HU206079B - Process for producing acetnailide - Google Patents

Abstract

Acetamilide is prepd. by boiling a mixt. of aniline and a 30-35% stoichiometric excess of acetic acid. Water byproduct is distilled off rapidly at once or concurrently with a fomm-hour reflux. Unreacted aniline is post-acylated by ur phosphorus-trichloride, acetic-anhydride or acetyl-chloride.

Description

A találmány tárgya új eljárás acetanilid előállítására, amely fontos intermedier a gyógyszer- és színezékiparban, így a gyógyhatású vegyületek a szulfamidok kiinduló anyagát képezik.The present invention relates to a novel process for the preparation of acetanilide, which is an important intermediate in the pharmaceutical and dye industry, and thus the pharmaceutical compounds are the starting material for sulfamides.

Az acetanilid gazdaságosan anilinből és ecetsavból 5 állítható elő kb. 150 °C körüli hőmérsékleten. Az anilin és ecetsav reakciójával első lépésben anilínium-acetát, majd vízvesztéssel acetanilid képződik. Ez a reakció reverzibilis. Az egyensúlyi állandó függ a hőmérséklettől. 135 °C felett a képződő víz hidrolizálja az első 10 lépésben keletkezett anilínum-acetátot és a reakciófolyamat visszafelé játszódik le. Az egyensúly eltolása az acetanilidképződés irányában kizárólag úgy oldható meg, hogy a rendszerből a keletkező vizet eltávolítják.Acetanilide can be economically prepared from aniline and acetic acid in approx. Around 150 ° C. The reaction of aniline with acetic acid first produces aniline acetate, followed by loss of water to form acetanilide. This reaction is reversible. The equilibrium constant depends on the temperature. Above 135 ° C, the resulting water hydrolyzes the aniline acetate formed in the first 10 steps and the reaction proceeds backwards. Shifting the equilibrium towards the formation of acetanilide can only be accomplished by removing the resulting water from the system.

Ezt desztillálással végzik, a reakcióvizet vizes ecetsav, 15 vagy azeotróp elegy alakjában desztillálják ki a rendszerből.This is done by distillation and the reaction water is distilled from the system in the form of aqueous acetic acid, 15 or azeotropic mixture.

Azeotrópképzőnek vagy aromás szénhidrogént, pl. benzolt, toluolt vagy alkil-acetátot használnak. A reakció eltolása az acetanilidképződés irányában úgy is 20 megoldható, hogy ecetsavfeleslegeí alkalmaznak, amely általában 40-50% a sztöchiometrikushoz képest. Ennek egy része a víz kidesztillálásánál felhasználódik.Azeotropic or aromatic hydrocarbons, e.g. benzene, toluene or alkyl acetate are used. Shifting the reaction towards acetanilide formation can also be accomplished by using an excess of acetic acid, which is generally 40-50% relative to the stoichiometric. Part of this is used to distill water.

A reakció kivitelezéséhez a reaktorba az anilint, majd az ecetsavat egyszerre, vagy több részletben be- 25 adagolják. A reakció hőfoka 130-150 °C, efelett már bomlás következik be. A reakakció folyamán a vizet folyamatosan kidesztillálják, amelynek következtében a keverék forráspontja emelkedik. A vízeltávolítás megkönnyítésére az azeotrópképzőt 6-10 íömeg%-ban 30 adják az elegyhez.To carry out the reaction, aniline and then acetic acid are added to the reactor simultaneously or in several portions. The reaction temperature is 130-150 ° C, before decomposition occurs. During the reaction, the water is continuously distilled, which causes the mixture to boil. In order to facilitate the removal of water, the azeotropic agent is added in an amount of 6-10% by weight.

A reakció a viszonylag magas - 150 °C - hőfok ellenére is lassan játszódik le, különösen az egyensúlyi helyzet közelében, így pl. 98-99 %-os konverzió óra alatt következik be. 35The reaction proceeds slowly despite the relatively high temperature of 150 ° C, especially near equilibrium, e.g. 98-99% conversion occurs in an hour. 35

