Способ получения диацетонакриламида Советский патент 1993 года по МПК C07C233/31 

0 СП

сп

;ю

GJ

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу получения диацетонакриламидао

Диацетонакриламид (ДАА) использу- ется в качестве мономера для получения полимерных соединений в производстве фотографических материалов.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода целе- вого продукта

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (прототип). В капельную воронку емкостью 10 л зали- вают 2,557 кг (3,2 л) акрилонитрила (НАК) и 5,6 кг (6,02 л) диацетоново- го спирта (ДАС)„ В реактор емкостью 50 -л, снабженный скоростной мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, заливают 11,7 кг (6,5 л концентрированной серной кислот) (95 96 масД) о Кислоту в реакторе охланг- дают до в течение 1 ч0 В захо- ложенную серную кислоту при переме- шивании в течение 10 ч вводят смесь акрилонитрила и лиацетонового спирта с такой скоростью, чтобы температура смеси в реакторе не превышала 7-8°С0 Необходимо медленное прикапывание смеси НАК и ДАС, чтобы избежать резкого повышения температуры и выброса реакционной смеси из реактора„ По окончании введения реагентов полученную смесь перемешивают еще 0,5 ч при С0 Затем температуру смеси в ре- акторе в течение I ч поднимают от 7-8 до 40-45°С, При этой температуре продолжают перемешивание реакционной массы з течение 4-4,5 ч, после чего ее охлаждают до 15-20°С в течение 1 ч. Далее при этой же температуре для осаждения промежуточного соединения из серной кислоты в реактор из капельной воронки вводят 15,86 кг (19,73 я) метилэтилкетона в течение 1 4C Смесь в реакторе охлаждают до и перемешивают при этой температуре еще 0,5 ч0 Полученную суспензию переносят в стеклянный реактор емкостью 50 л и ставят в холодильник на 6-7 ч при 5-Ю°Со Затем промежуточный продукт отфильтровывают на нутч-фильтре и промывают на фильтре метилэтилкетоном. Количество метил- эТилкетона-, используемого для промыв- ки, 41 ,54 кг (5 i ,6 л) „

После сушки отмытых кристаллов на воздухе при комнатной температуре в

g Q 5 5

0

течение 2-3 ч получают 5,6-дигидро- 6-гидрокси-4,4,6-триметил-2-винил- 1,3(4н)-оксазинсульфат ТМВОС (72% на загруженный НАК), 6,5 кг„ Промежуточный продукт переносят в реактор емкостью 50 л, куда из капельной воронки при перемешивании поочередно вводят 1,,5 л дистиллированной воды и 12,56-12,73 кг (14,5-14,7 л) толуола. Всю смесь перемешивают в течение 1C-15 мин при комнатной температуре. В полученную суспензию при перемешивании ВЕОДЯТ из капельной воронки 6,3 кг (7 л) 25%-ного водного аммиака при 20-22 7С в/течение 2 ч до рН 7-8о Затем полученную массу перемешивают еще в течение 30 мин при той же температуре

Нейтрализованную смесь переносят в стеклянный реактор с нижним спуском для разделения на водный и органический слои о Органический слой отделяют, добавляют к нему 0,6-0,85 кг активированной окиси алюминия, выдерживают при комнатной температуре в течение 5-6 ч для обесцвечивания и сушки то- луольного раствора диацетонакриламида от влаги„ Осушенный и осветленный раствор отфильтровывают на нутч-филь- тре от окиси алюминия, переносят в кристаллизатор и захолаживают до 0- 5 С, При перемешивании вводят 4,83 4,69 кг (7,0-6,8 л) захоложенного петролейного эфира. Кристаллизацию проводят в течение 5-6 ч при . Выпавшие кристаллы ДАА отфильтровывают на нутч-фильтре, промывают 1-2 л захоложенного петролейного эфира и отжимают.

После сушки в вакуумном эксикаторе при получают 3,5 кг ДАА (40,5% на загруженный НАК)„ Продукт представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 5б,5°С, содержание основного вещества 97,8%, содержание сульфата аммония 0,14%о

Содержание основного вещества определяют методом потенциометрического титрования.

Содержание сульфата аммония определяют методом прямого титрования раствором гидроокиси натрия

Пример 26 В капельную воронку емкостью 10 л заливают 2,557 кг (3,2 л) акрилонитрила и 5,6 кг (6,02 л) диацетонового спирта В реактор емкостью 50 л, снабженный скоростной мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, заливают 11,7 кг (6,5 л) концентрированной () серной кислоты. Кислоту в реакторе охлаждают до 10-11°С s тече ние 1 ч„ В захоложенную серную кислоту при перемешивании в течение 1,5 ч вводят смесь акрилонитрила и диацетонового спирта с такой скоростью, чтобы температура смеси в реакторе Не превышала 10-11°С„ По окончании введения реагентов полученную смесь перемешивают еще 0,5 ч при 10- 11°С0 Затем температуру смеси в реакторе в течение 2 ч поднимают до 40- 45°С, При этой температуре продолжают перемешивание реакционной смеси в течение 4-4,5 ч, после чего её охлаждают до 15-20°С в течение 1 ч,.

