Способ получения диацетонакриламида

233/3 я 5 С ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) АТЕНТНОГ У ЬЮ 93 Я 3РЕТЕНИ И щТОРСН СВИДЕТЕПьС дгорнова, Г.К.ВальЕТОНАКРИЛ" к амидам ости к по который мера для .(71) Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности и Ярославский политехнический институт(56) Технологический регламент производства диацетонакриламида М 03-258- 83. - Казань: 03 Казниитехфотопроек) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИ АМИДА(57) Изобретение относитс карбоновых кислот, в част лучению диацетонакриламид используют в качестве мон 50 1651523 А 1 получения полимерных соединений в. производстве фотоматериалов. Цель упрощение процесса и повышение выхо" да целевого продукта. Получение ведут смешением акрилонитрила с диаце" тоновым спиртом в присутствии конц, НБОпри малярном соотношении 1:1: ;2,35 в течение 1,3-1,5 ч при 10- 15 С, при этом НБО предварительно охлаждают до 10"11 С, Промежуточный продукт 5,6-дигидро-б-гидрокси"4,4,6- триметил"2-винил 1,3(4 Н)-оксазинсульфат выделяют осаждением метилэтилкетоном с последующими охлаждением смеси до 5-10 С, Фильтрованием, растворением и нейтрализацией 25/-ным водо ным раствором аммиака при 20-22 С рН 7-8, Целевой продукт выделяют осаждением петролейным эфиром при 5 С и сушкой при 18-25 С, Время пр цесса до 1,3-1,5 ч, 1 табл.Изобретение относится к химическойпромышленности, а именно к способуполучения диацетонакриламида.Диацетонакриламид (ДАА) использу"ется в качестве мономера для получе"ния полимерных соединений в производ"стае фотографических материаловЦелью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода целе Ового продукта,Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1 (прототип). В ка"пельную воронку емкостью 10 л зали"вают 2,557 кг (3,2 л) акрилонитрила(НАК) и 5,6 кг (6,02 л) диацетонового спирта (ДАС), В реактор емкостью50 .л, снабженный скоростной мешалкой,сбратным холодильником и капельной 20воронкой, заливают 11,7 кг (6,5 л)концентрированной серной кислоты (95"96 мас,), Кислоту в реакторе охлаж"дают до 0"5 С в течение 1 ч, В захоложенную серную кислоту при перемешивании. в тецение 10 ц вводят смесьакрилонитрила и диацетоноваго спиртас такой скоростью, цтобы температурасмеси в реакторе не превышала 7-8 С.Необходимо медленное прикапывание 30смеси НАК и ДАС, цтобы избежать резкого повышения температуры и выбросареакционной смеси из реактора, Поокончании введения реагентов получен"ную смесь перемешивают еще 0,5 ч прио7-8 С, Затем температуру смеси в ре" .аккре в течение " ц поднимают от7-8 до 40-45 С, При этой температурепродолжают перемешивание реакционноймассы в течение 4"4,5 ч, после чегоее охлаждают до 15-20 С в тецениец, Далее при этой же температуредля осаждения промежуточного соедине"ния из серной кислоты в реактор изкапельной воронки вводят 15,86 кг(19,73 л) метилэтилкетона в течение1 ц, Смесь в реакторе охлаждают до5-10 С и перемешивают при этой темпе"ратуре еще 0,5 ц, Полученную суспензию переносят в стеклянный реакторемкостью 50 л и ставят в холодильникна 6-7 ц при 5-10 С, Затем промежуточный продукт отфильтровывают нанутц-Фильтре и промывают на фильтреметилэтилкетоном, Количество метил"этилкетона; используемого для промывки, 41,54 кг (51,6 л),После сушки отмытых кристаллов навоздухе при комнатной температуре в течение 2-3 ц получают 5,6-дигидроб-гидрокси,4,6-триметил-винил 1,3(4 Н)-оксазинсульфат ТМВОС (72 назагруженный НАК), 6,5 кг. Промежуточный продукт переносят в реакторемкостью 50 л, куда из капельной воронки при перемешивании поочередновводят 1,63-1,5 л дистиллированнойводы и 12,56-12,73 кг (14,5-14,7 л)толуола. Всю смесь перемешивают в течение 10-15 мин при комнатной температуре. Г полученную суспензию при перемешивании вводят из капельной воронки6,3 кг (7 л) 25 ь-ного водного аммиака при 20-22 С в ."