Az acetanilid előállítására vonatkozó szabadalmi irodalomban a szintézis javítását több irányban javasolták. Ezt a célt szolgálta az azeotrópképző bevezetése is. A 2 462 221 számú USA-beli, és az 598 839 számú brit szabadalmi leírás szerint benzol, vagy toluol azeot- 40 rópképzőt használnak a reakcióvíz kidesztillálására. így 20% ecetsavfelesleg elegendő, helyette viszont 5 tömeg% azeotrópképző oldószert alkalmaznak. A reakció 150-170 °C-on 20 1/4 óra alatt megy végbe. Az eljárás hátránya, hogy az azeotrópképző oldószer alkal- 45 mazása a gyártást drágítja és bonyolítja, mivel robbanásbiztos és tűzvédelmi eljárásoknak megfelelő üzemet, ill berendezéseket igényel. Az azeotrópképző oldószer visszanyerése időt és energiát igénylő művelet. Ezenkívül a 20 1/4 órás reakcióidő hosszú és az azeot- 50 rópos vízeltávolítás ellenére a konverzió nem 100%-os, emiatt anilinszennyezés marad a végtermékben.In the patent literature for the preparation of acetanilide, improvement of the synthesis has been suggested in several directions. The introduction of the azeotropic agent also served this purpose. U.S. Pat. No. 2,462,221 and British Patent No. 598,839 use benzene or toluene azeotroper to distill the reaction water. Thus, an excess of 20% acetic acid is sufficient, but instead 5% by weight of azeotropic solvent is used. The reaction proceeds at 150-170 ° C for 20 1/4 hours. The disadvantage of the process is that the use of the azeotropic forming solvent makes the process more expensive and complicated, since it requires an explosion-proof and fire-resistant process and equipment. The recovery of the azeotropic solvent is a time and energy consuming operation. In addition, the reaction time is 20 1/4 hours and, despite azeotropic water removal, the conversion is not 100%, leaving aniline contamination in the final product.

A 2 551 047 számú USA-beli szabadalmi leírás szerint azeotrópképzőként alkil-acetátot, pl. izopropil-acetátot használnak. 55U.S. Patent 2,551,047 discloses alkyl acetate, e.g. isopropyl acetate is used. 55

A reakció hőfoka 160-172 °C és a reakcióidő óra. Az eljárás hátrányai az azeotrópképző felhasználásából adódnak.The reaction temperature is 160-172 ° C and the reaction time is one hour. The disadvantages of the process are the use of the azeotropic former.

Az 52-113 376 (1977) számú japán szabadalmi leírás szerint az anilin és ecetsav közötti reakciót oly 60 módon kísérlik meg teljessé tenni, hogy a keletkező acetanilidet szűréssel távolítják az elegyből és ily módon a reakaciót eltolják az acetanilid képződés irányába. A módszer hátránya, hogy a folyamatos acetanilideltávolítás iparilag nehezen valósítható meg, másrészt a kiszűrt acetanilid is anilinzárványokat tartalmaz, ezért tisztítani kell, ami csökkenti az eljárás hatékonyságát. *Japanese Patent No. 52-113376 (1977) attempts to complete the reaction between aniline and acetic acid by removing the resulting acetanilide by filtration and shifting the reaction towards the formation of acetanilide. The disadvantage of this method is that continuous removal of acetanilide is difficult for the industry, and on the other hand, the filtered acetanilide also contains aniline inclusions and therefore needs to be purified which reduces the efficiency of the process. *

Az azeotrópképző alkalmazásának hátrányai miatt inkább nagyobb ecetsavfeleslegeí alkalmaznak és így kívánják a konverziót javítani. Hátrány az, hogy az » ecetsavfelesleg a reakcióvíz kidesztillálása után híg ecetsav alakjában jelenik meg. Ezt elöntik vagy desztillálással regenerálják, ami külön költséget jelent. Ennek kiküszöbölését és az ecetsavas szennyvíz kiküszöbölését célozza a 154 414 számú magyar szabadalmi leírás, amelynek értelmében a reakciókomponenseket három sorba kapcsolt reakciózónában oly módon reagáltatják, hogy az első reakciózónában legfeljebb 150 °C-on anilinhez kétszeres feleslegben ecetsavat adagolnak a felhígult eceísav kidesztillálásával a reakciót véghezviszik, a kidesztillált ecetsavat a második zónába vezetik, ahol 140 °C-on anilinnel reagáltatják, a kidesztillált híg ecetsavat egy harmadik zónában 130 °C-on anilinhez adagolják. Az első zónában a konverzió 98-99%-os, a másodikban 70-75%-os, míg a harmadik zónában reakció csak kismértékben megy végbe. A módszer hátránya a nagyobb berendezés- és helyigény, valamint az, hogy a termék anilinszennyezést tartalmaz, bár a híg ecetsav egy része így hasznosul.Because of the disadvantages of using the azeotropic agent, they tend to use higher amounts of acetic acid and thus wish to improve the conversion. The disadvantage is that the excess acetic acid appears as dilute acetic acid after distillation of the reaction water. This is discarded or regenerated by distillation, which is an additional cost. In order to eliminate this and to eliminate acetic acid waste, Hungarian Patent No. 154,414 discloses that the reaction components are reacted in three series of reaction zones by adding twice the excess of acetic acid to aniline at up to 150 ° C. , distilled acetic acid is introduced into the second zone where it is reacted with aniline at 140 ° C, and distilled dilute acetic acid is added to aniline in a third zone at 130 ° C. The conversion in the first zone is 98-99%, in the second it is 70-75%, and in the third zone the reaction is only slight. The disadvantages of this method are the higher equipment and space requirements and the fact that the product contains aniline impurities, although some dilute acetic acid is utilized.

