170436. lajstromszámú szabadalom • Eljárás laktámok tisztítására
3 170436 4 További egyszerűsítést jelent az, ha a teljes terméktisztításnál a fejterméken keresztül történő egyszerű elvételt egy kristály-extrakcióval kombináljuk és kiindulóanyagként egy extrakciós úton nyert laktámot, illetve egy analóg nyers laktámot használunk. A találmány tárgya tehát eljárás tiszta laktámok, főként 6-12 szénatomos helyettesítetlen laktámok, különösen pedig kaprolaktám előállítására extrakciós úton kapott laktámból vagy egy másfajta nyerslaktámból csökkentett nyomáson történő desztilláció és a laktámnak kristályos állapotban egy 5—10 szénatomos alifás vagy cikloalifás szénhidrogénnel főként ciklohexánnal vagy petroléterrel történő extrakciója útján. Az eljárás szempontjából lényegtelen, hogy a nyers laktámot először desztilláljuk és ezt követően kristályos állapotban extraháljuk, vagy a műveleti sorrendet felcseréljük. A tisztító hatás meglepő módon egyformán jó és a sorrend megválasztását csak a fennálló műszaki feltételeknek megfelelően kell szabályozni. Az eljárást előnyös módon folyamatosan végezzük. A kétfajta tisztítási művelet egyszerű kombinációja az ismert tisztítási eljárásokhoz képest a következő előnyökkel rendelkezik: A bonyolult, többlépcsős desztillációs és frakcionáló berendezések alkalmazása, továbbá más fizikai tisztítási módszerek mint pl. vizes oldatból vagy olvadékból történő kristályosítás elkerülhető, amelyeknél általában magas követelményeket támasztanak a mérő- és szabályozási technikával kapcsolatban. Kiküszöbölhető szakaszos vagy részben folyamatos kémiai segédanyagok, mint aktívszén, ioncserélők, permanganát stb. felhasználása, emiatt az elj>ás olcsóbb, üzembiztosabb és műszaki szempontból egyszerűbb, folyamatos üzemben kézben tartható és irányítható. * A találmány, szerinti eljárás kivitelezhetősége, vagyis rendkívüli tisztító hatása, főként a kristályos anyag extrakcióját követő desztilláció nem volt előrelátható, mivel rendszerint többszörös desztillációval is csak a laktam minőségének főként ún. „illékony bázis" értékének jelentéktelen javulása érhető el. Mivel másfelől a laktám-kristályok extrakciója pl. ciklohexánnal lefolytatva és extrahált laktámból kiindulva látszólag csak csekély tisztító hatást eredményez, így teljesen meglepő, hogy az előkezelt laktam a desztillációnál teljesen másfajta módon fog viselkedni. A találmány szerinti eljárás lényege az alábbi összeállításból világosan kiderül: Extrakciós Folyékony PZ-szám kaprolaktám alkotórészek Kezeletlen 0,30 200 Desztillált 0,18 2 000 Kétszer desztillált 0,15 3 000 Extrakciós Folyékony PZ-szám kaprolaktám alkotórészek Kristályosan extrahált 0,20 850 Kristályosan 10 extrahált és desztillált 0,03 20 000 PZ-szám = permanganát-szám 15 Míg tehát egy kristályos állapotban nem extrahált laktam újradesztillációjával csak az illékony bázistartalom csökken 0,03-mal és a permanganát-szám mindössze 1 000-el emelkedik, addig egy előzetesen kristályos állapotban extrahált és ugyan-20 abból az extrakciós laktámból kapott termék egyszeri desztillációjával az elemzési értékek jelentős módon javulnak. Az illékony bázisérték 0,17-tel javul, a permanganát-szám pedig több mint 20 000-re növekszik. 25 A meglepő jelenség oka feltehetően abban keresendő, hogy az extrakciónál elsősorban azok a szennyeződések távolíthatók el, amelyek a laktám-desztilláció körülményei között általában önmagukkal vagy más komponensekkel reagálva desztil-30 lációs úton nehezen eltávolítható vegyületekké alakulnak át és ebben az alakban ismét csak kristályos állapotban történő extrakcióval távolíthatók el. A teljes tisztító hatás szempontjából azonban 35 közömbös, hogy a desztilláció és kristályos állapotban történő extrakció műveletét milyen sorrendben végezzük és ezek a műveletek feltételeik szempontjából teljesen azonosan folytathatók le. A találmány szerinti eljárást először a kristályos extrak-40 ció-desztilláció alternatíva sorrendjében pontosabban ismertetjük. Ennek a változatnak a másikkal szemben csupán annyi technológiai előnye van, hogy a laktám-kristályokhoz tapadó extrahálószer eltávolítására speciális szárítóberendezés nem szük-45 séges, mivel ez a szárítás a laktam desztillációval kombináltan elvégezhető. A víztől és/vagy oldószertől mentes extrakciós laktámot, vagyis a nyers laktámot pikkelyes vagy 50 előnyösen megolvasztott formában, vagyis kaprolaktám esetében pl. 70-80 C°-on jó keverés és hűtés közben valamely .5-10 szénatomos alifás vagy cikloalifás szénhidrogénbe, mint pl. n- vagy i-hexánba és ezek egyenes szénláncú vagy elágazó 55 szénláncú homológjaiba, metilezett vagy magasabban alkilezett ciklohexánba, dekalinba, valamint főként 110-140C0 közötti forrpont hőmérsékletű petroléterbe bevisszük. A petroléter alkalmazása azért előnyös, mert olcsó és igen kevéssé oldja pl. 60 a kaprolaktámot. Előnyösen ciklohexánt használunk, amely pl. a kaprolaktám-eljárások többségében egyébként is kiindulóanyagként szolgál és így az eljárási folyamatban már jelen van. A laktam : extrakciószer aránya 1:1 - 1:6 előnyösen 65 1:1,5 - 1:2,5. Az oldószer mennyiség felső 2
