Способ получения 2-пирролидона или его алкилзамещенных

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 585809 (61) Дополнительный к патенту 1@в (22) Заявлено 03 03,76 (21) 23 28357/04 (23) Приоритет - (32) 05,03.75 (51) М. Кл е

С 07 И 207/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам иэосретений и открытий (31) 7502574/04 (33) Н и дерлан ды

1 (43) Опубликоваио25,12,77.Бюллетень №47 (53) УДК 547,745.07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.11.7.7

Иностранцы

Леонардус Хубертус Гертс и Петер Йохан Николаас Мейер (Н и дерлан ды ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

«Стамикарбон Н, Ф." (Н идерлан пы) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ПИРРОЛИДОНА

ИЛИ ЕГО АЛКИЛЗАМЕЩЕННЫХ

Изобретение касается получения 2-пирролидона, который может быть замешен алкильной группой с 1 — 4 атомами углерода.

Подобные соединения могут применяться при получении полиамидов, например найлона-4, и в качестве основы для получения (поли) — N -винилпирролидина.

Известно, что 2-пирролидон может быть получен каталитическим гипрированием сукциннитрила (1,2-дицианоэтан) при 80200 С в пиридине или подобном растворителе с последующей обработкой образовавшегося при этом аминонитрила при 200о

300 С водой или водным раствором аммиака,1в

Выход целевого продукта составляет максимально 72% (1).

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Это достигается тем, что гидрирование рО проводят в присутствии аммиака при парциальном давлении водорода 1 — 50 атм, В качестве исходного продукта, кроме сукциннитрила, можно применять также замешенный сукциннитрил, например сукциннит-25

2 рил, второе и/или третье положение которого замешено алкильной группой с максимально 4 атомами углерода, Предлагаемый способ может быть осуществлен при давлении 1-50 атм с применением различных парциальных давлений вопорода, преимущественно при парциальном чавлении водорода 15-25 атм.

Парциальное водородное давление во время процесса гидрирования регулируется предпочтительно так, чтобы оно оставалось неизменным.

Гидрирование можно проводить при 80200 С, предпочтительно при 100-150 C.

Для гидрирования можно использовать, например, 0,5 моля аммиака на 1 моль сукциннитрила. Применение более 10 молей аммиака на 1 моль сукциннитрнла фактически не приносит никакого преимущества.

Применение 3 — 6 молей аммиака на 1 мол. сукциннитрила дает хороший результат.

Гиприрование проводят в присутствии инертного растворителя, например пприпина, пирролидона или толуола. В качестве инертного растворителя используют предпочтп58580 9

Результаты анализа: смесь содержит

28,9 г 2-пирролидона; выход 68%.

Пример 3 (сравнительный), Процесс ведут аналогично примеру 1, но парциальное давление водорода равно 100 атм.

Анализ с lIOMolltblo газовой хроматографии подмазывает, что реакционная смесь содержит 26,0 r 2-пирролидона; выход 61%

Пример 5. Повторяют пример 1, прио чем гидрирование осуществляют при 140 С, время реакции 10 мин.

Анализ реакционной смеси с помощью газовой хроматографии показывает, что смесь ! содержит 33,2 r 2-пирролидона, выход, 78%

3 тельно не смешиваюшийся с водой растворитель, например толуол, так как реакционную смесь после гидрирования водой можно экстрагировать, органический слой рециркулировать и водный слой непосредственно вво-g дить на гидролиэ в соответствующее устройство.

В качестве катализатора гидрирования может быть использован любой известный катализатор гидрирования, например никель О

Ренея, кобальт Ренея, палладий на угле и никель на окиси кремния, в обычных для гидрипования количествах, Обработка полученного в результате гидрирования продукта реакции может быть осуществлена в присутствии аммиака и без него. Температура при этом может быть, например, 180 — 300 С. Предпочтительна температура 200 - 250 С, обеспечивающая хороший выход и достаточно быструю реакцию в условиях не слишком высокого давления. Используемое для .указанной обработки количество воды составляет 1-20 молей, предпочтительно 5-15 молей на

1 моль сукциннитрила, Предлагаемый способ может быть осуществлен непрерывно или периодически.

>П р ч м е р 1. В снабженный мешалкой и нагревательной рубашкой автоклав вводят 40 г сукциннитрила, 337 г пиридина 3р и 50 г аммиака. Автоклав доводят до 120 С, о

Затем в него с помощью водорода вводят

60 г пиридина и 4 г никеля Ренея и устанавливают парциальное водородное давление

20 атм, 35

Затем включают мешалку, и начинается реакция. Парциальное давление. водорода во время гидрирования 20 атм при подаче с ве жего во доро да, По истечении 15 мин реакцию заканчи- 40 вают и отфильтровывают катализатор из реакционной смеси. После охлаждения фильтрат вместе с 175 r воды вводят в сталь ную трубку и для гидролиза фйльтрат в течение 2 ч нагревают до 210 C. После гид- 4> ролиза полученную реакционную смесь подвергают газовой хроматографии.

Результаты анализа: сукциннитрил не обнаружен; получают 36,5 r 2-пирролидона (86% теоретически возможного выхода), Йистилляцией полученной реакционной о при температуре 133 С и давлении 12 мм рт.ст. получают 34,4 г 2-пирролидона с чистотой 99%. 55

Пример 2. (сравнительный) . Процесс ведут аналогично примеру I, но не добавляют аммиак.

Полученную реакционную смесь подвергают газовой хроматографии. 80

П р и.м е р 4. Повторяют пример 1, причем гидрирование проводят при 100оС, время реакции 20 мин.

Анализ реакционной смеси с помощью га- зовой хроматографии показывает, что выход

;пирролидйна составляет 33,6 г (79%).

Пример 6. Повторяют пример исходя из 47 г 4. -метилсукциннитрила, Реакционную смесь перерабатывают дистилляцией и получают 14,1 г 4-метилнирролидона-2 и 24,0 г З-метилпирролидона-2, Общий выход — 77 % теоретически возможнor о выхода, Пример 7. Повторяют пример 1, причем гидрирование проводят с применением толуола в качестве растворителя.

Анализ реакционной смеси путем газовой хроматографии показывает, что смесь содеожит 35,3 r 2-пирролидона; выход 83 %..

Пример8. Повторяют пример 1 исходя из

68 г . -изобутилсукциннитрил(1,2-дициано-4-мет ил пентана) .

Перерабатывают реакционную смесь дистилляцией и получают 12,8 г 4-изобутилпирролидона и 42,9 г 3-изобутилпирролидона

-2. Общий выход - 79% теоретически возможного выхода.

Формула из обретен ия Способ получения 2-пирролидона или его алкилзамещенных гидрированием замешенного или незамещенного сукциннитрила при повышенной температуре с последующим гидролизом полученного при этом соединения водой при повышенной температуре и выделением целевого продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повии"ция

585809

Составитель И. Бочарова

Редактор Т, Загребельная Техред С. Беда, Корректор С. Шекмар

Заказ 4179/25 Тираж 553 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выхода, гидрирование проводят при парциальном давлении водорода 1 — 50 атм в присутствии аммиака.

2, Способ по п, 1, о т л и ч а-ю ш и йс я тем, что гидрирование проводят при парциальном давлении водородв 15 - 25атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ N 1923063, кл. 12 р, 2, 1 &74.