175110. lajstromszámú szabadalom • Eljárás di-n-propil-acetonitril előállítására
5 175110 alatobiaktoan ismertetett modon foganatosítjuk. Az első lépésben, vagyis az alkilezési műveletben úgy járunk el, hogy 45 °C és 55 °C közötti hőmérsékleten egy II általános képletű ciánecetsavésztert és egy n-propil-halogenidet tartalmazó reakcióközeghez hozzáadjuk a nátrium-n-propilát n-propanolos oldatát, majd a kapott reakcióelegyet visszafolyató hűtő alkalmazásával közel 3 órán át forraljuk. Az így kapott nyers di-n-propil-ciánecetsavészter elszappanosítását előnyösen 60 °C és 70 °C közötti hőmérsékleten 3 órán belül hajtjuk végre az alkalmazott alkálifém-hidroxidot egy mól észterre vonatkoztatva 1,25—2 mól mennyiségben használva. Az elszappanosítási követő savanyítást előnyösen 36%-os sósavoldattal végezzük 40 °C alatti hőmérsékleten. Alternatív módon eljárhatunk úgy is, hogy az elszappanosítási valamilyen kvaterner ammóniumvegyület, például trimetil-cetil-ammónium-bromid, benzil-trimetil-ammónium-klorid vagy lauril-trimetil-ammónium-bromid jelenlétében végezzük. A kvaterner ammóniumvegyület koncentrációját egy mól di-n-propil-ciánecetsavészterre vonatkoztatva 0.005 mól és 0.1 mól között választjuk meg. Az elszappanosításnál alkalmazott hőmérséklet, illetve az elszappanosítási művelet ideje a kvaterner ammóniumvegyület felhasznált mennyiségétől függően változik. Például ha egy mól di-n-propil-ciánecetsavészterre vonatkoztatva 0,1 mól kvaterner ammóniumvegyületet használunk, akkor az elszappanosítási 3 órán belül 30 °C-on, ha viszont ugyanilyen mennyiségű észterre vonatkoztatva 0,005 mól kvaterner ammóniumvegyületet használunk, akkor az elszappanosítási egy órán belül 60—65 °C-on hajthatjuk végre. A dekarboxilezést tehát nyers di-n-propil-ciánecetsavval 140 °C és 190 °C előnyösen 175 °C és 190 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. Ez utóbbi művelet egy módosított foganatosítási módja értelmében úgy is eljárhatunk, hogy a di-n-propil-ciánecetsav dekarboxilezését folyamatos műveletként végezzük. E művelet során úgy járunk el, hogy a 185—190 °C-ra hevített savat a dekarboxileződési reakció iniciálását követően folyamatosan vezetjük be a dekarboxilezésre használt reaktorba, és ezzel egyidejűleg folyamatosan távolítjuk el a felszabaduló széndioxid gázt és a termékként képződött di-n-propil-acetonitrilt. A találmány szerinti eljárás vitathatatlan előnyöket biztosít a technika állása szerint ismert és korábban részletezett eljárásokhoz képest. Először is a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy tiszta di-n-propil-acetonitrilt jelentős hozamokkal állítsunk elő, vagyis a kiindulási ciánecetsavészterre vonatkoztatva a hozam legalább 80%-os legyen szemben a technika állása szerint ismert eljárások hozamával, amely ugyanazon kiindulási ciánecetsavészterre vonatkoztatva soha nem haladta meg az 50%-ot. Továbbá a találmány szerinti eljárás egyértelműen egyszerűen a Marshall, illetve Brown és munkatársai, valamint Newman és munkatársai által kidolgazott eljárásoknál. Így például a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi az alkilezés egyetlen művelettel való végrehajtását, egyszerűen egy n-propil-halogenidet és egy alkálifém-n-propilátot használva. Ezzel szemben a Brown és munktársai által kidolgozott eljárás esetén az alkoholátot és a halogenidet kétszer egymásután kell adagolni, míg a Newman és munkatársai által kidolgozott eljárás esetén minden egyes végtermék előállítására háromszor egymásután kell adagolni az alkoholátot és a halogenidet. Az ismert eljárások esetében az alkilezéshez és az elszappanosításhoz szükséges idő is tekintélyes, például a Newman és munkatársai által kidolgozott eljárás esetében az alkilezéshez legalább 8 órára, az elszappanosításhoz pedig 26 órára van szükség a szerzők szerint. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi ugyanezen alkilezési és elszappanosítási műveletek jóval rövidebb időn belüli végrehajtását. Az elszappanosítási művelet esetében a művelet végrehajtásához szükséges idő előnyös módon csökken egy kvaterner ammóniumvegyület, például trimetil-cetil-ammónium-bromid jelenlétében. A kvaterner ammóniumvegyület alkalmazásának további előnye, hogy csökkenti a di-n-propil-ciánecetsavészter nitrilcsoportja hidrolizálódásának veszélyét. Továbbá az ismert eljárások esetében a dekarboxilezés végrehajtásához elengedhetetlen a hőmérséklet emelésétől függetlenül valamilyen járulékos anyag, például kálium-hidroxid vagy rézpor alkalmazása. A találmány értelmében viszont a dekarboxilezési műveletet egyszerűen a di-n-propil-ciánecetsav hevítése útján végrehajthatjuk. A technika állása szerint ismert eljárások, és különösen az ezen eljárások értelmében végzett alkilezési művelet egy további járulékos hátránya az, hogy nehézséget jelent esetükben az oldószer, a reakcióba nem lépett kiindulási anyagok és a reakció során képződött melléktermékek egymástól való elkülönítése. Ez az elkülönítés meglehetősen nehéz, ha a nátrium-etilátort és etanolt, illetve nátrium-metilátot és metanolt használunk, viszont jóval könnyebb, ha a találmány értelmében nátrium-n-propilátot és n-propanolt használunk. Az utóbbiak esetében ugyanis nagyobb a lehetősége annak, hogy desztillálás útján elkülönítsük a kiindulási anyagként használt n-propil-halogenidet, a reakció során képződő éterszármazékot és az alkoholt, amely a ciánecetsavészter n-propanollal végzett átészterezése útján felszabadulhat. A technika állása szerint ismert eljárások használatával együttjáró hátrányok növelik a felhasználandó kiindulási anyag mennyiségét, a munkaerőszükségletet és az energiafogyasztást és ezáltal a termelési költségeket. A technika állása szerint ismert eljárások hátrányai közül ugyanakkor a káros szennyeződések jelenléte egyike a legnagyobb nehézségeknek. Ezek a szennyeződések — amelyek az előállítási eljárás minden egyes lépésében jelen vannak — már ön5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
