DE2621450C3 - Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von N-ArylaminocarbonsäurenitrilenInfo
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Description
worin R1 und R2 gleich oder verschieden sein können
und jeweils einen, gegebenenfalls durch Nitrogruppen, Cyangruppen, Alkylgruppen, Alkoxygruppen
mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Chloratome, Bromatome substituierten Phenylrest oder Naphthylrest
bedeuten, R2 auch für ein Wasserstoffatom stehen kann, R3 und R4 gleich oder verschieden sein
können und jeweils ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bezeichnen
können, durch Umsetzung von Carbonylverbindungen der allgemeinen Formel
R3
C=O
(III)
R1
\
\
R2
N-H
(H)
worin R1 und R2 die vorgenannten Bedeutungen
haben, und Blausäure in Gegenwart von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Umsetzung während 0,1 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 0 bis 800C durchführt und dabei die
Konzentration der Blausäure während der Reaktion auf nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Reaktionsgemisch, hält.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen durch Umsetzung
von N-Arylaminen mit Carbonylverbindungen und Blausäure unter bestimmten Reaktionsbedingungen
worin R3 und R4 die vorgenannten Bedeutungen
haben, mit Aminen der allgemeinen Formel
bezüglich Temperatur, Reaktionszeit und Blausäurekonzentration.
Es ist aus der DE-OS 15 43 342 bekannt, Anilin mit Formaldehyd und Blausäure bei einer Temperatur
zwischen 80 und 1300C kontinuierlich umzusetzen und
das Reaktionsgemisch mit Alkalihydroxid zu verseifen. Das Phenylglycinnitril selbst wird nicht isoliert Es wird
angegeben, daß die Blausäure und der Formaldehyd im allgemeinen im Reaktionsgemisch zu weniger als 10%,
häufig nur zu 1 bis 5% in freier Form vorliegt. In allen Beispielen wird keine freie Blausäure angewendet
Es wurde nun gefunden, daß man N-Arylaminocarbonsäurenitrile
der allgemeinen Formel
R1
R3
R2
N —C—CN
R4
R4
(I)
worin R1 und R2 gleich oder verschieden sein können
und jeweils einen, gegebenenfalls durch Nitrogruppen, Cyangruppen, Alkylgruppen, Alkoxygruppen mit jeweils
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Chloratome, Bromatome substituierten Phenylrest oder Naphthylrest bedeuten,
R2 auch für ein Wasserstoffatom stehen kann, R3 und R4 gleich oder verschieden sein können und jeweils ein
Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bezeichnen können, durch Umsetzung
von Carbonylverbindungen der allgemeinen Formel
R-'
C=O
(III)
R4
worin R3 und R4 die vorgenannten Bedeutungen haben,
mit Aminen der allgemeinen Formel
R1
N-H
(H)
R2
worin R1 und R2 die vorgenannten Bedeutungen haben,
und Blausäure in Gegenwart von Wasser, vorteilhaft erhält, wenn man die Umsetzung während 0,1 bis 4
Stunden bei einer Temperatur von 0 bis 80° C durchführt und dabei die Konzentration der Blausäure während der
Reaktion auf nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Reaktionsgemisch, hall.
Die Umsetzung kann für den Fall der Verwendung von Anilin und Formaldehyd durch die folgenden
Formeln wiedergegeben werden:
H-N-CH2-CN + H2O
Im Vergleich zu dem in der DE-OS 15 43 342 beschriebenen Verfahren liefert das Verfahren nach der
Erfindung auf einfacherem und wirtschaftlicherem Wege N-Arylglycinnitrile in besserer Ausbeute und
Reinheit. Das Verfahren ist gerade für den Betrieb im großtechnischen Maßstab und für einen kontinuierli-
chen Beirieb geeignet, bietet keine wesentlichen Abwasserfragen und ist praktisch frei von harzigem
Nebenprodukten, weiche sich bei höherer Reaktionstemperatur infolge der Anwesenheit von Formaldehyd
bevorzugt bilden. Alle diese vorteilhaften Eigenschaften sind im Hinblick auf den Stand der Technik überraschend.
