СПОСОБ ОЧИСТКИ е-КАПРОЛАКТАМА Советский патент 1974 года по МПК C07D201/16 

Изобретение относится к области очистки капролактама методом перекристаллизации из органических растворителей.

Известен способ очистки канролактама, полученного перегруппировкой Бекмана путем перекристаллизации капролактама из органического растворителя. В качестве органических растворителей использованы некоторые сложные эфиры монокарбоновой кислоты, алифатические кетоны, моно- и диалкилбензоловые соединения с 8-10 атомами углерода в молекуле.

Таким способом получают капролактам недостаточно высокой степени чистоты, т. е. он не удовлетворяет требованиям показателей цвета и процентного содержания летучих основ.

Для устранения этого недостатка предложен способ очистки Е-капролактама, заключающийся в том, что сырой лактам растворяют в бензоле или алкилбензоле с 7-8 атомов углерода, или толуоле, или ксилоле, и процесс растворения лактама ведут при нагревании и размешивании, а полученный при этом раствор охлаждают до 50-0°С, образующиеся кристаллы 8-капролактама отфильтровывают, промывают и подвергают вакуумной дистилляции в присутствии воды.

Желательно перекристаллизацию повторять два-три раза, а фильтрат и промывные воды возвращать в производственный цикл.

Пример 1. 2000 вес. ч. сырого лактама, полученного перегруппировкой циклогексаноноксима в газовой фазе, в присутствии катализатора трехокиси бора растворяют, нагревая, в 300 вес. ч. толуола до растворения лактама. Сырой лактам содержит 5% циклогексаноноксима и около 2% побочных продуктов. Окрашенный в темно-коричневый цвет раствор лактама охлаждают медленно до 40°С. Образующуюся кристаллическую фазу отфильтровывают и перекристаллизовывают

еще два раза таким же образом, каждый раз с 150 вес. ч. толуола. После второй и третьей перекристаллизации кристаллы лактама промывают 150 вес. ч. толуола. Выход капролактама составлял 600 вес. ч. Остальной капролактам остался в маточном растворе и промывном растворе щелочи. Щелочные растворы из второй и третьей ступени кристаллизации применяют для перекристаллизации дальнейщего сырого лактама. Перекристаллизованный капролактам перегоняют при давлении 0,2-0,8 мм рт. ст.

Очищенный таким образом капролактам имеет следующие показатели чистоты, В варианте II приведены данные капролактама, полученного нри очищении дальнейшего сырого лактама при применении вышеназванных промывных растворов ш,елочи и маточного раствора из второй и третьей стунени кристаллизации. Пример 2. Капролактам, полученный посредством перегруппировки циклогексаноноксима на катализаторе из трехокиси бора, нерегоняют при 1 мм рт. ст., чтобы освободить его от механических загрязнений. 1425 вес. ч. очищенного предварительно лактама разбавляют 347 вес. ч. толуола и нагреванием доводят до растворения. Образуется светло-желтый раствор, который охлаждают приблизительно до . При этом выкристаллизовывается большая часть лактама. Кристаллы отделяют, промывают небольшим количеством толуола и перекристаллизовывают второй раз в 260 вес. ч. толуола. Отфильтрованные кирсталлы лактама промывают сначала толуолом и в заключение циклогексаном и высушивают. Таким образом получают 930 вес. ч. чистого капролактама. Маточный раствор, в котором растворен остальной Капролактам, применяют для очищения дальнейшего сырого лактама. В заключение лактам перекристаллизовывают в вакууме. Очищенный Капролактам имеет следующие показатели. Точка затвердевания, °С69,08 . Индекс цвета по Газену5 Летучие основы0,08 UV-число98 Перманганатное число -40000 Пример 3. К 1000 вес. ч. капролактама, полученного перегруппировкой Бекмана в серной кислоте и содержащего наряду с незначительными загрязнениями 3,5% воды, добавляют 300 вес. ч. толуола и нагреванием доводят до растворения. Раствор лактама, размешивая, охлаждают, причем большая часть лактама выкристаллизовывается. Кристаллы отсасывают, повторно промывают небольшим количеством толуола и высушивают. Получают 565 вес. ч. капролактама. Остаток остается в маточном растворе и может быть применен для очищения дальнейшего сырого лактама. В заключение лактам перегоняют при 0,5 мм рт. ст. Полученный таким образом Капролактам имеет следующие показатели. Точка затвердевания, °С Индекс цвета по Газену Летучие основы UV-число .98 Перманганатное число -40000 Пример 4. К 1000 вес. ч. капролактама, полученного деполимеризацией отходов полиамида, предварительно очищенного посредством дистилляции, прибавляют 300 вес., ч. толуола и растворяют при помощи нагревания. Окрашенный в желтый цвет раствор капролактама охлаждают до 10°С., выкристаллизовавшийся капролактам отсасывают и промывают холодным капролактамом в количестве 300 вес. ч. Получено 891 вес. ч. влажного капролактама. Лактам перегоняют при давлении 0,5 мм рт. ст. Капролактам имеет следующие показатели. Другую часть нерекристаллизованного капролактама второй раз перекристаллизовывают в толуоле и как первую обрабатывают водным паром и дистиллируют. Получают капролактам высокого качества. Пример 5. 1000 вес. ч. сырого лактама, полученного каталитической перегруппировкой циклогексаноноксима на содержащем трехокись бора катализаторе, нагревая, растворяют в 300 вес. ч. о-ксилола. Темно-коричневый раствор, размещивая, охлаждают до 10°С. Кристаллы отделяют промывают небольшим количеством о-ксилола и еще два раза одинаковым образом перекристаллизовывают из о-ксилола и промывают. Выход выкристаллизованного капролактама 419 вес. ч. Зтот капролактам дистиллируют под давлением 0,5 мм рт. ст. Очищенный таким образом капролактам имеет следующие показатели. Точка затвердевания, °С Индекс цвета по Газену Летучие основы UV-число Перманганатное число 40000 Пример 6. 1000 вес. ч. предварительно очищенного капролактама, как в примере 2, выкристаллизовывают два раза в 300 вес. ч. бензола. Отделенные от маточного раствора кристаллы лактама промывают бензолом и затем циклогексаном. Таким образом получены 519 вес. ч. капролактама. После обработки водяным паром и последующей дистилляции как в примере 3 очищенный капролактам имеет следующие показатели. Точка затвердевания, °С Индекс цвета по Газену 0,04 Летучие основы UV-число 96 30 000 Перманганатное число

Г р с д .м с т II 3 о б р с т е и и я

1. Способ очистки б-каиролактама, полученного, например, перегрупппровкой циклогексаноноксимл в газовой фазе в присутствии катализатора трехокиси бора, путем перекристаллизации сырого лактама из органического растворителя н выделения целевого продукта известными приемами, отличающийся тем. что, с целью повышения качества целевого продукта, в качестве органического растворителя берут бензол или алкилбензол с 7-8 атомами углерода, или толуол, или ксилол, и процесс растворения сырого

ллктама ведут при нагревании и размснпша ПП1. I полученный при этом раствор охлаждают до 50-0°С с последующей фильтрацией, промывкой выпавших при этом кристаллов Е-капролактама и вакуумной дистилляцией его.

2.Способ по п. 1, отличающийся том, что перекристаллизацию повторяют два-три раза, а фильтрат и промывные воды возвраИ1ают в производствепный цикл.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем. что вакуумную дистилляцию проводят в присутствии воды.