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DE1279020B - Process for the continuous production of aliphatic or aromatic nitriles from carboxylic acid esters - Google Patents

Process for the continuous production of aliphatic or aromatic nitriles from carboxylic acid esters

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Publication number
DE1279020B
DE1279020B DEF49870A DEF0049870A DE1279020B DE 1279020 B DE1279020 B DE 1279020B DE F49870 A DEF49870 A DE F49870A DE F0049870 A DEF0049870 A DE F0049870A DE 1279020 B DE1279020 B DE 1279020B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aliphatic
continuous production
carboxylic acid
acid esters
aromatic nitriles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF49870A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Ernst Hanschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DEF49870A priority Critical patent/DE1279020B/en
Priority to BE702294D priority patent/BE702294A/xx
Publication of DE1279020B publication Critical patent/DE1279020B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/22Preparation of carboxylic acid nitriles by reaction of ammonia with carboxylic acids with replacement of carboxyl groups by cyano groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von aliphatischen oder aromatischen Nitrilen aus Carbonsäureestern Es ist allgemein bekannt, daß man Nitrile durch Umsetzen der entsprechenden Carbonsäuren mit Ammoniak in der Gasphase an dehydratisierenden Kontakten herstellen kann. In vielen Fällen stehen aber als Ausgangsmaterialien nur Gemische von Carbonsäuren zur Verfügung - wie sie beispielsweise bei der Oxydation von p-Xylol in Form von p-Toluylsäure und Terephthalsäure anfallen -, deren Trennung technisch über ihre Ester vorgenommen wird.Process for the continuous production of aliphatic or aromatic nitriles from carboxylic acid esters It is generally known that nitriles dehydrating by reacting the corresponding carboxylic acids with ammonia in the gas phase Can establish contacts. In many cases, however, are available as starting materials only mixtures of carboxylic acids are available - as they are, for example, in the case of oxidation of p-xylene in the form of p-toluic acid and terephthalic acid - their separation is made technically via their esters.

Für die Herstellung ihrer Nitrile ist es daher wünschenswert, direkt von den Estern auszugehen.It is therefore desirable for the production of their nitriles directly to start from the esters.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von aliphatischen oder aromatischen Nitrilen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Ester von Fettsäuren oder von aromatischen Carbonsäuren mit Ammoniak in der Gasphase an dehydratisierenden Katalysatoren bei einer Temperatur von 340 bis 360"C umsetzt. The invention relates to a process for continuous production of aliphatic or aromatic nitriles, which is characterized by that one esters of fatty acids or of aromatic carboxylic acids with ammonia in the gas phase over dehydrating catalysts at a temperature of 340 to 360 "C converts.

Die gebildeten Nitrile werden aus der Gasphase durch Abkühlen in flüssiger bzw. kristallisierter Form neben den Spaltprodukten Alkohol und Wasser abgeschieden und das überschüssige Ammoniak im Kreislauf zurückgeführt. The nitriles formed are removed from the gas phase by cooling in liquid or crystallized form in addition to the cleavage products alcohol and water separated and the excess ammonia returned in the cycle.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung von p-Tolunitril oder Terephthalsäuredinitril aus den technisch leicht zugänglichen Carbonsäuremethylestern. Selbstverständlich können auch Ester anderer Carbonsäuren - nämlich die Ester von Fettsäuren, wie sie in den natürlichen Fetten vorliegen - auf diese Weise in Nitrile übergeführt werden. The process is particularly suitable for the production of p-tolunitrile or terephthalic acid dinitrile from the technically easily accessible carboxylic acid methyl esters. Of course, esters of other carboxylic acids - namely the esters of Fatty acids as found in natural fats - in this way in nitriles be transferred.

Das Verfahren der Erfindung soll an Hand des Schemas und der nachfolgenden Beispiele erläutert werden. The method of the invention is intended to be based on the scheme and the following Examples are explained.