A 157 769 számú magyar szabadalmi leírás szerint az anilin és ecetsav reagáltatását,. a képződött víz és felesleges ecetsav eltávolítását úgy végzik, hogy N₂gázt a reakcióelegyen átbuborékoltatnak, miközben a reakcióelegy legalább 0,01% (tf%) N₂-t tartalmaz. Ezzel elkerülhető a levegő jelenléte miatti oxidáció, amelynek következménye a termék elszíneződése, vagyis az acetanilid tisztasága növelhető. Az eljárás hátránya a hosszú reakcióidő, 21-25 óra, amely ecetsavanhidrides utóacilezés esetén sem csökkenthető lényegesen.Hungarian Patent No. 157,769 discloses the reaction of aniline with acetic acid. removing water and excess acetic acid formed by bubbling N _{2 into} the reaction mixture while the reaction mixture contains at least 0.01% (v / v) N ₂ . This avoids oxidation due to the presence of air, which results in discoloration of the product, thus increasing the purity of the acetanilide. The disadvantage of the process is the long reaction time, 21-25 hours, which cannot be significantly reduced even after acyl anhydride post-acylation.

A találmány célkitűzése az anilin és ecetsav konverziónövelése, a reakcióidő csökkentése, azeotrópképző oldószer kiküszöbölése és az ecetsavfelesleg és ezáltal a szükséges reakciótérfogat csökkentése és ezzel a kapacitás növelése.The object of the invention is to increase the conversion of aniline and acetic acid, to reduce the reaction time, to eliminate the azeotropic solvent and to reduce the excess acetic acid and thus the required reaction volume and thereby increase the capacity.

Az anilin és ecetsav közötti reakció javítására végzett reakció kinetikai kísérletek eredményét a csatolt 1. ~ ábrán szemléltetjük:The results of reaction kinetic experiments to improve the reaction between aniline and acetic acid are illustrated in the accompanying Figure 1 ~.

Az ábra három görbét mutat be, melyek különböző reakciókörülményeket tükröznek. A vízszintes tengelyre a reakcióidőt vettük fel órákban, míg a függőleges tengelyre a konverziót %-ban kifejezve.The figure shows three curves representing different reaction conditions. Reaction time for the horizontal axis was recorded in hours, and the conversion for the vertical axis was expressed as a percentage.

Az I. görbe azt a reakciófolyamatot szemlélteti, amelynél az anilint és ecetsavat reflux hőmérsékleten oly módon reagáltattuk, hogy közben a reakcióvizet nem desztilláltuk ki. Az ecetsavfelesleg 32% volt. Az ábrából látható, a reakció 36 óra után 92%-ban megy végbe, a reakcióvíz 59%-osra hígította fel az el nem reagált ecetsavat, ezért a konverzió 36 óra után semCurve I illustrates the reaction process in which the aniline and acetic acid were reacted at reflux without distilling the reaction water. The excess acetic acid was 32%. As shown in the figure, the reaction is 92% complete after 36 hours, the reaction water has diluted the unreacted acetic acid to 59%, so the conversion is not complete after 36 hours.

HU 206 079 Β nagyobb 92%-nál. A gyakorlati megvalósításhoz ez a módszer két okból nem megfelelő: egyrészt hosszú a reakcióidő, másrészt alacsony a konverzió.HU 206,079 Β greater than 92%. For practical reasons, this method is inappropriate for two reasons: long reaction times and low conversion rates.

A II. görbe olyan reakciófolyamatot mutat be, amelynél az anilint 32%-os feleslegben ecetsavval reagáltattuk, majd 10 órai reagáltatás után további ecetsavat adagolunk 80% sztöchiometrikus feleslegig, mi> közben a reakcióvizet lassú reflux alkalmazása mellett folyamatosan kidesztilláltuk. Az elért konverzió 99%os 29 óra alatt. Ennek a módszernek három hiányossá-- ga van: hosszú a reakcióidő, a konverzió nem 100%-os és nagy ecetsavfelesleg szükséges.II. curve shows a reaction in which aniline was reacted with a 32% excess of acetic acid, and after 10 hours, additional acetic acid was added to an 80% stoichiometric excess while the reaction water was continuously distilled under slow reflux. The conversion was 99% in 29 hours. This method has three drawbacks: long reaction time, non-100% conversion and high acetic acid excess.

Ha összehasonlítjuk az I. és II. görbét, akkor azt látjuk, hogy a két görbe metszéspontja előtt az I. görbe jobb eredményt mutat, mint a Π. görbe. Pl. 4 órás reakcióidő esetében az I. görbénél 55%-os a konverzió, míg a II. görbénél csak 40%-os. Ha kiszámítjuk az ecetsav-víz koncentrációt, akkor azt kapjuk, hogy a II. görbe esetében 4 órai reagáltatás után 40%-os konverzió mellett az ecetsav 88%-osra hígul, míg az I. görbénél ugyanezen idő alatt 55%-os konverziónál 82%-osra. Úgy tűnik, hogy nem az ecetsav koncentráció különbség, hanem egyéb felderítetlen ok miatt jobb a konverzió az I. görbe reakciójánál 4 óra után a II. görbéhez képest.When comparing I and II. curve, we find that before the intersection of the two curves, curve I has a better result than Π. curve. For example, for a reaction time of 4 hours, the conversion of curve I is 55%, while that of curve II. curve is only 40%. Calculating the acetic acid-water concentration, it can be obtained that II. For curve 4, after 40 hours of conversion, acetic acid is diluted to 88% at 40% conversion, and to curve I at 55% conversion to 82% over the same time. The conversion seems to be better than the reaction of curve I after 4 hours for reaction other than curve I, for reasons other than the difference in acetic acid concentration. curve.

