Способ получения нитрилов карбоновых кислот

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвэ СфевтскпаСфв(налнстичфаеиРеслублик(51) М. (,п.2С 07 С 120/00 С 07 С 121/00 с присоединением заявки Нов Государственный ноинтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРИЛОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 10 15 Изобретение относится к усовершенствованному способу получения нитрилов карбоновых кислот, которые могут использоваться в качестве селективных растворителей и экстрагентов, в синтезе аминов, амидов и карбоновых кислотИзвестен способ получения нитрилов карбоновых кислот цианозонолизом непредельных соединений в среде уксусного ангидрида при температуре от -30 до +30 С, Однако в этом случае образуются только ацетаты -оксинитрйлов карбоновых кислот, что сужает препаративную ценность этого способа (1)Наиболее близким по технической фщности к предлагаемому способу является способ получения нитрилов кар боновых кислот путем озонирования непредельных соединений в среде растворителя, например нитрила карбоновой кислоты, термического разрушения перекисного продукта озонолиза в присутствии ортофосфорной кислоты, каталитического окисления образующегося при этом альдегида в кислоту и газофазного аммонолиэа последней аммиаком в присутствии катализатора при 30 температуре 400-480 С. Выход нитрилов 50-60 2) .Основным недостатком известного способа является его сложность (многостадийность, использование высоких температур на стадии аммонолиэа и недостаточно высокий выход целевых продуктов,Цель данного изобретения состоит в упрощении процесса получения и увеличении выхода целевых продуктов.Поставленная цель достигается использованием способа получения нитрилов карбоновых кислот, включающего озонирование непредельных углеводородов в среде растворителя и обработку промежуточного продукта аэотсодержащим соединением при повышенной температуре, отличительная особенность которого состоит в том, что в качестве растворителя процесса озонирования используют этиловый спирт, а в качестве азотсодержащего соединения применяют .солянокислый гидроксиламин, которым непосредственно обрабатывают полученный спиртовой раствор продукта озонирования в при,сутствии соляной кислоты при мольном соотношении солянокислый гидроксил-,679576 амин: соляная кислота на моль непре"дельного углеводорода, равном от2:0,1 до 4:0,1, и процесс ведут притемпературе 80-85 С.Предложенный способ осуществляютв течение 6-7 ч.,ФСущность предлагаемого способа заключается в следующем: непредельное.соединение, например олефин, растворяют в этиловом спирте, полученныйраствор загружают в стеклянный реактор, снабженный диспергирующим устройством (фильтр Иотта), через который подают оэоно-кислородну смесь(ьб озона)., Во избежание уноса реагирующих веществ в лабораторных опытах раствор термостатируют при температуре -78 С, Подачу оэоно-кислородной смеси (оэонирование) ведут допроскока озона на выходе из реактора (по йодкрахмальной бумаге).После этого в реактор постепенноподают гидроксиламин солянокислый иконцентрированную соляную кислоту,реакционную смесь нагревают при температуре 80-85 С с обратным холодильником в течение 6-7 ч, а затем ох 25лаждают до температуры 20-25 С. Этиловый спирт удаляют дистилляцией ввакууме; остаток растворяют в дихлорметане, промывают три раза водой исушат над безводным сульфатом магния.После этого удаляют дихлорметан и получают готовый продукт.Использование данного изобретенияпоВволяет упростить процесс получениянитрилов карбоновых кислот за счетуменьшения числа стадий процесса додвух (вместо четырех) и снижения температуры проведения процесса и повысить выход целевых продуктов до 81.