Aus einem mit Dampf heizbaren Vorratsbehälter 1 wird der Ester mittels der Dosierpumpe 2 in den Erhitzer 3 gedrückt. Der verdampfte Ester gelangt mit dem aus dem Kreisprozeß zurückgeführten Ammoniak in den Kontaktofen 4, wo die Umsetzung zu Nitril, Alkohol und Wasser stattfindet. Ist das anfallende Nitril bei Raumtemperatur flüssig, wie Tolunitril, so genügt ein Wasserkühler zur Abscheidung der Reaktionsprodukte. Im anderen Falle, wie bei Terephthalodinitril vom Schmelzpunkt 225°C gelangt der Kreis strom in zwei hintereinandergeschaltete Abscheider 5 und 6, in denen sich die Kristalle absetzen. Die Abkühlung des Kreisgases erfolgt im ersten Abscheider durch Einspritzen einer solchen Menge Wasser, daß dieses noch ganz verdampft und das Produkt möglichst trocken anfällt. Zwecks Ausräumung des Nitrils sind die Produktabscheider 5 und 6 doppelt vorhanden, um die Produktion nicht unterbrechen zu müssen. Nach den Abscheidern passiert das Ammoniak noch eine Wassertauchung 7, welche mitgerissenen Kristallstaub zurückhält. Anschließend kehrt das Ammoniak mit dem frisch zugeführten Anteil über das Gebläse 9 und den Erhitzer 11 in den Kreislauf zurück. Auf der Saug- und Druckseite des Gebläses befinden sich die Windkessel 8 und 10. The ester is obtained from a storage container 1 which can be heated with steam the dosing pump 2 is pressed into the heater 3. The vaporized ester arrives with the ammonia recycled from the cycle into the contact furnace 4, where the implementation to nitrile, alcohol and water takes place. Is the resulting nitrile at room temperature liquid, such as tolunitrile, a water cooler is sufficient to separate the reaction products. In the other case, as in the case of terephthalodinitrile with a melting point of 225 ° C., the Circulating current in two series-connected separators 5 and 6, in which the crystals settle. The cycle gas is cooled in the first separator by injecting such an amount of water that it evaporates completely and the product is as dry as possible. The product separators are used to remove the nitrile 5 and 6 are duplicated to prevent production having to interrupt. After the The ammonia also passes through a water immersion 7 separators, which are carried away Retains crystal dust. Subsequently, the ammonia returns with the freshly supplied Share via the fan 9 and the heater 11 back into the circuit. On the suction and pressure side of the fan are the air chambers 8 and 10.

Die günstigsten Reaktionstemperaturen liegen zwischen 340 und 360"C. Die Ausbeute an Nitril beträgt 90 bis 95°/0 der Theorie. Der Rest besteht aus Säureamid, welches nach Abtrennung gegebenenfalls wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. The most favorable reaction temperatures are between 340 and 360.degree. The nitrile yield is 90 to 95% of theory. The rest consists of acid amide, which may be returned to the cycle after separation can.

Die erhaltenen Nitrile dienen in erster Linie als Zwischenprodukte. p-Tolunitril wird als Ausgangsprodukt für optische Aufheller verwendet. Terephthalsäuredinitril kann beispielsweise zu p-Xylylendiamin bzw. zu 1,4- [Aminomethyl]-cyclohexan hydriert werden. Beide Substanzen sind gute Aminhärter für Epoxyharze. The nitriles obtained serve primarily as intermediates. p-Tolunitrile is used as a starting material for optical brighteners. Terephthalic acid dinitrile can, for example, be hydrogenated to p-xylylenediamine or to 1,4- [aminomethyl] cyclohexane will. Both substances are good amine hardeners for epoxy resins.

Beispiel 1 Über 2001 Aluminiumoxyd werden bei 340"C stündlich etwa 17 kg Toluylsäuremethylester im Ammoniakstrom geleitet. Die Reaktionsprodukte p-Tolunitril, Methanol und Wasser werden kondensiert und in einem Behälter gesammelt. Nach Abtrennung der wäßrigen Schicht wird durch Destillation p-Tolunitril mit einem Reinheitsgrad von 99,8 0/o erhalten. Example 1 About 2001 aluminum oxide will be at 340 "C approximately every hour 17 kg of methyl toluate passed in a stream of ammonia. The reaction products p-tolunitrile, Methanol and water are condensed and collected in a container. After separation the aqueous layer is distilled to p-tolunitrile with a degree of purity of 99.8% obtained.