AIII. görbe szerinti reakciófolyamatnál az anilint és ecetsavat, 32% ecetsavfelesleg mellett oly módon reagáltattuk, hogy közben a reakcióvizet reflux alkalmazása nélkül gyors desztillációval kidesztilláltuk. Ily módon a reakció elején kedvező eredményt értünk el, viszont 10 órás reakcióidő után az ecetsavat pótolni kell.AIII. In the reaction curve, the aniline and acetic acid were reacted with a 32% excess acetic acid while distilling the reaction water without reflux by rapid distillation. Thus, at the beginning of the reaction a favorable result was obtained, but after 10 hours the acetic acid had to be replaced.

Ha a három görbét összehasonlítjuk 4 órás reagáltatás után, akkor a legjobb eredményt a III. görbe szerinti reakciófolyamatnál kapjuk 75%-os konverzióval, majd az I. görbe szerint 55%-os konverzió, majd a II. görbe szerint 40%-os konverzió következik. A fennálló konverziókülönbséget célszerűen hasznosíthatjuk az acetanilid ipari előállításának tökéletesítésénél.Comparing the three curves after 4 hours of reaction, the best result is shown in Table III. 75% conversion, followed by 55% conversion according to curve I, followed by 75% conversion. curve shows 40% conversion. The existing conversion difference can advantageously be used to improve the industrial production of acetanilide.

A reakcióidő növekedésével a konverzió különbségek csökkennek. 5 órás reakció után a III. és H. görbe között 30% konverziókülönbség van, 6 órás reakció után 20%, 8 órás reakció után pedig már csak 10%, 10 órás reakció után 2%.Conversion differences decrease as reaction time increases. After 5 hours of reaction, III. There is a 30% conversion difference between curve H and H, 20% after 6 hours, and only 10% after 8 hours, and 2% after 10 hours.

*> A találmány szerinti eljárás acetanilid előállítására, anilin és sztöchiometrikus feleslegben vett ecetsav nitrogén gázáram jelenlétében forralással való reagáltatása, a képződött víznek a rendszerből való kidesztillálása és utóacilezése útján, azzal jellemezhető, hogy anilint és 30-35% sztöchiometrikus feleslegben vett ecetsavat forralás közben reagáltatjuk a képződő vizet az anilin legalább 80% konverziójáig, adott esetben további 4 órás reflux mellett történő forralás után a rendszerből gyors desztillálással eltávolítjuk, majd a reagálatlan anilint foszfor-triklorid, ecetsavanhidrid vagy acetil-klorid felhasználásával utóacilezzük. Ily módon sikerült lerövidíteni a reakcióidőt az ismert eljárásoknál szükséges 20-25 óra helyett 5-10 órára oly módon, hogy közben a konverzió 100%-os legyen anilinre számítva. Ezt úgy értük el, hogy a III. görbe szerinti reakciós folyamatot vittük végbe, amikor 5 (ill. 10) óra után a konverzió 80% (ill. 90%), majd ezután utóacetilezést végeztünk olyan acetilezőszerrel, amelynél a reakció pillanatszerű.The process of the present invention for preparing acetanilide by reacting with aniline and a stoichiometric excess acetic acid in a stream of nitrogen gas by distilling and post-acylating the water formed from the system, characterized in that aniline and 30-35% of the stoichiometric the resulting water is removed from the system by rapid distillation until at least 80% conversion of the aniline, optionally after refluxing for an additional 4 hours, is followed by post-acylation of the unreacted aniline using phosphorus trichloride, acetic anhydride or acetyl chloride. In this way, it was possible to reduce the reaction time to 5-10 hours instead of the 20-25 hours required by the known processes, while the conversion was 100% based on aniline. This was achieved by following the procedure described in Table III. The reaction was carried out according to the curve, where after 5 (and 10) hours, the conversion was 80% (and 90%) followed by post-acetylation with an instant acylating agent.

Utóacetilezés céljára megfelelő a PC1₃, amely az anilínium-acetáttal oly módon reagál, hogy acetanilid, foszforsav és sósav keletkezik. A foszforsavat a reakció után vízzel könnyen ki lehet mosni az acetanilid mellől. A többi acetilezőszerekkel szemben előnye, hogy 1 mól PC1₃ mól anilínium-acetáttal reagál, így fajlagosan kevesebbet kell felhasználni a többihez képest.Utóacetilezés suitable for the PC1 _3, which reacts with the anilinium acetate to acetanilide, phosphoric acid and hydrochloric acid formed. After the reaction, the phosphoric acid can be easily washed out of the acetanilide with water. The other acetylating agents have the advantage that 1 mole of PC1 reacts with ₃ moles of anilium acetate, so that less specific use is required.

