DE2659088C3

DE2659088C3 - Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid

Info

Publication number: DE2659088C3
Application number: DE19762659088
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovitsch Basakin; Igor Georgijevitsch Schostka Sumskoj Oblasti Gach; Sinaida Fjodorovna Tbilisi Kirpitschnikova Geb. Didenko; Taisa Ivanovna Komarenko; Michail Borisovitsch Neduv; Sumskoj Oblasti Schostka; Svetlana Michajlovna Sentschenko Geb. Latyscheva
Original assignee: SCHOSTKINSKIJ ZAVOD CHIMITSCHESKICH REAKTIVOV SCHOSTKA SUMSKOJ OBLASTI (SOWJETUNION)
Current assignee: SCHOSTKINSKIJ ZAVOD CHIMITSCHESKICH REAKTIVOV SCHOSTKA SUMSKOJ OBLASTI (SOWJETUNION)
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1976-12-27
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2659088A1; DE2659088B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid.

Dimethylacetamid läßt sich in der chemischen Industrie vorzugsweise als Lösungsmittel weitgehend einsetzen.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid bekannt, das in der Umsetzung der Essigsäure mit Dimethylamin unter anschließender Zersetzung des Dimethylaminacetats zwischen 135 und 140° C in Anwesenheit des überschüssigen Dimethylamins besteht.

Während dei Zersetzung, die in der Blase einer Rektifizierkolonne vor sich geht, wird das im Laufe der Reaktion gebildete Wasser abdestilliert.

Das erhaltene technische Produkt unterwirft man einer Vakuumrektifikation. Die Ausbeute an Endprodukt liegt zwischen 62 und 65 Gew.% (siehe SU-PS 255 252).

Den Nachteil des bekannten Verfahrens bilden eine verhältnismäßig niedrige Produktausbeute, eine lange (24 bis 30 st) Dauer der Zersetzung und als Folge davon die unvollständige Zersetzung des Dimethylaminacetats (es bleiben etwa 4 Gew.% Salz). Dies führt dazu, daß das Endprodukt Beimengungen von Dimethylaminacetat enthält, d. h. die Güte des Endprodukts, an welches hohe Anforderungen (hinsichtlich des Gehalts an höchstens 0,1 Gew.% Wasser, höchstens 0,005 Gew.% Essigsäurebeimengungen und höchstens 0,05 Gew.% Dimethylformamid) beispielsweise bei der Anwendung desselben als Lösungsmittel bei Polykondensationsprozessen gestellt werden, wird verschlechtert.

Die Dauer der Zersetzung des Dimethylaminacetat, die es notwendig macht, den Prozeß vor der vollständigen Beendigung der Reaktion zu unterbrechen, stellt den Hauptnachteil dar, welcher sowohl die Verschlechterung der Produktgüte als auch die Verminderung der Produktausbeute bewirkt.

Zweck des Verfahrens der Erfindung ist der, die genannten Nachteile zu vermeiden.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, die Ausbeute an Endprodukt zu erhöhen und die Dauer des Prozesses zu verkürzen, indem man Bedingungen für seine Durchführung verändert.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid durch Umsetzung von Essigsäure mit Dimethylamin unter anschließender thermischer Zersetzung des gebildeten Dimethylaminacetats und unter Isolieren des Endprodukts gelöst, bei dem man die Zersetzung des Dimethylaminacetats in Anwesenheit von MoO₃ als Katalysator und bei einer Temperatur zwischen 150 und 160° C durchführt.

Dieses Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid wird wie folgt durchgeführt.

Die Essigsäure wird in einem Einzelapparat mit Dimethylamin vorgesättigt. Das dabei erhaltene Dimethylaminacetat wird in einen Reaktor eingebracht, welcher mit einer Rektifizierkolonne und Dimethylaminquelle verbunden ist. In den Reaktor gibt man

ίο den MoO₃-Katalysator als Pulver in einer Menge von 0,08 bis 0,25 Gew.% auf und erhitzt das Gemisch, indem man Dimethylamin durch dieses leitet. Bei einer zwischen 130 und 135° C liegenden Temperatur beginnt die Zersetzung des Dimethylaminacetats.

Dem Kolonnenkopf entnimmt man zuerst die dimethylaminhaltige Wasserfraktion, die bei den darauffolgenden Syntheseverfahren zum Einsatz kommt, und dann die wäßrige Dimethylacetamidlösung. Nachdem man zur Entnahme der wäßrigen Dimethylacetamidlösung übergangen ist, erhöht man die Reaktortemperatur auf 150 bis 160° C und beginnt gleichzeitig, dem Reaktionsgut das Dimethylaminacetat mit einer Geschwindigkeit kontinuierlich zuzugeben, die der Abdestillationsgeschwindigkeit von Dimethylacetamid gleichkommt. Wegen des Auskochens des Reaktionsgutes ist es unzweckmäßig, die Temperatur über 160" C zu erhöhen.

