(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛАМИДА ИЛИ МЕТАКРИЛАМИДА
тографии показывают образование 40 г/час акрилонитрила и 134 г/час акриламида и отсутствие иных продуктов, кроме акриламида, или каких-либо побочиых реакций. Даниая величина соответствует степени конверсии 71,5% в отношении акрилонитрила. Указанные условия реакции поддерживают примерно в течение трех дней. Анализ меди в реакционной жидкости показывает, что количество Си-составляет 13,5 частей/млн., а количество Си++ очень невелико. Величина рН реакционной жидкости 6,5.
Количественное определение иона меди осуществляют способом полярографии. В качестности, Си+ показал одноступенчатое затухание сигнала, соответствующее превращению: CU+--- Си+ Си°, следовательно, Си++ определяют ио первой ступени сигнала, а Си+ плюс Си++ определяют по второй ступени сигнала.
Для сравнения количество нитрата меди увеличивают в такой степени, что количество Си становится равным 100 частей/млн., и реакцию продолжают. Результат анализа реакционной жидкости, спустя восемь часов показывает, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид составляет 68,4%. Анализ меди в реакционной жидкости в указанный момент времени показал, что количество Си+ составляет 160 частей/млн, и количество Си++ было очень небольшим. При повторении указанного выше эксперимента без добавления в воду нитрата меди степень конверсии акрилонитрила в акриламид остается равной - 48-50% в течение примерно трех дней после начала протекания реакции.
Пример 2. В четырехгорлую колбу емкостью 100 мл вводят 2 г меди Ренея, 25 г акрилонитрила и 25 г воды, в которой сульфат меди растворят в таком количестве, что количество получаемого иона меди составляет 50 частей/млн., и смесь нагревают с обратным стеканием флегмы при температуре в течение 2 час, нричем одновременно осуществляют перемешивание в атмосфере азота.
Результат анализа реакционной жидкости, осуществляемого способом газовой хроматографии, показывает, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид составляет 34,3% и других побочных продуктов реакции не образовывалось.
При повторении примера 1 с использованием сульфата меди вместо нитрата меди степень конверсии акрилонитрила в акриламид поддерживают равной 67-70% в течение трех дней, и с помощью газовой хроматографии, кроме акриламида, не было обнаружено никаких других продуктов.
При повторении указанного выше эксперимента без добавления сульфата меди было найдено, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид составляет лишь 24,2%.
Пример 3. Вместо сульфата меди, применяемого в примере 2, используют хлорид лчеди и ведут процесс аналогично примеру 2, нагревая смесь с обратным стеканием флегмы в течение 2 час.
Результат анализа полученной реакционной жидкости с помощью газовой хроматографии 5 показывает, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид составляет 32, 2%, никаких других побочных продуктов реакции не обнаружено.
Степень конверсии акрилонитрила в акрил10 амид, спустя 1 час после начала реакции, составляет 18,1 %.
При повторении эксперимента без добавления хлорида меди степень конверсии акрилонитрила в акриламид через 1 час после начаi5 ла реакции составляет 13,0%.
Пример 4. В четырехгорлую колбу емкостью 100 мл вводят 2 г меди Ренея, 26,5 г акрилонитрила и 18,0 г воды, в которой ацетат меди растворяют в таком количестве, что 0 количество иона меди составляет 100 частей/ /млн., и смесь нагревают с обратным стеканием флегмы 2 час при 70°С, причем одновременно осуществляют перемешивание в атмосфере азота.
5 Результат анализа полученной реакционной жидкости снособом газовой хроматографии показывает, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид составляет 18,3%, никаких других побочных продуктов реакции не 0 обнаружено.
При повторном проведении эксперимента без добавления ацетата меди, осуществляемого для сравнепия, было найдено, что степень конверсии акрилонитрила в акриламид со5 ставляет 13,2%.
П р и м ер 5. 10 1- окиси двухвалентной меди, полученной из нитрата меди и каустической содь, восстанавливают водородо.м, пропускаемым со скоростью 100 , нри температуре 200-250°С в течение 4 час. 6,6 г акрилонитрила и 36,2 г воды, к которой добавляют нитрат меди в таком количест:)е, что содержание иона меди составляет 50 частей/млн., добавляют к указанной смеси, и смесь реагирует 5 нри температуре 70°С в атмосфере азота в течение 2 час. Результат анализа реакционной жидкости способом газовой хроматографии показал, что степень конверсии акрилоиитрила в акриламид составляет 57,2% и обнаружено 0 лишь очень незначительное количество побочных продуктов реакции.
При повторном проведении реакции без добавления нитрата меди, осуществляемого для сравнения, было найдено, что степень конвер5 сии акрилонитрила в акриламид составляет 45,3%.
Пример 6. В колбу вводят 6,6 г акрилонитрила и 36,0 г воды, к которой добавляют
0 нитрат меди в таком количестве, что количество ионов меди составляет 50 частей/млн., а также катализатор- 10 г меди Уильмана, полученной известным способом, и смесь реагирует при температуре 70°С в атмосфере азота
в течение 2 час.
Результат анализа реакционной жидкости, осуществляемого способом газовой хроматографии, показывает, что степень конверсии акрилопитрила в акриламидсоставляет 38,9%, никаких других побочных продуктов реакции не обнаружено.
При проведении данной реакции для сравнения в отсутствии нитрата меди конверсия акрилонитрила в акриламид составляет -25,5%.
Пример 7. В четырехгорлую колбу объемом 100 мл вводят 2 г меди Ренея, которую получают и промывают водой, 4,2 г метакрилонитрила и 36,0 г воды. Реакцию проводят при температуре , атмосферном давлении и одновременном неремешивапии.
Результаты, полученные при добавлении солей меди в воду в таком количестве, чтобы содержание меди составляло 50 частей/млн., нриведены в табл. 1
Таблица I
Количество образующегося метакриламида (г) при добавлении солей меди
Пример 8. Используя ту же аппаратуру, что и в примере 1, и загружая в колбу 22 г меди Ренея, используемой в качестве катализатора, реакцию проводят в тех же условиях, что и в примере 1. Спустя 14 час после начала реакции, рассчитанная концентрация нитрата меди (по Си++) увеличивается от 10 до 500 частей/млн., и реакция протекает дополнительно 16 час.
В течение двух периодов конверсия акрилонитрила в акриламид изменяется, как указано в табл. 2, свидетельствуя о том, что избыточное количество нитрата меди сокращает срок службы катализатора.
Таблица 2
10
15
Предмет изобретения
1.Способ получения акриламида или метакриламида путем обработки акрилонитрила или метакрилонитрила водой или донором воды в присутст:л1и катализатора на основе металлической меди, отличающийся тем, что, с целью повыщения конверсии, используют катализатор, содержащий промотор - медную соль неогранической или жирной кислоты в количестве 5-400 ррт в воде.
2.Способ но п. 1, отличающийся тем, что в качестве промотора катализатора используют сульфат, нитрат, хлорид, бромид или йодид меди.
3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве промотора катализатора используют медную соль уксусной, пропионовой, масляной, валериановой, капроновой, энаптовой, канриловой, пеларгоновой, каприновой, ундекановой, лауриновой, тридекановой, миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадекановой или арахиновой кислоты.
Авторы
Даты
1975-04-30—Публикация
1971-12-13—Подача