Az acetil-klorid szintén megfelel az utóacilezés céljára. 1 mól anilinhez 1 mól acetil-klorid szükséges. Az ecetsavanhidrid is felhasználható az utóacetilezéshez.Acetyl chloride is also suitable for post-acylation. 1 mole of aniline requires 1 mole of acetyl chloride. Acetic anhydride can also be used for post-acetylation.

Az eljárás célszerű változata szerint az acetanilidet úgy állítjuk elő, hogy az anilint 32%-os feleslegben ecetsavval reagáltatjuk, miközben reflux nélküli gyors desztillációval távolítjuk el a vizet, 5 órai reakció után a konverzió 80%-os, az el nem reagált 20% anilint utóacetilezzük PCl₃-dal, amikor további 10 perc alatt 99,05%-os konverzió érhető el. Az 5 óra 10 perces reakcióidőt alapul véve az acetanilid gyártási kapacitása 2-3-szorosára növelhető az ismert eljárásokhoz viszonyítva.In a preferred embodiment, the acetanilide is prepared by reacting the aniline with a 32% excess of acetic acid while removing the water by rapid distillation without reflux. After 5 hours, the conversion is 80% and the unreacted 20% aniline. is post-acetylated with PCl _{3 for a} further 10 minutes conversion of 99.05%. Based on the reaction time of 5 hours to 10 minutes, the production capacity of acetanilide can be increased 2 to 3 times that of known processes.

Ha az anilin és ecetsav reagáltatását reflux nélküli gyors desztillációval (ΠΙ. görbe) 10 óra hosszat végezzük, akkor 90%-os konverziót érünk el, majd a reagálatlan 10% anilint utóacetilezzük PCl₃-dal vagy acetilkloriddal.When the aniline and acetic acid were reacted by rapid distillation (ref. ΠΙ) without reflux for 10 hours, 90% conversion was achieved and then the unreacted 10% aniline was post-acetylated with PCl ₃ or acetyl chloride.

Ha az anilin és ecetsav reakcióját, 32% ecetsavfelesleggel akként végezzük, hogy az első 4 órában desztillálás nélkül forraljuk az elegyet (I. görbe), és utána reflux nélküli gyors desztillációval a reakcióvizet kidesztilláljuk, akkor 8 óra alatt 90%-os konverziót érünk el, majd a reakciót utóacetilezéssel befejezzük.When the reaction of aniline and acetic acid with 32% acetic acid excess is carried out by boiling the mixture without distillation (curve I) for the first 4 hours and then distilling the reaction water by rapid distillation without reflux, 90% conversion is achieved in 8 hours. and then quenching the reaction with post-acetylation.

Ha az anilint 32%-os ecetsavfelesleggel reagáltatjuk 4 óráig desztilláció nélkül (I. görbe), majd reflux mellett desztilláljuk (Π. görbe) további 10 óra hosszat, akkor a konverzió 98%-os 14 óra alatt.If the aniline is reacted with a 32% excess of acetic acid for 4 hours without distillation (curve I) and then refluxed (curve Π) for an additional 10 hours, the conversion is 98% within 14 hours.

Ha az ismert reflux mellett desztillálással reagáltatjuk az anilint 32%-os ecetsavfelesleggel, akkor 20 órás reakció után a konverzió 97,5%-os.When the aniline is reacted by distillation under known reflux with an excess of 32% acetic acid, the conversion after 97 hours is 97.5%.

A találmány szerinti eljárás előnyeit az ismert módszerekhez képest az alábbiakban foglalhatjuk össze:The advantages of the process according to the invention over the known methods can be summarized as follows:

1. A reakcióidőt lecsökkentjük a szokásos 20-25 óráról 5-10 órára azáltal, hogy reflux nélküli vagy rövid reflux mellett képződött vizet gyors desztillációval azonnal eltávolítjuk a rendszerből 80%-os konverzióig. Ezáltal a gyártási kapacitás nagymértékben megnő, utóacilezés alkalmazásával pedig a konverzió teljessé tehető.1. The reaction time is reduced from the usual 20-25 hours to 5-10 hours by immediately removing water formed by reflux or by short reflux by rapid distillation to 80% conversion. As a result, the production capacity is greatly increased and the conversion can be completed using post-acylation.

2. Ha az anilint és ecetsavat az első 4 órában desztillálás nélkül reagáltatjuk, majd reflux nélkül desztillálunk, akkor 8 óra alatt 90%-os és 14 óra alatt 98%-os konverziót érünk el.2. By reacting aniline and acetic acid without distillation for the first 4 hours and then refluxing, 90% conversion is achieved within 8 hours and 98% within 14 hours.

