Способ получения амида бензойной кислоты

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1960164(22) Заявлено 04.07, 80 (21) 2924684/23-04 С 07 С 103/20 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий53) УДК 547,298. . 1,07 (088.8) Опубликовано 2309.82. Бюллетень Мо 35Дата опубликования описания 2309.82 Ордена Трудового Красного Знамени институтнефтехимических процессов им. акад. Ю.Г.Мамедалиева 71) Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДА БЕНЗОЙНОКИСЛОТЫ 30 Изобретение относится к усовершенствованному способу получения амида бензойной кислоты каталитической гидратацией соответствующего нитрила ароматической кислоты.Амиды кислот являются ценными продуктами .для органического синтеза.На основе амидов ароматических кислот получают термостойкие полимеры, содержащие в цепи амидную группу. В настоящее время эти полимеры приобретают все большее самостоятельное практическое значение. Амиды кислот являются промежуточными продуктами при получении фармацевтических препаратов, средств защиты растений. Они также могут быть использованы как исходные продукты для получения сложных эфиров и амидинов.Известен способ получения амида бенэойной, кислоты гидратацией соответствующего нитрила водой. Реакцию проводят в присутствии катализатора, представляющего собой частично или 2 полностью восстановленную СцЬ, восстановленные Сц-Сг или Сц-Мо окисные контакты, содержащие до восстановления 10-90 СцО. Восстановление проводят водородом или другим восстановителями при температуре 50-500 оС, гидратацию проводят при темпера=уре 0-400 оС. Притаких условиях конверсия исходного нитрила составляет больше 90, выход целевого продукта составляет 90 моль11.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения амида бензойной кислоты гидратацией бензонитрила с 1,5-50 моль воды в органическом растворителе, например диоксане, при температуре 10-300 С в присутствии 0,1-100-ного полимерного катализатора, содержащего Сц, Для стабилизации катализатора (предотвращения вымывания Сц в виде Сц) в его состав вводят 0,1-50 2 п порошка.ход амида бензойной кислоты составет 80 при селективности 97 1 21.Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход (80) амида бензойной кислоты.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, что сбгласио способу получения айяда бенэойной кислоты гидратацией бензонитрила в присутствии катализатора, содержащего медь и цинк, в среде ди оксана при 180-220 РС, в качествечей воды имеет темп 125 С и подвергаетс ческому и ИК-спектрПример 1. ния процесса:Температура, СОтношение нитрил:роксанДавление азота, атмОбъемная скорость смесинитрнла идиоксана, чОбъемная скорость води,чВзято:Каталиэатормедный (Сп67,8;А 1 - 30,0;п - 2,2), млБензонитрил,гДиоксан, г ературу плавленияя хроматографиальным аналиеамУсловия проведе 200 1:1,5 20 1,75 0,21 100 100 300 21 Вода, гПолучено:Амид бензойной кислоты, гБенэойная.кислота, гСелективность,Возврат бензонитрила, гПримерния процесса:Температура, СОтношение ниЗф трил:диоксанДавление азота, атмОбъемная скорость смеси 40 нитрила идноксана, ч, Объемная ско-.рость воды, чВзято:45 Катализатормедный (Сц -65,8; А 132,2; Ъп2,0),мл 50 Бензонитрил,гДиоксан, гВода, гПолучено:Амид бензой ной кислотыгБензойнаякисоа,СелективностьВозврат бензонитрила,гПримерния процесса:Температура,СОтношение ни трил:диоксан 101,91 (86,81) 4,36 (3,75) 95,86 9,24 (92472 Условия проведе-200 1:1,5 20 0,5 0,2 10010030020 102,59 (87,39) 8,72 (7,49) 92,11 5,00 (5,00) 3. Условия проведе 200 1 й 3 катализатора используют медь-цинк-алюминиевый катализатор, имеющий состав, вес.Медь 65,8-67,8Алюминий 30-32,2Цинк 2,0-2,2 5Кроме того, процесс осуществляютпри соотношении бензоиитрил:диоксан,равном 11,5-3,0,Для приготовления медного катализатора берут гранулированный сплав, 10Сц:А 1:2 п (соотношение 50:45:5) под,названием сплава Деварда и подвергатют выщелачиванию 35-40-ным раствором ХаОН(КОН) при температуре 60 Св течение 6 ч до прекращения выделения водорода. Затем полученныегранулы тщательно промывают водойдо отрицательной реакции на щелочь,загружают в реактор и подвергают восстановлению водородом при температуре 180-240 С. Образовавшийся такимобразом медный катализатор существенно отличается от чистой меди, так какимеет в своем составе А 1 и Еп. Преиму,щество его заключается в том, чтопри выщелачивании за счет частичноговывода из сплава алюминия и цинка,оставшаяся медь приобретает разрыхленную структуру и, следовательно,имеет большую активную поверхность.Готовый медный катализатор имеет следующий состав, :Сц 67,8-65,8; А 130,0-32,; Еп 2,2-20,Способ осуществляется следующимобразом,Реакцию гидратации бензонитрилапроводят в проточной системе. В реактор, содержащий 100 мл катализатора, непрерывно подают смесь бензонитрила и растворителя и одновременно туда же вводят иэ другой бюреткиводу в небольшом избытке. Реакциюопроводят,при температуре 180-. 