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DE1468765A1 - Verfahren zur Herstellung von Adipinsaeurenitril - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Adipinsaeurenitril

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Publication number
DE1468765A1
DE1468765A1 DE19641468765 DE1468765A DE1468765A1 DE 1468765 A1 DE1468765 A1 DE 1468765A1 DE 19641468765 DE19641468765 DE 19641468765 DE 1468765 A DE1468765 A DE 1468765A DE 1468765 A1 DE1468765 A1 DE 1468765A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cathode
anode
electrolyte
ammonium compound
quaternary ammonium
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
DE19641468765
Other languages
English (en)
Inventor
Davis Darwin Darrell
Sloan Walter John
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.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE1468765A1 publication Critical patent/DE1468765A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/01Products
    • C25B3/09Nitrogen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20Processes
    • C25B3/29Coupling reactions
    • C25B3/295Coupling reactions hydrodimerisation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ OR. DIETER MORF Mönchen
24. Juni 1964 AD-2730/AD- 2857.
B. I. du Pont de Nemours and Company 10th and Harket Stree©, Wilmington 98, Delaware, 7.St.A.
Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Adipinsfcurenitrll aus Acryleäurenltril. Inabesondere betrifft die Erfindung die Herstellung von Adipineäurenitril, indem man einen elektrischen Gleichstrom durch einen Elektrolyt leitet, der Acrvleäurenitril enthält, wobei man mindestens eine quartäre Ammoniumverbindung und/oder Lithiumbromid im Elektrolyt verwendet· .
Ss ist bekannt, daes man zur Herstellung von Adipineäurenitril Acrylaäurenltril mit Hilfe von Kaliumamalgam, welches man elektrolytisch herstellt, umsetzen kunn. Das Amalgam reagiert dann chemisch mit Acrylsäurenitril und Chlorwasserstoff unter
- 1 - .
,··.'■ BAD ORtälNAJ. /
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Bildung von Adipinsäurenitril.
Das Verfahren gemäss der Erfindung führt man durch, indem man einen elektrischen Gleichstrom durch Acrylsäurenitril leitet, welches etwa 1 bis etwa 5,8 Gew.^ Wasser, Lithiumbromid und/oder eine quartäre Ammoniumverbindung enthält. Das erfindungsgemässe Verfahren kann man mit oder ohne einem Diaphragma in der Elektrolysezelle ausführen» Palis man ein Diaphragma verwendet, bevorzugt man eine für Kationen durchlässige Membran (d.h. eine Membran, die nur für Kationen durchlässig ist). Solche Diaphragmen sind bekannt und im Handel erhältliche Falls man eine nur für Kationen durchlässige Membran verwendet, kann man eine Anodenflüssigkeit einsetzen, die kein Acrylsäurenitril enthält. Dies kann vorteilhaft sein, denn unter gewissen"Bedingungen neigen die anodischen Üxydationsprodukte dazu, eine Polymerisation des Acrylsäurenitrils zu bewirken. Jedoch ist kein Diaphragma notwendig, um das erfindungsgemässe Verfahren erfolgreich durchzuführen.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Elektrolysezelle mit Diaphragma, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet ist.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Elektrolysezelle ohne Diaphragma, die zur Durchführung des erfindung3gemässen
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Verfahrens geeignet ist,
Die quartären Ammoniumverbindungen, die eich als Elektrolyse bei dem erfindungsgemässen Verfahren als brauchbar erwiesen haben, besitzen die folgende allgemeine Formel:
(R)4 N+X",
in welcher R einen organischen Rest mit 2 bis 8 Kohlenstoff-
— 2
atomen, und X Chlor, Brom, Jod oder R SO. bedeutet, wobei