Formaldehyd kann in flüssiger Form oder als Gas, im allgemeinen in Form seiner wäßrigen, zweckmäßig vein
10- bis 50-, vorzugsweise von 30- bis 40gewichtsprozentigen
Lösung verwendet werden. Blausäure kommt als Gas oder zweckmäßig in flüssiger Form oder in
wäßriger Lösung in Betracht Das Ausgangsamin II kann bevorzugt allein oder in Lösung, zweckmäßig in
einem organischen Lösungsmittel, verwendet werden. Zweckmäßig sind 40- bis 60gewichtsprozentige Lösungen.
Man kann die drei Ausgangsstoffe in stöchiometrischer Menge oder jede der Komponenten jeweils im
Überschuß umsetzen, vorzugsweise in einem Überschuß über die stöchiometrische Menge von 0,1 bis 5 Mol
Amin, vorzugsweise 0,5 bis 1 Mol Amin und/oder von 0,01 bis 0,1 Mol Blausäure je Mol Formaldehyd
(berechnet 100%). Bevorzugte Ausgangsstoffe III und II und dementsprechend bevorzugte Endstoffe I sind
solche, in deren Formeln R3, R4 bzw. R1 und R2 gleich
oder verschieden sein können und R1, R2 jeweils einen Phenylrest oder Naphthylrest bedeuten, sowie R3 und R4
jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 8, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten,
R2 darüber hinaus auch für ein Wasserstoffatom stehen kann. Die Reste R1 und R2 können noch durch
Nitrogruppen, Cyangruppen, Alkyigruppen, Alkoxygruppen mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
Chloratome, Bromatome, substituiert sein.
Es kommen z. B. als Ausgangsstoffe III in Betracht: Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd,
n-Butyraldehyd, iso-Butyraldehyd,
2-Methyl-butyraldehyd, 2-Äthyl-capronaldehyd,
n-Valeraldehyd, Isovaleraldehyd,
2,2-Dimethyl-propionaldehyd, n-Capronaldehyd, Isocapronaldehyd, 2-Methyl-valeraldehyd,
3-Methyl-valeraldehyd, 2-Äthylbutyraldehyd,
2,2-Dimethylbutyraldehyd,
2,3-Dimethylbutyraldehyd,
Es kommen z. B. als Ausgangsstoffe III in Betracht: Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd,
n-Butyraldehyd, iso-Butyraldehyd,
2-Methyl-butyraldehyd, 2-Äthyl-capronaldehyd,
n-Valeraldehyd, Isovaleraldehyd,
2,2-Dimethyl-propionaldehyd, n-Capronaldehyd, Isocapronaldehyd, 2-Methyl-valeraldehyd,
3-Methyl-valeraldehyd, 2-Äthylbutyraldehyd,
2,2-Dimethylbutyraldehyd,
2,3-Dimethylbutyraldehyd,
3,3-Dimethylbutyraldehyd, Önanthaldehyd,
2-Methyl-capronaldehyd, 3-Methyl-capronaldehycl,
4-Methyl-capronaldehyd, 5-MethyI-capronaldehyd,
2-Äthyl-valeraldehyd,2,2-Dimethylvaleraldehyd,
S-Äthyl-valeraldehyd^-Dimethyl-valeraldehyd,
2,3-Dimethylvaleraldehyd, 4-Äthyl-valeraldehyd, 4,4-Dimethyl-valeraldehyd,
3,4-Dimethylvaleraldehyd,
2,4-Dimethyl-valeraldehyd,
2-Äthyl-2-methyl-butyraldehyd,
S-Äthyl-valeraldehyd^-Dimethyl-valeraldehyd,
2,3-Dimethylvaleraldehyd, 4-Äthyl-valeraldehyd, 4,4-Dimethyl-valeraldehyd,
3,4-Dimethylvaleraldehyd,
2,4-Dimethyl-valeraldehyd,
2-Äthyl-2-methyl-butyraldehyd,
2-Äthyl-3-methyl-butyraldehyd, Aceton, Methylethylketon, Methyl-n-propylketon,
Methyl-isopropylketon, Methyl-n-butylketon,
Methyl-isobutylketon, Methyl-sek.-butylketon,
Methyl-tert.-butylketon, Methyl-n-pentylketon,
Methyl-pentyl-(2)-keton, Methyl-pentyl-(3)-keton, Methyl-isoamylketon,
Methyl-(2-methyI)-butylketon,
Methyl-( 1 -methyl)-butylketon,
Methyl-(2-äthyl)-butylketon,
