DE1620569B2 - Verfahren zur herstellung von laurinsaeurelactam - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Laurinsäurelactam, bei welchem man Cyclododecan einer üblichen Photonitrosierung unterwirft und das erhaltene Cyclododecanonoximhydrochlorid in Gegenwart einer Säure oder eines Säurehalogenids der Beckmannschen Umlagerung unterwirft.

Nach den bisher bekannten Arbeitsweisen zur Herstellung von Cyclododecanonoximhydrochlorid wird Cyclododecan der Wirkung verschiedener Nitrosierungsmittel, während es in einem inerten, an der Reaktion nicht teilnehmenden Lösungsmittel, beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Benzol od. dgl., gelöst ist, unter Bestrahlungsbedingungen unterworfen.

Bei dieser bekannten Arbeitsweise löst sich jedoch das gebildete Cyclododecanonoximhydrochlorid in beachtlichen Mengen in der Reaktionsflüssigkeit. Die kontinuierliche Entfernung und rechtzeitige Abtrennung aus dem Reaktionssystem ist daher schwierig. Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, daß die Hauptmenge des Cyclododecanonoximhydrochlorides unverzüglich kristallisiert und an der Wand des Reaktionsgefäßes anhaftet, wodurch nicht nur seine Entfernung aus dem Reaktionssystem schwierig wird, sondern auch der Durchgang des Lichtes verhindert wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur technisch vorteilhaften und zweckmäßigen Herstellung von Laurinsäurelactam, bei welchem die vorstehend beschriebenen Nachteile des bekannten Verfahrens überwunden werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung von Cyclododecan in einem C₅- bis C₈-Cycloalkan der Photonitrosierung unterwirft, die sich bildende ölartige Abscheidung der Beckmannschen Umlagerung unterwirft und danach die Reaktionsmasse ohne Neutralisation mit Wasser verdünnt und ω-Laurinsäurelactam abtrennt.

Als Cycloalkane mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen können Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan oder Cyclooctan verwendet werden.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nimmt das C₅-C₈-Cycloalkan im Unterschied zu den bisher verwendeten inerten Reaktionslösungsmitteln nicht nur selbst als Reaktionskomponente an der Umsetzung teil, sondern dient auch gleichzeitig als Lösungsmittel. Dabei wird das mit dem Cycloalkan gemischte und darin gelöste Cyclododecan der Einwirkung eines Nitrosierungsmittels unter Bestrahlungsbedingungen unterworfen, wobei eine Mischung aus Cyclododecanonoximhydrochlorid und Cycloalkanonoximhydrochlorid als ölähnliche Abscheidung erhalten wird. Mit dieser ölahnlichen Abscheidung kann dann die Beckmannsche Umlagerung direkt in Gegenwart einer Säure, z. B. Schwefelsäure, oder eines Säurehalogenids, z.B. eines Säurechlorids, ausgeführt werden, wobei eine Mischung aus ω-Laurinsäurelactam und dem entsprechenden Lactam des vorstehend genannten C₅-C₈-Cycloalkans erhalten wird. Bei Verdünnung dieser Mischung mit einer entsprechenden Was-

*5 sermenge scheidet sich ω-Laurinsäurelactam in weißen Kristallen ab. Nach diesem Verfahren gemäß der Erfindung kann ω-Laurinsäurelactam in technisch vorteilhafter Weise hergestellt werden, ohne daß eine vorherige gesonderte Isolierung von Cyclododecanonoximhydrochlorid erforderlich ist.

Als Säure oder Säurehalogenide können Schwefelsäure oder rauchende Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Phosphorpentachlorid od. dgl. verwendet werden. Zweckmäßig wird eine Reaktionstemperatur im

^a5 Bereich von 90° bis 150° C angewendet, wobei eine Temperatur zwischen 110° und 120° C besonders bevorzugt ist.

Da das molare Verhältnis der beiden bei der Photonitrosierungsreaktion entstehenden Oximhydrochloride dem Gewichtsverhältnis des in der Reaktionsflüssigkeit gemischten Cyclododecans und C₅-C₈-CyCIoalkans praktisch äquivalent ist, kann durch zweckmäßige Veränderung des Verhältnisses von Cyclododecan und Cycloalkan, welche zusammen vorliegen, ω-Laurinsäurelactam in der gewünschten Menge erhalten werden.

Beispiel

Ein zylindrisches Glasreaktionsgefäß mit einem Innendurchmesser von 8,0 cm und einer Höhe von 25 cm, das mit einem mit Ventil versehenen Auslaß am Boden ausgestattet ist, wurde mit einer Mischung aus 275 g Cyclododecan und 550 g Cyclohexan beschickt. In das Rohr wurde eine Lichtquelle, bestehend aus einer stabförmigen Hochdruck-Quecksilberlampe von 270 W, eingetaucht, die in ein mit einem Mantel für Kühlwasser ausgestattetes Glasrohr mit einem offenen Ende eingesetzt war. Sobald die Quecksilberlampe eingeschaltet war, wurde ein Gasgemisch aus Nitrosylchlorid und Chlorwasserstoff von unten in die Reaktionsflüssigkeit eingeblasen, die auf einer Temperatur von 12° C gehalten war, wobei die Zufuhr von Nitrosylchlorid in einer Menge von 140, die Zufuhr von Chlorwasserstoff in einer Menge von 480 cm/min erfolgte. Nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden wurden 120,0 g einer ölahnlichen Substanz erhalten. Dieses ölähnliche Produkt wurde unter gutem Rühren allmählich in 30 g einer auf 115 bis 120° C erhitzten 100%igen Schwefelsäure eingeleitet, während gleichzeitig 75 g 100%ige Schwefelsäure zugegeben wurden.

Das sich ergebende Produkt wurde auf 300 g Eis geschüttet und es wurde ω-Laurinsäurelactam in Form weißer Kristalle abgetrennt. Diese wurden mit

Wasser gewaschen. Auf diese Weise wurden 33,0 g ω-Laurinsäurelactam mit einem Schmelzpunkt von 150° bis 151⁰C erhalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Laurinsäurelactam, bei dem man Cyclododecan einer üblichen Photonitrosierung unterwirft und das erhaltene Cyclododecanonoximhydrochlorid in Gegenwart einer Säure oder eines Säurehalogenids der Beckmannschen Umlagerung unterwirft, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung von Cyclododecan in einem C₅- bis Cg-Cycloalkan der Photonitrosierung unterwirft, die sich bildende ölartige Abscheidung der Beckmannschen Umlagerung unterwirft und danach die Reaktionsmasse ohne Neutralisation mit Wasser verdünnt und ω-Laurinsäurelactam abtrennt.