Способ получения амида @ -оксипропионовой кислоты Советский патент 1987 года по МПК C07C103/167 

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения амида |3 -оксипропионовой кислоты (р-ОПА), который может использоваться как исходный продукт для получени

01, jb -ненасыщенных замещенных амидов карбоновых кислот, которые могут по- лимеризоваться до высокомолекулярных коагулянтов, а также как промежуточный продукт для пблучения фармацев- тических препаратов, инсектицидов и пестицидов.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Пример 1. В герметический ре актОр из специальной стали объемом

2л с манометром, подогревом масляной бани и мешалкой вводят 500 г обессоленной воды, 2 г NaOH, 75 мг AICNO,), , 100 мг гидрохинона и 70 г акрилонитрила и при помощи газообразного азота освобождают от растворенного кислорода. 25 г меди Ренея промывают не содержащей кислорода водой и подают вместе с 6 г порошкообразной окиси меди в реактор. Величина рН смеси составляет 12,9. Смесь нагревают до 150 С, причем устанавливают давление около 6 бар, Время реакции 3 ч. В качестве про- дукта реакции получают прозрачную зеленую жидкость. Степень конверсии ак- рилонитрнла 95%, Сырой продукт для удаления ионов меди пропускают через катионообменную смолу и затем в ва- кууме при и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов, Вяз- котекучий коричневый продукт анализируют поср,едством HPoiC; он состоит

из 72 мас,% амида |3-оксипропионовой кислоты, что составляет 68% от теории, и 24 мае,% этиленциангидрина (ЭЦГ).

Пример2, Работу проводят аналогично примеру 1 , количество акрилонитрила 96 г рН смеси 12,8. Время реакции 4 ч при температуре 150°С и при давлении около 6 бар, В качестве продукта реакции получают светлозеленую прозрачную жидкость, Степень конверсии акрилонитрила 96%, Сырой продукт после удаления ионов меди посредством катионообменной смо

лы при 100°С и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов. Анализ вязкотекучего коричневого продукта дает 70 мас.% амида J} -оксипропионовой кислоты (67% от теории) и 28 мас.% ЭЦГ.

Примеры 3-6. В этих опытах используют катализаторную систему, состоящую из меди Ренея и окиси меди, по примеру 2. В реактор с находящейся в нем медью Ренея и окисью меди вводят 500 г , 2 г NaOH, 100 мг AUNO,) , 100 мг гидрохинона и 70 г акрилонитрила при исключении кислорода. Величина рН растворов составляет 12,9-13,0, При 150 С давление около 6 бар и время реакции 6 ч. Получают светлозеленые жидкости. Сырые продукты обрабатывают катионообменной смолой и при 100 С и 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов.

В табл. 1 приведены результаты анализа.

Таблица 1

Примеры 7-12, В этих опытах изменяют катализаторную систему, в остальном работают аналогично примеру 1, Вместо NaOH используют КОН и LiOH, вместо меди Ренея - кобальт Ренея или никель Ренея и вместо СиО вводят .

В каждом опыте вводят 500 г обессоленной воды, 70 г акрилонитрила, 100 мг гидрохинона, 75 мг AKNOj) к X , а также указанное в табл. 2 количество металлов, соединений металлов и оснований. Реакцию проводят в течение 6 ч при температуре 150 С и давлении 6 бар.

7Медь Ренея 40

40

40

Кобальт Ренея

40

СиО

20

ч

Никель Ренея

40 СогОз 20

40

СиО

20

Пример 13.. По примеру 1 вводят 810 г обессоленной воды, 0,5 г NaOH, 100 мг AECNO,)-9Н,,0, 100 мг гидрохинона и 159 г акрилонитрила в присутствии ВО г меди Ренея, рН смеси 12,0. По прошествии 4 ч реакции при температуре 150°С и при давлении около 6 бар получают прозрачную коричневую жидкость. Степень конверсии акрилонитрила 86%. Сырой продукт в вакууме при 100°С и при 0,5 мбар освобождают от летучих компонентов. Вязкотекучий коричневый продукт состоит из 39,4% амида |3 -оксипропионо вой кислоты, что соответствует 34% от теории и из 17,1% ЭЦГ.