Methyl-isopropylketon, Methyl-n-butylketon,
Methyl-isobutylketon, Methyl-sek.-butylketon,
Methyl-tert.-butylketon, Methyl-n-pentylketon,
Methyl-pentyl-(2)-keton, Methyl-pentyl-(3)-keton, Methyl-isoamylketon,
Methyl-(2-methyI)-butylketon,
Methyl-( 1 -methyl)-butylketon,
Methyl-(2-äthyl)-butylketon,
Mythyl-(3-äthyl)-butylketon, Methyl-(2,2-dimethyl)-butylketon,
Methyl-(2,3-dimethyl)-butylketon,
Methyl-(3,3-dimethyl)-butylketon; entsprechend unsymmetrische Ketone, die anstelle der Methylgruppe die Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-Gruppe tragen; Diäthylketon, Di-n-propylketon, Di-isopropylketon, Di-n-butylketon, Di-iso-butylketon, Di-sek.-butylketon, Di-tert-butylketon, Di-n-pentylketon, Dipentyl-(2)-keton, DipentyI-(3)-keton, Diisoamylketon, Di-(2-methyl)-butylketon,
Methyl-(2,3-dimethyl)-butylketon,
Methyl-(3,3-dimethyl)-butylketon; entsprechend unsymmetrische Ketone, die anstelle der Methylgruppe die Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-Gruppe tragen; Diäthylketon, Di-n-propylketon, Di-isopropylketon, Di-n-butylketon, Di-iso-butylketon, Di-sek.-butylketon, Di-tert-butylketon, Di-n-pentylketon, Dipentyl-(2)-keton, DipentyI-(3)-keton, Diisoamylketon, Di-(2-methyl)-butylketon,
Di-(I -methyl)-butylketon, Di-(2-äthyl)-butylketon, Di-(3-äthyl)-butylketon,
Di-(2,2-dimethyl)-butylketon,
Di-(2,3-dimethyl)-butylketon,
Di-(3,3-dimethyl)-butyIketon.
Es kommen z. B. als Ausgangsstoffe II in Betracht: Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, ter L- Butyl-α- bzw. -ß-Naphthylamin, wobei der Alkylsubstituent in 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 2- bzw. 1-Stellung, vorzugsweise in 2-, 4- oder 5-SteIlung sitzt; entsprechende Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-äther der in vorgenannten Stellungen eine Hydroxylgruppe tragenden α- und ji-Naphthylamine; in 3,4-, 4,5-, 4,8-, 5.8-, 6,7-Stellung durch Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-ButyI-gruppen disubstituiertes
Di-(2,2-dimethyl)-butylketon,
Di-(2,3-dimethyl)-butylketon,
Di-(3,3-dimethyl)-butyIketon.
Es kommen z. B. als Ausgangsstoffe II in Betracht: Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, ter L- Butyl-α- bzw. -ß-Naphthylamin, wobei der Alkylsubstituent in 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 2- bzw. 1-Stellung, vorzugsweise in 2-, 4- oder 5-SteIlung sitzt; entsprechende Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-äther der in vorgenannten Stellungen eine Hydroxylgruppe tragenden α- und ji-Naphthylamine; in 3,4-, 4,5-, 4,8-, 5.8-, 6,7-Stellung durch Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-ButyI-gruppen disubstituiertes
01- und j9-Naphthylamin; entsprechende
Dihydroxynaphthaline, von denen beide Hydroxygruppen in den angegebenen Stellungen
durch vorgenannte Alkyigruppen veräthert sind; entsprechende λ- und ^-Naphthylamine mit 2
vorgenannten, aber unterschiedlichen Resten, z. B. 4-Äthyl-8-äthoxy-2-naphthylamin,
4-Methyl-5-methoxy-1 -naphthylamin; 2-Methylanilin, 3-Methylanilin, 4-Methylanilin,
2-Methoxyanilin,3-MethoxyaniIin, 4-Methoxyanilin,2,3-Dimethylanilin, 3,4-Dimethylanilin, 2,6-Dimethylanilin,
3,5-DimethyIaniIin, 2,3-Dimethoxyanilin,
