147897. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilamid előállítására
Megjelent: 1960. december 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.897. SZÁM 39. c. OSZTÁLY — G0-704. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás akrilamid előállítására Gyógyszeripari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Mező Imre oki. vegyész (40%), dr. Gyimesi József oki. vegyész (15%), Bajusz Sándor oki. vegyész (15%), Kőszegi Sándor oki. vegyészmérnök (15%), Winterstein Oszkár oki. vegyészmérnök (15%), mindannyian Budapest A bejelentés napja: 1959. július 17. Az akrilamid előállítására ill. kipreparálására többféle módszer ismeretes. A 631 592 sz. brit szabadalomban foglalt eljárás szerint az akrilnitril részleges hidrolízise után, mely tömény kénsav jelenlétében történik, a reakcióelegyet hűtött izopropanollal elegyítik, majd a kénsavat ammóniagázzal semlegesítik, vagy izopropanol helyett jegesvizet használnak, és a kénsavat kalciumkarbonáttal semlegesítik. Egy további példa szerint a reakcióelegyet vizes szódaoldattal semlegesítik, és a keletkező nátriumszulfátot acetonos kicsapással különítik el. Ezután minden esetben a használt oldószert lepárolják, a visszamaradó akrilamidot pedig benzolból átkristályosítják. A 329 363 sz. svájci szabadalom értelmében a vizes, kénsavtartalmú akrilamid oldatot kationcserélő gyantaoszlopon bocsátják keresztül, miáltal az akrilamid a gyantán megkötődik, a kénsav pedig lefolyik. A gyantáról vízzel oldják le az akrilamidot. A 324 185 sz. svájci szabadalomban foglalt eljárás lényege, hogy a kalciumkarbonáttal kénsavmentesített, szűrt vizes akrilamid oldatot liofilizálják. Mindezek az eljárások nehézkesek az akrilamid feldolgozása szempontjából. Egyrészt, mivel izopropanol felhasználása szükséges, melyben a semlegesítés történik. Ez előnytelen az alacsonyabb alkoholokhoz képest, mivel forrpontja magasabb, ezenkívül drágább, de főleg mert peroxid keletkezik az izopropanolból állás közben, mely az oldott akrilamid polimerizálódását elősegíti. Amennyiben a kénsav semlegesítése ammóniával történik, az ammónia lokálisan feleslegbe juthat. ami a kettőskötésre NH3 addiciót idézhet elő. A jeges vízben CaCC>3-mal történő semlegesítés folyamán keletkező kalciumszulfát dihidrát vízben olyan pépes és iszapos alakban válik le. melynek a szűrése még laboratóriumi méretekben is rendkívül hosszadalmas. A vizes szódaoldattal történő semlegesítés szintén lokális alkáli felesleget és az amid hidrolízisét idézheti elő, azonkívül a keletkező nátnumszulíát leválasztása aceton utólagos hozzáadagolását teszi szükségessé. Fenti eljárásokban ezenkívül a semlegesített szűrt akrilamid oldatokat desztillálással oldószermentesítik a nyers akrilamid elkülönítése céljából, ami tetemes polimerizációt eredményez. Az átkristályosításhoz továbbá 1 r. akrilamidhoz 80 r. benzol szükséges, ami iparilag csak a legnagyobb nehézségek árán volna kivitelezhető. A laboratóriumban ily módon előállított és átkristályosított akrilamid mennyisége 70%-os hozamnak felel meg akrilnirilre számítva. Ioncserélő oszlop alkalmazása ipari méretben költséges, de ettől eltekintve vizes akrilamid oldatot szolgáltat, melynek a bepárlása hosszadalmas és szintén polimerizációra . vezet. A vizes akrilamid oldatok liofilizálása pedig nem tekinthető iparilag keresztülvihető módszernek. Kísérleteink folyamán azt. találtuk, hogy az akrilamid, mely reakcióképes anyag, és fontos közbenső termék, számos szintézishez egyszerűbben és jobb hozammal állítható elő, mint a fentebb ismertetett eljárások szerint, ha úgy járunk el. hogy miután az akrilnitrilt ismert módon kénsavval részlegesen hidrolizáltuk. a reakcióelegyet vízmentes metanollal vagy etanollal keverjük össze, majd szilárd akláli- vagy földalkálikarbonáttal, vagy alkálihidrokarbonáttal semlegesítjük. Meglepő módon azt találtuk, hogy metanolból vagy etanolból semlegesítés után nemcsak a nátriumszulfát, hanem a kalciumszulfát is könnyen szűrhető, mert utóbbi vízmentes közegben nem alakul át a rosszul szűrhető dihidráttá. A metanolos vagy etanolos akrilamid szűrt oldatot közvetlenül felhasználhatjuk szintézisekhez. Pl. az oldathoz brómot adagolva 1,2-dibrompropionamidot állíthatunk elő. A kapott akrilamid
