Способ получения амида -оксипропионовой кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 51) 4 С 07 С 103 16 ОСУДАРСО ДЕЛ ЦГЩЯ Тв :. ф М1 НЗЛ 40 ГРКЦ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕН о н зен ГмбХ кельт-ОКС амидов карти амида 683. К Сй ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРеТений и ОткРытий(71) Хемише Фабрик Штокха(72) Курт Ламен, Петер Раи Хельмут Брем (РЕ)(54) СПОСОБ ПОУЧЕНИЯ АМИДАПРОПИОНОВОИ КИСЛОТЫ-оксипропионовой кислоты торыи может использова сх дный продукт для получе не асыщенных замещенных амид р новыхкислот, фармацевтических препаратов,инсектицидов и пестицидов. Цель -вьппение выхода ОПА. Процесс получОПА ведут гидролизом акрилонитрилаобессоленой водой в присутствии активатора - нитрата алюминия и катализатора, выбранного из группы: медь, кобальт или никель Ренея, и/или окисьили соль, и/или гидроокись указанныхметаллов, при массовых соотношениях,а) металла Ренея и акрилонитрила.(0,1-0,73):1, при 90-170 С, давлении1-9 бар, рН 12-13,5 в инертной атмосфере. Способ обеспечивает выход 463 табл,(1 З -ОПА), который может использоваться как исходный продукт для получения 5Ы,-ненасыщенных замещенных амидовкарбоновых кислот, которые могут полимеризоваться до высокомолекулярныхкоагулянтов, а также как промежуточный продукт для пдлучения фармацев- фотических препаратов, инсектицидов ипестицидов.Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта,П р и м е р 1. В герметический реактор из специальной стали объемом2 л с манометром, подогревом масляной бани и мешалкой вводят 500 гобессоленной воды, 2 г МаОН, 75 мг .А 1(НО) 9 Н О, 100 мг гидрохинонаи 70 г акрилонитрилаи при помощи газообразного азота освобождают отрастворенного кислорода, 25 г медиРенея промывают не содержащей кисло 25рода водой и подают вместе с 6 г порошкообразной окиси меди в реактор.Величина рН смеси составляет 12,9.оСмесь нагревают до 150 С, причем устанавливают давление около 6 бар,Время реакции 3 ч. В качестве продукта реакции получают прозрачную зеленую жидкость, Степень конверсии акрилонитрила 95%. Сырой продукт дляудаления ионов меди пропускают черезкатионообменную смолу и затем в вакууме при 100 С и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов. Вязкотекучий коричневый продукт анализируют посредством НРЫС; он состоитиз 2 мас.% амида ф -оксипропионовой фкислоты, что составляет 68% от теории, и 24 мас.% этиленциангидрина(ЭЦГ)П р и м е р 2, Работу проводятаналогично примеру 1, количество45акрилонитрила 96 г рН смеси 12,8.Время реакции 4 ч при температуре150 С и при давлении около б бар, Вкачестве продукта реакции получаютсветлозеленую прозрачную жидкость. 50Степень конверсии акрилонитрила 96%.Сырой продукт после удаления ионовмеди посредством катионообменной смо 42 2лы при 100 С и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов. Анализвязкотекучего коричневого продуктадает 70 мас,% амида-оксипропионовой кислоты (67% от теории) и28 мас.% ЭЦГ,П р и м е р ы 3-6. В этих опытахиспользуют катализаторную систему,состоящую из меди Ренея и окиси меди,по примеру 2. В реактор с находящейся в нем медью Ренея и окисью медивводят 500 г Н О, 2 г НаОН, 100 мгА 1(МО)з9 Н О, 100 мг гидрохинонаи О г акрилонитрила при исключениикислорода, Величина рН растворов сооставляет 12,9-13,0, При 150 С давление около 6 бар и время реакции 6 ч.Получают светлозеленые жидкости. Сырые продукты обрабатывают катионообоменной смолой и при 100 С и 0,5 мбаросвобождают от летучих компонентов.