Способ выделения диацетонакриламида

Союз СоветсникСоциапнстичесникРеспублии ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 910607(51) М. Кл, С 07 С 103/56 твсуллРстяка квинтет ЕаВР ве девает вэебРвтеая в еткрытвя(71) Заявитель Ярославский политехнический институт гНщф11 й"ЧФсщ,фт р(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИАЦЕТОНАКРИЛАИИДА Изобретение касается усовершенствования способа выделения диацетонакриламида из реакционной массы,полученной при взаимодействии ацетона с нитрилом акриловой кислотыв присутствии серной кислоты. Диацетонакриламид находит применение всоставе смазочных композиций, эмульсий для обработки дерева и кожи, впроизводстве пластиков, красителей,стойких к свету, а также как заменитель желатины в фотопромышленности.Известен способ получения диацетонакриламида взаимодействием ацетона и нитрила акриловой кислоты вприсутствии серной кислоты при0-700 С. Для выделения целевого продукта реакционную массу разбавляютводой, нейтрализуют гидроокисьюнатрия или калия, экстрагируют диацетонакриламид не смешивающимся сводой растворителем, разделяютобразующиеся слои и выделяют целевой продукт дистилляцией 111,Этот способ характеризуется нйзким выходом целевого продукта-121 от теории), образованием значительного количества побочных продуктов форона, 1 -форона, смол- продуктов более глубокой конденсацииацетона), трудно отделяемых от диацетонакриламида даже при многократной перекристаллизации. Крометого, нейтрализация реакционной мастесы гидроокисями металлов способствует дальнейшей конденсации продуктовпревращения ацетона до смол. Процессхарактеризуется также большим количеством сточных вод, образующихсят 5при разбавлении реакционной массыводой и нейтрализации водными растворами гидроокисей щелочных металлов,20Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и повышениеего качества,Поставленная цель достигаетсятем, что при выделении диацетон 3 9 акриламида из реакционной массы, полученной при взаимодействии ацетона с нитрилом акриловой кислоты, нейтра лиэацию осуществляют 20-25 вес.-ным водным раствором аммиака, отделяют водный слой от органического и последний обрабатывают водой при 40- 45 С и весовом соотнс ении органиоческого слоя и воды, равном 1:30 3,5, после чего осуществляют экстракцию целевого продукта.Нейтрализацию осуществляют с одновременной продувкой через реакционную массу газообразного аммиака.Способ осуществляют следующим образом.Диацетонакриламид получают при температуре 55-57 С, мольном соотноошении нитрил акриловой кислоты: ацетон: серная кислота, равном 1:2,1- 2,3:2,3-2,8, концентрации исходной серной кислоты 94-96 мас.1, времени реакции 4-4,5 ч.Нейтрализацию реакционной массы проводят при 25 С 20-25 вес.3-ным водным раствором аммиака до рН 7-8. Процесс можно осуществлять при одновременном введении газообразного аммиака, что позволяет снизить растворимость ненасыщенных амидов в образующемся насыщенном растворе сульфата аммония до минимальной. Верхний углеводородный слой отделяют от водного и далее с целью наиболее полного отделения диацетонакриламида от побочных продуктов (окиси мезитила, форона, 1-форона, смол) последний отмывают водой из органического слоя при температуре 40-45 О С и соотношении органический слой : вода, равном 1: 3-3,5. Выделенные смолы направляют на фракционирование и используют в качестве растворителя. Степень извлечения целевого продукта после нейтрализации и отмывки составляет 90-95 мас.Ф. Из водного слоя после отмывки диацетонакриламид экстрагируют не смешивающимся с водой органическим растворителем (бензолом, толуолом, хлороформом, треххлористым этиленом) и избыток отгоняют, Диацетонакриламид выпадает в виде осадка, который отфильтровывают и сушат; его можно использовать без дальнейшей очистки. Водный слой после экстракции возвращают в рецикл на отмывку. Акриламид по мере накопления его в10607 4 5 10 15 20 25 30 35 4 О водном слое направляют на полимеризацию его в виде водного раствора.П р и м е р 1,К 70 мл 96 вес.2-нойсерной кислоты добавляют приперемешивании смесь 32 мл нитрилаакриловой кислоты и 35 мл ацетонапри температуре 50 С в течение30 мин, после чего перемешиваниепродолжают еще 4 ч при 60 С. Получают 227,1 г реакционной массы,содержащей 31 153 ненасыщенных амидов (диацетонакриламида 25,543,акриламида 5,61 Ц, определяемыххроматографически, Конверсия нитрила составляет 100 выход диацетонакриламида в расчете на нитрил акриловой кислоты 65,11 мас.