DE1065405B - Verfahren zur Herstellung von a-Monochlorisobutyronitril - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

kl. 121

INTERNAT. KL. C 07 C

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT 1065 405

B 49266 IVb/12 ο

ANMELDETAG: 12. JUNI 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. SEPTEMBER 1959

Für die Herstellung von a-Monochlorisobutyronitril sind mehrere Verfahren bekannt. So beschreibt die USA.-Patentschrift 2 283 237 die Gasphasenchlorierung von Isobutyronitril bei 460° C in einem Nickelreaktor. Neben viel nicht umgesetztem Ausgangsstoff erhält man hierbei ein Gemisch aus a- und /J-Chlorisobutyronitril. Eine Nacharbeitung dieses Verfahrens ergab, daß außerdem erhebliche Mengen an a,/J-Dichlorisobutyronitril entstehen, die die Weiterverarbeitung zu Methacrylnitril stören. Nach der USA.-Patentschrift 2 175 810 läßt sich die Chlorierung des Isobutyronitrils in flüssiger Phase bei Siedetemperatur durchführen. Auch hierbei erhält man α,/3-Dichlorisobutyronitril in erheblicher Menge. In der USA.-Patentschrift 2 174 756 wird beschrieben, daß bei der Chlorierung von flüssigem Isobutyronitril bei 45 bis 65° C unter Zutritt von Sonnenlicht ein Gemisch aus a- und /?-Chlorisobutyronitril neben höher chlorierten Produkten entsteht. Schließlich findet sich in der bereits zitierten USA.-Patentschrift 2 283 237 der Hinweis, daß man neben höherchlorierten Verbindungen allein das α-Chlorisobutyronitril erhält, wenn man die Chlorierung in flüssiger Phase bei 50 bis 60° C und unter Beleuchtung mit starkem elektrischem Licht vornimmt. Nach den beiden letztgenannten Arbeitsweisen entstehen aber, wie die Nacharbeitung ergab, immerhin 15 bis 18°/» höherchlorierte Produkte, insbesondere «,/?-Di chlor isobutyronitril.

Es wurde nun gefunden, daß man bei der Herstellung des rt-Monochlorisobutyronitrils durch Photochlorierung des Isobutyronitrils in flüssiger Phase den Anteil der höherchlorierten Produkte auf etwa 5% zurückdrängen kann, wenn man die Photochlorierung bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C, vorzugsweise zwischen 30 und 40° C. in Gegenwart von Titantetrachlorid vornimmt.

Man kann das neue Verfahren z. B. so ausführen, daß man das Isobutyronitril und das Titantetrachlorid in einem Reaktionsgefäß mit Mischvorrichtung und Quecksilbcrtauchlampe vorlegt. Man verwendet zweckmäßig 1 bis lO^fl/oo, vorzugsweise 2 bis 5°/oo Titantctrachlorid. Unter gutem Rühren wird Chlor eingeleitet, nachdem man die im Reaktionsgefäß befindliche Luft mit einem Inertgas, ζ. Β. Stickstoff, verdrängt hat. Man kann die Chlorierung auch unter einem Überdruck an Chlor durchführen. Die Reaktion ist exotherm; die Reaktionswärme und die durch die Tauchlampe erzeugte Wärme werden durch Kühlung abgeführt. Es empfiehlt sich, die Reaktion unterhalb 50° C durchzuführen, weil sonst mehr höherchlorierte Produkte entstehen. Das Fortschreiten der Reaktion kann z. B. an Hand der Gewichtszunahme verfolgt werden. Da im Reaktionsgemisch immer etwas Chlor und vor allem Chlorwasserstoff gelöst bleiben, leitet Verfahren zur Herstellung
von a-Monochlorisobutyronitril

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein

Dr. Horst Kerber, Ludwigshafen/Rhein,
ist als Erfinder genannt worden

man Chlor nicht nur bis zur Erreichung der theoretisch errechneten Gewichtszunahme ein, sondern

zweckmäßig einen 10- bis 2O°/oigen Überschuß über die berechnete Menge. Man befreit dann das Reaktionsgemisch durch langsames Erwärmen auf 100° C von Chlor und Chlorwasserstoff und destilliert es anschließend bei Atmosphärendruck oder unter

^a5 schwach vermindertem Druck.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch kontinuierlich durchgeführt werden. Man führt dazu in einem korrosionsbeständigen Rohr, in dem sich eine Anzahl von Tauchlampen befindet, den Chlorstrom

von unten und das Isobutyronitril mit dem Katalysator im Gegenstrom von oben ein. Die Reaktionstemperatur wird durch Außenkühlung gehalten. Nach dem Entgasen wird das Gemisch destilliert und das nicht umgesetzte Isobutyronitril in den Prozeß zurück-

geführt.

Das nach dem neuen Verfahren erhältliche a-Monochlorisobutyronitril dient zur Herstellung von Methacrylnitril, das ein Ausgangsstoff für Polymerisate ist.

J₀ Beispiel

In einem Reaktionsgefäß mit gut wirksamem Rührer, mit Kühleinrichtung, einer Quecksilbertauchlampe, einem mit Fritte versehenen Gaseinleitungsrohr und einem Rückflußkühler befinden sich 2000 Gc-

wichtsteile Isobutyronitril und 4 Gewichtsteile Titantetrachlorid. Man verdrängt die im Reaktionsgefäß befindliche Luft mit Stickstoff, nimmt die Quecksilbertauchlampe in Betrieb und leitet unter Rühren bei 35° C stündlich 30 000 Volumteile Chlor ein. Nach

etwa 12 Stunden ist die theoretische Menge Chlor aufgenommen. Man vermindert die Chlorzufuhr und leitet so lange weiteres Chlor ein, bis die Gewichtszunahme des Gemisches 17% mehr als die theoretische beträgt, was weitere 6 Stunden in Anspruch nimmt.

Claims (3)

Man befreit das Reaktionsgemisch von Chlor und Chlorwasserstoff durch langsames Erwärmen auf 100° C. Durch Destillation unter Atmosphärendruck werden folgende Fraktionen gewonnen:

1. Siedepunkt 103 bis 105° C: 100 Gewichtsteile

2. Siedepunkt 105 bis 115° C: 120 Gewichtsteile

3. Siedepunkt 115 bis 117° C: 2 506 Gewichtsteile

Die erste Fraktion ist reiner Ausgangsstoff, die dritte Fraktion erMonochlorisobutyronitril. Aus dem Destillationsrückstand, der 200 Teile beträgt, werden durch Destillation unter vermindertem Druck 80 Gewichtsteile α./3-Dichlorisobutyronitril vom Siedepunkt bis 80° C/30 Torr gewonnen.

P A T Ii N T Λ N S P H U C. Il

Verfahren zur Plerstellung von ct-Monochlorisobutyronitril durch Photochlorierung von Isobutyronitril in flüssiger Phase bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die Photochlorierung, bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C, vorzugsweise zwischen 30 und 40° C, in Gegenwart von Titantetrachlorid vornimmt.

© 909 628/413 9.