течение 2 ч до рН7-8, Затем полученную массу перемешивают еще в течение 30 мин при той жетемпературе,Нейтрализованную смесь переносятв стеклянный реактор с нижним спускомдля разделения на водный и органический слои, Органический слой отделяют,добавляют к нему 0,6-0,85 кг активированной окиси алюминия, выдерживаютпри комнатной температуре в течение5"6 ц дтя обесцвечивания и сушки толуольного раствора диацетонакриламидаот влаги. Осушенный и осветленныйраствор отфильтровывают на нутч-фильтре от окиси алюминия, переносят вкристаллизатор и захолаживают до 05 С, При перемешивании вводят 4,834,69 кг (7,0-6,8 л) захоложенногопетролейного эфира, Кристаллизациюпроводят в течение 5-6 ч при 0-5 С.Выпавшие кристаллы ДАА отфильтровывают на нутц-фильтре, промывают 1-2 лзахоложенного петролейного эфира иотжимают.После сушки в вакуумном эксикаторе при 18-25 С получают 3,5 кг ДАА(405 на загруженный НАК), Продуктпредставляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 56,5 С, содержание основноговещества 97,83, содержание сульфатааммония 0,144,Содержание основного вещества определяют методом потенциометрическоготитрования.Содержание сульфата аммония определяют методом прямого титрования раствором гидроокиси натрия.П р и м е р 2. В капельную воронку емкостью 10 л заливают 2,557 кг23 6и органический слои, Органическийслой отделяют, добавляют к нему 0,6"0,85 кг активированной окиси алюминия,выдерживают при комнатной температуре 5-6 ч для обесцвечивания иосушки толуольного раствора диацетонакриламидв от влаги, С".ущенный и ос"ветленнМй раствор отфиль 1 ровываЬт нанутч"Фильтре от окиси алюминия, пе"реносят в кристаллизатор и эахолажвают до 0"5 С. При перемещивании вводят 4,83"4,69 кг (7,0-6,8 л) эахоложенного петролейного эфира, Кристаллизацию проводят 5-6 ч при СС. Гыпав"ошие кристаллы ДДА отфильтровывают нанутч-фильтре, промывают 1-2 л захоложенного петролейного эфира и отжимают,После сушки в вакуумном эксикаторепри 18-25 С получают 4,83 кг ДАИ(56,353 на загруженный НАК). Продуктпредставляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плав"ления 56,7 С, содержание основноговещества 98,03, содержание сульфатааммония Оу 12 уфП р и м е р ы 3-10. По примеру 2синтезируют диацетонакриламид в условиях, приведенных,в таблице.Примеры 3-8 проводят по примеру 2.В них показана целесообразность выбо"ра предлагаемого предела температурыи времени смешения,Примеры 9-10 показывают нецелесообразность выхода за пределы выбранных условий температуры и временисмещения реагентов,По предлагаемому способу получения ДАА упрощается технологическийпроцесс, сокращается время смешенияреагентов с .концентрированной сернойкислотой с 10 до 1,3-1,5 ч и температура смещения составляет 10-15 С,При этом не наблюдается резкого повы.щения температуры, реакция протекаетболее равномерно в безопасных услови.