Ф, акрил амида 14,3 мас.3. Реакционную массу(111,8 г) нейтрализуют 25 вес,4-нымраствора аммиака до рН 7,0 при температуре 250 С и получают 41,52 горганического слоя состава, Фдиацетонакриламид 62,37; акриламид13,60; смолы 1160; окись мезитила4,33; форон 3,77; вода 6,09Степень извлечения диацетонакриламида при нейтрализации составляет 901. Отмывку его из органического слоя проводят 138,4 мл водыпри весовом соотношении органический слой:вода,равном 1:3,3 и температуре 45 С, Состав водного слоя,полученного после отмывки, Ф : диацетонакриламид 14, 13, акриламид 3,34, окись мезитила 0,67, форон0,08, вода 81,77Степень отмывкидиацетонакриламида водой 9523. Нономер экстрагируют иэ водного слоя 132,4 мл хлороформа при 25 ОС. Содержание диацетонакриламида в хлороформном экстракте 10,52 акриламиде 0051. Степень извлечения диацетонакриламида при экстракции хлороформом 96,53, После отгонки экстрагента маточный раствор при охлаждении кристаллизуется, выпавшие кристаллы сушат и получают 23, 8 г готового продукта. Содержание, г основного вещества 98,54, акриламида 0,45, окиси мезитила и форона 1,01.П р и м е р 2. Реакционную массу (120 г), полученную аналогично примеру 1,нейтрализуют 20 вес.-ным раствором аммиака до рН 8 (для достижения заданного значения рН В вводят газообразный аммиак) при 25 С и получают 40;5 г органического слоя, содержащего 60,4 мас,15 91 обо диацетонакриламида. Степень извлечения последнего при нейтрализации 79,8 мас. Отмывку диацетонакриламида из органического слоя проводят 135 мл воды при весовом соотношении органический слой : вода, равном 1:3,3 и температуре 45 С Степень отмывки диацетонакриламида 96,6 мас.3. Мономер экстрагируют из водного слоя 135 мл хлороформа при 10 25 С. После отгонки экстрагентамаоточный раствор при охлаждении кристаллизуется, выпавшие кристаллы сушат и получают 22,0 г готового продукта, содержащего 98,5 мас./ 15 основного вещества.П р и м е р 3; Реакционную массу (120 г), полученную аналогично примеру 1,нейтрализуют 25 вес,4-ным раствором аммиака до рН 7,5 при 2 о 25 оС, Получают 42,5 г органического слоя. Степень извлечения диацетонакриламида при нейтрализации 90 мас.3. Отмывку последнего из органического слоя проводят при 50 ОС 149, 1 мл воды г 5 при весовом соотношении органический слой : вода = 1;3,5. Степень отмывки диацетонакриламида 95 мас./, Иономер экстрагируют из водного слоя 35 мл хлороформа при 25 О С.После отгонки зо экстрагента маточный раствор при охНайдено, l Температураплавления,Содержаниеосновного Вычислено, 4 С Н М Способ вещества,мас.Ф65,5 8,95 7,99 63,9 8,33 8,29 81,54 Прототип 53,5 62,45 8,65 9,32 63,9 8,33 8,29 Предлагаемый 97,5-98,4 формула изобретения водным раствором аммиака, отделяюторганический слой и его обрабатываютводой при 40-45 С и весовом соотно 45 шении органического слоя и воды,равном 1:3,0-3,5, и экстрагируют целевой продукт.2. Способ по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что нейтрализацию5 О осуществляют при одновременном пропускании газообразного аммиака.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЙ Ю 1 3277056,55 кл.260-63, опублик.1966. ВНИИПИ Заказ 1019/24филиал ППП "Патент", г. Тираж 448 Подписное Ужгород, ул,Проектная,4 1. Способ выделения диацетонакриламида из реакционной массы, полученной при взаимодействии ацетона с нитрилом акрилоеой кислоты в присутствии серной кислоты, включающий нейтрализацию реакционной массы и экстракцию целевого продукта органическим растворителем, о т л и - ч а ю щ и й с я тем что, с целью увеличения выхода целевого продукта и повышения его качества, нейтрализацию осуществляют 20-25 вес./-ным 7 6лаждении кристаллизуется, кристаллы сушат и получают 23,4 г готового продукта с содержанием основного еещест. ва, 97,5 мас.1.П р и м е р 4 (по прототипу) .111,8 г реакционной массы, полученной в примере 1, выливают в 335,4 г льда и нейтрализуют 453, 7 мл 20-ного- раствора едкого кали до рН 7 при 25-30 С, Получают 806,1 г водного слоя состава,диацетонакриламид 3,54; акриламид 0,78; смолы 0,6. Диацетонакриламид экстрагируют из водного слоя 299,7 мл бензола при 25- 30 С, Получают 309,7 г бензольногооэкстракта следующего состава, 4 диацетонакриламид 4,79; акриламид 0,43; смолы 0,79; окись мезитила 0,6:, форон 0,7, После отгонки экстрагента полученный плав диацетонакриламида охлаждают, выпавшие кристаллы сушат и получают 19,63 г готового продукта. Содержание,, основного вещества 81,54; акриламида 6, 38; смол 10,25; окиси метизила 0,57; форона 1, 18. Выход диацетонакриламида при выделении 51,94.В таблице приведены элементарный состав и показатели диацетонакриламида, полученного по предлагаемому способу и прототипу.