1. példa:Example 1:

Acetanilid előállítása 5 órás reakcióidővel (II. görbe)Preparation of Acetanilide with a Reaction Time of 5 Hours (Curve II)

Keverővei, desztilláló feltéttel és N₂-bevezetéssel ellátott lombikba bemérünk 200 g (2,15 mól) anilint ésWeigh 200 g (2.15 moles) of aniline into a flask equipped with a stirrer, a distillation flask and a N ₂ inlet.

170 g (2,83 mól) ecetsavat (min. 99,5%-os) és megkezdjük a N₂ bevezetését. A reakcióelegyet 5 óra170 g (2.83 mol) of acetic acid (min. 99.5%) and N _{2 is} introduced. The reaction mixture was stirred for 5 hours

HU 206 079 Β hosszat forraljuk, közben a keletkezett vizet reflux nélküli gyors desztillálással folyamatosan eltávolítjuk. Ezután a reagálatlan ecetsavat kidesztilláljuk előbb atmoszferikus nyomáson, majd (0,25 bar) légritkítás mellett 140 °C-on N₂-bevezetéssel. Ekkor mintát veszünk és meghatározzuk az anilintartalmat, amely 39 g (0,42 mól). (Kb. 80%-os konverzió.) Ezt az aniünt az alábbi módszerek valamelyikével utóacetilezzük:The resulting water is continuously removed by rapid distillation without reflux. The unreacted acetic acid is then distilled off first at atmospheric pressure and then (0.25 bar) at 140 ° C under N ₂ inlet. A sample is then taken and the aniline content 39 g (0.42 mol) is determined. (About 80% conversion.) This anise is post-acetylated by one of the following methods:

a) A vákuumdesztillálás után a visszamaradt anilin anilínum-acetát alakban van jelen. Ehhez a sztöchiometrikus mennyiséghez képest 5% feleslegben adunk be 20,14 g (0,15 mól) PCl₃-at az acetanilid olvadékába (120—130 °C). Tíz perc keverés után az elegyet 200 ml vízre öntjük. Lehűtve szűrjük, 2x50 cm³ vízzel mossuk és 105 °C-on szárítjuk. A konverzió 99,95%-os. A kapott termék mennyisége 262 g (1,94 mól), op.: 113,8 °C. A hozam 90,23%-os, amely a mosóvizek újrafelhasználásával és regenerálással 97%-ra növelhető. A kapott termék 0,5 t% anilin-, 0,2 t% ecetsav-, és 0,11% víztartalmú.(a) After vacuum distillation, the remaining aniline is present in the form of aniline acetate. To this stoichiometric amount was added 5% excess of PCl ₃ (20.14 g, 0.15 mol) in the acetanilide melt (120-130 ° C). After stirring for ten minutes, the mixture was poured into water (200 mL). After cooling, it is filtered, washed with 2x50 cm ^{3 of} water and dried at 105 ° C. The conversion is 99.95%. 262 g (1.94 mol) of product are obtained, m.p. 113.8 ° C. The yield is 90.23%, which can be increased to 97% by reuse and regeneration of wash water. The product obtained contained 0.5% aniline, 0.2% acetic acid, and 0.11% water.

b) A vákuumdesztillálás után az olvadékban visszamaradt 39 g anilinhez a sztöchiometrikushoz képest 5% feleslegben adagolunk be 34,54 g (0,44 mól) acetil-kloridot. Az olvadékot 10 percig keverjük 120-130 °C-on, majd a melléktermékként keletkezett sósavat vákuumban kidesztilláljuk. A kapott tennék mennyisége 284,8 g (2,11 mól), hozama 98%, op.: 113,8 °C, minősége az előzőnek felel meg.b) After vacuum distillation, 34.54 g (0.44 mol) of acetyl chloride were added to the 39 g of aniline remaining in the melt in a 5% excess over the stoichiometric. The melt was stirred for 10 minutes at 120-130 ° C and the hydrochloric acid formed as a by-product was distilled off in vacuo. The product was obtained in a yield of 284.8 g (2.11 mol), 98% yield, m.p. 113.8 ° C.

c) Az olvadékban visszamaradt 39 g (0,42 mól) anilinhez 44,9 g (0,44 mól) ecetsavanhidridet adagolunk be, az olvadékot 10 percig keverjük 120— 130 ^öC-on, majd a képződött ecetsavat vákuumdesztillálással kidesztilláljuk. A kapott termék mennyisége 281,9 g (2,09 mól), hozama 97%, op.: 113,8 °C, minősége az előzőnek felel meg.c) the residual melt of 39 g (0.42 mol) of aniline, 44.9 g of acetic anhydride (0.44 mol) was added, the melt was stirred at 120 to 130 ^o C for 10 minutes, and then distilling the formed acetic acid by vacuum distillation. The yield of the product was 281.9 g (2.09 mol), 97% yield, m.p. 113.8 ° C.