2
R einen einwertigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt. Typische Beispiele von brauchbaren Verbindungen sind: Tetraäthylammoniumbromid, Tetrabutylammoniumjodld, Tetrabutylammoniumbromid, Tetraäthylammoniumäthylsulfato Im allgemeinen müssen die in dem vorliegenden Verfahren brauchbaren quartären Ammoniumverbindungen gute Leiter sein, wenn man sie in feuchtem Acrylsäurenitril auflöst, und bei einer Spannung von mindestens etwa 2,0 Volt beständig sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren führt man durch bei einer Kathoden-Stromdichte von etwa 5,4 bis etwa 21,5 A/dm und einer gemessenen Spannung (Kathode zu Katholyt) von etwa 1,2 bis 15,0 Volt. Vorzugsweise führt man das Verfahren bei einer Temperatur zwischen 30 und 70°C durch, da die Leitfähigkeit des Elektrolyten bei dieser Temperatur am grössten
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iet. Am besten ist eine Temperatur von etwa 450Oo Der Pgdes Systeme ist nur insofern kritisch, dass der p^-Wert im sauren Gebiet, d.h. bei kleiner als 6, liegen soll, da ein höherer Pg-Wert eine Polymerisation des AcrylBäurenitrile bewirken kann. Die Konzentration des Lithiumbromids und/oder der quartären Ammoniumverbindung in dem feuchten Acrylsäurenitril kann sehr stark schwanken und hängt von der jeweilig eingesetzten Verbindung ab; in den meisten Fällen aber sind etwa 4 bis 30 Gew.# bdzogen auf das feuchte Acrylsäurenitril ausreichend (Konzentrationen von etwa 6 bis 15 Gew.# werden bevorzugt). . ,
Eb ist sehr wünschenswert, dass man bei der Durchführung dee erfindungsgemässen Verfahrens, sei es in einer Zelle ohne Diaphragma oder in einer Zelle mit Diaphragma, den Teil der Zelle bewegt, in welchem die Umwandlung den Aorylsäurenitrils erfolgt. Die Bewegung verhindert, dass sich Bereiche mit einem hohen pH-Wert bilden und verringert den Polarisationsgrad, wodurch man erhöhte Ausbeuten erhält. Der Grad der Bewe gung, der gemäss der Erfindung brauchbar ist, schwankt von einer Reynolds-Zahl von etwa 12 000 bis etwa 200 000, vorzugsweise von etwa 50 000 bis etwa 125 000.
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Führt man das erflndungsgemässe Verfahren in einer Zelle mit Diaphragma aus, ao iat das Diaphragma voraugeweiae tin nur für Kationen durohlässiges Diaphragma. Geeignete lonenauetausoher-Hembranen sind im Handel erhältHöh. Brauchbare Membranen kann man durch Sulfonierung eines Mischpolymerisate aus Styrol und Divinylbenzol und Mischen des Produktes mit Polyäthylen herstellen. Anschlieseend stellt man aus dem Gemisch eine Platte mit einer Dicke von etwa 1 mm her·. SuIfonierte Mischpolymerisate aus Styrol und Divinylbenzol kann man mahlen und mit in einem geeigneten Lösungsmittel gelüsten, sulfonierten Polyäthylen miaohen und als Platte auf einem Dynel-Blnzelfadengewebe (Mischpolymerisat aus Vinylchlorid 'und Aorjleäurenitril) verkleben. Bei einigen Membranen iet es erforderlich, dass man sie vor ihrer Vervendung eto'eioht. Dies kann man mit bekannten Techniken erreichen, zum Beispiel, indem man die Membran in die Zelle einbaut und *ie dann mit wässriger Schwefelsäure (5S0 behandelt!']Ttjf£· Behandlung verhindert eine ungleiche Quellung und ein 7er»iehen. Der Anolyt in der Diaphragmaselle lit eine wässrige Säuret Schwefelsäure iat bei Konzentrationen von 25 bis 45'/ seh* %\\trledens^ellend. Auoh kann man verdünnte Salzsäurt verwenden, wenn ausreichende Vorrichtungen aur
um das OhIor ^u entfernen. Wässrige orga-
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nische Säuren, beispielsweise Äthylschwefölsäure und p-Toluolsulfoneäuren sind ebenso zufriedenstellend.