3,4-Dimethoxyanilin, 3,5-Dimethoxyanilin, 2-Äthylanilin, 3-Äthylanilin, 4-Äthylanilin,
2,3-Diäthylanilin, 3,4-Diäthylanilin,
2,6-DiäthylaniIin, 3,5-DiäthyIanilin, 2-ÄthoxyaniIin,
3-Äthoxyanilin, 4-Äthoxyanilin, 2-n-Propylanilin,
S-n-Propylanilin^-n-Propylanilin,
2,3-Di-n-propylanilin, 3,4-Di-n-propylaniliii,
2,6-Di-n-propylanilin, 3,5-Di-n-propylanilin,
2- Isopropylanilin, 3- Isopropylanilin, 4-IsopropyIaniIin, 2-ButylaniIin, 3-Butylanilin,
4-Butylanilin, 2-Isobutylanilin, 3-Isobutylanilin,
4-Isobutylanilin, 2-tert.- Butylanilin,
3-tert.-Butyianilin,4-tert.-Butyianiün, 2,3-Diäthoxyanilin,3,4-Diäthoxyanilin,
2,6-Diäthoxyanilin, 3,5-Diäthoxyanilin, 2,3,4-, 3,4,5-,
2,4,6-, 2,3,6-, 2,3,5-Trimethylanilin, 2,3,4-, 3,4,5-, 2,4,6-,
2,3,6-, 2,3,5-Trimethoxyanilin, 2,3,4-, 3,4,5-, 2,4,6-, 2,3,6-, 2,3,5-TriäthyIanilin, 2,3,4-, 3,4,5-, 2,4,6-, 2,3,6-,
2,3,5-Triäthoxyanilin;
in vorgenannten Stellungen ein einfach oder mehrfach durch Nitrogruppen, Chloratome und/oder Bromatome
anstelle der vorgenannten Alylsubstituenten oder zusammen mit vorgenannten Alkylsubstituenten substituierte
Aniline; mit vorgenannten Phenylresten und/oder Naphthylresten disubstituierte N-Arylamine;
vorzugsweise Diphenylamin, <x-Naphthylamin, ^-Naphthylamin,
in 2- bzw. 1-Stellung oder 4-StelIung durch die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-gruppe substituiertes «- bzw.
0-Naphthylamin, 2-MethylaniIin, 3-MethylaniIin, 4-Methylanilin,
23-Dimethylanilin, 3,4-Dimethylanilin und
insbesondere Anilin.
Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 0 bis 80, im allgemeinen zwischen 0 und 80° C, zweckmäßig
zwischen 40 und 800C, vorzugsweise von 45 bis 75° C,
insbesondere von 50 bis 700C, mit Unterdruck oder
Überdruck oder vorzugsweise drucklos, diskontinuierlich oder vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt
Man verwendet Wasser, zweckmäßig in Geste't von wäßrigei Formaldehydlösung und/oder Aminlösungen,
daneben bildet sich bei der Reaktion selbst Wasser; insgesamt kommt eine Gesamtmenge von 1 bis 6,
vorzugsweise von 3 bis 4 Mol Wasser, bezogen auf Carbonylverbindung III, in Betracht Blausäure wird
dem Ausgangsgemisch vor und während der Reaktion in einer solchen Menge zugegeben, daß die Konzentration
während der "Reaktion nicht mehr als 0,1, vorzugsweise von 0,01 bis 0,1, insbesondere von 0,05 bis
0,1 Gewichtsprozent Blausäure, bezogen auf das Reaktionsgemisch, beträgt. Die Reaktionszeit (im
kontinuierlichen Betrieb Verweilzeit) beträgt 0,1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 2 Stunden. Bevorzugt verwendet
man Wasser allein als Lösungsmittel, gegebenenfalls auch unter den Reaktionsbedingungen inerte, organische
Lösungsmittel. Als Lösungsmittel kommen z. B. in Frage: aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol,
Benzol, Äthylbenzol, o-, m-, p-Xylol, Isopropylbenzol,
Methylnaphthalin; aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Heptan, a-Pinen, Pinan,
Nonan, Benzinfraktionen innerhalb eines Siedepunktintervalls von 70 bis 1900C, Cyclohexan, Methylcyclohexan,
Petroläther, Dekalin, Hexan, Ligroin, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,2,3-Trimethylpentan, 2,3,3-Trimethylpentan.
