PL80865B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania po I i-0-alaniny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania poli-0-alaniny z akrylonitrylu.Znany jest sposób wytwarzania poli-0-alaniny ze zwiazków akrylowych, takich jak amid kwasu akrylowego, ester kwasu akrylowego i ich sole, przez reakcje z wodnym roztworem amoniaku lub przez polimeryzacje amidu kwasu akrylowego w obecnosci silnie alkalicznych katalizatorów, jak i slabo alkalicznych katalizatorów na przyklad ZnO w reakcji akrylonitrylu z wodnym roztworem amoniaku lub woda, albo z nienasyconych nitryli, zawierajacych a - 0 wiazanie etylenowe, np. akrylonitrylu w reakcji z woda, prowadzonej w atmosferze chemicz¬ nie obojetnego gazu i ewentualnie w obecnosci specyficznych katalizatorów.Wada tych sposobów jest to, ze sa to procesy przebiegajace w stosunkowo dlugim okresie czasu, zas w warunkach reakcji prowadzonej w okresie czasu mozliwym do przyjecia wydajnosci reakcji sa niezadawalajace, przy czym jesli jako produkt wyjsciowy stosuje sie amid kwasu akrylowego, wówczas amid ten nalezy wytworzyc we wstepnym, oddzielnym procesie np. z akrylonitrylu.Z holenderskiego wylozeniowego opisu patentowego nr 6 712 120 znany jest sposób wytwarzania amidów i poliamidów kwasów karboksylowych, przez poddanie reakcji nitrylu z kwasem mrówkowym, ale wedlug tego sposobu mozna otrzymac wylacznie nienasycone amidy, poniewaz opis ten dotyczy reakcji nienasyconych nitryli z kwasem mrówkowym, podczas gdy wytworzenie poliamidów nasyconych wymagaloby stosowania nitrylów kwasów hydroksykarboksylowych. Z przedstawionego w tym opisie sposobu nie wynika aby istniala jakakolwiek mozliwosc wytwarzania poli-0-alaniny w bezposredniej reakcji akrylonitrylu z kwasem mrówkowym, a raczej wydaje sie, ze w tym przypadku nalezaloby oczekiwac mozliwosci otrzymania zupelnie innego produktu a mia¬ nowicie kwasu akrylowego.Celem wynalazku jest usuniecie wad wymienionych znanych sposobów przez wytworzenie poli-0-alaniny bezposrednio i z wysoka wydajnoscia akrylonitrylu. Cel ten osiagnieto przez prowadzenie reakcji akrylonitrylu z kwasem mrówkowym w temperaturach od 150-300°C, pod zwiekszonym cisnieniem. Celowe jest przepro¬ wadzanie reakcji przy cisnieniu ustalajacym sie w czasie trwania reakcji. Reakcja przeto ma miejsce w fazie cieklej i dlatego reakcje przeprowadza sie w zamknietych naczyniach, np. w rurach cisnieniowych i autoklawach, zwlaszcza w temperaturach 200-240°C.2 80 865 Korzystne jest przeprowadzanie reakcji w obecnosci inhibitorów polimeryzacji takich jak hydrochinon, monoetery hydrochinonu, pirokatechina, fenotiazyna, które oddzialywuja hamujaco na polimeryzacje akrylo¬ nitrylu. Reakcje przeprowadza sie w ogólnosci w srodowisku bezwodnym, ewentualnie w obecnosci biernych rozcienczalników, przy czym jezeli wprowadza sie rozcienczalniki ulatwiajace przerób produktu reakcji, to stosuje sie zwlaszcza takie rozcienczalniki, które sa rozpuszczalnikami dla zwiazków wyjsciowych, a które jednak nie rozpuszczaja poli-0-alaniny, np. takie rozcienczalniki jak benzen, toluen, ksylen, dziesieciowodoronaftalen.Przy stosowaniu rozcienczalników otrzymuje sie nadto poli-j3-alaniny wykazujace wyzsze ciezary