Pur das Verfahren geeignete Kathodenmaterialien sind Blei, Platin, Palladium, Kupfer, Nickel, Chrom auf Messing und Silber. Platin, Blei, Silber und Kupfer sind die bevorzugten Kathodenmaterialien. Sie Anode kann irgendein verhältnismäßig inerter Leiter sein; Platin und Kohle sind sehr zufriedenstellend.
Der Katholyt, oder im Falle einer Zelle ohne Diaphragma, der Elektrolyt, kann[zusätzlich zu Acrylsäurenitril, fässer und lithiumbromid oder quartären Ammoniumverbindung}andere Materialien enthalten, die die Grundzubereitung nicht wesentlich nachteilig beeinflussen. Zum Beispiel können dazu Co-Lösungsmittel für Lithiumbromid oder die quartäre Ammoniunverbindung gehören. Insbesondere kann man zum Katholyt als Oo-Lösungsmittel für die Ammoniumverbindung Dimethylformamid, Methanol oder Iaopropanol zugeben«
Führt man das erfindungsgemässe Verfahren über längere Zeitabschnitte durch, so ist es gewöhnlich wünschenswert, die Säure, beispielsweise Schwefelsäure oder Bromwasserstoff-
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säure, zum Elektrolyt periodisch oder kontinuierlich zuzugeben, um den pg-Wert unter 6 zu halten.
Die Zeichnungen veranschaulichen schematisch alternative Apparaturen, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind. Figur 1 zeigt eine Elektrolysezelle 1 mit einer Kathode 2 im Katholyt 3 und einer Anode 4 im Anolyt 5. Anolyt und Katholyt sind durch ein nur für Kationen durchlässiges Diaphragma 6 getrennt. Der Kathodenraum der Zelle enthält einen Rührer 7 und geeignete Vorrichtungen zum Einleiten 8 und Ablassen 9· Der Anodenraum ist mit Vorrichtungen zum Einleiten 10 und zum Ablassen 11 ausgerüstet. Die Zelle ist auch mit geeigneten Entlüftungsleitungen 12 und 13 versehen, um die gasförmigen, Elektrolyseprodukte zu entfernen.
Figur 2 zeigt schematisch eine Elektrolysezelle ohne Diaphragma, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver-' fahrena geeignet ist. Die Zelle 1 ist mit einer Kathode 2, einer Anode 4, einem Rührer 7, mit Vorrichtungen zum Einleiten 6 und zum Ablassen 9 und mit den Entlüftungsleitungen 12 und 13 versehen. Die zusätzlich vorhandene Vorrichtung gestattet, Säure einzuleiten, um den pg-Wert im sauren Gebiet zu halten.
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Die Zellen können entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden. Das heisst, man kann den Elektrolyt (feuchtes Acrylsäurenitril und Lithiumbromid oder quartäre Ammoniumverbindung) kontinuierlich durch des Einleitungs- . rohr 8 einführen und durch das Ablassrohr 9 kontinuierlich entfernen; oder man kann den Elektrolyt durch das Einleitungsrohr 8 einführen, elektrolysieren und durch Rohr 9 die- ' kontinuierlich ablassen. In beiden Fällen wird dae Adipinsäurenitril, nachdem man es durch Rohr 9 abgelassen hat, durch weitere Bearbeitung vom Acrylsäurenitril, Wasser und Lithiumbromid oder der quartären Ammoniumverbindung getrennt.
Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung von pinsäurenitril, das die Verwendung von Amalgam nicht erforderlich macht. A us βerdem arbeitet das erfindungsgemäeee Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril mit hoher Stromausbeute .
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung; falle nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teil- und Froeentangaben auf dos Gewicht»
— 8 —
BAD ORfGINAI. 80 9902/0911 ·.