Dann wird die wäßrige Dimethylacetamidlösung einer Rektifikation unterworfen, und man erhält das Dimethylacetamid, welches höchstens 0,1 Gew.% Wasser, höchstens 0,005 Gew.% Essigsäure und höchstens 0,05 Gew.% Dimethylformamid enthält.

Die Ausbeute an Dimethylacetamid beträgt 89 bis' 90 Gew.% der Theorie (bezogen auf die verwendete Essigsäure).

Durch Anwendung von MoO₃-KataIysator während der Zersetzung des Dimethylaminacetats läßt sich der Prozeßablauf um das lOfache beschleunigen. Nach 500 st Betrieb hat der Katalysator seine Aktivität nicht verloren.

Zum besseren Verstehen des Verfahrens der Erfindung werden konkrete Beispiele zu seiner Durchführung nachstehend angeführt.

Beispiel 1

160 ml Essigsäure werden mit Dimethylamin bei 45° C während 4 st bis zur Erzielung der mit Methylrot erkennbaren neutralen Reaktion gesättigt. Man erhält 300 ml Dimethylaminacetat. Das erhaltene Salz so und 0,6 g MoO₃ als Katalysator werden im Dimethylaminstrom zwischen 135 und 140° C während 20 Stunden unter gleichzeitigem Wasserabdestillieren erhitzt. Nach der Rektifikation des Zersetzungsprodukts des Dimethylaminacetats erhält man 190 g Dimethylacetamid, was 85 Gew.%, bezogen auf die Essigsäure, beträgt.

Kenndaten des hergestellten Produkts

Gehalt an Hauptsubstanz 99,8 Gew.%.

Wasser 0,05 Gew.%.

Dimethylamin 0,008 Gew.%

Essigsäure 0,001 Gew.%

Beispiel 2

30 ml Dimethylaminacetat, erhalten analog zum Beispiel 1, und 0,6 g MoO₃ als Katalysator werden im Dimethylaminstrom während 2 Stunden erhitzt. Bei einer zwischen 130 und 135° C liegenden Temperatur innerhalb der Blase einer Rektifizierkolonne

entnimmt man die dimethylaminhaltige Wasserfraktion und geht dann zur Entnahme der zweiten Fraktion, und zwar der wäßrigen Dimethylacetamidlösung zwischen 150 und 160° C über. Nach der Rektifikation der wäßrigen Dimethylacetamidlösung erhält man 201,6 g Endprodukt, was 90 Gew. % der Theorie, bezogen auf die Essigsäure, beträgt.

Die Kenndatendes erhaltenen Produkts ähneln denen im Beispiel 1.

Beispiel 3

300 ml Dimethylaminacetat, erhalten durch Umsetzung von Essigsäure und des Dimethylamin analog zum Beispiel 1, und 0,6 g MoO₃ als Katalysator werden im Dimethylaminstrom erhitzt. Bei einer zwischen 130 und 135° C liegenden Temperatur innerhalb der Blase einer Rektifizierkolonne entnimmt man die di-

methylaminhaltige Wasserfraktion und geht dann zur Entnahme der zweiten Fraktion, und zwar der wäßrigen Dimethylacetamidlösung über.

Zu dieser Zeit beginnt man dem Reaktionsgut das Dimethylaminacetat mit einer Geschwindigkeit zuzugeben, die der Abdestillationsgeschwindigkeit der wäßrigen Dimethylacetamidlösung gleichkommt. Die Ί emperatur wird allmählich erhöht, d. h. die Temperatur des Reaktionsgutes steigt auf 150 bis 160° C und die Dampftemperatur auf 120 bis 130° C.

Während 48stündigen Dauerbetriebs wurden 2040 g Dimethylaminacetat zersetzt und 2000 ml wäßriger 0,6 Gew.% Salz enthaltender Dimethylacetamidlösung erhalten. Nach der Rektifikation erhielt man 1525 g Dünethylacetamid, was 90 Gew.% der Theorie, bezogen auf die Essigsäure, beträgt.

Die Essigsäureumwandlung erreicht 99 bis 99,5%.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Dimethylacetamid durch Umsetzung von Essigsäure mit Dimethylamin unter anschließender thermischer Zersetzung des gebildeten Dimethylamidacetats, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zersetzung des Dimethylaminacetats in Anwesenheit von MoO₃ als Katalysator und bei einer Temperatur zwischen 150 und 160° C durchführt.