Далее при этой же температуре для осаждения промежуточного соединения, 5, 6-дигидро-6 гидрокси-4,4,6-триме- тил-2-винил ,3(4Н)-оксазинсульфата (ТМВОС), из серной кислоты в реактор из капельной воронки вводят 15,86 кг (19,73 л) метилэтилкетона в течение 1 ч. Смесь в реакторе охлаждают до 5-ЮвС и перемешивают при этой температуре еще 0,5 ч„

Полученную суспензию переносят в стеклянный реактор емкостью 50 л и ставят в холодильник на 6-7 ч при 5- 10°С. Затем промежуточный продукт отфильтровывают на нутч-фильтре и промывают на фильтре метилэтилкетоном. Количество метилэтилкетона, исполь-. зуемого для промывки, 41,54 кг (51,6 л).

После сушки отмытых кристаллов на воздухе при комнатной температуре в течение 2-3 ч получают 8,12 кг ТМВОС (90,0% на загруженный НАК)„

Промежуточный продукт переносят в реактор емкостью 50 л, куда из капельной воронки при перемешивании поочередно вводят 1,63-1,5 л дистиллированной воды и 12,56-12,73 кг (14,5-14,7 л) толуола. Всю смесь перемешивают 10-15 мин при комнатной температуре. В полученную суспензию при перемешивании вводят из капельной воронки 6,3 кг (7 л) 25%-ного водного аммиака при 20-22°С в течение 2 ч до рН Затем полученную массу перемешивают еще 30 мин при той же температуре. Нейтрализованную смесь переносят в стеклянный реактор с нижним спуском для разделения на водный

и органический слои. Органический слой отделяют, добавляют к нему 0,6- 0,85 кг активированной окиси плюми- ния,выдерживают при комнатной температуре ч для обесцвечивания и осушки толуольного раствора диацетон- акриламида от влаги. Смущенный и осветленный раствор отфильтровывает на

нутч-фильтре от окиси алюминия, переносят в кристаллизатор и захолан и- вают до 0-5вС, При перемешивании вводят 4,83-4,69 кг (7,0-6,8 л) захоло- женного петролейного эфира. Кристал5 лизацию проводят 5-6 ч при С-5°С. Г-ыпав- шие кристалль ДДА отфильтровывают на нутч-фильтре, промывают 1-2 лзахоло- женного петролейнсго эфира и отжимают. После сушки в вакуумном эксикаторе

0 при 18-25°С получают 4,83 кг ДАА

(56,35% на загруженный НАК) „ Продукт представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления- 5б,7°С, содержание основного

5 вещества 98,0%, содержание сульфата аммония 0,12%,

Примеры По примеру 2 синтезируют диацетонакриламид в условиях, приведенных ,в таблице,

0 Примеры 3-8 проводят по примеру .„ В них показана целесообразность выбора предлагаемого предела температуры и времени смешения.

Примеры 9-Ю показывают нецелесос образность выхода за пределы выбранных условий температуры и времени смешения реагентов.

По предлагаемому способу получения ДАА упрощается технологический

0 процесс, сокращается время смешения реагентов с концентрированной серной кислотой с 10 до 1,3-1,5 ч и температура смешения составляет 10-15 С„ При этом не наблюдается резкого повы

5 шения температуры, реакция протекает более равномерно в безопасных условиях работы.

Из данных таблицы также следует, что по предлагаемому способу увеличио вается выход ДАА, при этом не ухудшается качество продукта.

Формула изобретения

g Способ получения диацетонакрилами- д а взаимодействием акрилонитрила с диацетоновым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты, включающий смешение акрилонитрила и

диацетонового спирта с предварительно охлажденной серной кислотой при молярном соотношении 1:1:2,35 с выделением промежуточного продукта 5, гидро 6 гидрокси-4,k,6-триметил-2- винил -1,3 (Н)-оксазинсульфата из реакционной смеси осаждением метилэтил- кетоном с последующим охлаждением смеси до , фильтрованием проме- жуточного продукта с последующим его растворением и нейтрализацией 25% ным водным раствором аммиака при 2022 С до рН , выделением целевого продукта осаждением петролейным эфиром при 0-5°С и последующей его сушкой при , отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, смешение акрилонитрила и диацетонового спирта с концентрированной серной кислотой ведут при перемешивании в течение 1,3-1,5 ч и 10- 15°С, при этом серную кислоту предварительно охлаждают до 10-11 С,

Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к получению диацетонакриламида, который используют в качестве мономера для получения полимерных соединении в производстве фотоматериалов. Цель - упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта. Получение ведут смешением акрилонитрила с диаце- тоновым спиртом в присутствии конц„ H2SO 4. при молярном соотношении 1:1: :2,35 в течение 1,3-1,5 ч при 10- 15°С, при этом . предварительно охлаждают до 10-11°С, Промежуточный продукт 5,6-дигидро 6-гидрокси 4,4,6 триметил-2-винил1 ,3 (Н)-оксазинсуль- фат выделяют осаждением метилэтилке- тоном с последующими охлаждением смеси до , фильтрованием, растворением и нейтрализацией 25%-ным водным раствором аммиака при до рН Целевой продукт выделяют осаждением петролейным эфиром при 0- 5°С и сушкой при 18-25°С, Время процесса до 1,,5 ч„ 1 табл„ 1Л С

Усповия проведения способа получения диацетонакриламида