AD-273Q/AD-2857 Beispiel 1
Man-beschickt den Kathodenraum einer Zelle, die mit einem Diaphragma des Type Amberplex C-1 (eine Ionenaustauaoheriaembrane, hergestellt durch Mischen eines sulfonierten Mischpolymerisate aua Styrol und Divinylbenzol mit Polyäthylen und ansohliessender Verformung des Gemisches zu einer Platte) ausgerüstet ist mit 350 ml feuchtem Aorylsäurenitril, das ungefähr 3,6 Gew.?* Wasser und etwa 7,5 Gew.# Tetraäthylammoniumbromid enthält« Gleichzeitig beschickt man den Anodenraum mit 3u gew.^iger Schwefelsäure.
Die Membran besitzt eine Fläche von ungefähr 0,222 dm und eine Dicke von ungefähr 1,143 mm. Der Katholyt wird mit hilfe «ines Rührer, kräftig gerührt; etwa 4,8 Stunden legt man zwischen Platinanode und Bleikathode eine Spannung von ungefähr 8,4 bis 9,0 Volt an. Die Kathodenstromdiohte beträgt etwa 5,4 A/dm . Der Spannungsabfall von Kathode su Katholyt beträgt 3,2 Volt. Die Temperatur liegt bei ungefähr 300C. Der pjj-\"ert variiert von 1 bis 5. Die Stroeauebeute beträgt etwa 81^» bezogen auf die Menge des zu Adipinsäurenitril umgewandelten Aorylsäurenitrile. 79^ Tetraäthylammoniumbromidl gewinnt man aus dem Katholyt zurück.
BAD ORiQINAJ.
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AP-2730/AD-2857 Beispiel 2
Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 1, mit der Abänderung, dass man einen Katholyt verwendet, der anstelle von Tetraäthylammoniumbromid 26,9 Gew.# Tetraäthylammoniuniäthylsulfat enthält. Der Anolyt ist eine wässrige Lösung, die 12 Gew.# Äthylsulfat (C2H5SO4H) enthält. Man legt zwischen Platinanode und Bleikathode eine Spannung von 8,4 bis 9,4 Volt an. Der Spannungsabfall von Kathode eu Katholyt beträgt 2,4 bis 2,9 Volt. Der Pg-Wert des Katholyten liegt unter 1» Die Stromdichte an der Kathode beträgt 10,8 A/dm Man führt das Verfahren unter kräftigem Rühren 3,7 Stunden durch. Bei Beginn des Versuchs beträgt die Wassermenge im Katholyt etwa 3,0 Gew.#. Die Stromausbeute beträgt 73,5#» bezogen auf die Menge des zu Adipinsäurenitril umgewandelten Acrylsäurenitrils.
Beispiel 3
In einer wie in Figur 2 erläuterten Zelle eIektrolyeiert man einen Elektrolyten, der aus 88,9 Teilen Acrylsäurenitril, 7,6 Teilen Tetraäthylanimoniumbromid und 3t5 Teilen Wasser beetent, unter heftigem Rühren 75 Minuten bei einer Kathoden-
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Anoden-Spannung το,η 7,5 Volt und einer Kathodenstromdiohte von 20,1 A/dm j Anode und Kathode bestehen aus Fiatin· Man gibt zum Elektrolyt periodisch eine 48#ige Lösung von Bromwasserstoff säure hinzu, um den Pg-Y/ert zwischen 1 und 3,5 zu halten. Das Produkt wird gewonnen und analysiert. Die Stromauabeute zur Herstellung von Adipinsäurenitril beträgt 34*.