В табл. 1 приведены результатыанализа. 4 92 50 5 90 46 21 6 90 52 37 П р и м е р и 7-12. В этих опытах изменяют катализаторную систему,в остальном работают аналогично примеру 1. Вместо МаОН используют КОН иАОН, вместо меди Ренея - кобальт Ренея или никель Ренея и вместо СцОвводят Со О,В каждом опыте вводят 500 г обессоленной воды, 70 г акрилонитрила,100 мг гидрохинона, 75 мг А 1(НО) хх 9 НО, а также указанное в табл. 2количество металлов, соединений металлов и оснований. Реакцию проводятов течение 6 ч при температуре 150 Си давлении 6 бар.Опыт Металл ЭЦГ,% Коли - честКоли- рНчество,г Коли -чество,г Осно - ванне СоединениеметалКон- верАмид-окипропионовой во,гме талсия акри лони ла ла рила, кислоты,.от тео рии 13,4 95 62 31,5 7 Медь Ренея 40 СцО 20 ХаОН 5 8 41 Около 30 13,2 87 13,6 91 40 СиО 20 КОН 5 40 СцО 20 ЕВОН 5 9 40 10 Кобальт Ре - нея . 40 СпО 20 ИаОН 0,5 12,4 72 38 4 13,4 75 36 Около 20 40 СогО 20 ИаОН 5 12 Никель Ренея 40 СцО 20 БаОН 5 13,4 84 45 Около 10 ну рН 13,4, По прошествии 4 ч реакции при температуре 150 С и при даволении около 7 бар получают коричневую жидкость, Степень конверсии акрилонитрила 96 , После обычной переработки продукт анализируют. Он содержит 46,5 амида-оксипропионовой кислоты, что соответствует 45 , от теории, и 9,7 Ж ЭЦГ. 28 17 39 24 12,4 73 13,1 87 15 Сц(ИО ) ЗН 0 16 СцС 1 г ЗСи(ОН) 20 20 П р и м е р 13 По примеру 1 вводят 810 г обессоленной воды, 0,5 гБаОН, 100 мг АВ(БО). 9 Н О, 100 мггидрохинона и 159 г акрилонитрила в 30присутствии 80 г меди Ренея, рН смеси 12,0. По прошествии 4 ч реакцииопри температуре 150 С и при давленииоколо 6 бар получаютпрозрачную коричневую жидкость. Степень конверсииакрилонитрила 86%. Сырой продукт ввакууме при 100 С и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов,Вязкотекучий коричневый продукт состоит из 39,4 . амида-оксипропионо вой кислоты, что соответствует 34 от теории и из 17,1% ЭЦГ.П р и м е р 14. По примеру 1 вводят 432 г обессоленной воды, 5 гМаОН, 500 мг АР(Юз) 9 Б О, 100. мг 45 гидрохинона и 159 г акрилонитрила с80 г меди РенеяСмесь имеет величиП р и м е р ы 15-22, По описанному в примере 1 способу в опытах 15- 22 осуществляют реакцию 810 г обессоленной воды, 100 мг А 1(Ю ). 9 Н О, 100 мг гидрохинона, 159 г акрилонитрила и указанных в табл. 3 количеств гидроокиси натрия и соединений металола при 150 С и давлении 6 бар в течение 5 ч. После обычной переработки определяют в продуктах содержания 3 -ОПА, которые указаны в табл. 3.Таблица 31313342 6Продолжени табл.2 6 17 Сц(ОН) СцСО 40 5 12,8 93 50 4 18 Сц 8045 Н 0 19 СцБО 45 НО 20 СцО21 СцО22 Со(ОН) 20 12,7 70 12,8 91 12,8 96 З,О 67 32 20 46 16 42 41 П р и м е р 23, По описанному впримере 1 способу вводят 810 г обессоленной воды, 100 мг А 1(ИО), 9 Н О,100 мг гидрохинона, 159 г акрилонитрила, 5 г гидроокиси натрия и 80 гмеди Ренея, которую промывают водой.Время реакции 4 ч при температуре150 С, рН 13,0, Конверсия акрилонитрила 96% при давлении 40 бар. После 25обычной переработки анализ продуктапоказывает 63%-ОПА, что соответствует 60% от теории, и 18% ЭЦГ,П р и м е р 24. По описанному впримере 1 способу вводят 360 г обессоленной воды, 80 мг А 1(Ю). 9 Н О,100 мг гидрохинона, 265 г акрилонит"рила, 1 г гидроокиси натрия и 50 гпромытой водой меди Ренея и 0,4 гокиси меди. Смесь имеет величину рН3512,4, Время реакции 6 ч при темпераотуре 150 С и при давлении около 6 бар.