240 С.Для поддержания реакционной смесив жидком состоянии в системе с помощью азота создают давление. Послевыхода системы на режим через каждый определенный час из нижней частиаппарата отбирают, пробы, содержащиеамид бензойной кислоты, выход которо.го определяют методом газовой хроматографии. В качестве побочного продукта получается бенэойная кислота,но в очень малом количестве (0,747,49). Других побочных продуктовне обнаружено.Катализатор легко отделяют отреакционной смеси фильтрацией. Непрореагировавший бенэонитрил и диоксан отделяют из реакционной смесиперегонкой и после сушки (обезвоживания) возвращают в процесс. Оставшаяся в перегощой колбе кристаллическая масса является амидом бенэой-,. ной кислоты.Полученный амид бензойной кислоты после перекристаллизации иэ горя20 0,75 0,31 10010030031 2001 гЗ150,22 0,5 100100,30022 5, 46 (5,46)5, Условия проведе 180 1 гЗ 20 0,75 Давление аэо"та, атмОбъемная ско. рость смесинитрил; и диоксана, ч-"Объемная скорость воды, ч Взято:Каталиэатормедный (Сц 67,8; А 130,0;Еп2,2 ),млБензонитрил, гДиоксан, гВода, гПолучено:Амид бенэойнойкиелоты гБензойнаякислота, гСелективностьВозврат бенэонитрила, гПример 4.ния процесса:Температура,д СОтношение нитрилгдиоксанДавление азота, атмОбъемная скорость смесинитрнла и диоксана, ч-Объемная скорость воды,ч "ВэятогКатализатормедный(Сц " 67,8,А 1 - 30,0,2 п - 2,2),Бензонитрил,гДиоксан, гВода, гПолУченогАьыд бенэойнойкислоты гБензойнаякислота, гСелекти вность,Возврат бензонитрила, гП р и,м е рния процесса:Температура,фСОтнОШение нитрилгдиоксанДавление азота, атмОбъемнаяскорость смеси иитрила идиоксана, ч ф 110,88 (94,45)4,33 (3,72) 96,21, 1,53 (1,53)Условия проведе 106,16 (90,71)4,11 (3,52)96,25, дения процессегТемпература, СОтношение нитрилгдиоксан 25 Давление азота, атмОбъемная скорость смесинитрила и уиоксана, чОбъемная скорость воды, ч,ВзятогКаталиэатормедный35 (Сц - 67,8 юА 1 - 30,0;2 п - 2,2), мпБензонйтрил, г. Дноксан,г 40 Вода, гПолучено:Амид бензойной кислоты, гБензойная 45 кислота, гСелектив-ностьВозврат бенэонитрила, г 50 Пример 7.ния процессагТемпература,ф СОтношение нитрил г диоксанДавление азота, атмОбъемная скорость смесинитрила и диоксана, ч. Объемная скорость воды, ч ВзяогКатализатормедныйИ (Сц - 65,83.; 117, 70 (97, 28)1 0,90 (0,74) 98,65 (84)03)5,28 (4,54)85,59 11 (11,00)Условия проведе, 8,72 (7,49)92,115,00 (5,00)Условия проведе 200 13 25 0,75 0,25 10010030025 109,02 (92,07) 4,76 (4,09) 94,50 2,9 (2,9) Условия проведе 220 1:3 20 0,75 0,31 ВНИИПИ Заказ 7137/26 Тираж 445 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, УЛ.Проектная 4 Пример 8.ния процесса:Температура, СОтношение нитрил:диоксанДавлениеазота, атмОбъемная скорость смесинитрила и диоксана, ч-объемная скорость воды, чВзято:Катализатормедный(Сц - 67,8;А 1 - 30,0;Еп - 2,2),млБензонитрил, гДиоксан, гВода,гПолучено:Амид бензойнойкислотыгБензойная ки. слота, гСелективность,Возврат бензонитрила, гПример 9. ния процесса:Температура, СОтношение ни-трил:диоксанДавление азота, атмОбъемная скорость смесинитрила и диоксана, ч Объемная ско-,рость воды, ч Взято:Катализатор -медный(Сц - 65,8;А 1 - 32,2;2 п - 2,0),мл 100Бензонитрил, г 100Диоксан, г 300Вода, г 0,3110 Получено:Амид бензойной кислоты, г 108,80 (92,74)Бенэойнаякислота г 4,69 (4,03)15 Селективность, 95Возврат бензонитрила, г 3,.14 (3,14)Для оценки степени чистоты получен=ный амид бензойной кислоты подвергают2 О элементному и хроматографическомуанализам,Результаты анализов показывают высокую степень чистоты полученногоамида бенэойной кислоты (свыше 99)с25 Строение полученного амида доказанона основании физико-химических показателей и данных ИК-спектрограммы.Таким образом, на основании приведенных примеров становятся явнымипреимущества предлагаемаго способаполучения амида бензойной кислотывыход целевого продукта больше(97,28) при селективности 99,24.формула изобретения1. Способ получения амида бензойной кислоты гидратацией бензонитрила в присутствии катализатора,содержащего медь и цинк, в среде ди.оксана при 180-220 С, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью40 увеличения выхода целевого продуктав качестве катализатора используютмедь-цинк-алюминиевый катализатор.имеющий состав, вес.:Медь 65,8-67,845 Алюминий 30-32,2Цинк 2,0-2,22. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут-при соотношений бензонитрилгдиоксан,50 равном 1 ф 1,5-3,0.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3994973,кл. 260-561, опублик. 1976.55 2, Патент США Р 3980662,кл. 260-295,5, опублик. 1976