Octan; und entsprechende Gemische. Zweckmäßig verwendet man das Lösungsmittel in einer Menge von
40 bis 10 000 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 50 bis
1500 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff III.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gemisch von Carbonylverbindung III, Blausäure
und Ausgangsamin II, gegebenenfalls zusammen mit Wasser und/oder einem organischen Lösungsmittel,
wird während der Reaktionszeit bei der Reaktionstemperatur gehalten. Man gibt Anteile der Blausäure in das
Ausgangsgemisch und während der Reaktion in Portionen bzw. kontinuierlich so zu, daß die vorgenannte
Blausäurekonznetration während der gesamten Reaktionszeit eingehalten wird Die laufende Messung
der Blausäurekonzentration erfolgt zweckmäßig über eine Silber-KaJomelelektrode. Dann wird aus dem
Reaktionsgemisch der Endstoff in üblicher Weise, z. B. durch Destillation oder Extraktion mit z. B. Cyclohexan
ίο und Destillation des Lösungsmittels, isoliert
Die nach dem Verfahren der Erfindung erhältlichen N-Arylaminocarbonsäurenitrile sind Alterungsschutzmittel
und wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Farbstoffen, Fungiciden, Bactericiden, Textilhilfsmitteln
und Inhibitoren von Frostschutzmitteln. Alkalisalze des Phenylglycins sind Ausgangsstoffe für die
indigosynthese. Bezüglich der Verwendung wird auf die vorgenannte deutsche Offenlegungsschrift und Ulimanns
Encyklopädie der technischen Chemie, Band 9, 1957, Seite 388, Band 15,1964, Seite 219, Band 19, 1969,
Seiten 300,317,339, verwiesen.
Die in dem folgenden Beispiel aufgeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.
In einem Rührkessel werden bei 65°C stündlich 400
Teile 3()gewichtsprozentiger, wäßriger Formaldehydlösung, 108 Teile flüssige Blausäure und 372 Teile Anilin
langsam zugegeben, wobei im Reaktionsraum die Blausäurekonzentration 0,1 Gewichtsprozent (bezogen
auf das Reaktionsgemisch) nicht überschritten wird. Die durchschnittliche Blausäurekonzentration beträgt 0,08
Gewichtsprozent Nach einer mittleren Verweilzeit von 60 Minuten wird das Reaktionsgemisch in einen
Reaktor geführt, dessen Temperatur bei 650C liegt Im Reaktor beträgt die mittlere Verweilzeil 45 Minuten.
Die Blausäurekonzentration liegt durchschnittlich bei 0,04 Gewichtsprozent. Man erhält stündlich 880 Teile
eines Reaktionsgemisches, aus dem man stündlich durch Extraktion mit Benzol und Abdampfen des Benzols 512
Teile (98% der Theorie) Phenylglycinnitril vom n' 1,5591; F40 bis 42°C (aus einem 1 :1-Gemisch von
Cyclohexan/lsopropanol) erhält.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen der allgemeinen FormelR1 R3\ IN —C—CN/ I
R2 R4(I)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762621450 DE2621450C3 (de) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen |
| US05/792,696 US4164511A (en) | 1976-05-14 | 1977-05-02 | Manufacture of N-arylglycinonitriles |
| FR7713898A FR2350332A2 (fr) | 1976-05-08 | 1977-05-06 | Procede de preparation de nitriles de glycocolles |
| CH571077A CH624925A5 (en) | 1976-05-08 | 1977-05-06 | Process for the preparation of glycinenitriles |
| GB1905177A GB1577662A (en) | 1976-05-08 | 1977-05-06 | Manufacture of glycinonitriles |
| JP5214677A JPS52136124A (en) | 1976-05-08 | 1977-05-09 | Method of manufacturing glycine nitrile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762621450 DE2621450C3 (de) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2621450A1 DE2621450A1 (de) | 1977-11-24 |
| DE2621450B2 DE2621450B2 (de) | 1979-03-08 |
| DE2621450C3 true DE2621450C3 (de) | 1979-10-25 |
Family
ID=5977990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762621450 Expired DE2621450C3 (de) | 1976-05-08 | 1976-05-14 | Verfahren zur Herstellung von N-Arylaminocarbonsäurenitrilen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2621450C3 (de) |
-
1976
- 1976-05-14 DE DE19762621450 patent/DE2621450C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2621450B2 (de) | 1979-03-08 |
| DE2621450A1 (de) | 1977-11-24 |
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