175110. lajstromszámú szabadalom • Eljárás di-n-propil-acetonitril előállítására
7 175110 8 magukban is bonyolítják, illetve nehezítik az eljárás sikeres végrehajthatóságát. Következésképpen feltétlenül szükséges őket minden egyes lépést követően eltávolítani, ami jelentősen növeli a közbenső műveletek számát, amelyek köztudottan ipari méretekben mindig költséges lépések. Így például a technika állása szerint ismert eljárások szerzői mind-mind javasolják az alkilezési lépést követően a monoalkilezett melléktermék eltávolítását 10%-os kálium-hidroxidoldattal végzett kezelés útján. A találmány értelmében végzett alkilezést követően viszont nincs szükség a köztitermékként képződő di-n-propil-ciánecetsavészter közbenső tisztítására, hanem az nyers formában tovább reagáltatható. Megfigyeltük ugyanis, hogy a találmány értelmében végzett alkilezéskor, vagyis egy II általános képletű eiánecetsavészterből és egy n-propil-halogenidből álló reakcióközeghez n-propanolos nátrium-n-propilát-oldat adagolásakor az a járulékos előny jelentkezik, hogy maximális mértékben visszaszorul a monopropil-ciánecetsavészter képződése, ami jóval nagyobb mértékű akkor, ha ciánecetsavésztert és nátrium-n-propilátot már tartalmazó reakcióközeghez adagoljuk az n-propil-halogenidet. Ugyanakkor ez a monopropil-ciánecetsavészter hajlamos arra, hogy adott esetben valeronitrillé alakuljon át, amely különösen hátrányos melléktermék és feltétlenül eltávolí tandó. A találmány értelmében használt alkilező reaktánsok alkalmazása lehetővé teszi a végtermék di-n-propil-acetonitrilben a valeronitril mennyiségének lényeges csökkentését, éspedig közel 3,6%-ról mindössze 0,3%-ra való csökkentését. Továbbá a nátrium-propilát — n-propanol kombináció találmány szerinti alkalmazása sokkal előnyösebbnek bizonyult, mint a nátrium-etilát — etanol vagy a nátrium-metilát — metanol kombináció — amelyeket a technika állása szerint ismert eljárásokban javasoltak — alkalmazása. Megállapítottuk ugyanis, hogy a nyers di-n-propil-ciánecetsavészterben jelenlevő monopropil-ciánecetsavészter (amely azután később valeronitrillé alakul) mennyisége nő, sőt 2—5% nagyságrendet érhet el, ha az alkilezési művelet során a reakcióelegy forráspontja túl alacsony, ami fennáll akkor, ha metanolt vagy etanolt alkalmazunk oldószerként. Megállapítottuk azt is, hogy a nátrium-etilát — etanol kombináció használatakor nem jelentős mennyiségű, azaz közel 1 százaléknyi mennyiségben az alkilezés során n-propil-ciánecetsav-etilészer képződhet. Miként korábban említettük, további hátrány az, hogy a nyers di-n-propil-ciánecetsavészternek Newman és munkatársai vagy Marshall által kidolgozott módszerrel való elszappanosításakor, azaz 35%-os kállium-hidroxid-oldattal 16—26 órán át végzett kezelésekor 18—34% mennyiségű szennyeződést tartalmazó nyers di-n-propil-ciánecetsav képződik. E szennyeződés minden valószínűség szerint di-n-propil-formamido-ecetsavészter, és el kell távolítani. Ez az utóbbi vegyület ugyanis dekarboxilezéskor nem di-n-propil-acetonitrilt ad, hanem di-n-propil-acetamidot. Itt ismét ki kell hangsúlyoznunk, hogy a találmány szerinti eljárás esetében ez a hátrány nem jelentkezik, és ugyanakkor nincs szükség a közbenső termékként képződő nyers di-n-propilciánecetsav tisztítására. A találmány kidolgozásakor végrehajtott kísérletsorozatunkban megkíséreltük azt is, hogy bizonyos, a jelen találmányra jellemző módon végrehajtott műveleteket kombináltunk a technika állása szerint ismert módon végrehajtott műveletekkel. Így például ha a találmány értelmében végzett dialkilezést kombináljuk a Marshall által kidolgozott dekarboxilezési lépéssel, azaz a találmány szerint előállított di-n-propil-ciánecetsavat súlyára vonatkoztatott kétszeres mennyiségű 85%-os kálium-hidroxid-oldattal 190 °C és 360 °C között dekarboxilezzük, akkor a kiindulási anyagként használt ciánecetsavészterre vonatkoztatva a di-n-propil-acetonitril hozama mindössze 11%. E módszernél ugyanis a di-n-propil-ciánecetsav java része di-n-propil-acetamiddá és di-n-propil-ecetsawá alakul át. A Marshall által javasolt dekarboxilezési művelet egy variációját is elvégeztük a találmány szerinti eljárással előállított di-n-propil-ciánecetsavval úgy, hogy az utóbbit súlyára vonatkoztatva kétszeres mennyiségű 98%-os nátrium-hidroxiddal 2,25 órán át 370 °C-on desztilláltuk. Ekkor a kiindulási di-n-propil-ciánecetsavra vonatkoztatva mindössze 38,3% mennyiségben kaptunk di-n-propil-acetonitrilt. Továbbá a találmány szerinti eljárással előállított di-n-propil-ciánecetsav-metilésztert Brown és munkatársai által kidolgozott módon dekarboxileztük, azaz kálium-hidroxid jelenlétében desztilláltuk. Ha az észter súlyára vonatkoztatva kétszeres mennyiségű 97,7%-os kálium-hidroxidot használtunk és a hevítést 380 °C-on legalább 2,25 órán végeztük, akkor a kiindulási ciánecetsavészterre vonatkoztatva mindössze 28,4% tiszta di-n-propil-acetonitril képződik. Azonos mennyiségű 98%-os nátrium-hidroxiddal azonos hőmérsékleten azonos időn át végzett hevítés eredményeképpen a kiindulási ciánecetsavészterre vonatkoztatva 44,4% tiszta di-n-propil-acetonitril képződött. Mindezen eredményekből szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti eljárás messze előnyösebb, mint az előzőekben részletesen ismertetett, a technika állása szerinti ismert eljárások. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 1. példa Di-n-propil-acetonitril előállítása a) Di-n-propil-ciánecetsav Először is nátrium-n-propilát-oldatot készítünk 7,42 g (0,322 mól) fémnátriumból és 180 ml víz5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
