приготовленногопо примеру 1, после чего пропускают1,82 г н-масляной кислоты и 2,35 ламмиака при объемной скорости реак-ционной смеси 376 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кислота 5:1,температура 400 С в течение 30 мин.Продукты реакции улавливают 20 мл гексанола. В каталиэате обнаружены следы масляной кислоты (конверсия 99,.9)и 1,26 г бутиронитрила (выход 88,2);производительность процесса 168 г/лч.П р и м е р 3. Через каталитическую трубку с 15 мл (ЗЗ г) катализатора - окиси цинка пропускают 1,44 гн-масляной кислоты и 1,45 л аммиакапри объемной скорости 243 ч, молярном соотношении аммиак: маслянаякислота 41, температуре 360 С в течение 30 мин. В катализате обнаруженыследы масляной кислоты (конверсия, 99,9) и 1,01 г бутиронитрила (выход89,4); производительность процесса135 г/л ч.П р и м е р 4. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г) катализатора - окиси цинка пропускают 3,28,гн-масляной кислоты и 4,2 л аммиакапри объемной. скорости 674 ч,фмолярномсоотношении аммиак:масляная кислота5 ф 1, температуре 400 С в течениеь30 мин. В катализате обнаружено0,02 г масляной кислоты (конверсия994) и 2,18 г 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 гн-масляной кислоты и 1,95 л аммиакапри объемной скорости реакционнойсмеси 310 ч, молярном соотношенииаммиак:масльяная кислота в 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.П р и и е р б, Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г катализатора - окиси цинка пропускают 1,47 г нмасляной кислоты и 1,95 4 п аммиака приобъемной скорости 310 ч, молярном соотношении аммиак: масляная кислотао5:1, температуре 340 С в течение30 мин. В катализате обнаружены следы ф масляной кислоты (конверсия 99,9)и 0,97 г бутиронитрила (выход 84,1).Производительность процесса 129 г/л.ч.П р и м е р 7. Через каталитическую трубку с 15 мл (33 г) катализатора - окиси цинка пропускают 1,47 гн-масляной кислоты и 1,05 л аммиакапри объемной скорости 196 ч, молярном соотношении аммиак:масляная кис лота 2 г 1, температуре 380 С в течеоние 30 мин, В каталиэате обнаруженыследы масляной кислоты (конверсии99,9) и 0,94 г бутиронитрила (выход81,5). Производительность процесса 35 125 г/л ч,формула изобретения40 Способ получения бутиронитрилапутем парофазного аммонолиза н-масляной кислоты в присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре, о т л и ч а ю Ы и й с я 45 тем, что, с целью повышения производительности процесса, последний осуществляют при 340-420 С, молярномсоотношении аммиак:н-масляная кислота 2-5:1 и объемной скорости 200700 ч,"а в качестве катализатора используют окись цинка, содержащую до.бавку граФита.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:551. Патент США 9 2732397, кл.260465, 1956.2. Х. М 1 ФсЬФИе, Е.Ме 1 дПолучениенитрилов иэ кислот с использованием силикагеля в качестве катализатора Т.Аю СИегп Ьос,53 3 931 с 321