Die Ausbeute beträgt etwa 950/o der Theorie. Das als Rückstand verbleibende Toluylsäureamid kann wieder verwendet werden.The yield is about 950% of theory. That remaining as residue Toluic acid amide can be reused.

Beispiel 2 Über die gleiche Menge Kontakt leitet man stündlich 5 bis 6 kg Terephthalsäuredimethylester bei 350 bis 360"C. Der aus dem Kontaktofen entweichende Gasstrom wird durch Einspritzen von Wasser auf etwa 130"C abgeschreckt, worauf sich das Dinitril in den Abscheidekammern in Form von Kristallen absetzt. Der Durchsatz an Ester richtet sich nach der Größe der Abscheidekammern. Sobald diese genügend gefüllt sind, wird auf die Reserveabscheider umgeschaltet. Nach dem Spülen mit Stickstoff und Abkühlen wird das Dinitril durch ein Mannloch am Boden der Abscheider mechanisch entleert. Das noch etwas feuchte Rohprodukt wird durch Auskochen mit Methanol gereinigt, wobei farbige Verunreinigungen und Terephthalsäurediamid entfernt werden. Example 2 The same amount of contact is passed every hour 5 up to 6 kg of dimethyl terephthalate at 350 to 360 "C. The one from the contact furnace escaping Gas flow is made by injecting water at about 130 "C quenched, whereupon the dinitrile in the separation chambers in the form of Crystals settle. The throughput of ester depends on the size of the separation chambers. As soon as these are sufficiently filled, a switch is made to the reserve separator. After purging with nitrogen and cooling, the dinitrile is released through a manhole The separator is mechanically emptied at the bottom. The crude product is still slightly moist Purified by boiling with methanol, leaving colored impurities and terephthalic acid diamide removed.

Danach hat das Dinitril einen Schmelzpunkt von etwa 220 bis 222"C und kann für die meisten Zwecke verwendet werden. Die Ausbeute beträgt 95 bis 970/o der Theorie.Thereafter, the dinitrile has a melting point of about 220 to 222 "C and can be used for most purposes. The yield is 95 to 970% the theory.

Beispiel 3 Auf 300 ccm Aluminiumoxyd läßt man bei einer Temperatur von 350 bis 360"C im Ammoniakstrom stündlich etwa 50 ccm flüssiges Cocosfett tropfen. Example 3 300 cc of aluminum oxide is left at one temperature from 350 to 360 "C in the ammonia stream Drip about 50 ccm of liquid coconut oil every hour.

Nach 6 Stunden waren 300 ccm = 268 g Fett durchgesetzt. Vom Kondensat wurde die wäßrige Schicht abgetrennt und das Nitrilgemisch bei einem Druck von 1,3 Torr destilliert, wobei 196 g zwischen 60 bis 1900C (Hauptanteil 110 bis 140"C) übergingen.After 6 hours, 300 ccm = 268 g of fat had passed through. From the condensate the aqueous layer was separated and the nitrile mixture at a pressure of 1.3 Torr distilled, with 196 g between 60 to 1900C (main portion 110 to 140 "C) passed over.

Claims (2)

Patentansprüche : 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von aliphatischen oder aromatischen Nitrilen, dadurch gekennzeichnet, daß man Ester von Fettsäuren oder von aromatischen Carbonsäuren mit Ammoniak in der Gasphase an dehydratisierenden Katalysatoren bei einer Temperatur von 340 bis 360"C umsetzt. Claims: 1. Process for the continuous production of aliphatic or aromatic nitriles, characterized in that esters of fatty acids or of aromatic carboxylic acids with ammonia in the gas phase dehydrating catalysts at a temperature of 340 to 360 "C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester p-Toluylsäuremethylester oder Terephthalsäuredimethylester verwendet 2. The method according to claim 1, characterized in that as Ester p-toluic acid methyl ester or terephthalic acid dimethyl ester is used
DEF49870A 1966-08-04 1966-08-04 Process for the continuous production of aliphatic or aromatic nitriles from carboxylic acid esters Pending DE1279020B (en)

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