ях работы,Из данных таблицы также следует,что по предлагаемому способу увеличивается выход ДАА, при этом неухудшается качество продукта. формула изобретения Способ получения диацетонакриламида взаимодействием акрилонитрила с диацетоновым спиртом в присутст:ии концентрированной серной кислоты, включающий смешение акрилонитрила и 5 16515ростной мешалкой, обратным холодиль"ником и капельной воронкой, заливают11,7 кг (6,5 л) концентрированной(95-96) серной кислоты, Кислоту вреакторе охлаждают до 10-11 С в тече-ние 1 ч, В эахоложенную серную кислоту при перемешивании в течение1,5 ч вводят смесь акрилонитрила идиацетонового спирта с такой скоростью, чтобы температура смеси в реакторе не превышала 10-11 С. По окончании введения реагентов полученнуюсмесь перемешивают еще 0, 5 ч при 1 О 11 С, Затем температуру смеси в реак" 1торе в течение 2 ч поднимают до 40"45 С, При этой температуре продолжа"ют перемещивание реакционной смеси втечение 4-4,5 ч, после чего ее охлаждают до 15-20 С в течение 1 ч,. 20Далее при этой же температуре дляосаждения промежуточного соединения,5,6-дигидро-б-гидрокси,4,6"триметил"2-винил,3(4 Н)-оксазинсульфата(ТИВОС), из серной кислоты в реактор 25иэ капельной воронки вводят 15,86 кг(1973 л) метилэтилкетона в течение1 ч. Смесь в реакторе охлаждают до5-10 С и перемешивают при этой температуре еще 0,5 ч, ЭОПолученную суспензию переносят встеклянный реактор емкостью 50 л иставят в холодильник на 6-7 ч при 510 С. Затем промежуточный продукт отфильтровывают на нутч"фильтре и про"мывают на Фильтре метилэтилкетоном,Количество метилэтилкетона, исполь-;зуемого для промывки, 41,54 кг(51,6 л),После сушки отмытых кристаллов навоздухе при комнатной температуре втечение 2-3 ч получают 8,12 кг ТМВОС(90,03 на загруженный НАК),Промежуточный продукт переносят вреактор емкостью 50 л, куда из ка- д 5пельной воронки при перемешиваниипоочередно вводят 1,63-1,5 л дистил"лированной воды и 12,56"12,73 кг(14,5-14,7 л) толуола. Всю смесь пе"ремещивают 10-15 мин при комнатнойтемпературе, В полученную суспенэиюпри перемешивании вводят из капельнойворонки 6 3 кг (7 л) 253-ного водногоаммиака при 20-22 С в течение 2 ч дорН 7-8, Затем полученную массу пере"мешивают еще 30 мин при той же температуре, Нейтрализованную смесь пе"реносят в стеклянный реактор с нижним спуском для разделения на водный1651523 22 С до рН 7-8, выделением целевогопродукта осаждением петролейным эфиром при 0-5 С и последующей его сушкой при 18"25 С, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, смешение акрилонитрилаи диацетонового спирта с концентрированной серной кислотой ведут при пе"ремешивании в течение 1,3-1,5 ч и 1015 С, при этом серную кислоту предварительно охлаждают до 10-11 С,диацетонового спирта с предварительно охлажденной серной кислотой при молярном соьтношении 1:1:2,35 с выделе-. нием промежуточного продукта 5,6"дигидро-б-гидрокси,4,6-триметил- винил-),3(4 Н)оксазинсульФата из реакционной смеси осаждением метилэтилкетоном с последующим охлаждением смеси до 5-10 С, Фильтрованием проме О жуточного продукта с последующим его растворением и нейтрализацией 25 Ф- ным водным раствором аммиака при 20 Усповия проведения способа получения диацетонакриламида Иолярное соотношение НАК::ДАС:сернаякислота Выход ДАА на загруженный НАК Содержание основного Примечание Температура смешения, С Времясмеше"ния, ч Пример мас.ь вещества, Ф кг 97,8 40,5 10,0 0-5 0-8 7-80-5 0-8 7-8 Составитель В,МякушеваРедактор В,Иванова Техред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец Заказ 3090 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 1:1:2,35 1:1:2,35 1:1:2,35 1:1:235 1:1;2,35 1:1:2,35 1:1:2,35 1,5 1,3 1,3 1,5 10,0 1,5 12-13 10-11 10-11 12-13 13-1510-11 54,3 55,3 55,8 55,4 43,0 33,2 98,4 98,0 98,3 98,0 97,9 97,2 96,6 При смешении НАК и ДАС с серной кис- лотой наблюдается рез" кое повышение температуры - трудность регулирования температуры Смешение НАК и ДАС с серной кислотой не сопровождается повы" шением температуры, реакция проте" кает более равномерно, в безопасных условиях ра- боты