Beispiel 4
In einer wie in Figur 2 erläuterten Zelle elektrolysiert man einen Elektrolyten, der aus 44*4 Teilen Acryloäurenitril, 44,5 Teilen Dimethylformamid (ein Oo-Lösungsmittel für die quartäre Ammoniumverbindung), 7,6 Teilen Tetraäthylammoniumbromid und 3,5 Teilen Wasser besteht, unter schwachem Rühren 60 llinuten bei einer Kathodenetromdichte von 7,0 A/dm , wobei man eine Fiatinkathode und eine Platinsiebanode verwendet. In den Anodenbereich leitet man Wasserstoff ein, um die Polarisation so weit wie möglich herabzusetzen* In den Elektrolyt leitet man periodisch eine 48#lge BromwasBerstoffeäure-Lösung ein, um den pjp'wert bei etwa 2,2 zu halten· Das Produkt wird gewonnen un<l analysiert. Die Stromauebeute zur Herstellung von Adipinsäurenitril beträgt 12,
BAD ORIGINAL
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AD-2730/AD-2857. : f ^C ν-,
Beispiel 5 . ·"■.-. - .· .· - ■■ :-.y-:U
Man elektrolysiert einen Elektrolyten, der aus 87,2 Teile» Acrylsäurenitril, 9,8 Teilen Tetraäthylammoniuo-äthyleulfat und 3,0 Teilen Wasser besteht, unter schwachem Rühren? iji ', r einer wie in Figur 2 gezeigten Zelle, 34 Minuten bei einer Spannung von 9,6 Volt und einer KathodeneircOTdicht·. TJOtt ^" m 7,0 A/dm » Der pH-\'iert bleibt bei etwa Oj man gibt keifte , Säure zu. Sowohl die Anode als auch die Kathode bestehen aus Platin. Das Produkt wird analysiert; die Stromausbetite zur Herstellung von Adipinsäurenitril beträgt
Beispiel 6 -,·■ ■-·.·.·. .·. .■ . *.·."■' ..·/·.■.-■■· ■. ..>■'■'·; '.■/>■■■■■'
In einer wie in Figur 2 erläuterten ^eIIe elektrolysiert man einen Elektrolyten, der aus. 79 Teilen Ac.rylsäurenitril, ^ 14,1 Teilen Dimethylformamid (ein Co-Lösungsmittel füi; * Lithlumbromid), 3,5 Teilen Lithiumbromid und 3,4 Teilen Wafcser besteht, unter schwachem Rohren 9ü Ilinuten bei leiserr ":; ^ Kathodenetromdichte von §&, A/diB ι man verwendet «Ine Blei*' kathode und ,eine Platinanode.. ϊη d«n Anodenbereloh Iö4?te*-:**«■ man V7a es erst off ί ein;, um di« Polarisation βο weit wie aaöglloh herabzusetzen. Der pH*-Wert dee Elektrolyten beläßt
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sohnittlich etwa 0,8. Bas Produkt wird gewonnen und enalyalert; die Stromauebeute zur Herstellung von Adiplnsäurehltrll beträgt
Beispiel 7
Den Kathodenraum einer Zelle, die mit einem Diaphragma des Typs Amberplex C-1 (Ionenaustauschermembran, hergestellt durch Mischen eines sulfonierten üiechpolymerleats aus Styrol und Divinylbenzol mit Polyäthylen und. anschllessender Formgebung des Gemisches zu einer Platte) ausgerüstet 1st, beschickt man mit 79 Teilen Aoryleäureni-tril, 14,1 Teilen Dimethylformamid, 3,5 Seilen lithiumbromid und 3»4 Teilen Wasser. Gleichzeitig fuhrt man in den Kathodenraum eine 30 gew. #Lge, wässrige Bromwasserstoff säure ein. Die ilembran besitzt eine Fläche von ungefähr 0,222 da und eine Dicke von ungefähr 1 mm.
Mit KiIfe eines Rührere bewegt man den Katholyt heftig; . zwischen Platinanode und Platinkathode legt man etwa 90 j Minuten eine Spannung von ungefähr 8 YoXt an. Die Kathoden·* ,^, stromdichte beträgt etwa 5,4 A/dm2. Die Temperatur liegt ^ bei ungefähr ?0°0 und der pH-Wert bei etwa 1. Die Stroeaus-
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? .*, » . ' . 80990270911
m.:1 . i "-· ■
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beute beträgt etwa 14#, bezogen auf die Menge des zu Adipinsäurenitril umgewandelten Acrylsäurenitrils.