Пример 14. По примеру 1 вводят 432 г обессоленной воды, 5 г NaOH, 500 мг A(NO,),. 9Hj,0, 100 мг гидрохинона и 159 г акрилонитрила с 80 г меди Ренея. Смесь имеет величи15CuCNO,),- 20 8 12,4 73

16CuClj, ЗСи(ОН) 20 8 13,1 87

Т а б л и,ц а 2

31,5 Около 30 11

NaOH 0,5

NaOH

Около 20

NaOH

13,4 84

45

Около 10

ну рН 13,4. По прошествии 4 ч реак- . ции при температуре 150°С и при давлении около 7 бар получают коричневую

жидкость. Степень конверсии акрилонитрила 96%. После обычной переработки продукт анализируют. Он содержит 46,5% амида р-оксипропионовой кислоты, что соответствует 45% от теории,

и 9,7% ЭЦГ.

Примеры 15-22. По описанному в примере 1 способу в опытах 15- 22 осуществляют реакцию 810 г обес- 40 соленной воды, 100 мг AI (N0)., 9Е20, 100 мг гидрохинона, 159 г акрилонитрила и указанных в табл. 3 количеств гидроокиси натрия и соединений металла при 150 Си давлении 6 бар в те- 45 чение 5 ч. После обычной переработки определяют в продуктах содержания 0 -ОПА, которые указаны в табл. 3,

Т а б л и ц а 3

28 39

17

24

Cu{OH),jCuCO,

CuS04 5H O

CuS04 5Hj.O

CuO

CuO

Go(OH)2

AC 20 20 20 60 20

7 9 5 5 5

Пример 23. По описанному в примере 1 способу вводят 810 г обессоленной воды, 100 мг AtCNOj) , 100 мг гидрохинона, 159 г акрилонит- рила, 5 г гидроокиси натрия и 80 г меди Ранен, которую промывают водой. Время реакции 4 ч при температуре 150°С, рН 13,0, Конверсия акрилонит- рила 96% при давлении 40 бар,. После обычной переработки анализ продукта показывает 63% , что соответствует 60% от теории, и 18% ЭЦГ.

П р и м е р 24. По описанному в примере 1 способу вводят 360 г обессоленной воды, 80 мг At (N0), 9Н20,. 100 мг гидрохинона, 265 г акрилонит-- ршта, 1 г гидроокиси натрия и 50 г промытой водой меди Ренея и 0,4 г окиси меди. Смесь имеет величину рН 12-,4, Время реакции 6 ч при температуре 150 С и при давлении около 6 бар Конверсия акрилонитрила 87%. После обычной переработки анализ продукта дает 22% /3 -ОПА и 24% ЭЦГ.

П р и м е р 25, По описанному в примере способу вводят 500 г обессоленной воды, 100 мг At (NO)g 9Н20., 100 мг гидрохинона, 70 г акрилонит- рюта, 50 г меди Ренея,. и 5 г окиси меди. Регулирование величины рН до 2,4 производят добавкой 8 г гидроокиси бензилтриметиламмония (40%-ньш раствор в воде). Смесь реагирует при 150 С и при давлении около 6 бар в течение 5ч, Конверсия акрилонитрила 73%, После обычной переработки продукта анализ показывает 48% ,в -ОНА и 20% ЭЦГ.