2. példa:Example 2:

Acetanilid előállítása 8 órás reakcióval (Ι.+1Π. görbe)Preparation of Acetanilide by 8-hour Reaction (Ι. + 1Π curve)

Az 1, példát megismételjük azzal az eltéréssel, hogy az első 4 órában desztillálás nélküli forralással 62% konverzióig visszük végbe a reakciót, majd reflux nélküli gyors desztillálással további 4 óra alatt 90%-os konverziót érünk el, 20 g (0,215 mól) anilin marad reagálatlan, amit utóacetilezünk az 1. példa szerint.Example 1 is repeated with the exception that the reaction is carried out by boiling without distillation to 62% conversion in the first 4 hours, and then 90% conversion is achieved by rapid distillation without reflux for an additional 4 hours, leaving 20 g (0.215 mol) of aniline. unreacted, which is post-acetylated as in Example 1.

a) Az olvadékba beadagolunk 10,3 g (0,075 mól) PCl₃-ot, továbbiakban az 3. példa szerint járunk el, vagy(a) 10.3 g (0.075 mol) of PCl _{3 are} added to the melt, following the procedure of Example 3, or

b) az olvadékba 18,1 g (0,23 mól) acetil-kloridot adagolunk be és az 1. példa szerint járunk el, vagyb) 18.1 g (0.23 mol) of acetyl chloride is added to the melt and proceeded as in Example 1, or

c) az utóacetilezést 23,46 g (0,23 mól) ecetsavanbidrid beadagolása után végezzük.c) post-acetylation is carried out after addition of 23.46 g (0.23 mol) of acetic anhydride.

3. példaExample 3

Acetanilid előállítása 14 órás reakcióval (I.+ll. görbe) Keverővei, desztillálóoszloppal és refluxfeltéttel, üst- és fejhőmérővel, N₂-gázbevezetéssel ellátott lombikba bemérünk 200 g (2,15 mól) anilint és 170 g (2,83 mól) ecetsavat (ínin. 99,5%-os), majd megkezdjük a N₂-gáz bevezetését. A reakcióelegyet 118— 120 °C-ra melegítjük és teljes reflux alkalmazása mellett 4 órári át forraljuk. A továbbiakban az üsthőmérsékletet lassan 150 °C-ra emeljük, miközben a párlatelvétel megkezdésével, a reflux fokozatos csökkenésével a fejhőfokot 105 °C-róI 115 °C-ra emeljük.Preparation of Acetanilide by 14-hour Reaction (I + III Curve) 200 g (2.15 moles) of aniline and 170 g (2.83 moles) of acetic acid are charged into a flask equipped with a stirrer, a distillation column and a reflux condenser, a flask and head, N ₂ gas. (in. 99.5%), then the introduction of N ₂ gas is started. The reaction mixture was heated to 118-120 ° C and heated at reflux for 4 hours. Further, the temperature of the cauldron is slowly raised to 150 ° C while the temperature of the head is raised from 105 ° C to 115 ° C with the onset of distillation and gradually decreasing reflux.

A tizedik óra után gyakorlatilag már csak ecetsav desztillál ki, ekkor a reagálatlan ecetsavat kidesztilláljuk, Amikor atmoszferikus nyomáson már nincs desztillátum, légritkítást kapcsolunk a készülékre és 0,250,27 bar nyomáson 140 °C üsthőmérsékleten N₂-gáz bevezetése mellett távolítjuk el a maradékvizet és ecetsavat. Ekkor mintát veszünk és meghatározzuk az el nem reagált anilin mennyiségét, amely 4,2 g (0,045 mól), a konverzió 97,9%-os.After ten hours practically only acetic acid is distilled off, then to distill off the unreacted acetic acid, when atmospheric pressure is no longer distillate evacuation down is coupled to the device and 0,250,27 bar 140C üsthőmérsékleten remove the remaining water are added under N ₂ -gas and acetic acid . A sample is then taken and the amount of unreacted aniline 4.2 g (0.045 mol), 97.9% conversion, is determined.

Az el nem reagált anilint az alábbi módon acetilezzük:The unreacted aniline is acetylated as follows:

a) A vákuumdesztilláció után az acetanilid olvadékban visszamaradt 4,2 g anilinhez, amely anilániumacetát alakban van jelen, 2,2 g (0,016 mól) PCl₃-ot adagolunk be. Az olvadékot 10 percen át keverjük 120-130 °C-on, majd keverés közben 200 cm³ vízre öntjük, szűrjük, vízzel semlegesre mossuk és 105 °C-on szárítjuk.a) After vacuum distillation, 2.2 g (0.016 mole) of PCl ₃ are added to 4.2 g of aniline in the melt, which is present in the form of anilium acetate. The melt was stirred for 10 minutes at 120-130 ° C, then poured with stirring into 200 cm ^{3 of} water, filtered, washed with water to neutral and dried at 105 ° C.