П р и м е р 1. Получение адипонитрила40Циклогексен (8,2 г, 0,1 моля,99,5 основного вещества) растворяютв этиловом спирте (460 г, 10 молей,98,5 основного вещества). Полученный раствор озонируют в стеклянномреакторе. Затем в реактор постепеннозагружают гидроксиламин солянокислый(55 г, 0,4 моля), концентрированнуюсоляную кислоту 0,01 моля) и полученную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 6-7 ч при температуре 80-85 С, после чего охлаждаютдб температуры 20-25 С, Этиловый спиртудаляют дистилляцией в вакууме, остатк РаствоРяют в дихлорметане, промывают три раза водой, высушивают надбезводным сульфатом магния и выпаривают.Полученный целевой продукт устойчиво кипит при температуре 181 С/20 ммрт.ст. Выход 8,75 (81); и,1 1,438, 60Найдено, : С 66,23; Н 7,45;И 26,041 П р и м е р 2, Получение бутиронитрила.Октен(11,2 г, 0,1 моля, 99,6основного вещества) растворяют в втилоном спирте (460 г, 10 молей, 99,6 5основного вещества) и далее проводят реакцию согласно условиям примера 1.Выделение целевого продукта осуществляют так же, как в примере 1, путем удаления растворителя дистилляцией а вакууме. Выход 9,24 г (67)уи)1,3815,Найдено, : С 68,50; Н 10,26;И 21,20 р С 6 Н 8 ИВычислено, : С 66,50; Н 7,40;И 25,94 Вычислено, : С 69,50; Н 10,161И 20, 28. П р и м е р 3, Получение бенэонитрила,Винилбензол (10,4 г, 0,1 моля,99,9 основного вещества) растворяютв зтиловом спирте (460 г, 10 молей,98,5 основного вещества) и далее обрабатывают согласно условиям примера 1.Выделенный продукт с целью дополнительной очистки перегоняют при температуре 69 С и остаточном давлениио10 мм рт.ст. выход 7,54 г (73) 1 п еУ1,5280.Найдено, : С 82,2; Н 4,9;И 13,9;Вычйслено, : С 81,5; Н 4,9;И 13,7П р и м е р 4, Получение нитрила1,2,4-бутантрикарбоновой кислоты.3-Вннилциклогексен(10,8 г 0;1 моля, 98,5 основного вещества) ра:творяют в зтиловом спирте (460 г, 10 молей 98,5 основного вещества), Далеепроцесс ведут сдгласно условиям примера 1. Получают 8,1 (75) целевогопродукта,Найдено, : С 62,9( Н 5,3;И 32,6) 7 3Вйчйслено, : С 63,2; Н 5,31И 31,5П р и м е р 5. Получение бутиронитрила,В процессе используют исходные вещества, указанные.в примере 2, но при соотношении олефин-гидроксиламин солянокислый, равном 1:2, Выход целево-го продукта 60. П р и м е р б. (контрольный).Процесс ведут согласно усЛовиям примера 5, однако без обработки меси перекисей солянокислым гидроксил" амином.В реакционной смеси нитрилы карбоновых кислот отсутствуют. Это доказывает, что гидроксиламин солянокислый является обязательным реагентом при их получении.П р и м е р 7 (контрольный),679 Формула изобретения Составитель А. Иващенко Техред С. Мигай КорректоРГ, Решетник Редактор В. МинасбековаЗаказ 4738/23 Тираж 513 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, москва, ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Процесс получения адипонитрила ведут согласно условиям примера 5, однако без добавки соляной кислота. Выход целеного продукта 36. 5Способ получения нитрилов карбоновых кислот, включающий озонирование непредельных углеводородон в среде растнорителя и обработку промежуточного продукта аэотсодержащим соедине нием при повышенной температуре, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения процесса и повидения выхода целевых продуктов в качестве растворителя процесса озонирования 576 6используют этиловый спирт, а н качестве азотсодержашего соединения применяют солянокислый гидроксиламин, которым непосредственно обрабатынаютполученный спиртовой раствор продукта озонирования в присутстнни солянойкислоты при мольном соотношении солянокислый гидроксиламин; соляная кислота на моль непредельного углеводорода, равном от 2:0,1 до 4:0,1, и прооцесс ведут при температуре 80-85 С.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Г 3.е 1 дн Е.К, Ас 1 ч. 1 п СЬев.Бег 1966, 9 51, р. 99,2. Патент СИА Р 3133953,кл. 260-465.2, опубл, 1964.