П р и м е р 26, По описанному в примере 1 способу осуществляют реакцию 500 г обессоленной воды, 100 мг гидрохинона, 300 мг А1(NO), 9Н20, 100 г акрилонитрила, 1,5 г-NaOH и

Продолжени табл.2

93

62 70 9 96 67

50

32 46 53 42

4 21 20

5 16 41

100 г промытой водой меди Ренея при рН 12,7. Температуру реакции 170 С, при которой устанавливается давление около 9 бар, поддерживают в течение 15 мин. Конверсия акрилонитрила 89%. После обычной переработки анализ дает 56% /3-ОПА и 1 1% ЭЦГ.

Пример 27. В открытый стеклянный сосуд с обратным холодильником и мешалкой вводят 500 г обессоленной воды, 300 мг А(ЫОз)з- 9Н20, 100 мг гидрохинона, 1,5 NaOH, 100 г водой меди Ренея и 100 г

акрилонитрила. Смесь с рН 12,7 поддерживают при постоянном перемешивании при температуре 90°С 3 ч. Конверсия акрилонитрила 42%. После обычной переработки анализ дает 35% /3 -ОПА

и 20% ЭЦГ.

Пример 28. По описанному в примбфе 1 способу вводят 960 г обессоленной воды, 100 мг гидрохинона, 100 акрилонитрила, 3 г NaOH и 100 г промытой водой меди Ренея. Смесь имеет величину рН 12,8. Время реакции 3 ч при температуре 140 С и при давлении около 5 бар. Конверсия акрилонитрила 96%, После обычной переработки анализ .продукта дает 72% -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, 100 мг At(NOj)J9Н20, 100 мг гидрохинона, 159 г акрилонит- рила, 3 г NaOH и 80 г промытой водой меди Ренея и О,1 г окиси меди. Смесь

имеет величину рН 12,8. Время реакции 24 ч при температуре 150 Си при давлении около 6 бар„ Конверсия акрилонитрила 97%. После обычной переработки анализ продукта дает 57%

713

jS -ОПА 4 что соответствует 55% от теории и 29% ЭЦГ.

Пример (сравнительный, соот- ветствующий патенту США № 3670020),

В этом примере не применяют металл Ренея и окись металла. Аналогично примеру 1 при 150°С в течение 6 ч и при 40 бар осуществляют реакцию смеси из 810 г , 14 мг NaOH, 100мг гидрохинона и 159,2 г акрилонитрила, Смесь имеет величину рН 13,5. После обычной переработки анализ продукта дает 27,4% амида р -оксипропионовой кислоты, 12,1% ЭЦГ, около 35% окси- пропионовой кислоты. Формула изобретения

Способ получения амида /3 -окси- пропионовой кислоты взаимодействием

Редактор Л,Гратилло

Составитель В,Мякушева

Техред И.Попович Корректор А, Тяско

Заказ 1983/58 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

28

акрилонитрила с водой в основной среде в присутствии катализатора при повышенной температуре, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс ведут с использованием обессоленной воды в присутствии активатора - нитрата алюминия и в качестве катализатора используют металл, выбранный

из группы: медь, кобальт или никель Ренея и/или окись, или соль и/или гидроокись указанных металлов, при массовом соотношении металла Ренея и акрилонитрила, равном (0,05-1):, и

массовом соотношении акрилонитрила и воды, равном (0,1-0,73):, при температуре , давлении -9 бар, рН ,6 в инертной атмосфере.

Изобретение касается амидов кар- боновой кислоты, в частности амида р-оксипропионовой кислоты (ОПА), который может использоваться как исходный продукт для получения об , f -ненасыщенных замещенных амидов карбоновых кислот, фармацевтических препаратов, инсектицидов и пестицидов. Цель - по- вьщ1ение выхода ОПА. Процесс получения ОПА ведут гидролизом акрилонитрила обессоленой водой в присутствии активатора - нитрата алюминия и катализатора, выбранного из группы: медь, кобальт или никель Ренея, и/или окись или соль, и/или гидроокись указанных металлов, при массовых, соотношениях . а) металла Ренея и акрилонитрила. (О,05-1);1; б) акрилонитрила и воды