Конверсия акрилонитрила 87%, Послеобычной переработки анализ продуктадает 22% /3 -ОПА и 24% ЭЦГ,П р и м е р 25, По описанному впримере 1 способу вводят 500 г обес соленной воды, 100 мг А 1(Ю ) 9 Н О.,100 мг гидрохинона, 70 г акрилонитрила, 50 г меди Ренея,и 5 г окисимеди. Регулирование величины рН до12,4 производят добавкой 8 г гидроокиси бензилтриметиламмония (40%-ныйрастгор в воде). Смесь реагирует прио150 С и при давлении около б бар втечение 5 ч, Конверсия акрилонитрила73%. После обычной переработки продукта анализ показывает 48% , -ОПА и20% ЭЦГ.П р и м е р 26, По описанному впримере 1 способу осуществляют реак-.цию 500 г обессоленной воды, 100 мггидрохинонар 300 мг А 1(Ю) 9 Н О,100 г акрилонитрила, 1,5 г. НаОН и 2,262 41 21 100 г промытой водой меди Ренея прирН 12,7. Температуру реакции 70 С,при которой устанавливается давлениеоколо 9 бар, поддерживают в течение15 мин. Конверсия акрилонитрила 89%,После обычной переработки анализ дает 56%-ОПА и 11% ЭЦГ,П р и м е р 27, В открытый стеклянный сосуд с обратным холодильником и мешалкой вводят 500 г обессоленной воды, 300 мг А 1(Ю) 9 Н О,100 мг гидрохинона, 1,5 БаОНр 100 гпромытой водой меди Ренея и 100 гакрилонитрила. Смесь с рН 12,7 поддерживают при постоянном перемешиваонии при температуре 90 С 3 ч, Конверсия акрилонитрила 42%, После обычнойпереработки анализ дает 35% ,Э -ОПАи 20% ЭЦГ,П р и м е р 28, По описанному в примере 1 способу вводят 960 г обессоленной воды, 100 мг гидрохинона, 100 акрилонитрила, 3 г МаОН и 100 г промытой водой меди 1 енея. Смесь имеет величину рН 12,8. Время реакциио3 ч при температуре 140 С и при давлении около 5 бар. Конверсия акрилонитрила 96%, После обычной переработки анализ продукта дает 72% ,8 -ОПА, что соответствует 69% от теории и 11% ЭЦГ.П р и м е р 29. По описанному в примере 1 способу вводят 810 г обессоленной воды, 00 мг А 1(Ю) 9 НОр 100 мг гидрохинона, 159 г акрилонитрила, 3 г ИаОН и 80 г промытой водой меди Ренея и О, г окиси меди. Смесь имеет величину рН 12,8, Время реако ции 24 ч при температуре 150 С и при давлении около 6 бар. Конверсия акрилонитрила 97%. После обычной переработки анализ продукта дает 57%Составитель В.МякушеваРедактор Л,Гратилло Техред И.Попович Корректор А. Тяско Заказ 1983/58 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 7 13133 ,/3 - ОПА, что соответствует 557 от теории и 29 ЭЦГ.П р и м е р (сравнительный, соот- . ветствующий патенту США 11 3670020).В этом примере не применяют металл Ренея и окись металла. Аналогичоно примеру 1 при 150 С в течение 6 ч и при 40 бар осуществляют реакцию смеси из 810 г Н О, 14 мг МаОН, 100 мг гидрохинона и 159,2 г акрилонитрила, О Смесь имеет величину рН 13,5. После обычной переработки анализ продукта дает 27,4 Е амида-оксипропионовой кислоты, 12,17 ЭЦГ, около 35 Х оксипропионовой кислоты, 15 Формула изобретенияСпособ получения амида 13 -оксипропионовой кислоты взаимодействием 42 8акрилонитрила с водой в основной среде в присутствии катализатора при повышенной температуре, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процессведут с использованием обессоленнойводы в присутствии активатора - нитрата алюминия и в качестве катализатора используют металл, выбранныйиз группы: медь, кобальт или никельРенея и/или окись, или соль и/илигидроокись указанных металлов, примассовом соотношении металла Ренея иакрилонитрила, равном (0,05-1):1, имассовом соотношении акрилонитрила иводы, равном (0,1-0,73):1, при температуре 90-170 С, давлении 1-9 бар,рН 12-13,6 в инертной атмосфере.