A kapott termék mennyisége 262 g, a hozam:Yield: 262 g, yield:

90,26%, a mosóvizek regenerálás után 97%, op 113,8 °C.90.26%, washing waters after regeneration 97%, mp 113.8 ° C.

b) Az el nem reagált 4,2 g anilinhez 3,7 g (0,047 mól) acetil-kloridot adagolunk be, majd az olvadékot 10 percig keverjük 120-130 °C-on. A kapott acetanilid mennyisége, miután légritkítás mellett a képződött ecetsavat és sósavat eltávolítjuk: 285 g (2,11 mól), hozam: 98,1%.b) To the unreacted 4.2 g of aniline was added 3.7 g (0.047 mol) of acetyl chloride, and the melt was stirred for 10 minutes at 120-130 ° C. The amount of acetanilide obtained after removal of the resulting acetic acid and hydrochloric acid by evaporation was 285 g (2.11 mol) in 98.1% yield.

c) Az el nem reagált 4,2 g anilinhez az olvadékba beadagolunk 4,8 g (0,04 mól) ecetsavanhidridet. Az olvadékot 10 percig keverjük 120-130 °C-on, majd vákuumban a maradék ecetsavat kidesztilláljuk.c) To the unreacted 4.2 g of aniline was added 4.8 g (0.04 mol) of acetic anhydride to the melt. The melt was stirred for 10 minutes at 120-130 ° C and then the residual acetic acid was distilled off in vacuo.

A kapott tennék mennyisége 282 g acetanilid (2,08 mól); a hozam 96,8%. A tennék minősége az 1. példáéval megegyezik.282 g of acetanilide (2.08 mol) were obtained; yield 96.8%. The product quality is the same as in Example 1.

4. példaExample 4

Előállítás 20 órás reakcióidővel, ismert módon. A 3. példa szerinti készülékbe bemérünk 200 g (2,15 mól) anilint és 170 g (2,83 mól) ecetsavat (min. 99,5%-os) és megkezdjük a N₂-gáz bevezetését. Az elegyet 120 °C-ra melegítjük és reflux alkalmazása mellett lassú desztillálással távolítjuk el a reakciónál képződő vizet. így 20 órás reakció után a konverzió 97,5%-os. Ekkor a reagálatlan ecetsavat kidesztilláljuk. Végül légritkítást kapcsolunk a készülékre és 0,25-0,27 bar nyomáson távolítjuk el N₂-gáz bevezetése mellett 140 °C-ig a maradék vizet és ecetsavat. Ekkor mintát veszünk és meghatározzuk az el nem reagált anilint, amely 5 g (0,054 mól). Az el nem reagált anilint a 3. példa szerint utóacetilezzük. Acetil-kloriddal acetilezve 282,5 g acetanilidet kapunk (2,09 mól), kitermelés 97%-os, op.: 113,6 °C. .Preparation with reaction time of 20 hours in known manner. 200 g (2.15 moles) of aniline and 170 g (2.83 moles) of acetic acid (min. 99.5%) are weighed into the apparatus of Example 3 and N ₂ gas is introduced. The mixture was heated to 120 ° C and the reaction water was removed by slow distillation under reflux. Thus, after 20 hours, the conversion was 97.5%. The unreacted acetic acid is then distilled off. Finally, air purification is applied to the apparatus and the residual water and acetic acid are removed at a temperature of from 0.25 to 0.27 bar under N ₂ gas at 140 ° C. A sample is then taken and the unreacted aniline (5 g, 0.054 mol) is determined. The unreacted aniline is post-acetylated as in Example 3. Acetylation with acetyl chloride gave 282.5 g (97%) of acetanilide (2.09 mol), mp 113.6 ° C. .

Claims (1)

SZABADALMI IGÉNYPONTPatent Claim Point Eljárás acetanilid előállítására, anilin és a sztöchiometrikus mennyiséghez képest feleslegben vett ecetsav nitrogén gázáram jelenlétében forralással való reagáltatása, a képződött víznek a- rendszerből való kidesztillálása és utóacetilezése útján, azzal jellemezve, hogy anilint és 3035% sztöchiometrikus feleslegben vett ecetsavat forralás közben reagáltatunk és a képződő vizet az anilin legalább 80%-os konverziójáig, adott esetben további 4 órás reflux mellett történő fonalás. után, a rendszer5 bői gyors desztillálással eltávolítjuk, majd a reagálatlan anilint foszfor-triklorid, ecetsavanhidrid vagy acetilklorid felhasználásával ismert módon utóacetilezzűk.A process for the preparation of acetanilide by reacting aniline and acetic acid in excess of the stoichiometric amount in the presence of a stream of nitrogen gas by distillation and post-acetylation of the water formed from the system, characterized in that aniline and 3035% water up to at least 80% conversion of aniline, optionally with additional 4 hours of reflux. After removal of the system from the system by rapid distillation, the unreacted aniline is post-acetylated by conventional means using phosphorus trichloride, acetic anhydride or acetyl chloride.