Xan verwendet zur Aufarbeitung der Produkte zweierlei Ver— fahren. Verfahren I verwendet man bei niedrig schmelzenden quartären Ammoniumverbindungen, d.h. bei solchen, bei denen der Schmelzpunkt nicht über etv/a 2000C liegt. Verfahren II verwendet man für Lithiumbromid oder höher schmelzende quartäre Ammoniumverbindungen. In beiden Verfahren wird der Gehalt an Adipinsäurenitril durch Chromatographieehe Analyse bestimmtο
Verfahren I
Zu den Produkt des elektrolytisches Verfahrens gibt man eine 1v0 NaöH-Lösung, um den Pg~Wert der Lösung auf 5 su erhöhen. Man destilliert das Material und sammelt eine orga-
niache Fraktion (im wesentlichen Acrylsäurenitril), bis eine Kopf temperatur von 990C erreicht ist. Den abgekühlten Inhalt der Blase filtriert man und wiegt den Rückstand. Anschliessend entfernt man das Wasser aus dem Filtrat durch Destillation bei Atmoaphärendruok» bis eine Köpftemperatür von 11O0C erreicht ist; daran ansohllessend folgt eine Dfet11-
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lation bei 40 aim Hg. Um letzte Spuren von Wasser zu entfernen, gibt man in die Blase 300 ml Chloroform und nimmt solange ein azeotropes Gemisch aus v/a as er und Chloroform ab, bie das Kondensat klar aussieht. Der Blaseninhalt wird gekühlt und filtriert , um unlösliche Natriumsalze zu entfernen» Sie Hauptmenge an Chloroform entfernt man aus dem Piltrat auf einem !Dampfbad bei Atmosphärendruck; die zurückbleibenden Spuren entfernt man unter Vakuum. Dann gibt man in das Sefäes etwa 300 ml Benzol und destilliert solange, bis eine Kopftemperatur von 8O0C erreicht ist. Anschliessend kühlt man den Blaseninhalt und filtriert die auskristallisierten qüartären Ammoniumverbindungen ab, trocknet und wiegt sie. Die Benzollösung dampft man dann ab, wo.bei Adipinsäurenitril und hoch siedende Stoffe zurückbleiben. Durch Destillation gewinnt man das Adipinsäurenitril»
yerfahren II .
Der Pg-Wert des aus der elektrolytischen Zelle erhaltenen organischen Produktes wird auf 3,5 bis 4,5 eingestellt. Naoh dem Filtrieren wird der Filterkuchen getrocknet und gewogen. Die organische Flüssigkeit extrahiert man mit V/asser und Kethylendichlorid, die Waschwäaser mit Hethylendiohlorid /']
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und das iüethylendichlorid mit V/asaer. Am Ende der Extrak tion werden die wässrigen. Schichten für eich und die organi schen Schichten für sich vereinigt.
Aus den vereinigten wässrigen Schichten entfernt man das Wasser, wobei Lithiwnbroinid oder die getrocknete quartäre Ammoniumverbindung zurückbleibt.
Die vereinigten organischen Schichten füllt man langsam durch einen SchUttcltriohter in die Destillationsapparatur, wobei man das Acrylsäurenitril und das i-ethylendichlorid auf einem Dampfbad abdestilliert. Dann entfernt man den Schiltteltrichter und setzt an dessen Stelle ein Thermometer ein und führt die Destillation bei 40 mm Hg fünf Minuten fort, nachdem das sichtbare Sieden aufgehört hat. Den Druck erniedrigt man dann auf 5 um Hg und setzt die Destillation fort,bis im Gefäss eine Temperatur von 70°C erreicht ist· Anschliessend gewinnt man das Adipinsäurenitril durch Destillation.
