Способ получения малононитрила

ПИС ЗОБР ЙИЯ оюз Советских циалистицеских Республик580832 ПА АХЕИ полннтельны патент(23) Приорите 3) Р 1768154Р 1911174 С 121 С 120 сударставнныа омнтвтнанта (йнннотроа СССРно делам изобретенийн открытий 33) ФРГ(72) Авторы изобретени Иностранцыеодор Люсслинг, фердинанд Т(ФРГ) сен и Вольфган ге ностранная ФирмаДегусса(7) Заявите СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯМАЛОНОНИТ 2д 9 с большими потерями целевого продукта, выделяющийся хлористый водород окаэывает корродирующее действиена аппаратуру, что вызывает .необходнмость применять для ее изготовленияспециальные материалы.С целью повышения выхода малононитрила.р предлагаемом способе процессведут при соотношении галоидциана кацетонитрилу 1:2-110 с быстрым охлаждением реакционной смеси путемвведения в нее охлаждающего агента,например ацетонитрила, воды или водного ацетонитрила и последующей нейтрализацией реакционной смеси в случае присутствия воды в конденсате ивыделением целевого продукта известными приемами. Нейтрализацию целесо"образно осуществлять карбонатами илибикарбонатами щелочных или щелочноземельных металлов,Применяемый ацетонитрил может содержать воды до 50, вес.а.Оптимальное время реакции лежит впределах 1-15 с, охлаждение реакционной смеси производят непосредственно на выходе иэ реактора.В качестве инертных газов применяют преимущественно азот, двуокисьуглерода или водяной пар. Особенно относится к способу подля производства синтериалов, а именно к опоя малононитрила.ал находит разнообразное качестве полупродукта тва различных синтетичеслекарственных препараучения малононит твия галоидциана утствии инертнота, водяного паоследующим охлажеси и выделением 16 тилляцней. Соотацетонитриламалононитрила целевого про жности спосо ких темпера- точных прооиэводные али- которые за ванием хлох продуктов исходят потедо 70 от трилов. Наря- З 0 Изобретение лучения сырья тических мате аобу получени Этот матери применение в для производс ких веществ и тов. Известен способ пол рила путем взаимодейс и ацетонитрила в прис гЬ газа, например азо ра, при 700-800 С с п дением реакционной см целевого продукта дис ношение галоидциана и составляет 1;3. Выход 16,5. Однако невысокий выход дукта ограничивает возмо ба. Кроме того, при высо турах в качестве промежу дуктов образуются хлорпр фатических мононитрилов,тем разлагаются с образо ристого водорода и други разложения, при этом про ри нитрила, составляющие всех превращенных монониважным является водяной пар, так как в результате его конденсации существенно уменьшаются потери непрореаги-, ровавшего и конечного продукта. Газы, выходящие из реактора, охлаждают с помощью любого охлаждающего средства,которое не загрязняет конечный продукт.для этой, цеди применяют конденсированный динитрил малоновой кислоты, а так,же воду или ацетонитрил, которьэ 1 может быть водным. В качестве охлаждаю;щего средства применяют ацетонитрилс содержанием воды до 50 вес Охлаждающее вещество вводят в реакционнуюсмесь преимущественно методом разбрыЬгивания, ... 15В качестве нейтралиэующих средствиспользуют. карбонаты щелочных илищелочноземельных металлов или же бикарбрнаты щелочных или щелочноземель"ных металлов. и прежде всего карбонаты 20или же бикарбонаты лития, магния икальция. Кроме того, мбгут быть использованы вещества, образующие в процессе хлоридь 1, поглошеющие влагу, ив этом случае получается практически Я 5обезвоженныйпродукт реакции.Пример 1,В реактор иэ керамическогоматериала подают ацетонитрил с хлорцианом в присутствии азота при средней температуре 750 С и максимальной ЭОтемпературе 820 С. Газы вводят в молярном соотношении ацетонитрила кхлорциану, к азоту как 5,1;1:2,1. Время нахождения газовой смеси в зоне реакции составляет 6,9 с. Продукты ре- Щакции удавливают ацетонитрилом, охлажденным ледянОЙ водой, и затем дисТиллйруют по фракциям в вакууме. Благодаря дистилляции. выделяют малононитрил с выходом 66,6 по отношению 4 Ок замещениому хлорциану и 30 с выходом по отношению к замещенному ацетонитрилу в виде жидкого светлогопродукта,Пример 2. В реакторе согласно при"меру 1 реагирует смесь иэ ацетонитрила с хлорцианом и водяным паром присредней температуре 773 С и при максимальной температуре 825"С. Количест.во воды составляет 15 от веса ацетбнитрила. Ацетонитрил и хлорциан присутствуют в молярном отношении другк другу 5,54:1. Время протекания реакции газовой смеси в реакционной зоне составляет 6,9 с. Газообразныепродукты, выходящие из реактора, нейтрализуют во время конденсации кусочками мрамора, Реакционную смесь обрабатывают, как это описано в примере1. Выход малононитрила составляет71,6 по отношению к эамешеному хлор-циану и 60,1 по отношению к замешенному ацетонитрилу. Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 2. Ацетонитрил и хлор-ббциан применяют в молярном отношении5,75:1. Ацетонитрил содержит воду вколичестве 27,2. Время протеканияреакции составляет 6,8 с выход малононитрила составляет 67,0 по отношению к замешенному хлорциану и 63 поотношению к замешенному ацетонитрилу.Пример 4.В реактор согласно примеру1 подают ацетонитрил с содержанием15 воды и хдорциан при средней температуре 770 С и максимальной темпераотуре 820 С. Время протекания реакциигазовой смеси в зоне реакции составляет 6,54 с.Иолярное отношение ацетонитрила к хлорциану составляет 3,92:1.Выходящие из реактора газы конденсируют благодаря введению водного ацетонитрила и одновременно нейтрализуюткарбонатом кальция. Выход малононитрила составляет .74,5 по отношению кацетонитрилу.Пример 5.В реакторе согласно примеру 1 осуществляют реакцию взаимодействием обеэвоженного ацетонитрилас хлорцианом в молярном соотношении4,2:1 при средней температуре 780 Си при максимальной температуре 820 Си с временем пребывания газов в зонереакции 7,8 с, Газы, выходящие иэ реактора, конденсируют при одновременной нейтрализации карбонатом кальцияпутем введения водного ацетонитрилаПосле обработки выход малононитриласоставляет 80,1 по отношению к хлорциану и 65 по отношению к ацетонитрилуПример б. В реактор согласно примеру 1 вводят обезвоженнцй ацетонитрилс хлорцианом в молярном соотношении4,45:1 при средней температуре 776 С ипри максимальной температуре 820 С ис временем пребывания газа в зоне ре-акции 7,7 с. Газы, выходящие из реактора, конденсируют путем введения ацетонитрила. В результате фракционирования получают малононитрил, выход77 по отношению к хлорциану.Пример 7.В реакторе в соответствиис примером 1 проводят реакцию междуобеэвоженным ацетонитрилом и хлорцианом в молярном соотношении 6,78:1,с временем протекания реакции 8,04 с.Газы, выходящие из реактора, конденсируют благодаря циркулированию воды вкачестве охлаждающего средства и одновременно нейтрализуют карбонатомкальция. После обработки аналогичнопримеру 1 выделяют малононитрил с вц" ходом 80,5 по отношению к превращенному хлорциану в виде светлого жидкого продукта.Пример 8.В реактор в соответствии с примером 1 вводят ацетонитрил с содержанием воды 15 и хлорциан в молярном соотношении 2,12:1, с временем протекания реакции 6,25 с. Газы, вы,ходящие иэ реактора, охлаждают путемТираж 553 Подписное Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., д,4/5Филиал ППП Патентф, г,ужгород, ул.Проектная,4 введения водяного ацетонитрина и ней-,трализуют во время конденсированиякарбонатом кальция. Обычная обработкадает выход малононитрила в количеств66,2 вес.В по отношению к хлорциануи 65,0 вес.Ъ по отношению к ацетонитьрилу,Непрореагировавший ацетонитрил после отделения динитрила малоновой кис-лоты опять возвращают в систему циркуляции для реакции с хлорцианом.Пример 9. В реактор из керамического матерйала вводят при средней температуре реакций 775 С и времени про"текания реакции 7,3 с ацетонитрил ихлорциаи в молярном соотношении 3,9;:1. Ацетонитрйл содержит в качествеосновных примесей 3,91 вес.% цианистого водорода и 3,43 вес.% води, Реакционюые газы, выходящие из реактора,быстро охлаждают путем впрыскиванияводы в циркуляционную систему и одновременно нейтрализуют с помощью карбоната кальция до рН 0,05-1. После об-.работки органической Фазы в вакуумеи обратного получения ацетонитрила,растворенного в воде, выход динитриламалоновой кислоты составляет 82,5по отношению к замешенному хлорциануи 83% по отношению к замешенному ацетонитрилу. 80Формула изобретения 1,Способ получения малононитрила путем взаимодействия галоидциана, предпочтительно хлорциана, и ацетоннтрила при 700-800 фС в случае необходимости в среде инертного газа, например азота нли водяного пара, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения выхода целевого продукта,процесс ведут при соотношении галоидциана к ацетонитрилу 1:2-10 с быстрьмохлаждением реакционной смеси путемвведения в нее охлаждающего агента,например ацетонитрнла воды, водногоацетонитрила, и последующей нейтрализацией реакционной смеси в случае присутствия воды в конденсате и выделением целевого продукта известнымиприемачн,2.Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что применяют ацетонитрил с 50-ньщ содержанием вс,дч. З.Способ по пп, ) и 2, о т л и ч ею щ и й с я тем, что нейтр-лиэациюосущестВляют карб.;нарами или бикарбо"натами щелочных или кГ.к.Ноемельныхметаллов,4.Способ по п.1 о т я и ч а ю щ н йс я тем, что нейтрапн-ацию вкдут прнприменении водусодержащего с:лаждак"щего агента,5.Способ по пп,1 - 4, о т л и ц а ю.щ и й с я тем, что процесс ведут т и,чтобы время реакции составляло 1-15 с.6.Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что охлаждение реакционной смеси производят непосредственно на выходе из реактора.Приоритет по пунктам:05.04.68 по пп,1-5;05.03.69 по п.б.