147019. lajstromszámú szabadalom • Eljárás propionitril előállítására
Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.019. SZÁM 12. o. 11—18. OSZTÁLY — LE—339. ALAPSZÁM Eljárás propionitril előállítására VEB Leuna-Werke „Walter Ulbricht" cég, Leuna, NDK Feltalálók: dr. Smeykal Karl vegyész, Leuna, NDK, Pallutz Heinrich vegyész, Bad Dürrenberg, NDK A bejelentés napja: 1959. március 11. Propionitril ismeretes módon akrilsavnitril közönséges vagy magasabb nyomáson, folyékony, vagy gázfázisban történő katalitikus hidrálásával állítunk elő. Ennél az eljárásnál katalizátorként fémrezet vagy Raney-nikkelt alkalmazunk. Jóllehet ezekkel a katalizátorokkal propionitril előállítható, azonban a folyamatos eljárásban, nevezetesen a gázfázisban gyorsan csökken ezeknek az irodalomban eddig kizárólagosnak feltüntetett réz és nikkel katalizátoroknak katalitikus aktivitása. Ez a körülmény a hidrálási reakciók technikai kivitelezése szempontjából hátrányos, mert általa a katalizátortöltetek gyakori, körülményes és költséges ki- és behelyezése válik szükségessé, ezen túlmenőleg a munkafolyamat is megszakad minden egyes ilyen esetben. Azt találták, hogy ezek a hátrányok kiküszöbölhetők, ha az akrilsavnitril propionitrillé való hidrálásának katalizátorául olyan anyagokat alkalmaznak, amelyek hatógyökként az elemek periodikus rendszere 6. és 8. oszlopába tartozó fémek szulfidjait tartalmazzák. Célszerűen folyamatos eljárást alkalmazunk, és a nagy hidrogénfelesleggel összeelegyített akriLsavnitrilgőzöket példának okáért 50 at, vagy ennél magasabb nyomáson, és 130— 200 C°, előnyösen 150—160 C°-os hőmérsékleten az említett fajtájú darabos katalizátoron vezetjük át. Ilyen katalizátorokként a WS2 és MoS2 és ehhez hasonló vegyületek jöhetnek számításba, akár egymagukban, akár pedig hordozóval. Különösen pl. a 2NiS-WS2 , NiSMoS 2 -hoz hasonló kombinációk bizonyultak előnyöseknek. Az ilyen összetételű katalizátorok példának okáért kénhidrogénnek nikkelwolframát, kobaltmolibdát stb. feletti átvezetésével könnyen előállíthatók. Mivel ennek az előállítási módnak folyamán a katalizátor legtöbbször feleslegben vesz fel kénhidrogént, ajánlatos felhasználás előtt a katalizátort közönséges, vagy magasabb nyomáson és 400—500 C° hőmérsékleten áramló hidrogénnel kezelni éspedig addig, míg az eltávozó hidrogénben észrevehető kénhidrogénmennyiség már nem mutatkozik. Mivel a kiindulási anyagként alkalmazott akrilsavnitril kömben hajlamos polimerizálódásra és ennek bekövetkeztekor a készülékben gyakran már az előmelegítő zónában akadályok lépnek fel, célszerű az akrilsavnitriihez kis mennyiségű stabilizátort, például hidrokinont adagolni. Célszerű továbbá olyan oldószerek jelenlétében dolgozni, amelyek a reakció körülményei között állandóak; ilyenek például a telített alifás, vagy cikloalifás szénhidrogének, vagy alkoholok, mint például n-butanol, izobutanol, izopropanol stb. E vegyületek jelenléte egyrészt megkönnyíti a jelentékeny reakcióhő elvezetését, másrészt pedig hozzájárul az akrilsavnitril stabilizálásához, azaz, polimerizálódásának visszaszorításához is. Ezen módszerrel sikerül az említett feltételek mellett és a találmány szerinti katalizátorok alkalmazásával az akrilsavnitril propionitrillé való hidrálási reakcióját a katalizátor aktivitásának csökkenése nélkül hoszszabb ideig fenntartani. Az említett szulfidos katalizátorok alkalmazásakor a fémkatalizátorok használatánál megfigyelt kezdeti, a nitrilcsoportok tovább hidrálása által okozott aminképződés nem lép fel. A hidráláshoz nem feltétlenül szükséges nagy tisztasági fokú hidrogént használni, hanem olyan technikai hidrogénnel is dolgozhatunk, amely iners gázok -mellett kis mennyiségben még kontaktmérgekként ismert anyagokat, mint például CO-t vagy Il2S-t is tartalmaz. Akrilsavnitrilként akár a dehidratálással etilénciánhidrinből, akár az acetilénből kéksav hozzákapcsolódáfiával előállított technikai termék alkalmazható. Az utóbbiban az előállítási folyamatból gyakran benntalálható kis mennyiségű divinilacetilén az akrilsavnitrilnek propionitrillé hidrálását nem befolyásolja. A képződött propionitrilt a hidrálási termékektől célszerűen rektifikáló desztillálással választjuk el; ez különösen azokban az esetekben áll fenn, amikor oldószereket, például n-butanolt alkalmazunk. Az így kapott propionitrilt növényvédősze-
