169512. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-cianopiridinek előállítására
169512 reagenseket tartalmazó reakcióelegyet összekevertük, majd előmelegítön és előkalibrált rotaméteren keresztül körülbelül 325C°-ra felmelegítve a reakciózónába bevezettük, ahol azt a megadott időtartamig a reakcióhőmérsékleten tartottuk. A reakciózónából való kilépés után a 2-cianopiridin végterméket, a mellékterméket és a reagálatlan kiindulóanyagot tartalmazó gázkeveréket vízzel hűtött hűtő után jéggel hűtött palackba vezettük be, innen a nem kondenzált kiindulóanyagokat mosóba vittük és nátriumhidroxid oldattal kimostuk. A mosóból és a berendezés más részeiből származó távozó gázt kezelő tartályokat, illetve csővezetéket - biztonságtechnikai okokból - fel kell szerelni hidrogéncianid kimutatására alkalmas eszközzel. Az alábbiakban közölt 14, 15 és 16. és 16a. példában a reakciókomponenseket megadott nyomás alá helyeztük azáltal, hogy a reaktor kivezető nyílását elfojtottuk. A jeges vízzel hűtött csapdából visszanyert nyers folyékony reakcióterméket nemzetközi standard módszerrel orto-xilol segítségével gőzfázisú kromatográfiai elemzésnek vetettük alá (3*,05 mx 3,175 mm méretű oszlop) és az eredményeket ilyen elemzés eredményei alapján adjuk meg. (v.o. Handbook of Chromatography, Gunter Zweig kiadás, 2. kötet, Chemical Rubber Company, 1972). Az eredmények kifejezési módjánál a következő meghatározásokat vettük alapul: 2-ciano-piridintermékarány 2-cianopiridin , termékre számított hozam butadién-reakciókomponens átalakulása 2-cianopiridin-termék súlya nyers folyékony reakcióelegy súlya 2-cianopiridin-termék, mólok bevitt reakció komponens, mólok dién reakciókomponens, mólok (visszanyert, bevitt kiindulóanyag) dién reakciókomponens, mólok -xlOO xlOO xlOO 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 A tartózkodási időt — a fentiek szerint — úgy változtattuk, hogy különböző reakcióhőmérsékletek hatását és a légköri feletti nyomás hatását vizsgálni lehessen. A reakciókomponensek mólarányait akként határoztuk meg, hogy a két reakciókomponens mért és bevezetett áramlási sebességeit vettük alapul. 1. példa Hidrogéncianidot és 1,3-butadiént gőzfázisban, előkalibrált rotamétereken keresztül 0,15 és 0,05 liter/perc áramlási sebességgel előmelegítőbe vezettük, ahol a komponenseket elkevertük és 325 C°-ra felmelegítettük. A gázkeveréket ezután folyamatos áramban az üvegtekercsből álló reaktorba vezettük. A reakciózónában az elkevert reakciókomponensek hőmérsékletét 575 C°-on tartottuk, a reakciózónában mért tartózkodási idő körülbelül 19,4mp. A reaktorból távozó gázt ezután vízzel hűtött hűtőn keresztül jeges vízzel hűtött csapdába vezettük, ahol barnásszínű folyékony nyers terméket nyertünk ki. A megmaradt gázt mosóba vezettük, ahol 10%-os lúgoldattal semlegesítettük. 41,8 g (0,81 mól) hidrogéncianidot és 14,5 g (0,27 mól) 1,3-butadiént vezettünk át a reaktoron, és l,4g (0,026 mól) 1,3-butadiént nyertünk vissza mosás után. A 22,7 g teljes mennyiségű folyékony nyers reakciótermékből 18,9 g (0,18 mól) 2-cianopiridin termék képződik, amelyet gőzfázisú kromatográfiás analízissel határoztuk meg. A megadott mennyiségekre számítva a 2-cianopiridin aránya a nyers reakciótermékben 83,4%-nak adódott, a 2-cianopiridin hozam 68,1%. Az 1,3-butadién tényleges átalakulási foka 90%. Az 1,3-butadién megközelítő átalakulási foka -a fentiek szerint számítás alapján meghatározva - 86,1%-nak adódott. A butadién reakciókomponens tényleges visszanyerését csupán az 1, 3, 4, 5 és 8. példában mértük. A többi példában a butadién reakciókomponens visszanyerési arányát úgy becsültük meg, hogy kiszámoltuk az előállítani kívánt termék 60 előállításához szükséges butadiént és a visszanyert melléktermékekben a butadién mennyiségét. Ez a megközelítés viszonylag pontos eredményeket szolgáltat, mivel legtöbb példában az anyagmérleg 90-95% körül mozog. 65 2-16. példa Az 1. példában leírt módszenei hidrogéncianidot és 1,3-butadiént különböző hőmérsékleten, tartózkodási idő alatt és mólarányban reagáltatunk az 1. táblázat szerint. A 14, 15 és 16. példában a reakciókomponenseket nyomás alatt reagáltattuk 0,035—0,7 kg/cm 2 (manometer) nyomások között azáltal, hogy a reaktorból távozó gázvezeték nyílását lefojtottuk. 17-19. példa A 17-19. példákban a hidrogéncianidot 1,3-hexadiénnel és 3-metil-l,3-pentadiénnel reagáltattuk, mindkét reakciókomponens tulajdonképpen %z alkalmazott definíció szerint az 1,3-butadiénnek felelt meg. A reakciókat az előző példákban megadott módon kiviteleztük és az eredményeket a 2. táblázatban foglaljuk össze. 3