czasteczkowe od wytwarzanych bez srodków rozcienczajacych. Zaleznie od okolicznosci moze okazywac sie celowe prowadze¬ nie reakcji w obecnosci srodków protonujacych, takich jak kwas siarkowy. Celowe jest uzywanie akrylonitrylu w stosunku równoczasteczkowym do kwasu mrówkowego. Jest jednak równiez mozliwe stosowanie niewielkiego nadmiaru kwasu mrówkowego, np. do 1,5 mola w stosunku do 1 mola akrylonitrylu. W tym ostatnim przypadku szybkosc reakcji moze ulec zwiekszeniu. Czas trwania reakcji zalezny jest od temperatury w jakiej reakcja przebiega.Dla osiagniecia optymalnych przemian i wydajnosci celowe jest prowadzenie reakcji w temperaturach 200—220°C wciagu 60—180 minut. O ile wprowadza sie reagenty do nieogrzanego reaktora w temperaturze pokojowej, to wówczas nalezy wliczac czas nagrzewania reaktora do czasu przebiegu reakcji.Otrzymywana sposobem wedlug wynalazku poli-/3-alanine ewentualnie poddaje sie hydrolizie kwasowej w znany sposób i przeprowadza w]3-alanine.Przyklad I. Do autoklawu ze stali V4Ao pojemnosci 300 ml wprowadza sie 26,5 g (0,5 mola) akrylo¬ nitrylu, 23,0 g (0,5 mola) kwasu mrówkowego, 0,5 g kwasu siarkowego i 0,3 g hydrochinonu i przy mieszaniu nagrzewa sie w czasie 3 godzin do temperatury 290°C. Cisnienie wzrasta do 90 atn. Po schlodzeniu i rozprezeniu zawartosci autoklawu zestalony produkt reakcji traktuje sie goraca woda, to znaczy zeszlamowuje w goracej wodzie i spuszcza sie z autoklawu. Po odciagnieciu wody w wyparce obrotowej otrzymuje sie poli-|3-alanine z wydajnoscia molowa 93%. Poli-j3-alanina rozpoczyna spiekac sie w temperaturze 290°C.Przyklad II. Do naczynia reakcyjnego, jak opisano w przykladzie I, wprowadza sie 26,5 g akrylo¬ nitrylu, 23,0 g kwasu mrówkowego, 50 g benzenu (rozcienczalnik) 0,5 g kwasu siarkowego i 0,5 g hydrochinonu i nagrzewa w czasie 45 minut do temperatury 220°C. Te temperature reakcji utrzymuje sie w ciagu dwóch godzin w stanie niezmienionym. Cisnienie wynosi 80 atn. Nastepnie schladza sie i rozpreza, a zaszlamowany w benzenie produkt reakcji spuszcza sie z autoklawu iJoli-/3-alanine w postaci stalej oddziela sie od benzenu, przemywa i suszy. Otrzymuje sie poll-j3-alanine z wydajnoscia stanowiaca 99% wydajnosci teoretycznej. Produkt spieka sie w temperaturze powyzej 300°C.Przyklad III. Do autoklawu, jak opisany w przykladzie I, wprowadza sie 26,5 g akrylonitrylu, 23,0 g kwasu mrówkowego i 0,3 g hydrochinonu i przy mieszaniu w ciagu 75 minut ogrzewa do temperatury 200—220°C; wciagu 120 minut utrzymuje sie te temperature. Cisnienie wzrasta do 65 atn. Po zakonczonej reakcji i schlodzeniu zestalony produkt reakcji zeszlamowuje sie goraca woda i usuwa ze zbiornika reakcyjnego.Wode odciaga sie zgodnie z przykladem I. W wyniku otrzymuje sie.poli-|3-alanine z wydajnoscia stanowiaca 99% wydajnosci teoretycznej. Nastepnie poli-/3-alanine hydrolizuje sie znanym sposobem za pomoca kwasu siarkowe¬ go i przez zobojetnianie za pomoca wodorotlenku baru uwalnia sie /3-alanine. Wydajnosc wyizolowanej wstanie surowym /3-alaniny wynosi 95%. Po jednorazowej krystalizacji otrzymuje sie czysta 0-alanine z wydajnoscia 82% w stosunku do wprowadzonego akrylonitrylu. PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.