In den vorangegangenen Beispielen bedeutet die Stromausbeute in. Bezug auf Adipinsäurenitril der Prozentanteil dea Ötrome, der zur Heretellung von Adipinsäurenitril benutet wird. Zu
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Nebenprodukten gehören Wasserstoff, Propionsäurenitril, ß-Hydroxy-propioneänrenitril, β,B *-Oxydipropionaäurenitril und Pplyaorylsäurenitril. Die Stromausbeute kann man beispielsweise wie folgt berechnen· In einem Versuch, in welchem die durchschnittliche Stromstärke 2.8 A und die Bauer des Versuche 156 Minuten beträgt, ist die Stromdichte 2,8 ζ 156 χ 60 » 26 220 A/Sek. oder 0,2720 Faraday» Wenn der Elektrolyt 252 g wiegt und eine Konzentration von 4,27$ Adlpineäurenitrll hat, betragt die wenge an Adipinsäurenitril 0,10 I'ol und bei zwei Faraday je Mol Adipinsäurenitril beträgt die Stromausbeute, bezogen auf Adipinsäurenitril« 0,10/(0,2720 χ 2), wae 65# gleiohkommto"
Daβ durch dae beschriebene Verfahren hergestellte Adipineäurenitril ist ale Zwischenprodukt bei der Herstellung von Nylon brauchbar.
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Claims (1)

  1. AD-2730/AD-2857
    Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril, dadurch gekennzeichnet, dass man einen elektrischen . Gleichstrom durch einen Elektrolyten leitet, der Acrylsäurenitril, Lithiumbromid und/oder eine quartäre Ammoniumverbindung„ und Wasser enthalte
    2. Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Spannung zwischen etwa 1,2 und 15 Volt und einer Kathodenstromdichte zwisehen etwa 5,4 und 21,5 A/dm zwischen einer Palladium-, Nickel-, Chrom auf Messing-, Platin-, Blei-, Silberoder Kupfer-Kathode und einer inerten Anode einen elektrischen Gleichstrom durch einen Elektrolyten leitet, der Acrylsäurenitril, Lithiumbromid und/oder eine Ammoniumverbindung, und Wasser enthält, wobei der Elektrolyt einen Pjj-Y/ert von weniger als 6 besitzt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt etwa 1 bis etwa 3,< Wasser enthält.
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    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass man Lithiumbromid verwendet»
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine quartäre Ammoniumverbindung verwendet,,
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die quartäre Ammoniumverbindung die Formel R* K+X" hat, in welcher R einen organischen Rest mit 2 bis 8 Kphlen-
    — ' 2
    Stoffatomen darstellt und X Chlor,, Brom, Jod oder R SQ.
    sein kann, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist» '
    7« Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dnss man als quartäre Ammoniumverbindung Tetraäthylammoniumbromid, Tetrebutylammoniumjodid, !'etrabutylaiamoniumbromid oder Tetraäthylanmoniumäthylsulfat verwendet.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Anode und Kathode durch eine nur für Kationen durchlässige membran getrennt sind»
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    9. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 8, dadurch gekennzeichnet» dass die Anode von einem wässrigen Gäureelektrolyten umgeben ist.
    . 10. Verfahren sur Herstellung von Adipinsäurenitril, in einer eleklrolytisehe Zelle mit einem Anoden- und einem Kathodenraum, wobei der Anodenraum von dem Kathodenraum mittels einer nur für Kationen durchlässigen I«ieiabran getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daee man feuchtes Acrylsäurenitril, welches Lithiumbromid und/öder eine quartäre Ammoniuiaverbindung enthält, einem elektrischen. Crleichstrom in dem Kathodenraum aussetzt.
    11, Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennseichnet, dass der Anodenraum der ^eIIe eine wUaorige Säure enthiilte
    12. Verfahren nach Anspruch 11, daöurch gekennzeichnet, dass man als wässrige Säure Schwefelsäure, üalzagure, Äthylschv/efelßäure oder p-Toluolsulfoneäure verwendete
    - 20 -
    BAD ORfGfNAC
    8099 0 2/0911
DE19641468765 1963-06-24 1964-06-24 Verfahren zur Herstellung von Adipinsaeurenitril Pending DE1468765A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US29011263A 1963-06-24 1963-06-24
US29047163A 1963-06-25 1963-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1468765A1 true DE1468765A1 (de) 1969-01-09

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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US (2) US3481846A (de)
BE (1) BE649625A (de)
DE (1) DE1468765A1 (de)
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